WO2001090683A1 - Splittererzeugender gefechtskopf zur bekämpfung halbharter technischer ziele - Google Patents

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semi
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Werner Arnold
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/22—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type with fragmentation-hull construction

Definitions

  • the invention relates to a splinter-producing warhead for combating semi-hard technical targets with an explosive charge surrounded by an unstructured splinter-forming shell.
  • a splinter warhead is known from DE 199 17 144 A1, the splinter-forming shell of which can be removed with the aid of means arranged on the warhead for the purpose of reducing the intensity of the target action.
  • the aid of means arranged on the warhead for the purpose of reducing the intensity of the target action.
  • the object is achieved in a simple manner by the features set out in claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention are described in the subordinate claims.
  • the particular advantage of the invention is that by means of displacement and / or rotation of at least a section of the inner shell of the warhead or the entire inner shell, the splintering effect can be controlled in a wide range from the reduction of the splinter formation to the size of the splinters that is optimized in a targeted manner ,
  • the splinter power in the target direction can be increased.
  • the remaining performance of the splinter-forming shell in the colateral direction can be reduced. This is achieved in particular when a sector of the inner shell is designed as a damping layer.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the warhead section of a missile according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows in connection with FIG. 2 the principle of the invention using a missile FK in the form of possible encounter situations with different targets, the successful combat of which requires differently shaped fragments.
  • the missile FK has a warhead in the form of a cylindrical explosive charge in the central region marked with dashed lines.
  • the explosive charge is each of a displaceable fragment surrounding the inner shell 3.
  • the non-structured outer shell, which forms the shell 1 of the missile, is not shown, the material of the portion 2 of the missile shell 1 lying above the warhead forming the essential portion of the fragments. 1 shows two different types of targets.
  • the first target type, a missile Z 1 is usually combated with larger fragments than the second target type, which is symbolized by the aircraft Z 2.
  • the different splinter sizes are now produced from the same unstructured outer shell with the aid of differently structured sections 3b, 3c of the inner shell 3.
  • the displacement and / or rotation 8 of the inner shell 3 in the direction of or about the longitudinal axis of the missile FK is indicated by double arrows.
  • the displacement / rotation takes place in good time before the optimal position of the respective missile relative to the target is reached.
  • the splinter is released over the entire circumference of the missile.
  • a directed release of the splinters can also take place, or a reduction in the splinter power in the lateral direction can be achieved, in particular if the sector located in the lateral direction consists of a damping material.
  • the outer layer forms the missile shell 1, which can be specially designed in the area of the explosive charge S of the warhead GK.
  • This section is hereinafter referred to as splinter-forming casing 2.
  • the inner shell 3 is movably mounted 8 within the splinter-forming shell 2.
  • This in- nenhülle 3 can in the simplest case consist of only one section 3b with the length L, which corresponds to the longitudinal extent of the explosive charge S.
  • the notch structure 4 of this section 3b determines the size of the splinters produced from the splinter-forming shell 2 if the explosive charge S is triggered.
  • the inner shell 3 consists of three different sections 3a, 3b, 3c. While sections 3b and 3c have different notch structures 4, section 3a contains no notch structure and consists at least partially of a material which dampens the effect of the explosive charge. If necessary, individual sections can be divided into different parts or sectors, which are brought into the desired position by twisting. If section 3a is partially moved over the outer surface of the explosive, the amount of splinters that can be produced is reduced in accordance with the covered proportion of the explosive and at the same time the remaining blasting effect is reduced. The purpose of this method is to control the warhead's performance in a controlled manner in the event that collateral damage is to be avoided.
  • FIG. 2 The possibility of movement 8 of the inner shell 3 or of individual sections, parts or sectors thereof is indicated in FIG. 2. Operations such as unlocking, twisting or moving and re-locking the inner shell or parts of the inner shell are controlled by means of the securing device SE.
  • a longitudinal displacement of the inner shell is just as possible as a rotation or a helical movement.
  • drives such as, for example, prestressed springs, electric motors, pyrotechnic means or a pressure derived from the missile engine.
  • a longitudinal displacement comes into question if, as shown in FIG. 1, the entire inner shell is to be displaced.
  • a longitudinal displacement can also be applied to sectors of the inner shell 3.
  • a rotation or helical movement of the Inner cover 3 is particularly applicable when only one of the sections 3a, 3b, 3c is to be moved.
  • the rotation is used when a section has, for example, two different halves. One half is suitable for producing splinters and the other half is equipped with damping material. With the help of the rotation of such a section, a directional effect is achieved on the one hand in the formation of splinters, while on the opposite side there is a considerable reduction in performance.
  • the explosive S is surrounded by a protective / sliding shell 9 on which the inner shell 3 is movably supported.
  • the sections 3b and 3c of the inner shell 3 are - as can also be seen from FIG. 1 - surrounded by similar and differently dimensioned notch structures / grids 4.
  • Different notch structures allow the controlled disassembly of the non-structured outer shell 2 into different splinter sizes.
  • a combination of different notch grids in inner shell sections and / or sectors with corresponding sections and / or sectors made of damping material allows a very flexible target adjustment.
  • the target-sized splinter size can be generated via the notch grating and on the other hand, the effect in the colateral direction can be reduced by the damping means.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen splittererzeugenden Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele mit einer Zündeinrichtung zur detonativen initiierung. Innerhalb der splitterbildenden äusseren Hülle (2) des Gefechtskopfes ist eine strukturierte Innenhülle (3b, 3c) vorgesehen, die als Ganzes oder teilweise gegenüber der splitterbildenden Aussenhülle (2) verschoben werden kann, umbedarfsweise die Splitterbildung kontrolliert zu beeinflussen.

