WO2006136185A1 - Geschoss oder gefechtskopf - Google Patents

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WO2006136185A1
WO2006136185A1 PCT/EP2005/006678 EP2005006678W WO2006136185A1 WO 2006136185 A1 WO2006136185 A1 WO 2006136185A1 EP 2005006678 W EP2005006678 W EP 2005006678W WO 2006136185 A1 WO2006136185 A1 WO 2006136185A1
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projectile
explosive
warhead according
layer
inner body
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PCT/EP2005/006678
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Günter WEIHRAUCH
Gerd Kellner
Achim Weihrauch
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Geke Technologie Gmbh
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Priority to US11/993,839 priority patent/US20100199875A1/en
Priority to ES05763381T priority patent/ES2317272T3/es
Priority to EP05763381A priority patent/EP1893935B1/de
Priority to PCT/EP2005/006678 priority patent/WO2006136185A1/de
Priority to CA2611169A priority patent/CA2611169C/en
Priority to AT05763381T priority patent/ATE413581T1/de
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    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
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    • F42B12/201—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 characterised by target class
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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Definitions

  • the present invention relates to a fragment or sub-projectile projectile or warhead.
  • Explosive projectiles are used to achieve end-ballistic effects with areal easy targets, regardless of the impact velocity of a projectile or warhead by means of explosive-accelerated splinters with a high initial velocity.
  • Such explosive projectiles are characterized in that their volume is taken up for the most part by explosives.
  • projectiles or explosives-filled warheads contain a relatively large mass of explosives, which is not effective to a considerable extent or partially for physical reasons can not be effective at all.
  • the constructive scope is so limited in the previously known ammunition and focuses on the design of the fragmentation shell and the pyrotechnic components.
  • the claim that it is not necessary to place a high explosive mass over the entire cross section of the missile in order to achieve a high penetration rate refers to the explosive occupancy of the inside hollow warhead mantis. Because the interior of the missile is undoubtedly formed by the drive, the control devices and a Wirkladung.
  • the inner shell 1 2c is assigned no function in connection with the splitter shell. Instead, it represents the housing of the engine with the control elements. This is also expressed by the fact that an insulating layer 19 of heat-insulating material is arranged between this jacket 1 2c and the explosive coating.
  • EP 0 71 8 590 A1 describes the active part of a rocket or a warhead, which accelerates preformed elements to increase the lateral effectiveness by means of a bombardment of explosive material which is annular in cross section.
  • the main objective of the described construction is to convert the high detonation velocity of the explosive layer into a relatively low velocity of propagation of the accelerated elements or active parts.
  • the explosive ring 43 accelerating the active parts is initiated via a ring of pellets (ignition elements 82).
  • the explosive jacket 43 is basically identical in construction and function with the arrangement described in DE 35 22 008.
  • the property of the explosive or of the explosive mixture influences in particular the propagation velocity in connection with the dimensioning of the surrounding sub-projectiles (56).
  • a high density combustible material encloses a penetrator with a thickened head.
  • the material of high density surrounding the penetrator gives the penetrator additional mass and thus projectile energy and also penetrates through the hole punched by the penetrator head. Due to the larger diameter of the head stripping of the combustible material should be prevented.
  • the combustible material is ignited and splinters are generated or burned spent in the target.
  • the central penetrator and the combustible material surrounding it are surrounded by the actual projectile body, which is required to stabilize the projectile in the pipe and in flight.
  • the present invention is based on the consideration that in conventional blasting projectiles, a significant proportion of the pyrotechnic components can not make any appreciable contribution to splinter acceleration. As a result of the detonation of the explosive, it is dissociated, and the splinter shell is essentially accelerated by the resulting reaction gases. The lateral acceleration of the splinter shell causes an immediate increase in volume and thus relaxation, so that the pressure components of the explosive inner body can only deliver a correspondingly reduced acceleration component.
  • the aim of the present invention is an endbailistisch high effectiveness of fragment-forming projectiles and warheads regardless of the impact velocity when using the lowest possible explosive mass. This is achieved by combining an explosive casing with a damming inner body in conjunction with an accelerated to high speed outer shell.
  • an explosive casing with a damming inner body in conjunction with an accelerated to high speed outer shell.
  • the achievable with relatively low explosive occupancy splitter or subquota speeds are between a few 100 m / s to near 2000 m / s and are thus close to those of pure blasting.
  • the explosive compression of the inner damming body results in a wide field of additional possibilities of action.
  • the inner body it is possible to use the inner body to increase the performance of the entire system.
  • examples include the use of special materials, multilayer arrangements, the introduction of sub-floors and the integration of an additional central pyrotechnic component for disassembly and / or acceleration of the inner body.
  • the design of the inner dam a direction-controlled effect of the splitter to achieve the conventional explosive projectiles in this form not possible.
  • Special effects can also be achieved by integrating reactive damming components in the penetrator or warhead interior. In conjunction with constructive advantages and the possibility of using further active components, the overall performance of the splinters of accelerating ammunition proposed here is far above those of known explosive projectiles or special munitions.
  • the present invention relies on the effect of an inner dam in conjunction with a significantly lower explosive mass to achieve comparable slab or sub-floor velocities as compared to conventional explosive projectiles.
  • An estimate of the achievable splitter speed is made below.
  • the velocity of the envelope is determined by three largely independent effects: the mass distribution between the shell to be accelerated and the inner support, the energy of the explosive layer (energy per unit volume and thickness), and the considered area element size (influenced by the forming element) splitter sizes).
  • This fact is illustrated by the theoretical estimation of the fragmentation velocity, which can be done, for example, using the Gurney equation known from the relevant literature.
  • the mass distribution of the two accelerated sheets ie the damming ratio
  • play a decisive role but also the sandwich size.
  • the initial splitter speed is in the order of 1 000 m / s and the speed of the inward accelerated hollow cylinder due to the relatively low dam still at about 500 m / s.
  • the values vary between 800 m / s (high dam) and 200 m / s (low dam).
  • D / 3 can be assumed to be a good approximation to the characteristic Gurney speed.
  • the splitter speed is thus proportional to the detonation velocity of the explosive used.
  • D / 3 values between 2,600 m / s and 3,000 m / s (mean 2,800 m / s) can be assumed. This formulation is helpful, since it is usually the detonation velocity that is known rather than the Gurney velocity.
  • the optimal implementation of the explosive energy in fragmentation speed so that correspondingly high speeds are possible at relatively low explosive thicknesses.
  • the influence of the inner dam can be taken into account by a factor, which should be referred to as Verdammungs tint (VF). It depends on the quantities M / C, Mmn ⁇ r ⁇ dam / MHuiie, rhoKem, sigmaKern and the Hygoniot properties of the inner medium. The following estimates can be assumed: Thick sheaths and thick explosive layers as well as thin sheaths and thick explosive layers result in a factor of 1, 1 to 1, 2. This corresponds to a speed increase of 10% to 20%.
  • Fig. 1 B Basic structure of an aerodynamically stabilized explosive layer-splitter projectile with splinter shell, explosive layer and damming inner body and and control or ignition elements.
  • Fig. 2 Example of the cross-sectional design of an explosive layer-fragment projectile with splinter shell, explosive layer and damming inner body.
  • FIG 3 shows a cross section through an explosive layer fragmentation projectile with a damming inner ring or damming hollow inner body.
  • FIG. 4 Cross-section of an explosive layer-splitter projectile with multi-layer damming internal structure.
  • FIG. 5 shows an example of the cross-sectional configuration with a circular outer cross section and any (here octagonal) inner cross section of the explosive layer.
  • FIG. 6 shows an example of the cross-sectional configuration with a damming inner body and a circular inner cross section and any (here octagonal) outer cross section of the explosive layer.
  • FIG. 7 shows an example of the cross-sectional configuration with any (here square) cross-section of the damming inner body and segmented.
  • Detonation cross section / explosive surface segments here: separated by the inner body with simultaneous or not simultaneous ignition).
  • FIG. 8 shows an example of the cross-sectional configuration with an inner body of arbitrary (here triangular) cross section and inert, pressure-transmitting compensation segments between inner body and explosive layer.
  • FIG. 9 shows a cross-section with a plurality of (here two) hollow hollow inner bodies and a dynamically acting layer between the explosive layer and the inner wall (top) and / or between the different inner blends (bottom).
  • FIG. 10 shows a cross-section with a damming inner body and a dynamically acting layer between the explosive layer and the splinter shell.
  • Fig. 1 1 Example of the cross-sectional design with outer shell / bullet jacket and underlying fragmentation shell (top) and an additional, dynamically acting layer between the explosive layer and splinter shell (bottom).
  • Fig. 1 2 Example of the cross-sectional design with outer shell and fragment body / preformed projectiles / thermal or mechanical fragmentation measures containing intermediate layer.
  • Fig. 1 3 Example of the cross-sectional design with (here square) damming inner body and explosive segments with planar / linear / punctiform ignition device in the explosive layer (above) or with introduced into the inner body ignition elements.
  • FIG. 14 shows an example of the cross-sectional configuration with arbitrarily (in this case square) shaped explosive surface and pressure-transmitting segments between the explosive layer and the fragment casing or projectile casing.
  • Fig. 1 6 Example of a projectile or a warhead with multi-part inner body (here consisting of four circle segments of the same or dissimilar material) with central pyrotechnic body.
  • Example of a projectile or a warhead with multi-part inner body with multi-part inner body (here four cylindrical penetrators) with central pyrotechnic body (top) or inert central body or empty inner volume.
  • Fig. 18 Example of the cross-sectional design with projectile casing / geometrically shaped inner surface of the splitter shell / correspondingly shaped explosive layer and inner insulation.
  • Fig. 1 9 Example of the cross-sectional design with geometrically shaped inner surface of the splinter shell and correspondingly shaped explosive layer.
  • Fig. 20 Example of the cross-sectional configuration with geometrically shaped inner surface of the explosive layer (above) or explosive longitudinal strips or explosive surface elements (below).
  • Fig. 21 Example of the cross-sectional configuration with internal insulation and introduced into the explosive layer separating elements or geometric structures (here longitudinal strips).
  • FIG. 22 shows an example of the cross-sectional configuration with a hollow hollow inner ring and a central / damming inner body designed as a container.
  • Fig. 23 Example of the cross-sectional configuration with a damming central container (top) or a central inner body and a provided with webs space between the explosive layer and inner body.
  • Fig. 24 Example of a longitudinal section with splinter shell, explosive layer, damming (here two-part) inner body and control or ignition elements for the explosive layer.
  • Fig. 25 Example of a longitudinal section with variable explosive thickness and cylindrical fragment shell (top) and with variable fragment shell and explosive thickness (bottom).
  • FIG. 26 shows an example of a longitudinal section with explosive layer / inner-body diameter jump (above) or split-body damming / inserted penetrator body or penetrator ring (bottom).
  • Fig. 27 Example of a longitudinal section with a diameter jump of splinter shell and explosive layer.
  • FIG. 28 shows an example of a longitudinal section with multi-part (here separated) explosive layers and (here) different splinter shell diameter (top) or continuous explosive layer with a diameter jump (bottom).
  • Fig. 29 Example of the geometric design of the splinter shell to achieve desired effects or preferred splitter directions.
  • Fig. 30 Example of the geometric design of the splinter shell to achieve desired effects or preferred splitter directions.
  • Fig. 31 Example of the geometric design of the splinter shell to achieve desired effects or preferred splitter directions.
  • FIG. 32 shows an example of a longitudinal section through an explosive layer fragment projectile or warhead with an explosive-laden fragment body inside and a gap between the outer shell and.
  • Fig. 33 Example of a longitudinal section with complete explosive coverage (projectile body and tip area - top) and explosive-filled tip (bottom).
  • Fig. 34 Example of a longitudinal section with an explosives body inserted into the damming interior.
  • 35 shows an example of a longitudinal section with a core (top) embedded in the damming inner region or a slender cylinder with a tip (bottom).
  • FIG. 36 shows an example of a longitudinal section with a pointed core embedded in the damming inner region with focusing / deconvolutioning explosive backing (top) or core with step tip and centering (core accelerating) explosive backing (bottom).
  • FIG. 36 shows an example of a longitudinal section with a pointed core embedded in the damming inner region with focusing / deconvolutioning explosive backing (top) or core with step tip and centering (core accelerating) explosive backing (bottom).
  • FIG. 37 shows an example of a longitudinal section with a geometrically designed inner body and corresponding explosive composition for directional splintering action (top) or with splitter directivity through shaping of a damming inner body, explosive surface and splinter casing (bottom).
