SE1900054A1 - Stridsdel samt metod för framställning därav - Google Patents

Abstract

Ett förfarande for framställning av en stridsdel med riktad sprängverkan innefattar stegen att ett yttre hölje tillverkas, och att en laddning med ett hålrum vid laddningens främre ände anordnas däri. Ett inlägg (9) vars form motsvarar hålrummets form anordnas vid laddningens yta. Förfarandet innefattar vidare steget att ett material (10a, 10b) deponeras på inlägget (9) i ett additivttillverknings förfarande.En stridsdel framställd genom förfarandet innefattar ett yttre hölje, en laddning med ett hålrum vid laddningens främre ände och ett inlägg (9). Ett material (10a, 10b) är deponerat på inlägget (9).

Description

Inkom m! Parent- ochregistreringsverket 2019 -03- l 9 STRIDSDEL SAMT METOD FÖR FRAMSTÅLLNING DÄRAVTEKNISKT OMRÅDE Den föreliggande uppfinningen avser ett förfarande för framställning av en stridsdelmed riktad sprängverkan, varvid förfarandet innefattar stegen att ett yttre höljetillverkas, en laddning med ett hålrum vid laddningens främre ände anordnas däri, och ett inlägg vars form motsvarar hålrummets form anordnas vid laddningens yta.

Uppfinningen avser också en stridsdel framställd genom förfarandet, ochinnefattande ett yttre hölje, en laddning med ett hålrum vid laddningens främre ände och ett inlägg.ÄLDRE TEKNIK Stridsdelar med riktad sprängverkan (RSV) har använts sedan länge, främst för attåstadkomma ett genomslag genom pansar. I allmänhet innefattar en RSV-stridsdel enladdning som har ett hålrum vid sin främre ände, dvs. den ände som är riktad motmålet. Sprängverkan riktas och koncentreras till ett begränsat område på målet, ochett djupare och smalare hål i målet uppnås. Hålrummet är oña koniskt till sin form, men andra former är tänkbara.

Om hålrummet dessutom bekläs med ett metallinlägg, vars form överensstämmermed hålrummets form, t. ex. koniskt, kan inlägget fungera för att ytterligare ökaeffekten av den riktade sprängverkan. Energin från den detonerande laddningenomformar inlägget antingen till en stråle av metall eller till en sammanhållenprojektil. Avgörande faktorer för förloppet är det inbördes förhållandet mellanmängden metall och mängden sprängämne, och egenskapema hos metallenrespektive sprängämnet. Även den exakta geometrin hos hålrummet och inlägget har en stor påverkan på stridsdelens verkan. Över tid har det skett en utveckling av pansar och motsvarande skyddsanordningarför att åstadkomma ett förbättrat skydd mot stridsdelar både med och utan riktad sprängverkan. Genomslagskraften hos stridsdelama med riktad sprängverkan har också ökat som ett led i denna utveckling, och man strävar alltjämt efter att förbättraderas verkan ytterligare samt att öka deras precision för minimering av skador på omgivningen.

PROBLEM STÄLLNING Man önskar således åstadkomma en effektivare stridsdel, vars tillverkning kan ske på ett så kostnadseffektivt sätt som möjligt.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås om det inledningsvisantydda förfarandet kännetecknas av att det vidare innefattar steget att ett material deponeras på inlägget i ett additivt tillverkningsförfarande.

Beträffande stridsdelen uppnås målsättningen om stridsdelen kännetecknas av att ett material är deponerat på inlägget.

Ytterligare fördelar uppnås om uppfinningen dessutom ges ett eller flera av kännetecknen enligt ett eller flera av de underordnade patentkraven.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen ska nu beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: figl en stridsdel vari uppfinningen enligt en första utföringsfonn ärtillämpbar; fig 2a-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en andrautföringsform av uppfinningen; fig Sa-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en tredje utföringsform av uppfinningen; fig 4a-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en fjärdeutfóringsform av uppfinningen;fig Sa-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en femte utfóringsforrn av uppfinningen; fig 6a-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en sjätte utfóringsforrn av uppfinningen; ochfig 7a-b en i en stridsdel ingående genomslagskropp enligt en sjunde utfóringsform av uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar en RSV-stridsdel 1, vars huvuddrag överensstämmer med känd teknik.Stridsdelen 1 har ett yttre hölje 2, som omsluter en explosiv laddning 3. Ettinitieringsorgan 4 är anordnat för att få laddningen 3 att detonera vid en avsedd tidpunkt.