Description

Splittererzeugender Gefechts opf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele
Die Erfindung betrifft einen splittererzeugenden Gefechtskopf zur Bekämp- fung halbharter technischer Ziele mit einer von einer nicht strukturierten splitterbildenden Hülle umgebenen Sprengladung.
Das Einsatzfeld heutiger Gefechtsköpfe verändert sich zunehmend. Es werden immer öfter Ziele in urbaner Umgebung ausgewählt, um die gegnerische Infrastruktur zu schwächen. Diese Ziele zeichnen sich durch extreme Nähe zu zivi- len und anderen Einrichtungen aus, die nicht oder nur wenig beschädigt werden sollen. Um dieser Sachlage gerecht zu werden, bedarf es einer neuen Gefechtskopftechnologie. Die Leistung des Gefechtskopfes soll einerseits auf das Ziel abgestimmt werden können, um eine optimale Wirkung zu erzielen, andererseits soll die Möglichkeit bestehen, eine nicht erwünschte Leistungs- entfaltung in Richtung von Kolateralzielen so weit wie möglich zu reduzieren.
Aus der DE 199 17 144 A1 ist ein Splittergefechtskopf bekannt, dessen splitterbildende Hülle zum Zweck der Verminderung der Zieleinwirkungsintensität mit Hilfe am Gefechtskopf angeordneter Mittel entfernbar ist. Andere Möglichkeiten der Beeinflussung der Zieleinwirkungsintensität, insbesondere mit Hilfe der Innenhülle des Gefechtskopfes, werden jedoch nicht vorgeschlagen .
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für einen Splittergefechtskopf zu entwickeln, die einerseits eine Leistungsanpassung an unterschiedliche Ziele erlaubt und andererseits eine Reduzierung der Wirkung in Kolateralrich- tung reduziert. Die Aufgabe wird in einfacher Weise durch die in Anspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen beschrieben.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels Verschiebung und/oder Verdrehung wenigstens eines Abschnitts der Innenhülle des Gefechtskopfes oder der ganzen Innenhülle die Splitterwirkung in einem weiten Bereich von der Reduktion der Splitterausbildung bis hin zur zielorientiert optimierten Größe der erzeugten Splitter kontrolliert beeinflusst werden kann.
Mittels Verschiebung und/oder Verdrehung von mindestens einem Sektor o- der einem Teil der Innenhülle kann die Splitterleistung in Zielrichtung erhöht werden. Gleichzeitig kann die verbleibende Leistung der splitterbildenden Hülle in Kolateralrichtung vermindert werden. Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn ein Sektor der Innenhülle als Dämpfungsschicht ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch ver- einfacht dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 zwei Anwendungsbeispiele für die Erzeugung unterschiedlich großer Splitter mittels des gleichen Gefechtskopftyps,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Gefechtskopfsektion eines Flugkörpers nach Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 2 das Prinzip der Erfindung anhand eines Flugkörpers FK in der Form möglicher Begegnungssituationen mit unterschiedlichen Zielen, deren erfolgreiche Bekämpfung unterschiedlich geformte Splitter voraussetzt. Der Flugkörper FK weist im mit gestrichelten Linien markierten Mittelbereich einen Gefechtskopf in Form einer zylindrischen Spreng- ladung auf. Die Sprengladung ist jeweils von einer verschiebbaren splitterbil- denden Innenhülle 3 umgeben. Nicht dargestellt ist die nicht strukturierte Außenhülle, die den Mantel 1 des Flugkörpers bildet , wobei das Material des ü- ber dem Gefechtskopf liegenden Abschnittes 2 der Flugkörperhülle 1 den wesentlichen Anteil der Splitter formt. In der Fig. 1 sind zwei unterschiedliche Zieltypen dargestellt. Der erste Zieltyp, ein Flugkörper Z 1 , wird üblicherweise mit größeren Splittern bekämpft als der zweite Zieltyp, der durch das Flugzeug Z 2 symbolisiert wird. Die unterschiedlichen Splittergrößen werden nun aus der gleichen unstrukturierten Außenhülle mit Hilfe verschieden strukturierter Abschnitte 3b, 3c der Innenhülle 3 erzeugt. Die Verschiebung und/ oder Ver- drehung 8 der Innenhülle 3 in Richtung der bzw. um die Längsachse des Flugkörpers FK ist mit Doppelpfeilen angedeutet. Die Verschiebung/ Verdrehung erfolgt rechtzeitig vor dem Erreichen der optimalen Position des jeweiligen Flugkörpers gegenüber dem Ziel. In der Regel erfolgt die Splitterabgabe über den gesamten Umfang des Flugkörpers. Durch Verdrehen und/oder Ver- schieben von Sektoren oder Abschnitten der Innenhülle kann auch eine gerichtete Abgabe der Splitter erfolgen, bzw. eine Reduktion der Splitterleistung in Kolateralrichtung erreicht werden, insbesondere dann, wenn der in Kolate- ralrichtung befindliche Sektor aus einem Dämpfungsmaterial besteht.
