NO333308B1 - Minebeskyttelsesanordning - Google Patents

Abstract

Det foreslås en polyvalent minebeskyttelsesanordning (2) som gir beskyttelse mot sprengninger (5) og P-ladningsprosjektiler (6). Minebeskyttelsesanordningen omfatter hovedsakelig en lagstruktur som omfatter tre funksjonslag (9,10,11) og er dannet av metalliske, ikke-metalliske, elastomeriske og/eller termoplastiske materialer i et slikt arrangement og størrelse at risikoen frembrakt av prosjektilet og sprengvirkningen fra miner kompenseres. Lagstrukturen er montert foran bunnplaten (1) på et kjøretøy i en tilpasset løsning, mens for eksempel anbrakt foran og bak bunnplaten (1) i en løsning. Funksjonslagene som er avgjørende for minebeskyttelsesfunksjonen omfatter et første funksjonslag (9) som vender mot trusselen (5, 6), og er fortrinnsvis dannet av panserstålplate, etterfulgt av et midtre andre funksjonslag (10) og et tredje funksjonslag (11) som er plassert på kjøretøysiden. Det andre funksjonslaget (10) er dannet av et energispredende og/eller energiabsorberende materiale eller struktur. Funksjonslagene (9,10,11) kan sammenføyes ved hjelp av et forbindelseslag eller dempningslag (12,13) eller kan skilles ved hjelp av glidelag (12A, 13A).

Description

Oppfinnelsen vedrører en polyvalent rninebeskyttelsesanordning i henhold til innledningen av patentkrav 1.

Beskyttelsen av pansrede kjøretøy, og særlig deres passasjerer, så vel mot spreng- som også mot prosjektildannende miner får økende betydning, ettersom det ved innsats i kriseområder må regnes med pansermine. Det tilstrebes derfor å beskytte mest mulig også lettere kjøretøyvektklasser så effektivt som mulig mot minetrusler. Dette gjelder ikke kun for utviklingen av nye kjøretøy, men også for etteropprustningen av allerede innførte system.

Ved virkningen gjennom en mineeksplosjon må det tas hensyn til to prioriterte kriterier: for det første spreng- eller trykkbølgen gjennom detonasjonen av sprengstoffet, og for det andre gjennomslagskraften til prosjektilene som dannes ved flatladningsminer. Videre eksisterer hulladningsminer, slik som eksempelvis den tyske minen AT II, hvis trykkgjennomslagskraft er så høy at fartøysbunnen medregnet en eventuelt anbrakt minebeskyttelse gjennomhulles. Av denne grunn skal en god minebeskyttelse samtidig dessuten egne seg til å forårsake gjennom HL-strålen til en liten splintkjegle ved gjen-nomtrengningen av minebeskyttelsen, henholdsvis begrenses blindkjeglen i området i det indre rom av kjøretøyet.

Ved innsprengningen i bunnområdet av et pansret kjøretøy, slik som eksempelvis et beskyttelses- eller kamppanser, med en trykkmine (f.eks. med en sprengladning i området fra 5 kg til 10 kg TNT-ekvivalent) skjer på grunn av sprengvirkningen en dynamisk bøyning, henholdsvis en svinging av kjøretøybunnen i et tidsspenn på omtrent et millisekund. Amplituden er derved avhengig av sprengladningsmassen, avstanden til ladningen fra bunnstrukturen og tykkelsen til kjøretøybunnen, henholdsvis dens masse. Ved pansrede kjøretøy ligger denne dynamiske bøyningen vanligvis i størrelsesordenen på 200 mm til 300 mm. Derved kan hastigheten til den svingende kjøretøybunnen nå spissverdier og over 300 m/s. Dessuten gir den dynamiske bøyningen av fartøysbunnen etterslep med en tilsvarende dynamisk deformasjon av sideveggene, slik at utrustning festet til disse rives ut av holderne og slynges ukontrollert gjennom det indre rommet. Teknisk optimalt mot slike minebelastninger ville derfor være et beskyttelsestiltak som forhindrer eller minst tilstrekkelig sterkt begrenser den dynamiske bøyningen av kjøre-tøybunnen og derved også belastningen på sideveggene.

I US 4.404.889 beskrives en komposittpansring for pansrede kjøretøy, og spesielt for kjøretøysbunnen, hvilken pansring hovedsakelig består av syv lag og fem grunnmateri- aler: en ytre panserstålplate, en bikakestruktur, en tynn stålfolie, et ballistisk beskyttel-seslag av kevlar, en andre tynn stålfolie, balsatre og en indre panserstålplate. Bikake-strukturen kan derved fylles med materialer som ytterligere forsterker absorpsjonsevnen med hensyn til sprengvirkningen. Balsatreet sammentrykkes av den dynamiske bøyn-ingen til komposittoppbygningen som følge av sprengvirkningen og skaffer således et deformasjonsrom for det forankoblede ballistiske kevlarbeskyttelseslaget.