Laddningen 3 har vid sin främre, mot målet vända, ände 5 ett hålrum 6, som i fig. 1har en i stort sett konisk form. Hålrummets 6 inneryta är försedd med ett inlägg 7. Idessa avseenden är stridsdelen 1 utformad i enlighet med känd teknik, och endetonation av stridsdelen 1 enligt fig. 1 kommer att resultera i att inlägget 7 bildar en stråle, eller projektil, som har en hög genomslagsfórmåga genom pansar etc. l en fóredragen utfóringsforrn är inlägget 7 åtminstone delvis tillverkat av en metall.Enligt den föredragna utfóringsforrnen av uppfinningen har inlägget 7 enuppbyggnad där ett material är pålagt på en basstruktur, som i vissa varianter är enmetall, men som enligt andra varianter av uppfinningen består av ett annat material,såsom exempelvis en polymer, ett keramiskt material, ett glasliknande, amorft material, etc.

Det pålagda materialet anordnas på basstmkturen genom någon typ av additivt tillverkningsfórfarande. Materialet är påfórbart i pulverform eller i trådforrn, och smälts i samband med påläggningen, så att det omedelbart fixeras på avsedd plats påstridsdelens l basstruktur. Det påfórda materialet kan vara en metall, men kan ocksåvara ett annat material, såsom exempelvis en polymer, ett keramiskt material, ett glasliknande, amorft material, etc.

Valet mellan altemativen pulver och tråd vid den additiva tillverkningen är beroendeav bland annat produktens geometriska dimensioner och den hållfasthet som krävs avden färdiga produkten. Valet kan också bero på de former vari det önskade materialetfinns tillgängligt. Pulver är ofta att föredra vid trånga tillverkningsfórhållanden, dvs.när det material som tillförs ska nå in i utrymmen med små dimensioner. Material itrådform är dock i allmänhet mer kostnadseffektivt, och anses ofta vara adekvat förde aktuella dimensionema och hållfasthetskraven. Material i trådforrn har också dentillverkningsmässiga fördelen att mängden material som oavsiktligt avges till omgivningen är minimalt, dvs. tillverkningen dammar i princip inte alls.

De höga temperaturer som är aktuella för smältningen av det påfórda materialetinnebär eventuellt att materialet i den underliggande basstrukturen påverkas i någonmån. Om en sådan påverkan är oönskad, väljs materialet i basstrukturen så att detinte påverkas av den aktuella temperaturen. Om en påverkan är önskvärd, för attuppnå vissa effekter hos den färdiga produkten, koordineras valet av material i basstrukturen och i det påförda materialet, så att effekten blir den avsedda.

Med ett lämpligt materialval av materialen i basstrukturen och i det påfórdamaterialet uppnås att materialet i basstrukturen smälter, blir sprött eller bildar enlegering med det påförda materialet. Ett altemativ är att basstrukturen och detpåfórda materialet inte påverkar varandras fysikaliska egenskaper. Skiktet av detpåfórda materialet görs i vissa utfóringsforrner tunnare eller tjockare i vissa zoner avdet i basstrukturen ingående materialet. Detta kan åstadkommas på flera olika sätt.Några altemativ är att temperaturen och/eller hastigheten vid påläggningen avmaterial varieras. Ett och samma material kan också läggas på i flera skikt, som tillsammans bildar ett tjockare lager.

Det är också tänkbart att flera olika material med olika egenskaper läggs på i olika zoner på basstrukturen. Zonema med olika material är i vissa fall väl avgränsade från varandra och t o m placerade på ett avsevärt avstånd från varandra. I andra fall ligger de intill varandra, och de kan även överlappa varandra.