Die Fig. 2 stellt einen möglichen Aufbau eines Gefechtskopfmantels anhand eines Längsschnittes durch einen Flugkörper aus Fig. 1 dar. Der Gefechtskopf besteht im wesentlichen aus der im Ausführungsbeispiel zylindrischen Sprengladung S, der Zündkette Z, der hierzu gehörenden Sicherungseinrichtung SE und dem die Sprengladung S umgebenden Mantel, dessen Bestandteile im folgenden erläutert werden. Weitere Bestandteile des Flugkörpers, wie beispielsweise der Suchkopf, der die Zielortung übernimmt und entsprechende Informationen an den Gefechtskopf weitergibt, sind hier nicht dargestellt. Die äußere Schicht bildet die Flugkörperhülle 1 , die im Bereich der Sprengladung S des Gefechtskopfes GK besonders ausgebildet sein kann. Dieser Abschnittwird im folgenden als splitterbildende Hülle 2 bezeichnet. Innerhalb der splitterbildenden Hülle 2 ist die Innenhülle 3 beweglich 8 gelagert. Diese In- nenhülle 3 kann im einfachsten Fall aus nur einem Abschnitt 3b mit der Länge L, die der Längsausdehnung der Sprengladung S entspricht, bestehen. Die Kerbstruktur 4 dieses Abschnitts 3b bestimmt im Fall der Auslösung der Sprengladung S die Größe der aus der splitterbildenden Hülle 2 erzeugten Splitter.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die Innenhülle 3 aus drei unterschiedlichen Abschnitten 3a, 3b, 3c. Während die Abschnitte 3b und 3c unterschiedliche Kerbstrukturen 4 aufweisen, enthält der Abschnitt 3a keine Kerbstruktur und besteht zumindest teilweise aus einem die Wirkung der Sprengla- düng dämpfenden Material. Bedarfsweise können einzelne Abschnitte in unterschiedliche Teile bzw. Sektoren aufgeteilt werden, die mittels Verdrehens in die gewünschte Position verbracht werden. Wird der Abschnitt 3a teilweise über die Außenfläche des Sprengstoffes verbracht, so wird die Menge der erzeugbaren Splitter entsprechend dem überdeckten Anteil des Sprengstoffes reduziert und gleichzeitig die verbleibende Blastwirkung gemindert. Der Zweck dieses Verfahrens ist die kontrollierte Verminderung der Leistung des Gefechtskopfes für den Fall, dass Kolateralschäden vermieden werden sollen.
Die Bewegungsmöglichkeit 8 der Innenhülle 3 oder einzelner Abschnitte, Teile oder Sektoren hiervon ist in der Fig. 2 angedeutet. Die Steuerung der Vorgän- ge wie Entarretieren, Verdrehen oder Verschieben und Wiederarretieren der Innenhülle oder von Teilen der Innenhülle erfolgt mittels der Sicherungseinrichtung SE. Eine Längsverschiebung der Innenhülle ist ebenso gut möglich wie eine Drehung oder eine schraubenförmige Bewegung. Als Antriebe stehen dem Fachmann eine Vielzahl von Varianten zur Verfügung, wie beispiel- weise vorgespannte Federn, Elektromotoren, pyrotechnische Mittel oder ein vom Flugkörpertriebwerk abgeleiteter Druck. Eine Längsverschiebung kommt dann in Frage, wenn - wie in Fig. 1 dargestellt - die gesamte Innenhülle verschoben werden soll. Eine Längsverschiebung ist auch auf Sektoren der Innenhülle 3 anwendbar. Eine Drehung oder schraubenförmige Bewegung der Innenhülle 3 ist besonders dann anwendbar, wenn nur einer der Abschnitte 3a, 3b, 3c bewegt werden soll. Die Drehung wird eingesetzt, wenn ein Abschnitt beispielsweise zwei unterschiedliche Hälften aufweist. Eine Hälfte ist zur Splittererzeugung geeignet und die andere Hälfte mit Dämpfungsmaterial aus- gestattet. Mit Hilfe der Drehung eines solchen Abschnittes wird auf der einen Seite bei der Splitterbildung eine Richtwirkung erzielt während auf der gegenüberliegenden Seite eine erhebliche Leistungsminderung zu verzeichnen ist. Zur Erleichterung der Verdrehung/Verschiebung der Innenhülle und auch aus Sicherheitsgründen ist der Sprengstoff S von einer Schutz-/ Gleithülle 9 um- geben, auf der die Innenhülle 3 beweglich gelagert ist.
Die Abschnitte 3b und 3c der Innenhülle 3 sind - wie auch aus Fig. 1 erkennbar - von gleichartigen und unterschiedlich dimensionierten Kerbstrukturen/ - gittern 4 umgeben. Unterschiedliche Kerbstrukturen erlauben die kontrollierte Zerlegung der nicht strukturierten Außenhülle 2 in unterschiedliche Splitter- großen. Eine Kombination unterschiedlicher Kerbgitter in Innenhüllenab- schnitten und/ oder -Sektoren mit entsprechenden Abschnitten und/ oder Sektoren aus Dämpfungsmaterial erlaubt eine sehr flexible Zielanpassung. Einerseits kann über die Kerbgitter die zielangepasst Splittergröße erzeugt werden und andererseits kann durch die Dämpfungsmittel die Wirkung in Kolate- ralrichtung reduziert werden.
Durch entsprechende Verschiebung und/ oder Verdrehung von ganzen Abschnitten der Länge L oder Teilen dieser Abschnitte und Drehung der Abschnitte mit verschiedenen Sektionen kann eine sehr flexible Zielanpassung mit verminderter Kolateralwirkung erfolgen. Die Wirkung ist also sowohl in der Intensität als auch in der Richtung (Azimut) einstellbar.
Auf einen weiteren Vorteil soll abschließend hingewiesen werden. Es ist durchaus wahrscheinlich, dass sich das Spektrum der zu bekämpfenden Ziele im Lauf des Lebenszyklusses einer Munition verändert. Aufgrund der Mög- lichkeit, die Innenhüllen 3 auswechseln zu können, ist eine Anpassung an sich verändernde Situationen möglich. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Munition und die Kosten reduzieren sich.