  • FIG. 38 Example of a longitudinal section corresponding to FIG. 37 with additional splitter components.
  • Fig. 39 Example of a longitudinal section with (here) two-stage directional fragmentation effect and continuous explosive charge (top) and not continuous explosive charge (bottom).
  • FIG. 40 shows an example of a longitudinal section with additional, primarily axially accelerated splinter cone in the front region of the projectile, accelerated by an explosive surface.
  • Fig. 41 Two examples of a longitudinal section with pronuclear / step core as damming medium.
  • Fig. 42 Example of the cross-sectional design with explosive-accelerated individual segments.
  • Fig. 43 Example of the cross-sectional configuration with variable thickness of the
  • FIG. 44 shows an example of the cross-sectional configuration with a shaped explosive surface and adapted inner damming body.
  • Fig. 45 Example of the cross-sectional design with (here eight) segments and free-form explosive surface.
  • Fig. 46 shows examples of a longitudinal section with a multi-part damming inner body (e.g., radially and axially divided).
  • FIG. 47 shows an example of the cross-sectional configuration of a projectile or warhead according to FIG. 42 with a damming inner body, constructed here from cylinders in a pressure-transmitting matrix.
  • FIG. 48 shows an example of the cross-sectional configuration of a projectile or warhead according to FIG. 43 with a segmented, single-layer or multi-layer damming inner body and a central penetrator.
  • Fig. 49 Example of a longitudinal section, executed as a multi-part active body (different levels with different functions) and different configuration or occupancy.
  • Fig. 50 Example of the arbitrary cross-sectional configuration of an explosive layer chip projectile or warhead.
  • Fig. 51 Further example of the arbitrary cross-sectional configuration.
  • FIG. 1 A shows the basic structure of a spin-stabilized explosive layer chip projectile 1 A with a fragmentation shell / splinter shell / fragmentary projectile shell 2, an explosive layer / explosive substance / explosive surface / pyrotechnic layer 3 located underneath the shell and a damming inner body 4
  • Indicated are integrated ignition elements with control or ignition electronics for the explosive layer.
  • the triggering and triggering of the explosive layer must be adapted to the respective state of the art. The effectiveness of the arrangement remains largely unaffected.
  • the functional principle according to the invention likewise allows the application to aerodynamically stabilized projectiles, as shown schematically in FIG. 1B.
  • the basic structure of the explosive layer chip projectile 1 B with splinter shell 2, explosive layer 3 and damming inner body 4 and ignition elements or other projectile or warhead devices is shown.
  • the positioning of the ignition elements is not relevant to the function of the fragment-forming projectile; they can be accommodated in the floor of the floor, in the damming inner body 4, in the projectile nose or as modules at several points (cf., for example, FIGS. 24 and 45).
  • Figs. 2 to 23 and 42 to 45 and 47 to 51 examples of the cross-sectional configuration of projectiles or warheads according to the present invention are shown.
  • Fig. 2 shows the cross section through an inventive explosive layer chip projectile with splinter shell 2, explosive layer 3 and damming inner body 4.
  • the damming, dynamically correspondingly incompressible inner body 4 as solid, homogeneous formed cylindrical member.
  • materials for the damming component are basically all materials into consideration, which cause a desired dynamic dam. Their dynamic properties, and in particular the consequent degree of damding, are determinative of the achievable splinter speed or the required explosive thickness for achieving a desired acceleration of the casing. Because as already mentioned, the dam is equivalent in its effect on the achievable splinter speed to the influence of the explosive thickness
  • FIG. 3 the cross section through an explosive layer-splitter projectile with damming inner body 5 is shown. In this case, it has an annular cross-section which surrounds a cavity 6. Thickness and material of the ring 5 are to be chosen so that a sufficient dam of the explosive layer takes place.
  • the explosive zone can be composed of one layer as well as of two or more identical or different layers. For the basic function, incompressibility of the damming medium is not a mandatory requirement. Rather, the degree of compressibility affects the achievable speed of the splitter to be accelerated.
  • FIG. 4 shows a cross-section with a multi-layered damming internal structure, with a second inner body / central body 7 being located in the damming inner jacket / inner body 5 designed as a hollow cylinder.
  • components 5 and 7 may have different mechanical or physical properties.
  • an inner body is first compressed and only then causes a sufficient or increased dam.
  • a whole range of materials with corresponding Hygoniot curves is suitable. According to these considerations, particularly interesting effects can be achieved with materials which have specific Hygniot properties. These include e.g. Glass or vitreous substances or liquid or pasty components.
  • FIG. 5 shows an example in which the explosive layer 3A has a circular shape on the outside and an arbitrary shape on the inside (octagonal in this example).
  • the damming inner body 8 shows a corresponding contour.
  • the explosive layer (the explosive shell) 3A can exert a differentiated effect on the splitter shell by virtue of its shape. This can support fragmentation and influence the fragment shape and splinter speed.
  • the properties and the technical or material-specific design of the fragmentation shell or the projectile or warhead mantle basically all embodiments and technological possibilities come into consideration, which are known in connection with conventional fragmentation projectiles.
  • FIG. 6 shows an example with a damming inner body of the explosive layer 3B, which here has an octagonal outer cross section and a circular inner cross section.
  • the splinter shell 2A has an octagonal inner contour corresponding to the shape of the explosive.
  • the fragmentation process of the envelope can be influenced by means of different shell thicknesses, densities and explosive layer thicknesses and by means of pyrotechnic properties.
  • FIG. 7 shows an example with a basically arbitrary, in this example square cross section of the damming inner body 9.
  • the explosive body / the explosive part under the splitter shell 2 is separated in this illustration by the inner body , This results in a segmented detonation cross section or explosive surface segments are formed.
  • a simultaneous or non-simultaneous ignition of the explosive segments 10 is possible.
  • the damming inner body 9 can of course also be dimensioned so that the explosive shell is closed for a ring ignition.
  • the inner body 9 may e.g. be held in position by means of webs.
  • an inner body 1 1 is combined with (in this example) a triangular cross-section with inert, pressure-transmitting compensating segments 1 2, which fill the space between the outer surfaces of 1 1 and the annular (cylindrical) explosive shell 3.
  • inert segments 12 for which the same conditions apply to the materials as for the damming inner bodies, can be formed as fragment-forming bodies. Besides, they can contain additional active parts. Of course, these segments can also be assigned other functions. Thus, for example, they can be manufactured as sub-penetrators, for example made of heavy metal, hard metal or hardened steel, for achieving end-ballistic performances.
  • FIG. Shown are two variants of cross sections with dynamically effective inner layers / ring surfaces.
  • This dynamic efficiency derives from the specific properties of the layer relative to the passage of shock waves.
  • the interfaces between the dynamic layer and the adjacent materials are crucial.
  • the physical properties result from the acoustic impedance. This determines the reflectance of the shock waves in the interface between two media by the ratio m-1 / m + 1 with m as the quotient of the products density and longitudinal speed of sound of the two media.
  • Fig. 9 shows a projectile cross-section with two damming, hollow inner bodies 5, 5A and a dynamically acting layer 13 between the explosive layer 3 and the dam 5.
  • an additional body 7A for example, a central penetrator.
  • the lower part of the illustration shows a dynamically effective layer 13A between the damming first body 5 and a second damming layer 5A as an inner part in FIG. 5.
  • FIG. B buffering (shock-absorbing or the Stosswellen pressgang influencing or shock-enhancing) properties for temporal influence on the shock or insulation effect and thus the fragmentation speed, splintering and / or splinter distribution.
  • FIG. 10 shows a cross section with a damming inner body 4 and a dynamically acting layer 13B between the explosive layer 3 and the splinter shell 3. Due to the properties and structure of the dynamic layer 13B, the acceleration effect of the explosive layer 3 on the splinter shell 2 can be influenced.
  • a similar construction is shown in the lower partial cross-section in FIG. 11, in which case the dynamically effective layer 13C is positioned in the outer, fragment-forming region of the splitter outer casing 14, which consists of two parts. As a result, the fragment development of the overlying fragmentation shell 2 is to be influenced.
  • the upper partial cross section an example with outer shell / shell jacket 14A and underlying fragmentation shell 2 is shown.
  • the design of the outer projectile casing 14A can not only be derived from internal ballistic requirements, but this can also develop a dynamic effect in the sense described.
  • Fig. 1 2 shows an example with outer shell 14A and a fragment body or a matrix 16A.
  • preformed projectiles 16 or other ballistically active elements such as fragment-forming bodies 15 can be embedded.
  • the acceleration / activation takes place through the explosive jacket 3.
  • an ignition element 1 8 embedded, which can support or cause an additional decomposition of the damming component.
  • a dynamic compression effect can also be achieved by the formation of a pressure field. In this way, e.g. a disassembly of 17 after arrival or only be initiated inside the destination.
  • FIG. 13 shows further examples with integrated ignition elements.
  • the cross-sectional design here includes a (in the representation square) damming inner body 9 and explosive segments 1 OA.
  • an ignition element 18A which may be formed as a planar, linear or punctiform device.
  • a corresponding ignition element 18B is introduced into the inner body 9.
  • Fig. 14 shows an example of the cross-sectional configuration with basically any shaped, in this example square explosive surface 3C.
  • the damming inner body 9 has a corresponding to the explosive layer 3C square cross section.
  • the segments 1 2A in turn, in addition to their pressure-transmitting function to meet a number of other specific requirements, such as having a damping or the splitter speed of 2 influencing effect.
  • different splitter speeds or splinter shapes can be set for the fragmenting splinter shell, in this case due to the different thickness of the active segments 1 2A.
  • FIG. 15 illustrates an example with two-layer explosive coating 1 9, 20 and correspondingly two insulation layers 4A, 21.
  • the ignition of the explosive deposits can take place simultaneously or with a time offset.
  • Such a structure results in a particularly wide range of effects.
  • the outer layer in front of a target, the inner component in the target passage or only in the target interior are ignited.
  • the inner damming layer 4A may be made to have end-ballistic performance, i. it can be a penetrator. In this way, it is possible to achieve a broadly staggered power development optimally adapted to the task of control.
  • a multi-part damming inner body 23 which is here composed of four circular segments 24, which may consist of similar or different materials. Between the segments 24, layers 25 may be located. These may be designed as dynamically effective layers in the sense of the above description, ie consist of rubber / elastomeric materials or of materials with plastic or damping properties.
  • the individual components 23 may be loosely mounted or fixed, eg connected by gluing, screwing or vulcanization.
  • the projectile structure is provided in this example with a central pyro- technical body 22, which provides an additional decomposition / lateral component (especially for the individual components 24).
  • the segments 24 can in turn be fragment-forming, contain bodies or have their own end-ballistic performance in the sense of central penetrators.
  • FIG. 17 shows two further examples with multi-part damming inner bodies / central penetrators 26. These consist, for example, of four cylindrical penetrators 27. In the upper part of the image, in the center of the cylindrical penetrators 27, there is a central pyrotechnic body 22A, which gives the inner body 26 designed as a combination of penetrators a lateral velocity component. In the lower part of the image, instead of 22A, there is an inert central body 28 (or an inner space) between the components 27A.
  • the explosive layer 3D surrounding the inner body 26 has a different thickness due to the shape of 26 and 27, respectively. This results in a different local acceleration of the sheath fragments.
  • the explosives can be interrupted by the elements introduced (above) or through them (below).
  • FIG. 18 shows an example with projectile casing / casing 14A, a splitter casing 29 with a geometrically designed inner surface, a correspondingly shaped explosive layer 33 and the inner insulation 4.
  • the shape elements 31A reaching into the splinter casing 29 cause a local weakening of the splinter casing 29 achieved, which allows the fragmentation in a determinable manner (eg strip-like, latticed to form certain fragments).
  • a corresponding principle is based on the cross-sectional configuration with a geometrically modified inner surface of the splitter jacket 32 and the correspondingly shaped explosive layer 31 in FIG.
  • the inner surface of the explosive layer 34 is geometrically designed in the upper partial image, the explosive layer forming a closed jacket here.
  • the explosive component 35 is composed of explosive longitudinal strips or explosive surface elements 36.
  • the correspondingly shaped inner body 4C acts as a separation between the individual explosive components.
  • FIG. 21 The principle of the segmented explosive shell is also realized in FIG. 21.