IDE-C2 197 34 950 beskrives en minebeskyttelsesinnretning av en sjiktoppbygning, hvis hovedbestanddel er en strukturelementplate som er i forbindelse med de andre metalliske og ikke-metalliske lagene i stillingen som minsker den dynamiske bøyningen av en kjøretøybunn og dens plastiske deformering.

Fra DE-A1 29 34 050 er det kjent en forbindelsesplate for pansring av indre rom i kjøre-tøy, hvilken pansring er tilformet av en oppbygning av to panserstålplater og et fyllag av hardt skum eller tre og mellomlag av GFK.

En flerlags oppbygning er også vist i DE-OS 22 01 637, der det mellom to stållag befinner seg et forbindelseslegeme av stålfiberduk og polyuretanskumstoff. Stålfiberne kunne derved også innleires i diverse andre kunststoffer eller blandingspolymerisater.

Videre viser US-patent 5.905.225 en minebeskyttelsesanordning omfattende en lagstruktur mot prosjektildannende miner. Denne beskyttelsesanordning viser en typisk komposittrustning med et absorberende sjikt som er anordnet mellom to stålplater. Det mellomliggende laget er fremstilt av et sprøtt materiale, for eksempel dannet av glass eller keramikk, som er kjent for høy effektivitet når det gjelder absorpsjon av energi fra projektiler.

Som teknikkens stand er det således gått ut fra at det er kjent sandwichoppbygninger av forskjellige materialer og et flertall av arrangementet. Riktignok knytter disse arrange-mentene seg alene til oppgavestillingen å avverge trusselen gjennom en sprengmine, henholdsvis minimere dens virkning på det pansrede kjøretøyet.

På den annen side skyldes virkningen av en type av miner som likeledes er vidt utbredt, den såkalte flatladningsminen (FL-minen) eller miner av prosjektildannende ladninger (P-ladningsminen) i første linje av den høye gjennomslagskraften til et sprengtilformet prosjektil som dannes fra mineinnlegget ved detoneringen av en mine. Dette innlegget består eksempelvis av bløtt jern eller andre metalliske materialer som tillater en pyrotek- nisk omforming til et prosjektil. Ved slike FL-miner eller P-ladningsminer er den ballistiske innstrømningen i kjøretøybunnen lokalt mer utpreget enn ved rene sprengminer. Belastningen bestemmes derved i første linje av dimensjonene, omrisset og treffhastig-heten til det tildannede prosjektilet. På grunn av den svært høye prosjektilhastigheten i størrelsesorden på 1.800 m/s til over 2.000 m/s svikter ved slike trusler tradisjonelle minebeskyttelsesanordninger som kun ville utformes mot sprengtrusselen.

Utgått fra den skildrede teknikkens stand er det formålet med oppfinnelsen således å fremskaffe en polyvalent minebeskyttelsesanordning, slik at det langt på vei ikke kun kompenseres for trusselen gjennom panserforsvarsminer så vel med spreng- som også prosjektilvirkning, men slik at også den deformerte målflaten er minst mulig, og så vel den dynamiske bøyningen som også den blivende ujevnheten miniseres.

Dette formålet løses gjennom en minebeskyttelsesanordning med kjennetegnet til patentkrav 1. Fordelaktige utførelser og videreutviklinger av oppfinnelsen er gitt i de uselvstendige patentkravene.

Ved utviklingen av minebeskyttelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen har oppfin-neren gått ut fra de følgende overveielser.

En polyvalent minebeskyttelse må grunnleggende forene to egenskaper: kompensering av energien forårsaket gjennom sprengbølgen, henholdsvis mest ytterliggående impuls-overføring i kjøretøystrukturen, dvs. strukturforenlig og oppfanging av gjennomslags-evnen til et prosjektil som dannes av P-ladningsinnlegget. Derved er det naturligvis også ved minebeskyttelsen av dette gått ut fra at så vel energibevaringssetningen som også impulsbevaringssetningen forblir gyldige.