Beroende på egenskapema hos de pålagda materialen kan de bilda legeringar medvarandra eller reagera i en förutbestämd ordning vid detonationen. De kan ocksåpåverka hur inlägget 7 bildar en stråle vid detonationen. I samtliga dessa fall väljs deingående materialen, placeringen av dem och temperaturen vid materialpåföringen,på ett sådant sätt att resultatet blir att det påförda materialet och basstrukturen tillsammans skapar ett inlägg 7 som ger en önskad effekt hos stridsdelen.

Eventuella avsiktliga försvagningar i det inlägg som bildas av det påförda materialetoch basstrukturen kommer att fungera för en styrd fragmentering vid detonation av stridsdelen l, förutom att bildandet av en stråle påverkas.

Några exempel på material som kan väljas för det påförda materialet är aluminium,zirkonium, titan, stål av olika kvaliteter, inklusive rostfritt stål, koppar, jäm, tantalm. m. En del av materialen har distinkta egenskaper, som eftersträvas i vissatillämpningar, exempelvis reaktiva material, såsom zirkonium, aluminium och titan,formbara material, såsom tantal, och material med hög densitet, såsom koppar, jämoch tantal. De olika egenskapema utnyttjas för att åstadkomma önskade effekter hos den bildade strålen, bland annat dess hastighet och inträngningsíörniåga.

Fig 2a visar en genomslagskropp 8 enligt en andra utföringsforrn av uppfinningen.En sådan genomslagskropp 8 är, i likhet med inlägget 7 i den föregåendeutföringsformen, anordnat vid stridsdelens 1 främre ände 5, men dess utsträckning i längdriktningen är mindre, så att dess form blir mer skål- eller tallriksformad.

Genomslagskroppen 8 innefattar en skålformad basstruktur 9, som, i likhet medkonstruktionen i fig l, kan vara tillverkad av metall, men också av en rad andramaterial, såsom beskrivits ovan. På en sida av basstrukturen 9 är anordnat två olikapåförda material l0a, l0b. I det visade utföringsexemplet är materialen l0a, l0b anordnade på den konvexa sidan av basstrukturen 9.

Det ena materialet 10b är anordnat i en stjämliknande formation, med armar 1 1, somsträcker sig ut mot kanten av genomslagskroppen 8. Det andra materialet är anordnati zoner, som sträcker sig mellan armama ll. De olika materialens 10a, 10b, olikaegenskaper beträffande reaktivitet, kommer att, tillsammans medgenomslagskroppens 8 form, påverka den bildade strålens, eller projektilens, form,riktning, hastighet och genomslagsförmåga. Arrangemanget av materialen 10a, 10b ide olika zonema ger också sådana effekter vid detonationen att den bildade strålensform, riktning, hastighet och genomslagsformåga påverkas. Eventuella fórsvagningarsom åstadkommits i det pålagda materialet, eller i basstrukturen, är användbara fóratt ge en styrd fragmentering av genomslagskroppen 8 vid detonationen. Det ärsåledes möjligt att i mycket hög utsträckning påverka den bildade strålens, ellerprojektilens, egenskaper och uppträdande genom det geometriska anordnandet av de påfórda materialen 10a, 10b.

Fig 2b visar ett snitt genom genomslagskroppen 8. I den visade utföringsformen ärtjockleken av de påförda materialen 10a, 10b i ungefär samma storleksordning somtjockleken på basstrukturen 9. Tjockleken av påförda material 10a, 10b kan inbördes anpassas för olika egenskaper och resultat i olika utföringsformer av uppfinningen.

Fig 3a-b, 4a-b, 5a-b och 6a-b visar utfóringsforrner som motsvarar den som visas ifig 2a-b. Arrangemanget av materialen 10a, 10b varierar med olika geometriskaformer i respektive utföringsform. Arrangemangen kan, såsom visas, innefattakorsfomier, cirklar, ringar, halvcirklar m. m. Utföringsforrnema skall ses endast somexempel på hur de geometriska formerna är varierbara, och en fackman ser ytterligare möjligheter att variera dem för att åstadkomma önskade effekter.