  • the example shows the cross-sectional design with internal insulation 4 and in the Explosive layer 36A introduced separating elements or geometric structures basically any configuration. In the present example, they represent longitudinal strips 37.
  • Fig. 22 shows an example with a hollow hollow inner ring 21 and a central body (also possibly supporting the dam) designed as a container with the wall 38A.
  • the filling 39 of the container may be for example a solid, a pasty or liquid substance or an inhomogeneous conglomerate of elements.
  • FIG. 23 Also shown in Fig. 23 are cross-sectional shapes with containers.
  • the projectile is provided with a damming, filled with a liquid, pasty or with a compacted powder mass 39 central container 38.
  • an annular inner container 38B is connected to the wall 38C and the filling 39A by means of webs 38D with a central inner damming body 4B.
  • the webs 38D may be designed as independent active parts (inert or pyrotechnically effective).
  • FIG. 24 shows a longitudinal section with splinter casing 2, stepped / variable-thickness explosive layer 3 and a multi-part damming inner body 41. Plotted with positions for the installation of control or ignition elements for the explosive layer.
  • the damming inner body 41 is here formed in two parts. In this way, different splitter speeds and / or different splitter distributions can be achieved in the longitudinal direction. In the head or in the bottom of the projectile Steuert. Ignition elements 40 to be installed, which of course also applies to the other presented bullet structures according to the invention.
  • FIG. 25 shows a longitudinal section through a projectile with variable explosive thickness and cylindrical fragment shell in two variants. The upper part of the diagram shows an arrangement with a longitudinally variable explosive layer 42 and correspondingly shaped dam, the lower partial image shows a variant with a thickness-variable fragmentation jacket 43 and variable explosive layer 42A.
  • the explosive layer / inner body has a diameter jump.
  • the projectile shown in the upper part of the image has a variable thickness of the explosive layer 44 with a continuous damming inner body 45 with a diameter jump or a different diameter change.
  • the lower part of the picture shows a projectile with a divided damming body or an inserted penetrator or penetrator ring 41 A with different diameters.
  • the inner bodies can fulfill different functions.
  • Fig. 27 shows an example of the variable thickness of the explosive jacket 44A and the cylindrical inner body 4.
  • the splinter shell 45 and the explosive layer 44A have a diameter jump or a continuous diameter change.
  • the upper variant is provided with multipart, here separated explosive layers 47 and adapted splinter shell 45.
  • the damming, stepped inner body 46 accordingly shows a variable diameter.
  • the projectile shown in the lower part has a continuous explosive layer 48 with a change in diameter.
  • FIGS. 29 to 31 show a geometric configuration of the splinter shell for achieving desired effects or preferred splitter directions.
  • directional control and rotation of the fragmentation body / splitter rings 50 are effected.
  • the longitudinal sawtooth-shaped explosive layer 49 is provided here continuously with a cylindrical damming inner body 4.
  • the example with separate explosive layers 49A shown in Fig. 30 effects directional control of the splitter bodies 50A.
  • the damming inner body 4 is geometrically adjusted.
  • FIG. 31 shows a splitter assignment 51 for different splitter directions and splitter speeds with correspondingly adapted explosive layer 49B.
  • FIGS. 35 and 36 show examples of the integration / combination of arrangements with penetrators.
  • Fig. 32 shows two longitudinal sections with internal explosive occupied splitter body 2 and a space 52 between the outer shell 14B and fragment body and an empty or partially filled outer ballistic hood 53 (upper part of the picture) and a solid / filled tip (lower part).
  • This representation represents, for example, subcaliber projectiles, projectiles with sabot or full caliber bullets with inner active part of smaller diameter.
  • 33 shows two longitudinal sections with complete (continuous) explosive coverage 3 and 54.
  • the upper partial image shows the projectile body and the inside dammed tip area 55, the lower partial image of an explosive-filled tip 56th
  • FIG. 34 shows a longitudinal section with an explosive body 57 inserted into the damming inner region 4 of basically any shape.
  • an explosive component can locally cause particularly high lateral splitter velocities or even desired effects in the body 4 itself Compressions or mechanical loads to disassembly or accelerations effect.
  • FIG. 35 shows two longitudinal sections with a hard or heavy metal core 58 (upper partial image) embedded in the damming internal region 4 and a slender cylinder with a tip 59 (lower partial image).
  • a hard or heavy metal core 58 upper partial image
  • a slender cylinder with a tip 59 lower partial image
  • FIG. 36 shows two examples with a core 58A embedded in the damming interior (here, pointed) with a focussing, inwardly conical rear region 60 of the core.
  • a core 58A embedded in the damming interior (here, pointed) with a focussing, inwardly conical rear region 60 of the core.
  • an acceleration and / or a decomposition of the core 58A can be effected (upper partial image).
  • the lower part of the figure shows a core with stepped tip 58B and conical rear part 62 with centering, the core accelerating explosive deposit 61 A.
  • the effective directions of the configurations of the rear area with core and splinter shell are symbolized by the arrows 6OA and 62A.
  • Fig. 37 are two longitudinal sections with inner body 64 and corresponding Sprengstoffbelegung 63 in conjunction with a top module 72 for directional increased fragmentation effect in the axial direction (upper panel) and with splitter directivity by shaping of damming inner body 64, explosive surface 66 and fragmentation shell 65 (bottom Partial image).
  • the corresponding arrows 72A, 65A, which symbolize the directions of action, are also shown (see also FIG. 40).
  • FIG. 38 shows a longitudinal section corresponding to the lower part of FIG. 37 with splinter jacket 67 and additional fragment components in a splitter pocket or splinter ring 68 with the embedded active parts 68A (knitting arrows 68B).
  • 39 shows two longitudinal sections with (here) two-stage damming inner body 70A with directed fragmentation effect due to a special design of the damming inner body 70 or 70A and continuous explosive coverage 69 (top). as well as non-continuous explosive charge / separate explosive rings 69A (below).
  • FIG. 40 shows an example with an additional, primarily axially accelerated splitter body 73 (symbolized by the action arrows 73A) in the front region of the projectile, accelerated by an explosive surface 71 of the splitter shell 3, which is also dammed up by the inner body 4.
  • Fig. 41 shows two longitudinal sections with partial explosive occupancy in the form of a damming body with pronuclear / step core 74 (top).
  • a pronucleus 74A can also be introduced separately (below).
  • this pronuclear 74A may consist of a highly ballistic end hard material such as hard or heavy metal, or even a brittle material that disintegrates under dynamic load from the impact, such as highly brittle tungsten carbide or pre-fragmented bodies. It primarily serves to penetrate massive target plates. Due to the step-like training the attack on a tilted plate is improved or only possible.
  • FIG. 42 shows a cross-sectional configuration with explosive-accelerated projectiles or warheads according to the invention with individual (here four) segments 75.
  • the individual segments 75 correspond in their function to those of the examples already shown with a circular cross-section. Due to the segmentation and the separation 76, which may be both a structure / supporting inner wall and a shock wave barrier, the individual segments can be controlled separately.
  • This example therefore stands for penetrators or warheads with partial occupancy in the longitudinal / axial direction, in which the possibility of a subfield occupancy in the room is given by splinters.
  • Fig. 43 shows an example of variable thickness of the warhead effect jacket 77 and explosive segments 78 (here, four) of lenticular (in principle, however, free to formative) ueritessform Q.
  • the inner contour of the explosive segments 78 is formed by the corresponding inner damming body 9A. It goes without saying that the splinter and the explosive layer according to FIG. 42 can run separately or continuously. By means of such arrangements very differentiated splitter distributions can be achieved, which are symbolized in FIG. 43 for a segment by the arrow field 78A.
  • FIG. 44 shows an example of the cross-sectional configuration with the explosive surface 80 as a convex stripe and with the female intermeshing body 9B fitted.
  • FIG. 45 shows a corresponding example with (here eight) segments 81 with the explosive coating 8OA separated by the surfaces 75A. While in FIG. 44 the fragment-forming arrangement is in a shell 14, in FIG. 45 the fragment-forming (or homogeneous) stripes 79A are exposed. In addition, this example still has a central ring 82, which supports the dam 81 of the segments. Furthermore, the cylinder 82 may be hollow or contain a central penetrator.
  • FIG. 46 shows a longitudinal section through a basic projectile construction 83 with a multi-part damming inner body, which can be constructed from radial, axial or combined elements.
  • the damming effect may be combined with mechanical pre-fragmentation, or different bodies with different mechanical and physical properties may be combined.
  • Fig. 47 shows the cross-sectional configurations of a shell of Fig. 46 with fragmentation shell and damming inner body 84, here constructed of cylinders 86 (continuous or stacked) of the same or different diameter or materials in a pressure transmitting matrix 85.
  • the central region 87 may be formed by a penetrator be or also be filled with individual bodies.
  • An additional pyrotechnic component according to FIG. 1 2 can also be incorporated.
  • the cylinders 86 may have a higher degree of slimming (length / diameter ratio) or may be formed from a stack of short cylinders.
  • 48 shows a further example of the cross-sectional configuration of a projectile according to FIG.
  • FIG. 49 shows a longitudinal section through an explosive layer splitter projectile 89, which is constructed as a multi-part / multi-stage active body. This can be formed, for example, from different, separated by a layer 91 or related stages with different functions or introduced construction spaces 90.
  • FIGS. 50 and 51 A few examples are shown in FIGS. 50 and 51 for this purpose.
  • the splitter body 92 has a square cross section which is accelerated by an explosive layer 3F as shown in FIG.
  • the fragmentation shell has an octagonal cross section 92A as an example of the arbitrary shape.
  • the acceleration takes place here via an annular explosive layer 3.
  • the shatter-forming active components or sheaths containing fragments or sub-projectiles are accelerated by means of an explosive layer which is thin relative to the projectile or warhead diameter.
  • the explosive mass needed to accelerate splinters is minimized.
  • the explosive mass can be reduced by 50% to 80%, depending on the caliber and technical design, at comparable splinter or sub-floor speeds.
  • the least strength of the explosive layer is determined by ensuring ignition or spark ignition.
  • ignition aids such as detonating cords very thin planar explosive layers can be ignited.
  • the choice of explosive is free, so that very small thicknesses up to an order of 2 mm can be realized.
  • thicker casings can be disassembled or accelerated to high speeds via larger explosive layer thicknesses.
  • the theoretical maximum speed of the splinters is approximately reached with explosive layers in the order of 20 mm with high internal insulation.
  • the explosive layer may be in the form of a hollow cylinder and have a constant or variable wall thickness and / or cross-sectional shape.
  • the explosive layer can be prefabricated and incorporated as a film or as an arbitrarily shaped body, be cast in or introduced in any manner, such as e.g. pressed or sucked in by vacuum. It can consist of one or more superimposed layers.
  • a projectile or warhead may contain a continuous layer of explosive or may be composed of multiple explosive layers in both the axial and radial directions.
  • the explosive layer may be homogeneous or contain admixtures or embedded bodies.
  • Ignition of the explosive layer or zones or explosive fragments may be accomplished in any conceivable manner in accordance with the prior art blasting projectiles or warheads.
  • the speeds and the direction of the splinters or sub-projectiles can be varied within very wide limits.
  • the damming inner body can be one or more parts. It may consist of metallic or non-metallic materials or of their combination. There is thus an almost unlimited variety of materials with different mechanical, physical or chemical properties to choose from.
  • a homogeneous metallic inner body on one side e.g. consist of a metal of low density such as magnesium, on the other side of a heavy or hard metal body (homogeneous or segmented) high density with a correspondingly high end ballistic performance.
  • Hygoniot properties can be determined their behavior or it can be selectively selected materials with specific dynamic properties in conjunction with the pyrotechnic components used and the technical design of the projectile or warhead.
  • Homogeneous inert inner damming bodies may consist of or contain such metallic or non-metallic matter which is reactive under high pressure at locally high temperature.
  • the damaging inner body may be made of brittle or embrittled under dynamic load material. Likewise, he can pre-fragmented or mechanically or thermally pretreated yours.
  • the damming inner body can also be designed as a hollow cylinder or contain a cavity in any cross-sectional area. This inner cavity may in turn be empty or filled with a more or less damming substance. This results in another possibility for the influence on the dam and thus on the speed or acceleration of the shell of fragment-forming or sub-projectile projectiles or warheads.
  • the damming inner body can represent or contain a container.
  • the inner cavity or container may be e.g. be filled with a solid, powdery, pasty or liquid substance. Furthermore, it may contain a reactive substance, e.g. contain a flammable liquid.