Vilkårene nevnt over er grunnleggende å oppfylle med homogene plater med ideell elastisk plastisk oppførsel, dvs. en voksende minetrussel må utelukkende stå overfor en økende platetykkelse (masse), henholdsvis strukturfasthet. Mangelen ved materialer som oppfører seg ideelt, og den begrensede anbringelsen av masse ved innskrenket byggehøyde på siden av kjøretøyet som skal beskyttes, betinger teknisk/fysisk effektive løsninger som særlig ved den polyvalente minebeskyttelsen forutsetter beherskelsen av komplekse sluttballistiske sammenheng på grunn av de forskjellige trusseltypene. Herved må det også tas hensyn til at ved ensartede metallplater fører den skiveliknende belastningen på siden av P-ladningen til såkalte stansegjennomslag som ikke kun tillater et energisk gunstig pansergjennomslag, men prinsipielt også er forbundet med svært store spredninger. Derved er den egentlige påkrevde tykkelsen enda en etterkoblet sikkerhetsmasse. Ettersom inntrengningsdybden, henholdsvis gjennomslagdybden stiger minst lineært med treffenergien til trusselen utelukkes homogene løsninger tilsvarende overveielsene nevnt over. Samtidig er også båndbredden til mulige trusler vilkårlig stor. En polyvalent minebeskyttelse må derfor også være vidtgående uavhengig av enkelte trusselspesifikke parametere. Ikke minst må en slik minebeskyttelse også være finansierbar, dvs. innsettbar allment og mest mulig systemuavhengig.

På grunn av masse- og tykkelsesbegrensningen må en effektiv minebeskyttelse også oppvise en dynamisk strukturopptreden som er overlegen den homogene platen, og samtidig minsker den sluttballistiske gjennomslagskraften sammenliknet med panserstål. Riktignok er det i de siste år ved bekjempelsen av KE-penetratorer oppnådd forholdsvis store massefaktorer (kvotient mellom den gjennomslående ekvivalente panserstålmasse og gjennomslående masse av det betraktede målet) i størrelsesorden på 2, noe som dog kun innskrenket kunne overføres til den sluttballistiske kraften fra prosjektildannende miner. På den annen side dreier det seg her om ekstremt korte (skiveliknende) penetratorer som særlig på grunn av deres høye treffhastighet frem-bringer storflatede dynamiske spissbelastninger. Det gjelder også å ta hastigheten fra det treffende P-ladningsprosjektilet og samtidig langt på vei raskt å forstørre den innstrøm-mende flaten. Videre skal reaksjonskraften på målsiden forbli holdt vedlike så lenge som mulig for å optimere den energiabsorberende virkningen og for tidsmessig å strekke impulsoverføringen. Alt dette under forutsetningen av en minst mulig dynamisk som også plastisk ujevnhet på innersiden av kjøretøyet som skal beskyttes. Det siste vilkåret forutsetter altså, i tillegg til de fysiske/tekniske endelsene beskrevet over, også enda på baksiden en høy beskyttelsesvirkning, henholdsvis strukturfasthet.

Derved er kriteriene som det må tas hensyn til ved oppbygningen av en polyvalent minebeskyttelse definert. Den foreliggende oppfinnelse omsetter disse overveielsene på teknisk særlig virkningsfull måte, idet de enkelte beskyttelseskriteriene beskrevet over prinsipielt oppviser tre virkningsnivåer, eller funksjonssjikt, som optimalt er tilpasset de respektive tekniske omstendigheter.

Ved belastningen av en kjøretøybunn gjennom sprengningen av en sprengladning eller gjennom prosjektilet til en flatladningsmine er, slik som forklart over, massetregheten til de primært belastende eller dynamisk tilkoblede strukturdelene, utbredelsen av støt-, henholdsvis sjokkbelastningen, den plastiske arbeidsevnen til de enkelte beskyttelses-komponentene, arbeidsveien (nedbøyningen) av kjøretøybunnen på grunn av den høye dynamikken til bevegelsen og de blivende plastiske deformasjonene parameterne som bestemmer.

Etter overveielsene over skal, ved innledningen av den dynamiske belastningen, henholdsvis umiddelbart etter sammenstøtet så vel ved spreng- som også ved P-ladningsminer de aktive komponentene i minen (den treffende platen ved P-ladningsminene) prinsipielt motstå en størst mulig masse, enten over en tilsvarende tetthet eller en tilstrekkelig tykkelse av det nærmest innstrømmende materiallaget.

Videre skal det tas hensyn til den dynamiske tilkoblingen av de etterfølgende massene, henholdsvis lagene, som vanligvis skjer med den tilsvarende bølgeutbredelseshastig-heten til de medvirkende materialer. En nøkkelrolle ved overføringen av belastningen ved hjelp av støtbølger utgjør derved den såkalte akustiske impedansen, produktet p x c, med p som tetthet til de medvirkende materialene og c som lydutbredelseshastigheten. Derved gir kvotienten (pixci/P2XC2) en forklaring på den videregitte, henholdsvis reflekterte energiandelen mellom to lag, 1 og 2.

