NO325007B1 - Sprengladning for et stridshode - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en sprengladning for et stridshode som ved siden av tenningskjeden for detonerende initiering av sprengladningen har en annen tenningskjede for deflagrativ initiering.

Innsatsfeltet for dagens stridshoder forandrer seg tiltagende. Det blir stadig oftere valgt ut mål i urbane strøk for å svekke motstandernes infrastruktur. Disse målene utmerker seg gjennom ekstrem lokal nærhet til sivile og andre innretninger som ikke skal bli eller bare bli litt skadet. Da de utvalgte virkningsretningene til et stridshode er gitt på forhånd gjennom konstruksjonen blir det bare som mulighet for reduksjon av skadene i omgivelsene til målet påvirkningen av effekten til stridshodet.

Det er også kjent å redusere kontrollert effekten av et stridshode ved at den detonerende initieringen blir motvirket av en deflagrativ initiering. Derved kan effekten i forhold til de hittil uforandrete utformingene av sprengladningen i stridshodet innstilles mellom 0 og 100 %.

Det er oppfinnelsens formål å understøtte den valgfrie detonerende eller deflagrative initieringen av sprengladningen ved hjelp av utformingen av sprengladningen og å la initieringen forløpe funksjonssikrere.

Dette formål blir på en enkel måte oppnådd gjennom karakteristikken angitt i krav 1. Fordelaktige utforminger av oppfinnelsen er beskrevet i de uselvstendige krav.

Med formen på sprengladningen for et stridshode ifølge oppfinnelsen blir det oppnådd forskjellige fordeler. Gjennom passene valg av detonerende eller deflagrativt omsettelige sprengstoff og også inerte materialer til de forskjellige sjiktene forløper den målrettet påbegynte deflagrasjonen kontrollert og sannsynligheten for overgangen fra en deflagrasjon til en detonasjon blir undertrykket mest mulig.

Et utformingseksempel på oppfinnelsen er i tegningene vist skjematisk forenklet og blir beskrevet i det etterfølgende. Her viser figur la et snitt gjennom en sprengladning med avvekslende forskjellige sjikt, figur lb viser forløpet for den omsatte effekten avhengig av løpsstrekningen, figur 2 viser et alternativ til løsningen vist i figur la, figur 3 viser en sprengladning med blenderlignende barrierer, figur 4 er et diagram for å vise hvordan krumningsradien (h.h.v. tilløpsstrekning) R forholder seg til initieringstrykket P.

Figur la viser sterkt forenklet som eksempel på oppfinnelsen et snitt gjennom sprengladningen til et stridshode. Sprengladningen har en sjiktaktig oppbygning, slik at hvert av sjiktene 3a, ..., 3d med detonerende omsettelig sprengstoff veksler med andre sjikt 4a, ..., 4c av bare deflagrativt omsettelig sprengstoff. Med detonerende omsettelig sprengstoff blir det innen rammen for oppfinnelsen forstått et høyenergetisk (brisant) sprengstoff som er lett å initiere, mens det deflagrativt omsettelige sprengstoffet består av et mindre energetisk sprengstoff vanskeligere å initiere. Det er innen rammen for oppfinnelsen absolutt mulig i sprengstoff sjiktene 3 a, ..., 3d å anvende sprengstoff med forskjellig brisans og følsomhet. Som andre alternativ er det istedenfor et eller flere andre sjikt 4a, ... 4c, også forutsatt bruk av inerte sjikt. Disse dempningssjiktene består da av kunststoff, metaller eller sandwichsjikt av disse materialene. PU-skum kan bli anvendt like godt som dempningsmateriale. Videre er det innen rammen for oppfinnelsen mulig å anvende eller å kombinere i en sprengladning så vel deflagrativt omsettelige som også inerte sjikt.

Initieringen til deflagrativ eller detonerende omsetning foregår fortrinnsvis fra hver sin ende av sprengladningen. Til den deflagrative utløsningen er det forutsatt tenningskjeden 1 på venstre side, mens tenningskjede 2 på høyre side tjener til den detonerende initieringen.