  • the shell of the projectile or the warhead is homogeneous.
  • their pretreatment in support of fragmentation it is possible to use all methods and techniques which correspond to the state of the art in conventional fragmentation projectiles.
  • the accelerated shell may also consist wholly or partly of preformed splinters or sub-floors.
  • a layer may itself represent the projectile casing or be incorporated as a layer between the explosive and the outer shell.
  • This structure can be introduced between the explosive layer and the outer shell and a pre-fragmented or very brittle or embrittled under dynamic load layer.
  • a pasty or liquid substance intermediate layer which may also contain solids or individual body.
  • the explosive layer and the damming inner body there may be a layer dynamically supporting the dam. Their mode of action is determined by the acoustic impedance of the materials involved.
  • a medium having a dynamic damping action can be introduced as a layer which reduces the acceleration impact.
  • the explosive layer may be composed of contiguous surfaces or of surfaces separated in the radial or axial direction.
  • the explosive layer can have an arbitrarily shaped surface (contour), so that spatially different splinter formations and also splitter speeds can be achieved.
  • the explosive layer can form an angle to the projectile axis.
  • splinters or sub-projectiles can be accelerated direction-controlled.
  • Such arrangements may be provided at certain positions of the projectile (e.g., in the tip region) or extend over the entire surface.
  • the explosive layer will usually have the shape of a hollow cylinder. This can be open at the ends or closed on one or both sides by means of a front or rear explosive layer.
  • Explosive disks can be introduced over the entire penetrator length.
  • inner bodies can be accelerated in the axial direction.
  • Parts of the tip can be accelerated via a frontal explosive coating.
  • the tip of the projectile or warhead may be wholly or partially filled with explosives.
  • the tip or tip region may also consist of or contain an end ballistic inert body to effect end-ballistic effects via this component.
  • the active bodies may be cannon-fired projectiles, combat components of a missile or missile, parts of a bomb or the active part of a torpedo.
  • Explosive layer 3 and inner body 4 B arrow-stabilized explosive layer - splitter projectile with splinter shell 2,
  • a Fragmentation shell with basically arbitrary (here octagonal) inner cross section Explosive shell / explosive substance / explosive layer / explosive surface / pyrotechnic layer
  • a Explosive shell with basically arbitrary (here polygon) inner cross section B Explosive layer with basically arbitrary (here octagonal) External cross-section
  • Ring surfaces 9B structured (here consisting of ring surfaces with circular cross-section) explosive jacket 0 Splitter assignment to achieve a directional effect OA segmented splinter assignment of 49A 1 splinter shell of convex rings 2 cavity between 2 and 14B (empty or with internal structure) 3 tip with explosive shell 54 / external ballistic Hood 4 explosive layer in 53 5 damming inner body in 53 6 with explosive / a pyrotechnic medium filled tip 7 in 4 embedded explosive body 8 in 4 embedded penetrator (here hard, heavy metal or steel core 58) 8A core with rear inner cone 60 8B Kernel with a conical tail 62 9 central penetrator / cylinder embedded in 4 0 Rear inner cone in 58A OA arrows, symbolizing the effective direction of the explosive zone 61 1 explosive zone at the stern of 58A for acceleration / deconstruction of 58A 1 A explosive zone at the stern of 58B for acceleration of 58B 2 conical tail of 58B 2A arrows,

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Abstract

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine endballistisch hohe Wirksamkeit von splitterbildenden Geschossen und Gefechtsköpfen unabhängig von der Auftreffgeschwindigkeit beim Einsatz einer möglichst geringen Sprengstoffmasse. Erreicht wird dies durch die Kombination einer Sprengstoffummantelung (3) mit einem verdämmenden Innenkörper (4) in Verbindung mit einer beschleugniten AuBenhülle(2). Durch diese Anordnung wird nicht nur eine bestmögliche Umsetzung der Sprengstoffenergie erreicht, sondern es eröffnet sich auch ein groBer konstruktiver Spielraum für die Auslegung. Durch das Sprengverdichten des inneren verdämmenden Körpers (4) ergibt sich ein weites Feld zusätzlicher Wirkmöglichkeiten. Weiterhin ist durch die Ausgestaltung der inneren Verdämmung eine richtungsgesteuerte Wirkung der Splitter zu erreichen. Gegenüber herkömmlichen Sprenggeschossen kann bei vergleichbaren Splitter- bzw. Subgeschossgeschwindigkeiten die Sprengstoffmasse je nach Kaliber und technischer Ausgestaltung um 50% bis 80 % vermindert werden. Die eingesparte Sprengstoffmasse stehet als zusäztliche Wirkmasse zur Verfügung. Die beschleugnite Hülle (2) kann auch ganz oder teilweise aus vormgeformten Splittern oder Subgeschossen bestehen.

Description

GESCHOSS ODER GEFECHTSKOPF
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1 . Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein/einen Splitter oder Subgeschosse bildendes/ bildenden Geschoss oder Gefechtskopf.
2. Technischer Hintergrund
Sprenggeschosse werden eingesetzt, um unabhängig von der Auftreffgeschwindigkeit eines Geschosses oder Gefechtskopfes mittels sprengstoffbeschleunigter Splitter mit großer Anfangsgeschwindigkeit endballistische Wirkungen bei flächenhaften leichten Zielen zu erreichen. Derartige Sprenggeschosse sind dadurch gekennzeichnet, dass ihr Volumen zum größten Teil von Sprengstoff eingenommen wird. Durch ihren Aufbau beinhalten Sprenggeschosse oder sprengstoffgefüllte Gefechtsköpfe eine verhältnismäßig große Sprengstoffmasse, die zu einem erheblichen Teil nicht effektiv ist bzw. teilweise aus physikalischen Gründen überhaupt nicht zur Wirkung kommen kann. Der konstruktive Spielraum ist damit bei den bisher bekannten Munitionen stark begrenzt und konzentriert sich auf die Ausgestaltung der Splitterhülle und die pyrotechnischen Komponenten.
Bei Splitterbildenden Geschossen ist die Verteilung ausreichend schnell beschleunigter Splitter auf eine möglichst große Zielfläche bzw. das Belegen eines möglichst großen Raums (Tiefe) die entscheidende Größe. Dieses Ziel ist bei reinen Sprenggeschossen jedoch nur eingeschränkt zu erreichen, da bei einer Detonation die Steuerungsmöglichkeiten hinsichtlich Splitterbildung und Splitterverteilung begrenzt sind. In Verbindung mit einer ausreichenden Auftreff geschwindigkeit des Geschosses und dem Einsatz relativ geringer Sprengstoffmengen wurden die oben genannten Forderungen bisher nur mit so genannten ALP-Geschossen (Aktive Lateralwirksame Penetratoren) erreicht. Bei diesen lateral zerlegenden, aktiven Geschossen auf der Basis des PELE-Prinzips (Penetratoren mit erhöhter Lateralwirkung) sind die erreichbaren Lateralgeschwindigkeiten je nach Art und Masse des eingesetzten pyrotechnischen Mittels und des konstruktiven Aufbaus jedoch be- grenzt. Dies entspricht durchaus der Zielsetzung derartiger Penetratoren oder Gefechtsköpfe, da die eigentliche endballistische Leistung durch die Geschossgeschwindigkeit erbracht wird. Das Funktionsprinzip eines Geschosses nach dem ALP-Prinzip ist die aktive Zerlegung eines Penetrators vor Erreichen des Ziels in Fragmente oder Subgeschosse. Die Geschwindigkeit dieser Komponenten ergibt sich aus der eingesetzten geringen Sprengstoffmenge, deren Energie über ein inertes Übertragungsmedium entsprechend der Stoßwellentheorie und der eingesetzten Werkstoffe an die äußere Wirkkomponente übertragen wird. Die Geschwindigkeiten dieser Wirkkomponenten liegen zwischen wenigen m/s und etwa 200 m/s. Die Wirksamkeit bzw. die Durchschlagsleistung der Wirkteile ist damit bei ALP- Geschossen wie bei herkömmlichen Wuchtgeschossen primär von der Auftreffgeschwindigkeit abhängig.
Bisher bei Sprenggeschossen bekannte Anordnungen beschränken sich auf den Ladungsaufbau und die Ausgestaltung des Splittermantels. Ein repräsentatives Beispiel für den Ladungsaufbau beschreibt das US-Patent 5,243,91 6. Es soll in erster Linie eine geringere Munitionsempfindlichkeit erreicht werden, indem eine brisante innere Sprengstoffkomponente von einer trägeren Komponente umgeben ist. Modifikationen haben vor allem das Ziel, die Detonation der gesamten Ladung zu gewährleisten, um eine ausreichende Splittergeschwindigkeit zu erreichen. Grundsätzlich handelt es sich hier aber um reine Splittergeschosse herkömmlicher Art. Die Grenzfläche zwischen den Sprengstoffkomponenten ist vorzugsweise sternförmig ausgebildet. Es wird eine Vielzahl von möglichen Kombinationen angegeben, die sich im Wesentlichen lediglich durch den Sprengstoffanteil der Gemische und unterschiedliche Additive unterscheiden. Die äußere Schicht kann dabei auch aus einem chemisch reagierenden Stoff, z.B. zur Gaserzeugung, bestehen.
Bei Gefechtsköpfen und Flugkörpern ist es das erklärte Ziel, durch besondere Aufbauten eine möglichst schonende Beschleunigung von Subgeschossen oder außen angebrachten Behältern durch Sprengstoffhinterlegungen zu erreichen. Als Stand des Wissens können die beiden Schriften DE 35 22 008 C2 und EP 0 71 8 590 A1 herangezogen werden. So ergibt sich bei der DE 35 22 008 C2 die Splitterwirkung des Flugkörpers 10 aus dem Mantel 1 2, des Gefechtskopfes 1 1 um das Triebwerk 1 6. Es wird ganz allgemein ausgeführt, dass eine bestimmte Mantelstärke ausreichend ist, um die gewünschte Durchschlagsleistung zu erzeugen. Dies bezieht sich ausschließlich auf von Flugkörpern zu bekämpfende Ziele. Eine Übertragung auf Munition ist nicht möglich. Es werden auch keinerlei physikalische Gesetzmäßigkeiten angesprochen und auch keine allgemeinen Auslegungsregeln genannt. Beim Auftreffen ist der gesamte Körper zum größten Teil oder gänzlich hohl, sodass keinerlei Verdämmungseffekt erfolgt. Die Behauptung, dass es nicht erforderlich sei, eine hohe Sprengstoffmasse über den ganzen Querschnitt des Flugkörpers anzuordnen, um eine hohe Durchschlagsleistung zu erreichen, bezieht sich auf die Sprengstoffbelegung des innen hohlen Gefechtskopfmanteis. Denn das Innere des Flugkörpers wird zweifelsfrei vom Antrieb, den Regelungseinrichtungen und einer Wirkladung gebildet. Dem inneren Mantel 1 2c ist keine Funktion in Verbindung mit dem Splittermantel zugeordnet. Er stellt vielmehr das Gehäuse des Triebwerks mit den Steuerelementen dar. Dies kommt auch dadurch zum Ausdruck, dass zwischen diesem Mantel 1 2c und der Sprengstoffbelegung eine Isolationsschicht 19 aus wärmedämmendem Material angeordnet ist. Der entscheidende Vorteil einer inneren Verdammung, die in ihrer Auswirkung auf die erreichbare Splittergeschwindigkeit dem Einfluss der Sprengstoffdicke gleichwertig ist, wird nicht angesprochen und kann bei der vorgeschlagenen Anordnung auch nicht auftreten.