Etter impulsbevaringssetningen kan også, ved en mineplate av stål med en bestemt tykkelse, hastigheten tilnærmet halveres ved hjelp av et slitelag (første funksjonslag, henholdsvis fremste minebeskyttelsesmetallplate) av stål med lik tykkelse, eksempelvis fira 2.000 m/s til 1.000 m/s. Ettersom gjennomtrengningsforløpet skal strekkes og en størst mulig flatemasse skal tilkobles dynamisk, skal tykkelses forholdet mellom første funksjonssjikt og treffende mineplate imidlertid være større enn 1, altså ligge på grunn av kjøretøyspesifikke foranstaltninger i størst mulig grad mellom 1 og 3. Derved reduseres hastigheten til fellesprosjektilet som nå dannes av det treffende mineprosjektilet og den akselererende massen til det første funksjonssjiktet.

Plastisk arbeid (indre friksjon) kan fås enten gjennom en homogen komponent, f.eks. en tykk plate med tilstrekkelig dynamiskplastisk opptreden, eller ved hjelp av konstruktive forholdsregler. Videre kan plastisk arbeid skje ved hjelp av en sjiktoppbygning med delaminerende komponenter eller ved hjelp av innsatte deformasjonslegemer eller også hulrom. Disse eksemplene tilordnes det sentrale andre funksjonssjiktet. I det oppfanges prosjektilet som er omdannet fira det seriekoblede første funksjonssjiktet og derved spres den innførte energien, henholdsvis fordeles tidsmessig impulsen. På denne måten kan det etterfølgende støttenivået (tredje funksjonslaget) - under forhold i forbindelse med kjøretøybunnen - oppta deformasjonsenergien som ennå forekommer.

Ved oppfangingen, henholdsvis den belastede måldybden spiller tiden og den masse-minimerte, dvs. den kraftoptimerte innsatsen til de delaktige materialene den avgjørende rolle. Derfor anvendes i minebeskyttelse vanlige fiberforsterkede materialer, særlig mot P-ladningsminer. Derved gjelder det imidlertid å ta hensyn til at slike stoffer, likeledes slik som polymere materialer ved høye belastningshastigheter kunne dynamisk forholde seg svært hardt. Dynamisk harde stoffer opplever vanligvis en forstyrrelse med større flate enn tilnærmet homogene metallplater av panserstål (jf. imidlertid merknadene over for homogene minebeskyttelseskonstruksjoner).

Den poyvalente minebeskyttelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen kan forbindes stasjonært som såkalt integrert løsning med kjøretøyet. Alternativt kan den også tildannes som tilpassbar minebeskyttelse som først festes ved behov på et kjøretøy. Dette innebærer fordelen at kjøretøy og minebeskyttelsesanordning logisk kunne behandles atskilt og kjøretøyene først utrustes med minebeskyttelsesanordningen ved innsatsen gjennom et minefarlig område. En slik modulær tilpassbar konstruksjonsmåte muliggjør i tillegg på kort varsel en tilpasning etter endrede behov eller tekniske nyutviklinger. Minebeskyttelsen i henhold til oppfinnelsen kan imidlertid også bestå av en kombinert anordning, dvs. en ytre tilpassbar og samtidig i den indre kjøretøystrukturen integrert anordning, for ved spesielle dimensjoner å rettes etter forholdene ved en forhåndsgitt kjøretøykonstruksjon eller eventuelt nødvendige etterutrustningstiltak ved eksisterende kjøretøy.

Ytterligere detaljer fremgår av den etterfølgende omtale av tegningene som illustrerer eksempler av oppfinnelsen. Figurene viser kun de vesentlige innslag ved oppfinnelsen. De er derfor tegnet på sterkt forenklet form. Figur 1 viser et skjematisk samlet overblikk; Figur 2 viser et snitt gjennom en prinsipiell minebeskyttelsesanordning i samsvar med oppfinnelsen; Figur 3 viser funksjonsmåten til den polyvalente minebeskyttelsesanordningen; Figur 4 viser et snitt gjennom en minebeskyttelsesanordning som tilpasset anordning; Figur 5 viser et snitt gjennom en minebeskyttelsesanordning som integrert/tilpasset anordning; Figur 6 viser et snitt gjennom en minebeskyttelsesanordning med kjøretøyveggbunnen

som tredje funksjonslag; og

Figur 7 viser et snitt gjennom en delt minebeskyttelsesanordning.