I fig 7a-b visas ytterligare en utföringsform av en genomslagskropp 8. I dennautföringsform är de pålagda materialen 10a, 10b, anordnade på den konkava sidan avbasstrukturen 9. Fackmannen kan variera de geometriska arrangemangen på motsvarande sätt som i de ovannämnda utföringsexemplen.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Ytterligare utfóringsforrner, som inte tydligt visas i tigurema, men som börframhållas, är de utfóringsforrner där genomslagskroppen 8 innefattar flera olikaskikt av pålagda material l0a, l0b ovanpå varandra. Ett område med flera skikt avolika material l0a, l0b kan sträcka sig över hela genomslagskroppen 8, eventuellt påbåda sidor av basstrukturen 9. I andra utfóringsformer är områdena med flera skiktav olika material l0a, l0b ovanpå varandra begränsade till en eller flera zoner, sominte innefattar hela genomslagskroppen 8. Om det finns flera olika zoner med fleraskikt av olika material l0a, l0b, är det möjligt att materialkombinationen ärdensamma i alla zoner, men varianter med olika materíalkombinationer i olika zoner är också tänkbara.

De utfóringsexempel som visats och diskuterats ovan, kan varieras ytterligare inomramen for de bifogade patentkraven. Fackmannen kan experimentera medmaterialval hos såväl basstrukturen som de pålagda materialen,materialkombinationer, geometriska arrangemang av pålagda material, geometrin hosbasstrukturen, materialtjocklekar och -fórsvagningag etc. Särdragen ochegenskapema i de ovannämnda exemplen kan kombineras med varandra på olika sätt, for att åstadkomma ytterligare utfóringsformer av uppfinningen.

Claims (11)

1. Förfarande för framställning av en stridsdel (1) med riktadsprängverkan, varvid förfarandet innefattar stegen att ett yttre hölje (2) tillverkas, enladdning (3) med ett hålrum (6) vid laddningens (3) frän1re ande (5) anordnas däri,och ett inlagg (7) vars form motsvarar hålrummets (6) form anordnas vidladdningens (3) yta, kännetecknad av att förfarandet vidare innefattar steget:- ett material (10a, 10b) påförs, deponeras, på inlägget (7,9) i ettadditivt tillverkningsförfarande,- materialet (10a, 10b) som deponeras läggs på med varierandehastighet eller temperatur, så att försvagningar respektive förstärkningar i det deponerade materialet (10a, 10b) åstadkommes.

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknad av steget att - materialet (10a, 10b) deponeras zonvis på inlägget.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av steget att - flera olika material (10a, 10b) deponeras på inlägget.

4. Förfarande enligt kravet 3, kännetecknat av steget att- materialen (10a, 10b) som deponeras läggs på i två eller flera överlappande skikt.

5. Stridsdel framställd genom förfarandet enligt något av kraven 1-4 ochinnefattande ett yttre hölje (2), en laddning (3) med ett hålrum (6) vid laddningens(3) främre ände (5) och ett inlägg (7, 9), kännetecknad av ett material (10a, 10b) ärdeponerat på inlägget (7, 9).

6. Stridsdel enligt kravet 5, kännetecknad av att det deponerade materialet (10a, 10b) är anordnat i zoner på inlägget.

7. Stridsdel enligt kravet 5 eller 6, kännetecknad av att flera olika material (10a, 10b) är deponerade på inlägget.

8. Stridsdel enligt något av kraven 5-7, kännetecknad av att ett deponeratmaterial (l0a, lOb) ar reaktivt.

9. Stridsdel enligt något av kraven 5-8, kännetecknad av att ett deponerat material (l0a, lOb) har amorf struktur.

10. Stridsdel enligt något av kraven 5-9, kännetecknad av att inlägget (7, 9) innefattar en tunn plåt.

11. ll. Stridsdel enligt kravet 7, kännetecknad av att två eller flera material (l0a, lOb) ar anordnade i överlappande skikt.