Die EP 0 71 8 590 A1 beschreibt den Wirkteil einer Rakete bzw. eines Gefechtskopfes, der zur Steigerung der lateralen Wirksamkeit vorgeformte Elemente mittels einer im Querschnitt ringförmigen Sprengstoffbelegung beschleunigt. Das Hauptziel des beschriebenen Aufbaus ist, die hohe Detonationsgeschwindigkeit der Sprengstoffschicht in eine relativ geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit der beschleunigten Elemente bzw. Wirkteile umzusetzen. Der die Wirkteile beschleunigende Sprengstoffring 43 wird über einen Ring von Pellets (Zündelementen 82) initiiert. Der Sprengstoffmantel 43 ist in seinem Aufbau und in seiner Funktion grundsätzlich mit der in der DE 35 22 008 beschriebenen Anordnung identisch. Durch die Eigenschaft des Sprengstoffs bzw. des Sprengstoffgemischs wird insbesondere die Ausbreitungsgeschwindigkeit in Verbindung mit der Dimensionierung der umgebenden Sub- geschosse (56) beeinflusst. Weiterhin sind Geschosse bekannt, die eine pyrotechnische Ladung zur Steigerung der endballistischen Wirkung enthalten. Als repräsentatives Beispiel dient das US- Patent 3,302,570. Es beschreibt einen Geschosstyp, der in erster Linie zu dem Zweck entworfen wurde, Schutzaufbauten aus Panzerstahl bei Minimierung der erforderlichen Geschossenergie zu durchbrechen. Dieses Ziel wird durch einen massiven Penetrator mit relativ geringem Durchmesser und relativ großer Länge aus Schwermetall als Kernstück des Geschossaufbaus erreicht. Zusätzlich soll der Effekt im bzw. hinter dem Ziel durch den Einsatz von Sprengstoff oder Brandmittel vergrößert werden. Dabei werden die Wirkung zweier Brandsätze und die geschossspezifischen Zerschellvorgänge als Faktoren neben dem eigentlichen Zieldurchschlag genannt.
Ein brennbares Material von hoher Dichte umschließt einen Penetrator mit einem verdickten Kopf. Das den Penetrator umgebende Material hoher Dichte verleiht dem Penetrator zusätzliche Masse und damit Geschossenergie und dringt ebenfalls durch das vom Penetratorkopf geschlagene Loch. Durch den größeren Durchmesser des Kopfes soll ein Abstreifen des brennbaren Materials verhindert werden. Durch das Zerschellen des Penetrators beim Durchgang durch härtere Ziele wird das brennbare Material gezündet und Splitter werden generiert bzw. Brandmittel in das Ziel verbracht. Im hinteren Teil des Geschosses sind der zentrale Penetrator und das ihn umgebende brennbare Material vom eigentlichen Geschosskörper umgeben, der erforderlich ist, das Projektil im Rohr und im Flug zu stabilisieren. Mittels einer Schneidkante am gehärteten vorderen Rand des Geschosskörpers soll das Loch des von dem zentralen Hauptpenetrator bereits durchschlagenen Zielmaterials vergrößert und durch Mitnahme von Zielmaterial größerer Schaden im Inneren verursacht werden. Um den Raum zwischen dem Zentralpenetrator (1 3) und dem Geschosskörper (1 7) zu füllen, wird eine weitere Schicht eines brennbaren Materials (1 6) geringer Dichte eingebracht. Die zusätzliche Schicht soll den Zentralpenetrator in seiner Position halten. Beim Zerschellen des Geschosses beim Eintritt in härtere Ziele werden die Brandsätze gezündet. Der erfinderische Ansatz ist also ein anderer als bei der vorliegenden Erfindung. In der US 3,302,570 werden brennbare Materialien ins Ziel befördert, die aufgrund der endballistischen Vorgänge gezündet werden. Von einem Druckaufbau im Geschossinneren ist keine Rede. Diese Geschossform ist kein Sprenggeschoss im eigentlichen Sinne. Eine Funktion entsprechend der vorliegenden Erfindung ist nicht vorgesehen und wird auch nicht indirekt angesprochen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zur vorliegenden Erfindung: Dieser liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei herkömmlichen Sprenggeschossen ein erheblicher Teil der pyrotechnischen Komponenten keinen nennenswerten Beitrag zur Splitterbeschleunigung leisten kann. Durch die Detonation des Sprengstoffs wird dieser dissoziiert, und die Splitterhülle wird im Wesentlichen durch die entstehenden Reaktionsgase beschleunigt. Die laterale Beschleunigung der Splitterhülle bewirkt eine unmittelbare Volumenvergrößerung und damit Entspannung, sodass die Druckanteile des Sprengstoff- Innenkörpers nur noch einen entsprechend reduzierten Beschleunigungsanteil liefern können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine endbailistisch hohe Wirksamkeit von splitterbildenden Geschossen und Gefechtsköpfen unabhängig von der Auftreffgeschwindigkeit beim Einsatz einer möglichst geringen Sprengstoffmasse. Erreicht wird dies durch die Kombination einer Sprengstoffummantelung mit einem verdämmenden Innenkörper in Verbindung mit einer auf hohe Geschwindigkeit beschleunigten Außenhülle. Durch diese Anordnung wird nicht nur eine bestmögliche Umsetzung der Sprengstoffenergie erreicht, sondern es eröffnet sich auch ein großer konstruktiver Spielraum für die Auslegung derartiger Munitionen oder Gefechtsköpfe. Die mit relativ geringen Sprengstoffbelegungen erreichbaren Splitter- bzw. Sub- geschossgeschwindigkeiten liegen zwischen wenigen 100 m/s bis nahe 2.000 m/s und liegen damit nahe bei denen reiner Sprenggeschossen. Durch das Sprengverdichten des inneren verdämmenden Körpers ergibt sich ein weites Feld zusätzlicher Wirkmöglichkeiten. Insbesondere besteht die Möglichkeit, den inneren Körper zur Leistungssteigerung des gesamten Systems heranzuziehen. Beispiele hierfür sind der Einsatz spezieller Materialien, mehrschichtige Anordnungen, das Einbringen von Subgeschossen und die Integration einer zusätzlichen zentralen pyrotechnischen Komponente zur Zerlegung und/oder Beschleunigung des Innenkörpers. Weiterhin ist durch die Ausgestaltung der inneren Verdammung eine richtungsgesteuerte Wirkung der Splitter zu erreichen, die bei herkömmlichen Sprenggeschossen in dieser Form nicht möglich ist. Besondere Effekte lassen sich auch durch die Integration reaktionsfähiger verdämmender Komponenten im Penetrator- oder Gefechtskopfinneren erzielen. In Verbindung mit konstruktiven Vorteilen und der Möglichkeit des Einsatzes weiterer Wirkkomponenten liegt die Gesamtleistung der hier vorgeschlagenen Splitter beschleunigenden Munition weit über derjenigen bekannter Sprenggeschosse oder Spezialmunitionen.
Die vorliegende Erfindung stützt sich im Wesentlichen auf die Wirkung einer inneren Verdammung in Verbindung mit einer erheblich geringeren Sprengstoffmasse zum Erzielen vergleichbarer Splitter- bzw. Subgeschossgeschwindigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen Sprenggeschossen. Im Folgenden wird eine Abschätzung der erreichbaren Splittergeschwindigkeit vorgenommen.
Grundsätzlich wird die Geschwindigkeit der Hülle durch drei voneinander weitgehend unabhängige Effekte bestimmt: von der Massenverteilung zwischen der zu beschleunigenden Hülle und der inneren Abstützung, von der Energie der Sprengstoffschicht (Energie pro Volumeneinheit und Dicke) und von der betrachteten Flächenelementgröße (beeinflusst durch die sich bildenden Splittergrößen). Dieser Umstand wird durch die theoretische Abschätzung der Splittergeschwindigkeit veranschaulicht, die z.B. über der aus der einschlägigen Literatur bekannten Gurney- Gleichung erfolgen kann. Es bieten sich zwei Betrachtungsweisen für die hier vorliegenden Anordnung an: die eine geht von einer zylindrischen Form aus, die andere basiert auf einer Abwicklung des zylindrischen Aufbaus, um ein ebenes Flächenelement zu erhalten. Dieses würde dann in erster Näherung einer reaktiven Schutzanordnung entsprechen. Dort spielt nicht nur die Massenverteilung der beiden beschleunigten Bleche (also das Verdämmungsverhältnis) eine entscheidende Rolle, sondern auch die Sandwichgröße. Bei einer 10 mm dicken Sprengstoffschicht und einer 5 mm dicken Stahlhülle sowie einer starken einseitigen Verdammung ergeben sich z.B. nach Gurney bei sehr großen Flächen Geschwindigkeiten von 1 .500 m/s. Bei einem 10 mm dicken hinteren Blech errechnen sich noch 750 m/s. Bei einem schmalen Sandwich (Streifen) werden noch etwa 60% dieser Werte erreicht. Weitere Berechnungsbeispiele: Ohne Randeinflüsse (also eine ausreichend ausgedehnte Elementgröße vorausgesetzt) beträgt die theoretische Geschwindigkeit bei 5 mm Stahlbelegung, großer Sprengstoffdicke ( > 20 mm) und hoher innerer Verdammung über 2.000 m/s. Bei einer Hüllendicke von 5 mm und einer 5 mm dicken Sprengstoffschicht sowie einer inneren Verdammung durch einen Aluminium-Hohl- zylinder mit einer Dicke von 20 mm liegt die Splitter-Anfangsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 1 .000 m/s und die Geschwindigkeit des nach innen beschleunigten Hohlzylinders auf Grund der relativ geringen Verdammung noch bei etwa 500 m/s. Bei der Kombination einer 8 mm dicken Stahlhülle mit einer 20 mm dicken Sprengstoffschicht sowie einer unterschiedlichen inneren Verdammung schwanken die Werte zwischen 800 m/s (hohe Verdammung) und 200 m/s (geringe Verdammung). Diese Berechnungsbeispiele zeigen auch, dass es mit Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich ist, einen großen Bereich von Splitter- bzw. Subgeschossgeschwindigkeiten abzudecken.
Bei der Abschätzung der Splittergeschwindigkeit zylindrischer Aufbauten bietet sich eine für Sprengmunition herkömmlicher Bauart geltende Gumey-Gleichung an: v = D/3 (M/C + 0,5)-0'5 mit D als Detonationsgeschwindigkeit, M als Masse der Hülle (des Behälters, der Belegung) und C als Explosivstoffmasse. Dabei kann D/3 als gute Annäherung an die charakteristische Gurney-Geschwindigkeit angenommen werden. Die Splittergeschwindigkeit ist also proportional zur Detonationsgeschwindigkeit des verwendeten Sprengstoffs. Für allgemeine Überlegungen kann für D/3 von Werten zwischen 2.600 m/s und 3.000 m/s (Mittelwert 2.800 m/s) ausgegangen werden. Diese Formulierung ist hilfreich, da zumeist eher die Detonationsgeschwindigkeit als die Gurney-Geschwindigkeit bekannt ist.
Folgende Berechnungsbeispiele sollen die Verhältnisse bei dieser Betrachtungsweise veranschaulichen: Bei einem Außendurchmesser von 100 mm und einer Wandstärke der Hülle von 10 mm (Innendurchmesser 80 mm) sowie einer Dicke der Sprengstoffschicht von 5 mm ergeben sich als Splitter- /Hüllengeschwindigkeit 25% der Gurney-Geschwindigkeit. Bei einem Innendurchmesser von 40 mm (also bei 20 mm Sprengstoff schicht-Dicke) ergeben sich 45% der Gurney-Geschwindigkeit, also etwa 1 .260 m/s. Bei einem Innendurchmesser von 60 mm und einer 10 mm dicken Sprengstoffschicht errechnen sich 35% der Gurney-Geschwindigkeit (ca. 1 .000 m/s). Bei mit Sprengstoff gefüllter Hülle ergeben sich 50% der Gurney- Geschwindigkeit, also ca. 1 .400 m/s. Bei idealer einseitiger (innerer) Verdammung und einer sehr dicken Sprengstoffschicht ( > 30 mm) wird bei großen Flächen (bzw. Durchmessern) die Gurney-Geschwindigkeit annähernd erreicht.
Über die innere Verdammung, die ein zentrales Merkmal der Erfindung darstellt, erfolgt die optimale Umsetzung der Sprengstoffenergie in Splittergeschwindigkeit, sodass entsprechend hohe Geschwindigkeiten bei relativ geringen Sprengstoffdicken möglich werden. Der Einfluss der inneren Verdammung kann über einen Faktor berücksichtigt werden, der als Verdämmungsfaktor (VF) bezeichnet werden soll. Er ist von den Größen M/C, Mmnβrβverdammung/MHuiie, rhoKem, sigmaKern und den Hygoniot- Eigenschaften des inneren Mediums abhängig. Es kann von folgenden Schätzwerten ausgegangen werden: Bei dicken Hüllen und dicker Sprengstoffschicht sowie bei dünnen Hüllen und dicker Sprengstoffschicht ergibt sich ein Verdämmungsfaktor von 1 , 1 bis 1 ,2. Dies entspricht einer Geschwindigkeitssteigerung von 10% bis 20%. Bei einer dicken Hülle, kombiniert mit dünner Sprengstoffschicht sowie einer dünnen Hülle mit dicker Sprengstoffschicht ergibt sich ein Verdämmungsfaktor von 1 ,2 bis 1 ,3 (20% bis 30% Geschwindigkeitssteigerung). Damit lassen sich nicht nur über hohe Verdammungen und entsprechende Sprengstoffe sehr hohe Splittergeschwindigkeiten bis etwa 2.000 m/s und starke Hüllenfragmentierungen erreichen, sondern auf der anderen Seite über gering verdämmende Innenkörper und trägere Sprengstoffe relativ geringe Splitter- oder Subgeschossgeschwindigkeiten bei entsprechend sanfter Beschleunigung erzielen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 A Grundsätzlicher Aufbau eines drallstabilisierten Sprengstoffschicht- Splittergeschosses mit Splittermantel, Sprengstoffschicht und verdämmendem Innenkörper sowie und Steuer- bzw. Zündelementen.