Figur 1 viser en sterkt forenklet oppbygning av minebeskyttelsen med de tilsvarende trusler. Det illustreres en kjøretøybunn 1 som eksempel på en vegg som skal beskytte gjenstander mot trusselen fra miner, med en tilkoblet minebeskyttelsesanordning 2. Denne belastes gjennom sprengbølgen 5 og/eller P-ladningsprosjektilet 6 som forårsak-es av P-ladnings- eller sprengtrusselen 4 som ligger fra undersiden av en overflate (bunn) 3. Pilene 7 og 8 symboliserer utbredelsen til trusselen 5, henholdsvis 6.

På figur 2 illustreres minebeskyttelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen mot begge trusseltyper fra spreng- og P-ladningsminer i deres prinsipielle konstruksjon. Det første funksjonssjiktet 9 på belastningssiden, dvs. den ytre og derved siden av minebeskyttelsesanordningen som vender mot minen, består eksempelvis av en stålplate. Dette første funksjonssjiktet 9 er minst slik valgt at det kreves systemforanstaltninger for kjøretøy-bunnen eksempelvis mot steinsprut eller slitasje. Tilstrekkelig for dette ville være vegg-tykkelser fra 4 mm til 6 mm panserstål ved en hardhet fra 400 til 500 HB. Samtidig fyller det første funksjonssjiktet imidlertid en viktig funksjon for beskyttelsesvirkningen til den samlede minebeskyttelsesanordningen ved hastighetsreduseringen (jf. i forbindelse med dette merknadene over). Selvsagt kommer i betraktning for dette også andre høyfaste materialer. Det gås imidlertid ut fra at høyverdige metallplater av panserstål her gir det beste kostnads/ytelsesforholdet. Allment skal det første funksjonssjiktet 9 bestå av en panserstålplate eller en høyfast metallegering med en tykkelse på minst den stålekvivalente tykkelsen til innlegget i minen 4 som danner prosjektilet, fortrinnsvis fira 4 mm til 12 mm.

På figur 3 illustreres virkningsmåten til et sentralt andre funksjonssjikt 10, og det første og det tredje funksjonssjiktet 9 og 11 som er innesluttet i dette (i forbindelse med kjøre-tøybunnen 1) for tilfellet av en trussel ved hjelp av et P-ladningsprosjektil. Gjennom den ledsagende akselereringen av plateavsnittet 15 til det første funksjonssjiktet 9 som virker som erosjons- henholdsvis slitsjikt på siden av prosjektilet 6, reduseres energien som er illustrert ved hjelp av den symboliserte bevegelsespilen 8 (figur 2) og utvides samtidig radialt (symbolisert gjennom pilen (A). Samtidig brer det seg ut i det andre funksjonslaget 10 et trykkfelt (pil 8B) som gir videre energien ved den radiale omgivel- sen og det etterfølgende tredje funksjonslaget 11 (fratrukket energiandelen som forbruk-es i det andre funksjonslaget 10 ved betraktet tidspunkt). Etter prinsippet virkning lik motvirkning utøves på det inntrengende legemet tilnærmet like forsinkelseskrefter. Pilene 16 symboliserer den dynamisk/mekaniske motkraften til det tredje funksjonslaget 11, eventuelt forsterket gjennom støttekraften til bunnen 1.

I en ytterligere utførelse kunne lagene 12, 13 mellom funksjonslagene 9, 10 og 11 også tilforme en minebeskyttelseskonstruksjon tilsvarende oppfinnelsen, også som glideplan 12A, 13A. Slike glideplan eller glidelag iverksettes enten gjennom enkelt å legge lagene på hverandre eller ved hjelp av innlagte stoffer som understøtter en glider.

I det midtre andre funksjonslaget 10 skjer den egentlige sluttballistiske oppfangingen av P-ladningsprosjektilet, henholdsvis sprengningen. Det er derfor å anse som sentralt funksjonslag mot virkemåten til P-ladningen. Dette andre funksjonslaget 10 består av et materiale som under høy dynamisk belastning blir plastisk flyte-, henholdsvis mekanisk erosjonsegnet, altså oppviser optimale sluttballistiske beskyttelsesytelsesegenskaper. Slike materialer kunne eksempelvis være metaller eller metallegeringer. De kunne også tildannes av olefiner, oljer, fett eller voks. På grunn av den angitte egenskapen til dette andre funksjonslaget 10 og dets forholdsvis lave tykkelse kommer derfor i betraktning også termoplast eller elastomerer (f.eks. nylon, PC, PE, PP, teflon, gummi henholdsvis polymerer), fiberforsterkede materialer eller amorfe stoffer, slik som f.eks. glass. Ved de siste to materialer kan etter inntreffende prosjektilbelastning, henholdsvis oppbrems-ing ved hjelp av atskillelse eller delaminering energi i målet reduseres (jf-i forbindelse med dette imidlertid merknaden over angående den dynamiske hardheten til slike stoffer).