Claims

Patentansprüche
1. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele mit einer von einer nicht strukturierten splitterbildenden Hülle (1 ) umgebenen Sprengladung (S),
- wobei zwischen der splitterbildenden Hülle (1 ) und der Sprengladung (S) eine Innenhülle (3) angeordnet ist,
- die an ihrer der splitterbildenden Hülle (1 ) zugewandten Aussenseite vollständig oder wenigstens in einem ring- oder sektorförmigen Teil (3a, 3b, 3c) mit einer Kerbstruktur (4) versehen ist und
- mit ihren kerbstrukturierten Teilen auf der Oberfläche der Sprengladung (S) wirkverändernd unpositionierbar ist.
2. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teil (3a, 3b, 3c) der Innenhülle eine Dämpfungsschicht enthalten ist.
3. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbstruktur (4) über die Innenhülle gleichartig oder in den Abschnitten/Teilen (3b, 3c) der Innenhülle unterschiedlich gestaltet ist.
4. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umpositionierung wenigstens eines Abschnitts/Teils (3a, 3b, 3c) der Innenhülle (3) während der Anflugphase auf ein Ziel erfolgt.
5. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des zu verschiebenden/verdrehenden Abschnitts/Teils der Innenhülle (3) über ein vorgespanntes System erfolgt.
6. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des zu verschiebenden/verdrehenden Abschnitts/Teils der Innenhülle (3) über mindestens einen Motor, insbesondere über einen Elektromotor, erfolgt.
7. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des zu verschiebenden/verdrehenden Abschnitts/Teils der Innenhülle (3) mit Hilfe pyrotechnischer Mittel oder mit Hilfe des Triebwerkdruckes erfolgt.
8. Splittererzeugender Gefechtskopf zur Bekämpfung halbharter technischer Ziele nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülle (3) oder die Teile/Abschnitte (3a, 3b, 3c) der Innenhülle gegen eine gleichwirkende aber andersartig strukturierte Innenhülle oder Teile/Abschnitte der Innenhülle austauschbar sind.
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