Fig. 1 B Grundsätzlicher Aufbau eines aerodynamisch stabilisierten Sprengstoffschicht-Splittergeschosses mit Splittermantel, Sprengstoffschicht und verdämmendem Innenkörper sowie und Steuer- bzw. Zündelementen. Fig. 2 Beispiel für die Querschnittsgestaltung eines Sprengstoff schicht-Splitter- geschosses mit Splitterhülle, Sprengstoffschicht und verdämmendem Innenkörper.
Fig. 3 Querschnitt durch ein Sprengstoffschicht-Splittergeschoss mit verdämmendem Innenring bzw. verdämmendem hohlen Innenkörper.
Fig. 4 Querschnitt durch ein Sprengstoff schicht-Splittergeschoss mit mehrschichtigem verdämmendem Innenaufbau.
Fig. 5 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit kreisförmigem Außenquerschnitt und beliebigem (hier achteckigem) Innenquerschnitt der Sprengstoffschicht.
Fig. 6 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit verdämmendem Innenkörper und kreisförmigem Innenquerschnitt und beliebigem (hier achteckigem) Außenquerschnitt der Sprengstoffschicht.
Fig. 7 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit beliebigem (hier quadratischem) Querschnitt des verdämmendem Innenkörpers und segmentiertem . Detonationsquerschnitt / Sprengstoff-Flächensegmente (hier: durch den Innenkörper getrennt mit gleichzeitiger oder nicht gleichzeitiger Zündung).
Fig. 8 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit einem Innenkörper beliebigen (hier dreieckigen) Querschnitts und inerten, Druckübertragenden Ausgleichssegmenten zwischen Innenkörper und Sprengstoffschicht.
Fig. 9 Querschnitt mit mehreren (hier zwei) verdämmenden hohlen Innenkörpern und einer dynamisch wirkendem Schicht zwischen Sprengstoffschicht und Innenverdämmung (oben) und/oder zwischen den unterschiedlichen Innenverdämmungen (unten).
Fig. 10 Querschnitt mit verdämmendem Innenkörper und einer dynamisch wirkenden Schicht zwischen Sprengstoffschicht und Splitterhülle.
Fig. 1 1 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit Außenhülle / Geschossmantel und darunter liegendem Splittermantel (oben) und einer zusätzlichen, dynamisch wirkenden Schicht zwischen Sprengstoffschicht und Splitterhülle (unten).
Fig. 1 2 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit Außenhülle und Splitterkörper / vorgeformte Geschosse / thermische oder mechanische Splitterbildende Maßnahmen enthaltende Zwischenschicht. Fig. 1 3 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit (hier quadratischem) verdämmendem Innenkörper und Sprengstoffsegmenten mit flächenhafter / linienförmiger / punktförmiger Zündeinrichtung in der Sprengstoffschicht (oben) oder mit in den Innenkörper eingebrachten Zündelementen.
Fig. 14 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit beliebig (hier quadratisch) geformter Sprengstofffläche und Druckübertragenden Segmenten zwischen Sprengstoffschicht und Splittermantel bzw. Geschosshülle.
Fig. 1 5 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit zweischichtiger Sprengstoffbelegung und zwei Verdämmungsschichten.
Fig. 1 6 Beispiel für ein Geschoss oder einen Gefechtskopf mit mehrteiligem Innenkörper (hier aus vier Kreissegmenten gleichen oder ungleichen Materials bestehend) mit zentralem pyrotechnischem Körper.
Fig. 17 Beispiel für ein Geschoss oder einen Gefechtskopf mit mehrteiligem Innenkörper (hier vier zylindrische Penetratoren) mit zentralem pyrotechnischem Körper (oben) oder inertem zentralem Körper bzw. leerem Innenvolumen.
Fig. 18 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit Geschosshülle / geometrisch gestalteter Innenfläche des Splittermantels / entsprechend geformter Sprengstoffschicht und Innenverdämmung.
Fig. 1 9 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit geometrisch gestalteter Innenfläche des Splittermantels und entsprechend geformter Sprengstoffschicht.
Fig. 20 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit geometrisch geformter Innenfläche der Sprengstoffschicht (oben) oder Sprengstoff-Längsstreifen oder Sprengstoff-Flächenelementen (unten).
Fig. 21 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit Innenverdämmung und in die Sprengstoffschicht eingebrachten trennenden Elementen oder geometrischen Strukturen (hier Längsstreifen).
Fig. 22 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit einem verdämmendem hohlen Innenring und einem als Behälter ausgeführten zentralen / verdämmenden Innenkörper.
Fig. 23 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit einem verdämmendem zentralen Behälter (oben) bzw. einem zentralen Innenkörper und einem mit Stegen versehenen Raum zwischen Sprengstoffschicht und Innenkörper.
Fig. 24 Beispiel für einen Längsschnitt mit Splittermantel, Sprengstoffschicht, verdämmendem (hier zweiteiligem) Innenkörper sowie Steuer- bzw. Zündelemente für die Sprengstoffschicht.
Fig. 25 Beispiel für einen Längsschnitt mit veränderlicher Sprengstoffdicke und zylindrischem Splittermantel (oben) und mit veränderlicher Splittermantel- und Sprengstoffdicke (unten).
Fig. 26 Beispiel für einen Längsschnitt mit Sprengstoffschicht / Innenkörper- Durchmessersprung (oben) oder geteiltem verdämmenden Körper / eingesetztem Penetratorkörper oder Penetratorring (unten).
Fig. 27 Beispiel für einen Längsschnitt mit Durchmessersprung von Splitterhülle und Sprengstoffschicht.
Fig. 28 Beispiel für einen Längsschnitt mit mehrteiligen (hier getrennten) Sprengstoffschichten und (hier) unterschiedlichem Splitterhüllendurchmesser (oben) oder durchgehender Sprengstoffschicht mit Durchmessersprung (unten).
Fig. 29 Beispiel für die geometrische Gestaltung des Splittermantels zum Erzielen gewünschter Effekte oder bevorzugter Splitterrichtungen. Hier: Richtungssteuerung und Drehung der Splitterkörper / Splitterringe und durchgehender Sprengstoffschicht mit zylindrischem verdämmendem Innenkörper.
Fig. 30 Beispiel für die geometrische Gestaltung des Splittermantels zum Erzielen gewünschter Effekte oder bevorzugter Splitterrichtungen. Hier: Richtungssteuerung der Splitterkörper und getrennte Sprengstoffschichten und geometrisch angepasster verdämmender Innenkörper.
Fig. 31 Beispiel für die geometrische Gestaltung des Splittermantels zum Erzielen gewünschter Effekte oder bevorzugter Splitterrichtungen. Hier: Sprengstoffbelegung für unterschiedliche Splitterrichtungen und Splittergeschwindigkeiten.
Fig. 32 Beispiel für einen Längsschnitt durch ein Sprengstoffschicht-Splitter- geschoss oder Gefechtskopf mit innen liegendem sprengstoffbelegtem Splitterkörper und einem Zwischenraum zwischen Außenhülle und Splitterkörper sowie einer leeren oder teilweise gefüllten außenballistischen Haube (oben) oder einer massiven/gefüllten Spitze (unten).
Fig. 33 Beispiel für einen Längsschnitt mit vollständiger Sprengstoffbelegung (Geschosskörper und Spitzenbereich - oben) und sprengstoffgefüllter Spitze (unten).
Fig. 34 Beispiel für einen Längsschnitt mit einem in den verdämmenden Innenbereich eingesetzten Sprengstoffkörper.
Fig. 35 Beispiel für einen Längsschnitt mit einem in den verdämmenden Innenbereich eingebetteten Kern (oben) oder schlanken Zylinder mit Spitze (unten).
Fig. 36 Beispiel für einen Längsschnitt mit einem in den verdämmenden Innenbereich eingebetteten spitzen Kern mit fokussierender / den Heckbereich des Kerns zerlegender Sprengstoffhinterlegung (oben) oder einem Kern mit Stufenspitze und zentrierender (den Kern beschleunigender) Sprengstoffhinterlegung (unten).
Fig. 37 Beispiel für einen Längsschnitt mit geometrisch gestaltetem Innenkörper und entsprechender Sprengstoffbelegung zur gerichteten Splitterwirkung (oben) oder mit Splitter-Richtwirkung durch Formgebung von verdämmendem Innenkörper, Sprengstofffläche und Splitterhülle (unten).
Fig. 38 Beispiel für einen Längsschnitt entsprechend Fig. 37 mit zusätzlichen Splitterkomponenten.
Fig. 39 Beispiel für einen Längsschnitt mit (hier) zweistufiger gerichteter Splitterwirkung und durchgehender Sprengstoffbelegung (oben) und nicht durchgehender Sprengstoffbelegung (unten).
Fig. 40 Beispiel für einen Längsschnitt mit zusätzlichem, primär axial beschleunigtem Splitterkegel im vorderen Bereich des Geschosses, beschleunigt durch eine Sprengstofffläche.
Fig. 41 Zwei Beispiele für einen Längsschnitt mit Vorkern/Stufenkern als verdämmendem Medium.
Fig. 42 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit sprengstoffbeschleunigten einzelnen Segmenten. Fig. 43 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit veränderlicher Dicke des
Splittermantels und (hier vier) Sprengstoffsegmenten mit linsenförmigem (grundsätzlich frei zu gestaltenden) Querschnitt.
Fig. 44 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit einer geformten Sprengstofffläche und angepasstem verdämmenden Innenkörper.
Fig. 45 Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit (hier acht) Segmenten und frei gestalteter Sprengstofffläche.
Fig. 46 Beispiele für einen Längsschnitt mit mehrteiligem verdämmendem Innenkörper (z.B. radial und axial geteilt).
Fig. 47 Beispiel für die Querschnittsgestaltung eines Geschosses oder Gefechtskopfes nach Fig. 42 mit verdämmendem Innenkörper, hier aufgebaut aus Zylindern in einer Druckübertragenden Matrix.
Fig. 48 Beispiel für die Querschnittsgestaltung eines Geschosses oder Gefechtskopfes nach Fig. 43 mit segmentiertem, ein- oder mehrschichtigem verdämmendem Innenkörper sowie zentralem Penetrator.
Fig. 49 Beispiel für einen Längsschnitt, ausgeführt als mehrteiliger Wirkkörper (unterschiedliche Stufen mit unterschiedlichen Funktionen) und unterschiedlicher Ausgestaltung bzw. Belegung.
Fig. 50 Beispiel für die beliebige Querschnittsgestaltung eines Sprengstoffschicht-Splittergeschosses oder Gefechtskopfes.
Fig. 51 Weiteres Beispiel für die beliebige Querschnittsgestaltung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Fig. 1 A zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines drallstabilisierten Sprengstoffschicht- Splittergeschosses 1 A mit einem Splittermantel / einer Splitterhülle / einer splitterbildenden Geschosshülle 2, einer unter dem Mantel liegenden Sprengstoffschicht / Sprengstoffbelegung / Sprengstofffläche / pyrotechnischen Schicht 3 und einem verdämmenden Innenkörper 4. Angedeutet sind integrierte Zündelemente mit Ansteuerung bzw. Zündelektronik für die Sprengstoffschicht. Die Ansteuerung und Auslösung der Sprengstoffschicht ist dem jeweiligen Stand der Technik anzupassen. Die Wirksamkeit der Anordnung bleibt davon weitestgehend unbeeinflusst. Das erfindungsgemäße Funktionsprinzip erlaubt gleichermaßen die Anwendung auf aerodynamisch stabilisierte Geschosse, wie in Fig. 1 B schematisch dargestellt. Auch hier ist der grundsätzliche Aufbau des Sprengstoffschicht-Splittergeschosses 1 B mit Splittermantel 2, Sprengstoffschicht 3 und verdämmendem Innenkörper 4 sowie Zündelementen oder sonstige Geschoss- oder Gefechtskopfeinrichtungen abgebildet. Die Positionierung der Zündelemente ist nicht relevant für die Funktion des splitterbildenden Geschosses; sie können im Geschossboden, im verdämmenden Innenkörper 4, in der Geschossspitze oder als Module an mehreren Stellen untergebracht sein (vgl. z.B. Fig. 24 und 45).