For det andre funksjonslaget 10 er prinsipielt også metalliske lag av aluminium- eller magnesiumlegeringer, bløtt jern, kobber og endog tantal egnet. Støttematerialer kunne, på grunn av deres spesielle egenskaper med hensyn til demping og glideforhold, likeledes være interessante for det andre funksjonslaget 10. Videre kunne, gjennom anbringelsen av spesielle legemer (f.eks. hule kuler eller legemer som bevirker plastisk arbeid) i materialene til det andre funksjonslaget 10 de sjokkdempende, henholdsvis støtbølgespredende egenskapene forbedres ytterligere. For komplettering skal enda nevnes at det andre funksjonslaget 10 også kan bygges opp av flere lag og også tilformes f.eks. av en kombinasjon av materialene påført fra oversiden.

Mellom det første og det andre fusjonslaget 9 og 10 kan det befinne seg et flateforbindende lag 12. Dette er så vel i posisjonen for således å forbinde funksjonslagene at under den dynamiske bøyingen forblir disse funksjonslagene forbundet med hverandre, som også for å besørge en demping av sprengvirkningen tilsvarende utførelsene over og for å forhindre utstansingsvirkningen til prosjektilet. Som fordelaktig med hensyn til adhe-sjonen i løpet av mineinnstrømmingen har vist seg et gummilag 12, slik at forbindelsen av de enkelte funksjonslagene (her 9 og 10) skjer gjennom vulkanisering av en spesiell CR-kautsjuk. Gjennom dette flateforbindende laget 12 kunne det opptas ved høy dynamisk belastning store sidetrekkrefter som oppstår som følge av bøyningen av de enkelte funksjonslagene, og derved sideveis dynamisk tilkobles målmassen. Generelt tillater polymere materialer som det forbindende laget 12, på grunn av deres mangfold-ige beskaffenhetsegenskaper, en høy grad av tilpasningsdyktighet ved den respektive struktur. Egnet for dette forbindende laget 12 er imidlertid også andre kunststoffer, så som f.eks. termoplast. Det er også tenkelig å tilvirke det forbindende laget 12 av tynne metalliske eller ikke-metalliske lag/folier som oppviser en spesielt gunstig impedans-opptreden.

Det andre funksjonslaget 10 fyller således primært oppgaven å forhindre gjennomut-stansingen eller gjennomslaget av minebeskyttelsen ved FL-prosjektilet og for videre å forstørre flaten mest mulig. Det fordeler, på grunn av dets flyteevne særlig ved høy-dynamisk belastning, dvs. i hastighetsområdet til den akselererende målmassen tilsluttet P-ladningsprosjektilet fira 1.000 m/s til 500 m/s, belastningen på en enda større flate. Dette er forbundet med en ytterligere innskrenkning av gjennomtrengningshastigheten.

Etter det første og det andre funksjonslaget 9 og 10 (med det forbindende laget 12 og 13, henholdsvis 12A og 13A) er det anordnet et tredje funksjonslag 11 som virker som støttelag, henholdsvis ytterligere energikompenserende lag (jf- forklaringene over). Derved spiller massen, hardheten og de dynamisk-mekaniske egenskapene til materialet en avgjørende rolle for den etterfølgende bøyedannelsen. Det tredje funksjonslaget tildannes foretrukket som panserstål eller høyfaste metallegeringer og utgjør avslutningen på kjøretøysiden av minebeskyttelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen.

Mellom det andre og det tredje funksjonslaget 10 og 11 kan det anordnes et andre forbindende lag 13 som inntar en liknende funksjon som det forbindende laget 12. Dette er eksempelvis påkrevet når minebeskyttelsesanordningen skal tilvirkes som tilpasset sandwich (forbindende lag for det etterfølgende tredje funksjonslaget 11). Det kan under visse omstendigheter vise seg som hensiktsmessig at de to og eventuelt ytterligere trekkflater-forbindelseslagene 12,13 utføres med forskjellige materialer og veggstyrke, alt ettersom om dempningen eller kraftoverføringen i det respektive forbindelseslaget tilordnes større rolle. Videre kunne de forbindende lagene 12A og 13A alternativt tildannes av materialer med gode glideegenskaper for å understøtte spredningen i funksjonslaget.