Prinsippet med sprengstoffene i sjikt h.h.v. de alternerende sjiktene av sprengstoff og inert materiale har til følge at en uønsket overgang inne i et detonerende omsettelig sprengstoffsjikt fra en deflagrasjon til en detonasjon i det derpå følgende ufølsomme sjiktet igjen blir tilbakeført til en deflagrasjon. Forutsetningen for dette, at tenningskjede 1 for den deflagrative initieringen bringer til anvendelse et lavere energinivå (stimulus) på det derpå følgende sprengstoffsjiktet 3a enn den andre tenningskjeden 2 som på grunn av sin høye stimulus straks initierer detonerende sprengstoffsjiktet 3d som det er lettere å initiere.

I figur lb er det i den nedre halvdelen av tegningen fra venstre mot høyre trukket opp forløpet tilsvarende en deflagrativ utløsning ved hjelp av tenningskjede 1 for trykknivået PL (reaksjonsnivå) i de på hverandre følgende sjiktene over lengden L for sprengladningen. Etter utløsningen av tenningskjeden 1 (kurve ZK1) ligger trykket først på et relativt lavt nivå. Så kommer det i det detonerende omsettelige sjiktet en stigning og videre i det deflagrativt omsettelige eller inerte sjiktet igjen et fall til omtrent startnivået. På grunn av det sagtannformede forløpet forblir trykknivået P tilsvarende figur 4 innenfor en båndbredde omkring verdien PL som kan forhåndsbestemmes ved hjelp av dimensjoneringen av sjiktene, og ikke eskalerer til en uønsket detonasjon. I den øvre halvdelen av figur lb er fra venstre mot høyre trykknivået P nådd ved en detonerende initiering ved hjelp av tenningskjeden 2 (kurve ZK2) som er trukket opp over lengden L for sprengladningen. Her viser det seg innenfor det detonerende omsettelige sjiktet 3d et konstant høyt reaksjonsnivå som tydelig avtar når detonasjonsfronten kommer inn i den deflagrativt omsettelige h.h.v. inerte sjiktet 4c. Men når det neste detonerende omsettelige sjiktet 3c blir nådd er trykknivået ennå ikke sunket til en verdi tydelig under trykkmerket PH som bare ville tillate en deflagrativ initiering av det følgende detonerende omsettelige sjiktet 3c. Derfor stiger reaksjonsnivået i sjiktet 3c raskt til verdien av detonasjonstrykket allerede oppnådd i sjiktet 3d som blir holdt til det neste deflagrativt omsettelige h.h.v. inerte sjiktet 4b.

På den detonerende inngangssiden av sprengladningen blir en høy stimulus for den videre tenningskjeden 2 brakt til anvendelse på et lett initierbart sprengstoffsjikt 3d. Dermed løper en detonasjon som opprettholder seg selv, som til tross for de mellomliggende dempende sjiktene forplanter seg til et samlet tydelig høyere trykknivå.

Figur 2 viser en annen løsning som utfylling til figur la. Her foregår den deflagrative initieringen ved hjelp tenningskjeden 1 på et sprengladningssjikt 5 med lavere brisans, slik at bare en deflagrativ omsetning blir innledet. Den videre sjiktoppbygningen tilsvarer figur la med alternerende sprengstoffsjikt 3a, ..., 3d som kan omsettes detonerende og sprengstoffsjikt 4a, ..., 4c som kan omsettes deflagrativt h.h.v. dempende sjikt. Derved blir også i dette tilfelle trykknivået innenfor en mindre båndbredde ifølge figur lb. Den detonerende utløsningen foregår igjen over den andre tenningskjeden 2 til sprengstoffsjiktet 3d med høy brisans.

Det kan innen rammen for den foreliggende oppfinnelsen ikke utelukkes også å anvende kombinasjoner av sprengladninger bygget opp sjiktvis som forklart ved hjelp av eksemplene.