In Fig. 2 bis 23 sowie 42 bis 45 und 47 bis 51 werden Beispiele für die Querschnittsgestaltung von Geschossen oder Gefechtsköpfen entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgezeigt.
So zeigt Fig. 2 den Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sprengstoffschicht- Splittergeschoss mit Splitterhülle 2, Sprengstoffschicht 3 und verdämmendem Innenkörper 4. In der Darstellung, welche die einfachste Variante der möglichen Auslegungen zeigt, ist der verdämmende, dynamisch entsprechend inkompressible Innenkörper 4 als massives, homogenes zylindrisches Bauteil ausgebildet. Als Werkstoffe für die verdämmende Komponente kommen grundsätzlich alle Materialien in Betracht, die eine gewünschte dynamische Verdammung bewirken. Ihre dynamischen Eigenschaften und insbesondere der sich daraus ergebende Grad der Verdammung sind bestimmend für die erreichbare Splittergeschwindigkeit oder die erforderliche Sprengstoffdicke zum Erreichen einer gewünschten Beschleunigung der Hülle. Denn wie bereits erwähnt, ist die Verdammung in ihrer Auswirkung auf die erreichbare Splittergeschwindigkeit dem Einfluss der Sprengstoffdicke gleichwertig
Weitere wirkungsrelevante Eigenschaften sind die geometrischen Abmessungen der Splitterhülle bzw. deren Masse und auch deren mechanische dynamische Eigenschaften. Es ist jedoch ein besonderer Vorzug der Erfindung, dass keinerlei besonderen Ansprüche an die einzelnen Komponenten zu stellen sind. So sind nahezu sämtliche Eigenschaften durch eine entsprechende Materialwahl ohne hohen technischen Aufwand zu erreichen. In Fig. 3 ist der Querschnitt durch ein Sprengstoffschicht-Splittergeschoss mit verdämmendem Innenkörper 5 dargestellt. In diesem Fall weist er einen ringförmigen Querschnitt auf, der einen Hohlraum 6 umgibt. Dicke und Werkstoff des Rings 5 sind so zu wählen, dass eine ausreichende Verdammung der Sprengstoffschicht erfolgt. Die Sprengstoffzone kann sowohl aus einer Schicht als auch aus zwei oder mehreren gleichartigen oder unterschiedlichen Schichten aufgebaut sein. Zur grundsätzlichen Funktion ist eine Inkompressibilität des verdämmenden Mediums keine zwingende Voraussetzung. Vielmehr beeinflusst der Grad der Kompressibilität die erreichbare Geschwindigkeit der zu beschleunigenden Splitter.
In Fig. 4 ist ein Querschnitt mit mehrschichtigem verdämmendem Innenaufbau dargestellt, wobei sich in dem als Hohlzylinder ausgeführten, verdämmenden Innenmantel / Innenkörper 5 ein zweiter Innenkörper / zentraler Körper 7 befindet. Die Komponenten 5 und 7 können selbstverständlich unterschiedliche mechanische oder physikalische Eigenschaften besitzen. Es ist auch denkbar, dass ein Innenkörper zunächst verdichtet wird und erst dadurch eine ausreichende oder erhöhte Verdammung bewirkt. Weiterhin ist denkbar, dass durch die Gestaltung bzw. den Aufbau des Innenkörpers eine sich zeitlich ändernde Verdämmungshöhe entsprechend der technischen Erfordernisse erfolgt. Diese Eigenschaft kann als Ver- dämmungssprung bezeichnet werden. Hierfür eignet sich eine ganze Reihe von Werkstoffen mit entsprechenden Hygoniot-Kurvenverläufen. Entsprechend diesen Überlegungen sind mit Materialien, die spezifische Hygniot-Eigenschaften aufweisen, besonders interessante Effekte zu erzielen. Hierzu zählen z.B. Glas oder glasartige Stoffe oder flüssige bzw. pastöse Komponenten.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem die Sprengstoffschicht 3A außen eine kreisförmige Gestalt und innen eine beliebige Form (in diesem Beispiel achteckig) aufweist. Der verdämmende Innenkörper 8 zeigt eine entsprechende Kontur. Die Sprengstoffschicht (der Sprengstoffmantel) 3A kann vermöge ihrer Formgebung eine differenzierte Wirkung auf den Splittermantel ausüben. So können Fragmentierungsvorgänge unterstützt und Einfluss auf die Fragmentform und die Splittergeschwindigkeit genommen werden. Für die Eigenschaften und die technische bzw. materialspezifische Ausgestaltung der Splitterhülle bzw. des Geschoss- oder Gefechtskopfmantels kommen grundsätzlich alle Ausführungsformen und technologischen Möglichkeiten in Betracht, die im Zusammenhang mit herkömmlichen Splittergeschossen bekannt sind.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel mit verdämmendem Innenkörper der Sprengstoffschicht 3B, die hier einen achteckigen Außenquerschnitt und einen kreisförmigem Innenquerschnitt aufweist. Natürlich sind auch andere Gestaltungsmöglichkeiten/Außenformen der Sprengstoffschicht 3B denkbar. Die Splitterhülle 2A hat entsprechend der Form des Sprengstoffs eine achtflächige Innenkontur. Dadurch kann z.B. der Fragmentierungsvorgang der Hülle mittels unterschiedlicher Hüllendicken, Dichten und Sprengstoffschicht-Dicken sowie mittels pyrotechnischer Eigenschaften beeinflusst werden.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel mit einem grundsätzlich beliebigen, bei diesem Beispiel quadratischen Querschnitt des verdämmendem Innenkörpers 9. Durch die Kontaktflächen / Berührungsflächen des Innenkörpers 9 mit dem Splittermantel 2 wird in dieser Darstellung der Sprengstoffkörper / der Sprengstoffteil unter dem Splittermantel 2 durch den Innenkörper getrennt. Dadurch entsteht ein segmentierter Detonationsquerschnitt bzw. es werden Sprengstoff-Flächensegmente gebildet. Dabei ist eine gleichzeitige oder nicht gleichzeitige Zündung der Sprengstoffsegmente 10 möglich. Der verdämmende Innenkörper 9 kann selbstverständlich auch so dimensioniert sein, dass der Sprengstoffmantel für eine Ringzündung geschlossen ist. Der Innenkörper 9 kann z.B. mittels Stegen in seiner Position gehalten werden.
In Fig. 8 ist ein Innenkörper 1 1 mit (in diesem Beispiel) dreieckigem Querschnitt mit inerten, Druckübertragenden Ausgleichssegmenten 1 2 kombiniert, die den Raum zwischen den Außenflächen von 1 1 und dem ringförmigen (zylinderförmigen) Sprengstoffmantel 3 füllen. Diese inerten Segmente 12, für die bezüglich der Materialien die gleichen Voraussetzungen wie für die verdämmenden Innenkörper gelten, können als Splitterbildende Körper ausgebildet sein. Außerdem können sie zusätzliche Wirkteile enthalten. Natürlich können diesen Segmenten auch andere Funktionen zugewiesen werden. So können sie z.B. zum Erzielen endballistischer Leistungen als Subpenetratoren, beispielsweise aus Schwermetall, Hartmetall oder gehärtetem Stahl gefertigt sein.
Ein weiterer Aufbau für ein Geschoss gemäß der Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt. Gezeigt werden zwei Varianten von Querschnitten mit dynamisch wirksamen Innenschichten / Ringflächen. Diese dynamische Wirksamkeit leitet sich aus den spezifischen Eigenschaften der Schicht gegenüber dem Durchgang von Stosswellen ab. Dabei sind die Grenzflächen zwischen der dynamischen Schicht und den angrenzenden Materialien entscheidend. Die physikalischen Eigenschaften ergeben sich aus der akustischen Impedanz. Diese bestimmt den Reflexionsgrad der Stosswellen in der Grenzfläche zwischen zwei Medien durch das Verhältnis m-1 /m + 1 mit m als Quotient der Produkte Dichte und longitudinaler Schallgeschwindigkeit der beiden Medien.
Der obere Bildteil von Fig. 9 zeigt einen Geschossquerschnitt mit zwei verdämmenden, hohlen Innenkörpern 5, 5A und einer dynamisch wirkenden Schicht 13 zwischen der Sprengstoffschicht 3 und der Verdammung 5. Im Zentrum befindet sich hier noch ein zusätzlicher Körper 7A, beispielsweise ein zentraler Penetrator. Der untere Teil der Darstellung zeigt eine dynamisch wirksame Schicht 13A zwischen dem verdämmenden ersten Körper 5 und einer zweiten verdämmenden Schicht 5A als Innenteil in 5. Dadurch können die oben beschriebenen dynamischen Effekte erreicht werden, wie z. B. puffernde (schockdämpfende bzw. den Stoss- wellendurchgang beeinflussende oder auch den Stoss verstärkende) Eigenschaften zur zeitlichen Beeinflussung der Stoss- oder Dämmwirkung und damit der Splittergeschwindigkeit, Splitterbildung und/oder der Splitterverteilung.
In Fig. 10 ist ein Querschnitt mit verdämmendem Innenkörper 4 und einer dynamisch wirkenden Schicht 1 3B zwischen Sprengstoffschicht 3 und Splitterhülle 3 dargestellt. Durch die Eigenschaften und den Aufbau der dynamischen Schicht 13B kann die Beschleunigungswirkung der Sprengstoffschicht 3 auf die Splitterhülle 2 beeinflusst werden. Einen ähnlichen Aufbau zeigt der untere Teilquerschnitt in Fig. 1 1 , wobei hier die dynamisch wirksame Schicht 13C in dem äußeren, splitterbildenden Bereich der aus zwei Teilen bestehenden Splitter-Außenhülle 14 positioniert ist. Dadurch ist die Splitterentwicklung des darüber liegenden Splittermantels 2 zu beeinflussen. Im oberen Teilquerschnitt ist ein Beispiel mit Außenhülle/Geschossmantel 14A und darunter liegendem Splittermantel 2 dargestellt. Die Ausgestaltung der äußeren Geschosshülle 14A kann nicht nur aus innenballistischen Erfordernissen abgeleitet werden, sondern diese kann ebenfalls eine dynamische Wirksamkeit im beschriebenen Sinne entfalten.
Fig. 1 2 zeigt ein Beispiel mit Außenhülle 14A und einem Splitterkörper bzw. einer Matrix 16A. Hier können vorgeformte Geschosse 1 6 oder sonstige, ballistisch wirksame Elemente wie splitterbildende Körper 15 eingebettet sein. Die Beschleunigung/Aktivierung erfolgt wiederum durch den Sprengstoffmantel 3. In den Innenkörper 17 ist hier ein Zündelement 1 8 eingebettet, das noch eine zusätzliche Zerlegung der verdämmenden Komponente unterstützen oder bewirken kann. Durch Einbetten eines Zündelements 18A in 17 kann auch durch die Bildung eines Druckfeldes ein dynamischer Verdichtungseffekt erzielt werden. Auf diese Weise kann z.B. eine Zerlegung von 17 nach Zieleintritt oder erst im Zielinneren initiiert werden.
In Fig. 13 sind weitere Beispiele mit integrierten Zündelementen dargestellt. Die Querschnittsgestaltung beinhaltet hier einen (in der Darstellung quadratischen) verdämmenden Innenkörper 9 und Sprengstoffsegmente 1 OA. Im oberen Teilbild enthält die Sprengstoffschicht bzw. das Sprengstoffsegment 1 OA ein Zündelement 18A, das als flächenhafte, linienförmige oder punktförmige Einrichtung ausgebildet sein kann. Im unteren Teil der Darstellung ist ein dementsprechendes Zündelement 18B in den Innenkörper 9 eingebracht.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit grundsätzlich beliebig geformter, bei diesem Beispiel quadratischer Sprengstofffläche 3C. Zwischen 3C und der Splitterschicht 2 befinden sich druckübertragende Segmente 1 2A. Der verdämmende Innenkörper 9 besitzt entsprechend der Sprengstoffschicht 3C einen quadratischen Querschnitt. Die Segmente 1 2A können wiederum neben ihrer druckübertragenden Funktion eine Reihe weiterer spezifischer Forderungen erfüllen, wie z.B. eine dämpfende bzw. die Splittergeschwindigkeit von 2 beeinflussende Wirkung aufweisen. Auch in diesem Fall können, wie bei Fig. 5 bis 7, unterschiedliche Splittergeschwindigkeiten oder Splitterformen für die fragmentierende Splitterhülle eingestellt werden, hier aufgrund der unterschiedlichen Dicke der Wirksegmente 1 2A.