Bestemmende for kapasiteten til en polyvalent konstruksjon av minebeskyttelsesanordningen er på grunn av den gitte belastningen (f.eks. 8 kg TNT-ekvivalent) den nødvend-ige stålekvivalente masse. I denne massen kan det minst delvis innbefattes den gitte bunnstrukturen 1 på kjøretøysiden. På grunn av eksperimentelle ytelsesverdier kunne det fastslås for minebeskyttelsesanordningen 2 med konstruksjonsmåten i henhold til oppfinnelsen betydelige fordeler i forhold til den tidligere anvendte og optimerte minebeskyttelsesanordning som enda finnes i utviklingen mot sprengning. Således kunne ved tilsvarende eksperimenter med ytre anbrakte (tilpassede) minebeskyttelseskonstruksjoner begge trusler med sammenliknbare dynamiske verdier for bøyningen og bevegelsen til kjøretøybunnen avverges med omkring faktoren 1,5 til 1,8 mindre samlet beskyt-telsesmatte i forhold til en ren stålløsning.

Også en forhøyning av trusselen gjennom flatladningsminer, eksempelvis gjennom kraftøkte miner av typen TMRP 6 med større prosjektilhastighet, lar denne seg avverge gjennom en tilsvarende optimering av minebeskyttelsesanordningen 2 i henhold til oppfinnelsen, særlig det andre funksjonslaget 10, med forholdsvis lav massetilvekst. Dette er ikke oppnåelig med tidligere byggemåter innenfor rammen av vektbegrens-ningene til pansrede kjøretøy.

Figur 4 viser i supplement til figur 2 et snitt gjennom en minebeskyttelsesanordning 2 tilpasset ved kjøretøybunnen 1. Forbindelsesflaten 14 mellom minebeskyttelsesanordningen og kjøretøybunnen 1 kan derved være et lag som også overfører sidekrefter eller utgjør en ren skilleflate mellom minebeskyttelsesanordningen og kjøretøybunnen. Funksjonslagene 9-11, som vises på figur 2, er i dette tilfellet anordnet foran kjøretøybunnen 1. En slik tilpasset lagoppbygning kan forbindes fast med kjøretøybunnen 1 eller først festes framfor stedet gjennom enkle mekaniske midler.

Prinsipielt kan den tilpassede anordningen illustrert i samsvar med figur 4 også erstattes gjennom en tilpasset/integrert anordning, med hvilken en del av funksjonslagene bak belastningssiden, dvs. anbringes bak den ytre kjøretøybunnen 1 i den indre av kjøretøyet (integrert) og den øvrige delen av funksjonslagene utenfor bunnen av kjøretøyet 1

(tilpasset). I dette tilfellet skal minst det første funksjonslaget (slitelaget) 9, det forbindende laget (dempende) 12 og det andre funksjonslaget 10 anbringes utenfor kjøretøy-bunnen 1 og det tredje funksjonslaget (energikompenserende laget) 11 ettertilordnes kjøretøybunnen 1. En slik anordning er da spesielt fordelaktig når kjøretøybunnen av panserstål er forholdsvis tynn og via denne bunnen inntrengningen av det tredje funksjonslaget 11 kan skje problemløst.

Samtlige detaljer som er illustrert på figurene og forklart i beskrivelsen er viktige for oppfinnelsen. Derved er det et kjennetegn ved oppfinnelsen at alle skildrede enkeltheter enkelt eller gjentatt kunne kombineres på hvilken som helst måte og derved alltid gi en individuelt tilpasset polyvalent minebeskyttelse.

På figur 6 forestiller kjøretøybunnen 1 så vel støtte- som også energikompenserings-flaten, slik at det tredje funksjonslaget 11 kan utelates. I dette eksemplet er det første funksjonslaget oppdelt i et ytre slitelag 9A og en etterfølgende indre forskillevegg 9B. En slik anordning kan virke for forbedring av den ledsagende akselereringen av struk-turelementer, idet en for tidlig utstansing hindres.

Figur 7 viser til slutt et snitt gjennom en oppdelt minebeskyttelsesanordning 2, med hvilken det mellom kjøretøybunnen 1 og det tredje funksjonslaget (energikompenserende laget) 11 befinner seg et mellomrom 17 som eksempel et allment mellomlag, og som opptar eller tillater en dynamisk bøying av det tredje funksjonslaget 11. Dette eksemplet er representativt for foranstaltninger betinget av kjøretøysiden. Slike mellomrom 17 skal således legges i plan at den skildrede samlede funksjonen til minebeskyttelsesanordningen tilsvarende den foreliggende oppfinnelse ikke graverende forstyrres. Eventuelt må det her gripes til konstruktive tilleggsforholdsregler.

Det er videre mulig å se for seg mellomrom mellom funksjonslagene, i hvilke det kan tenkes foretrukne støttende innretninger eller lag/materialer, for ytterligere å forbedre kapasiteten til minebeskyttelsesanordningen.