I figur 3 er det vist et alternativ til utformingseksemplene vist til nå. Den deflagrative initieringen foregår over tenningskjeden 1 med lavere stimulus på sprengstoffet 3 med høy brisans. Til dempning av trykknivået som utvikler seg er det forutsatt mekaniske dempningssjikt 4a, ..., 4d. Disse strekker seg som en slags barriere bare over en del av tverrsnittet av sprengladningen 3. Som materialer kan det for dempningssjiktene ved siden av PU-skum eller kunststoffplater også anvendes sandwichforbindelsessjikt av kunststoff og metall. På hverandre følgende dempningssjikt er anordnet slik at de som en slags labyrint overdekker hverandre vekselvis i løperetningen for detonasjonsbølgen. Derved forløper detonasjonsfronten i buer med radien R bortover de barrierelignende dempningssj iktene 4a, ..., 4d. Men detonasjonsfronten kan ikke bevege seg rundt barrierene på hvilke som helst radier R (smlgn. figur 4). Under en minimumsverdi avhengig av hver sprengstofftype blir utbredelsen av detonasjonen undertrykket. Over denne verdien foregår den ønskede dempningen av energinivået på et nivå, hvor det i gjennomsnitt finner sted en deflagrativ omsetning av alt sprengstoffet. Men blir sprengladningen 3 av den andre tenningskjeden 2 initiert detonerende med en høyere stimulus så skaper detonasjonen støtbølger med amplitude som ikke kan reduseres så mye av de mekaniske dempningssj iktene 4a, ..., 4d at gjennomløpingen for detonasjons-bølgen ville kunne bli forhindret. Detonasjonen forløper uhindret. Dessuten er krum-ningsradiene for detonasjonen (R < RH smlgn. figur 4) så liten at detonasjonen kan løpe rundt barrierene.

Diagrammet i figur 4 viser den fysikalske sammenhengen mellom krumnings-forholdet av sprengstoffdetonasjonsbølger i den ikkelineære avhengigheten av initieringstrykket (h.h.v. stimulus). Slik kan en løpende detonasjonsbølge med bare lite trykk PL h.h.v. liten stimulus bare løpe rundt store radier R = RL ifølge figur 3 uten risiko for å dø ut. Jo høyere initieringstrykket P h.h.v. stimulus stiger desto mindre radier R kan bli løpt rundt.

En likeartet sammenheng viser seg også når istedenfor krumningsradien R løpestrekningen L ifølge figur lb (nedre halvdel) blir betraktet. Løpsstrekningen 1 (smlgn. figur lb) mellom to barrierer 4b, 4c må på den ene siden være tydelig mindre enn verdien LL, slik at det ved initieringstrykket PL for tenningskjeden ZK1 med lavere stimulus ikke kommer til noe tilløp til detonasjon. Tilløpsstrekningen for dette er LL. På den andre siden skal strekningen 1 være noe større en verdien LH, slik at det ved det høyere initieringstrykket PH for den rett overfor liggende tenningskjeden ZK2 kommer til en sikker detonasjon. Tilløpsstrekningen for dette er LH-

Claims (7)

1. Sprengladning for et stridshode som ved siden av tenningskjeden (2) for detonerende initiering av sprengladningen har en annen tenningskjede (1) til deflagrativ initiering, karakterisert ved at sprengladningen i aksial retning er bygget opp lagvis, slik at det for hvert første, tredje, osv. sprengstoffsjikt (3a-3d) som kan omsettes detonerende følger et andre, fjerde, osv. deflagrativt omsettelig eller inert sjikt (4a-4d).

2. Sprengladning for et stridshode ifølge krav 1, karakterisert ved at den deflagrative initieringen (1) foregår på et deflagrativt omsettelig sprengstoffsjikt (L3a).

3. Sprengladning til et stridshode ifølge foregående krav, karakterisert ved at det inerte sjiktet (4a-4c) er utformet som mekanisk dempningssjikt.

4. Sprengladning for et stridshode ifølge krav 3, karakterisert ved at det mekaniske dempningssj iktet (4a-4c) består av kunststoff eller metall eller en kombinasjon av de to materialene med passende tykkelse.

5. Sprengladning for et stridshode ifølge krav 3, karakterisert ved at det mekaniske dempningssj iktet (4a-4c) består av et skumstoffsjikt.

6. Sprengladning for et stridshode ifølge krav 3-5, karakterisert ved at det inerte sjiktet (4a-4d) utfyller tverrsnittet av sprengladningen (3) helt eller bare delvis som en slags blender.

7. Sprengladning for et stridshode ifølge krav 6, karakterisert ved at de på hverandre følgende blenderlignende inerte sjiktene (4a-4d) er anordnet forskjøvet i forhold til hverandre, som en slags labyrint.