I alle utførelsesformer omtalt over kan flaten som er bygget opp av minebeskyttelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen tildannes som en eller flere deler. I tillegg finnes muligheten å tildanne flaten bygget opp av minebeskyttelsesanordningen jevnt, krummet eller avkantet, for å tillate at veggen eller ytterkonturen av gjenstanden forløper parallelt eller med denne inneslutter en vinkel og/eller for å tilformes med en ujevn/trinnliknende tykkelsesfordeling.

Liste med henvisningstall

Claims (16)

1. Minebeskyttelsesanordning for beskyttelse av en gjenstand mot en trussel gjennom miner (4), bestående av en lagoppbygning (2) av flere lag,karakterisertved et første funksjonslag (9) som er vendt mot trusselen, av en panserstålplate eller en høyfast metallegering med en tykkelse på minst den stålekvivalente tykkelsen til innlegget i den prosjektildannende minen, et homogent midtre andre funksjonslag (10) av et materiale som under dynamisk belastning forblir plastisk flyteegnet, henholdsvis mekanisk erosjonsegnet, et etterfølgende tredje funksjonslag (11) av en panserstålplate eller et stålekvivalent arrangement av forskjellige materialer, hvori lagoppbygningen (2) er eller kan monteres på veggen (1) av gjenstanden, hvilken vegg (1) vender mot trusselen, og hvori det tredje funksjonslaget (11) sammen med veggen (1) på gjenstanden innehar en stålekvivalent tykkelse på minst 25 mm.

2. Minebeskyttelsesanordning ifølge krav 1,karakterisertv e d at lagoppbygningen (2) er fast forbundet, henholdsvis er integrert med gjenstanden som skal beskyttes, henholdsvis dens vegg (1).

3. Minebeskyttelsesanordning ifølge krav 1,karakterisertv e d at lagoppbygningen (2) minst delvis er festet som særskilte konstruksjonsdeler og er fast eller løsbart forbindbar med gjenstanden som skal beskyttes, henholdsvis dens vegg (1).

4. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 3,karakterisert vedat den komplette lagoppbygningen (2) er anbrakt, henholdsvis er anbringbar ved siden av veggen (2) som er vendt mot trusselen.

5. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 3,karakterisert vedat en del (11) av lagoppbygningen (2) er anbrakt, henholdsvis er anbringbar ved siden av veggen (1) som er vendt mot trusselen, og en andre del (9,10) ved siden av veggen (1) som er vendt mot trusselen.

6. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedat det første, det andre og det tredje funksjonslaget (9,10,11) er forbundet gjennom elastomeriske forbindelses-, henholdsvis dempningslag (12,13) som overfører trekkrefter.

7. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedat glidelag (12A, 13A) er anbrakt mellom funksjonslagene (9, 10,11).

8. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 7,karakterisert vedat det andre funksjonslaget (10) er tildannet av metalliske materialer, fiberforsterkede materialer, støpte metalliske materialer, elastomeriske stoffer eller av termoplastiske, flytende eller pastaaktige materialer eller en kombinasjon av flere av disse materialene.

9. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 8,karakterisert vedat det andre funksjonslaget (10) inneholder støtdempende og/eller støtbølgespredende, hule eller massive legemer.

10. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 9,karakterisert vedat det første funksjonslaget (9) og det andre funksjonslaget (10) er tilformet av ett eller flere lag.

11. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 10,karakterisert vedat det tredje funksjonslaget (11) består av stål, lettmetall eller et annet materiale med høyere dynamisk stivhet.

12. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 11,karakterisert vedat det mellom det tredje funksjonslaget (11) og veggen (1) på gjenstanden som skal beskyttes, er anordnet et mellomlag (17) som opptar eller tillater en dynamisk bøying av det tredje funksjonslaget (11).

13. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 12,karakterisert vedat det mellom funksjonslagene befinner seg mellomrom.

14. Minebeskyttelsesanordning ifølge krav 13,karakterisertved at det i mellomrommene er anordnet støtteinnretninger eller lag/materialer.

15. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 14,karakterisert vedat flaten som er bygd opp av lagoppbygningen (2) er tilformet av en eller flere deler.

16. Minebeskyttelsesanordning ifølge ett av kravene 1 til 15,karakterisert vedat flaten som er bygd opp av lagoppbygningen (2) er jevn, krummet eller avkantet, slik at veggen (1) eller ytterkonturen til gjenstanden for-løper parallelt eller inneslutter med denne en vinkel og/eller oppviser en ujevn/trinn-liknende tykkelsesfordeling.