Fig. 1 5 stellt ein Beispiel mit zweischichtiger Sprengstoffbelegung 1 9, 20 und entsprechend zwei Verdämmungsschichten 4A, 21 dar. Die Zündung der Sprengstoffbelegungen kann gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen. Durch einen derartigen Aufbau ergibt sich ein besonders weites Wirkungsspektrum. So kann beispielsweise die äußere Schicht vor einem Ziel, die innere Komponente beim Zieldurchgang oder erst im Zielinneren gezündet werden. In diesem Fall kann die innere Verdämmungsschicht 4A etwa so ausgebildet sein, dass sie eine end- ballistische Leistungsfähigkeit besitzt, d.h. sie kann einen Penetrator darstellen. Auf diese Weise kann eine breit gestaffelte, dem Bekämpfungsauftrag optimal ange- passte Leistungsentfaltung erzielt werden.
In Fig. 1 6 ist ein Beispiel mit einem mehrteiligen verdämmenden Innenkörper 23 dargestellt, der hier aus vier Kreissegmenten 24 zusammengesetzt ist, die aus gleichartigen oder unterschiedlichen Materialien bestehen können. Zwischen den Segmenten 24 können sich Schichten 25 befinden. Diese können etwa als dynamisch wirksame Schichten im Sinne der obigen Beschreibung ausgelegt sein, d.h. aus Gummi / elastomeren Materialien oder aus Werstoffen mit plastischen oder dämpfenden Eigenschaften bestehen. Die einzelnen Komponenten 23 können lose montiert oder fest, z.B. mittels Kleben, Verschrauben oder Vulkanisieren verbunden sein. Der Geschossaufbau ist bei diesem Beispiel mit einem zentralen pyro- technischen Körper 22 versehen, der eine zusätzliche Zerlegungswirkung / Lateralkomponente (vor allem für die einzelnen Komponenten 24) erbringt. Die Segmente 24 können wiederum splitterbildend sein, Körper enthalten oder eine eigene end- ballistische Leistungsfähigkeit im Sinne zentraler Penetratoren aufweisen. In Fig. 17 werden zwei weitere Beispiele mit mehrteiligen verdämmenden Innenkörpern / zentralen Penetratoren 26 aufgezeigt. Diese bestehen z.B. aus vier zylindrischen Penetratoren 27. Im oberen Teilbild befindet sich im Zentrum der zylindrischen Penetratoren 27 ein zentraler pyrotechnischer Körper 22A, der dem als Kombination von Penetratoren gestalteten Innenkörper 26 eine laterale Geschwindigkeitskomponente verleiht. Im unteren Teilbild befindet sich an Stelle von 22A ein inerter zentraler Körper 28 (oder ein Innenraum) zwischen den Komponenten 27A. Die den Innenkörper 26 umgebende Sprengstoffschicht 3D weist aufgrund der Form von 26 bzw. 27 eine unterschiedliche Dicke auf. Dies hat eine unterschiedliche örtliche Beschleunigung der Hüllenfragmente zur Folge. Die Sprengstoffbelegung kann durch die eingebrachten Elemente unterbrochen (oben) oder durchlaufend sein (unten).
Fig. 18 zeigt ein Beispiel mit Geschosshülle/Ummantelung 14A, einem unter 14A liegenden Splittermantel 29 mit geometrisch gestalteter Innenfläche, einer entsprechend geformten Sprengstoffschicht 33 und der Innenverdämmung 4. Durch die in die Splitterhülle 29 hineinreichenden Formelemente 31 A wird eine lokale Schwächung der Splitterhülle 29 erreicht, was das Fragmentieren in einer bestimmbaren Art und Weise (z.B. streifenartig, gitterförmig zur Bildung bestimmter Splitter) ermöglicht. Es sind unterschiedliche Gestaltungen der Elemente 31 A dargestellt. Ein entsprechendes Prinzip liegt in Fig. 1 9 der Querschnittsgestaltung mit geometrisch modifizierter Innenfläche des Splittermantels 32 und der entsprechend geformten Sprengstoff Schicht 31 zugrunde.
In Fig. 20 ist im oberen Teilbild die Innenfläche der Sprengstoffschicht 34 geometrisch gestaltet, wobei die Sprengstoffschicht hier einen geschlossenen Mantel bildet. Im unteren Teilbild setzt sich die Sprengstoffkomponente 35 aus Sprengstoff- Längsstreifen oder Sprengstoff-Flächenelementen 36 zusammen. Der entsprechend geformte Innenkörper 4C fungiert hierbei als Trennung zwischen den einzelnen Sprengstoffkomponenten.
Das Prinzip der segmentierten Sprengstoffhülle ist auch in Fig. 21 realisiert. Das Beispiel zeigt die Querschnittsgestaltung mit Innenverdämmung 4 und in die Sprengstoffschicht 36A eingebrachten trennenden Elementen oder geometrischen Strukturen grundsätzlich beliebiger Ausgestaltung. Im vorliegenden Beispiel stellen sie längs verlaufende Streifen 37 dar.
Fig. 22 zeigt ein Beispiel mit einem verdämmenden hohlen Innenring 21 und einem als Behälter ausgeführten zentralen (auch gegebenenfalls die Verdammung unterstützenden) Innenkörper 38 mit der Wandung 38A. Die Füllung 39 des Behälters kann beispielsweise ein Feststoff, eine pastöse oder flüssige Substanz oder ein inhomogenes Konglomerat von Elementen sein.
Auch in Fig. 23 sind Querschnittsgestaltungen mit Behälter dargestellt. Im oberen Teilbiid ist das Geschoss mit einem verdämmenden, mit einem Liquid, einer pastösen oder mit einer verdichteten Pulvermasse 39 gefüllten zentralen Behälter 38 versehen. Im unteren Teilbild ist ein ringförmiger Innenbehälter 38B mit der Wandung 38C und der Füllung 39A mittels Stegen 38D mit einem zentralen verdämmenden Innenkörper 4B verbunden. Je nach Anforderung können die Stege 38D als eigenständige Wirkteile (inert oder pyrotechnisch wirksam) ausgebildet sein.
Nach diesen Beispielen für die Querschnittsgestaltung von Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung folgt in Fig. 24 bis 51 eine Reihe von Beispielen für die Gestaltung der Längsschnitte entsprechender Geschosse oder Gefechtsköpfe.
So zeigt Fig. 24 einen Längsschnitt mit Splittermantel 2, abgesetzter / dickenveränderlicher Sprengstoffschicht 3 und einem mehrteiligen verdämmenden Innenkörper 41 . Mit eingezeichnet sind Positionen für den Einbau von Steuer- bzw. Zündelementen für die Sprengstoffschicht. Der verdämmende Innenkörper 41 ist hier zweiteilig ausgebildet. Auf diese Weise können auch in Längsrichtung unterschiedliche Splittergeschwindigkeiten und/oder unterschiedliche Splitterverteilungen erreicht werden. Im Kopf- oder im Bodenbereich des Geschosses können Steuerbzw. Zündelemente 40 eingebaut sein, was selbstverständlich auch für die anderen vorgestellten Geschossaufbauten entsprechend der Erfindung gilt. In Fig. 25 ist ein Längsschnitt durch ein Geschoss mit veränderlicher Sprengstoffdicke und zylindrischem Splittermantel in zwei Varianten dargestellt. Das obere Teilbild zeigt eine Anordnung mit in Längsrichtung variabler Sprengstoffschicht 42 und entsprechend geformter Verdammung, das untere Teilbild eine Variante mit in der Dicke veränderlichem Splittermantel 43 und veränderlicher Sprengstoffschicht 42A.
In Fig. 26 weisen die Sprengstoffschicht/Innenkörper einen Durchmessersprung auf. Das im oberen Teilbild gezeigte Geschoss besitzt eine veränderliche Dicke der Sprengstoffschicht 44 bei durchgehendem verdämmendem Innenkörper 45 mit Durchmessersprung oder anders gestalteter Durchmesseränderung. Das untere Teilbild zeigt ein Geschoss mit einem geteilten verdämmenden Körper oder einem eingesetzten Penetrator oder Penetratorring 41 A mit unterschiedlichen Durchmessern. Je nach ihrer Beschaffenheit können die Innenkörper unterschiedliche Funktionen erfüllen.
Fig. 27 zeigt ein Beispiel mit variabler Dicke des Sprengstoffmantels 44A und zylindrischem Innenkörper 4. Die Splitterhülle 45 und die Sprengstoffschicht 44A weisen einen Durchmessersprung oder eine kontinuierliche Durchmesseränderung auf.
Bei den Beispielen in Fig. 28 ist die obere Variante mit mehrteiligen, hier getrennten Sprengstoffschichten 47 und angepasster Splitterhülle 45 versehen. Der verdämmende, gestufte Innenkörper 46 zeigt dementsprechend einen veränderlichen Durchmesser. Das im unteren Teilbild gezeigte Geschoss besitzt eine durchgehende Sprengstoffschicht 48 mit Durchmesseränderung.
Durch Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung sind auf technisch besonders einfache Weise höchst wirkungsvolle Kombinationen bzw. Ausgestaltungen von Splitterhüllen und Sprengstoffschichten zu erreichen. Ausgehend von einem Geschoss entsprechend Fig. 24 werden in Fig. 29 bis 31 Beispiele aufgezeigt. So zeigt Fig. 29 eine geometrische Gestaltung des Splittermantels zum Erzielen gewünschter Effekte oder bevorzugter Splitterrichtungen. Hier werden eine Richtungssteuerung und eine Drehung der Splitterkörper / Splitterringe 50 bewirkt. Die im Längsschnitt sägezahnförmige Sprengstoffschicht 49 ist hier durchgehend mit einem zylindrischen verdämmenden Innenkörper 4 versehen. Das in Fig. 30 gezeigte Beispiel mit getrennten Sprengstoffschichten 49A bewirkt eine Richtungssteuerung der Splitterkörper 50A. Der verdämmende Innenkörper 4 ist geometrisch angepasst. Fig. 31 zeigt eine Splitterbelegung 51 für unterschiedliche Splitterrichtungen und Splittergeschwindigkeiten mit entsprechend abgepasster Sprengstoffschicht 49B.
In Fig. 32 bis 34 sowie 37 bis 41 werden weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung durch die Kombination mit ausgewiesenen Geschosskomponenten aufgezeigt. In Fig. 35 und 36 werden Beispiele für die Integration / Kombination von Anordnungen mit Penetratoren gezeigt.
Fig. 32 zeigt zwei Längsschnitte mit innenliegendem sprengstoffbelegtem Splitterkörper 2 und einem Raum 52 zwischen Außenhülle 14B und Splitterkörper sowie einer leeren oder teilweise gefüllten außenballistischen Haube 53 (oberes Teilbild) und einer massiven / gefüllten Spitze (unteres Teilbild). Diese Darstellung repräsentiert beispielsweise unterkalibrige Geschosse, Geschosse mit Treibspiegel oder Vollkalibergeschosse mit innenliegendem Wirkteil geringeren Durchmessers.
Fig. 33 zeigt zwei Längsschnitte mit vollständiger (durchgängiger) Sprengstoffbelegung 3 und 54. Das obere Teilbild zeigt den Geschosskörper und den innen verdämmten Spitzenbereich 55, das untere Teilbild eine sprengstoffgefüllte Spitze 56.
In Fig. 34 ist ein Längsschnitt mit einem in den verdämmenden Innenbereich 4 eingesetzten Sprengstoffkörper 57 grundsätzlich beliebiger Form dargestellt. Eine derartige Sprengstoffkomponente kann örtlich besonders hohe laterale Splittergeschwindigkeiten bewirken oder auch im Körper 4 selbst gewünschte Effekte wie Verdichtungen oder mechanische Belastungen bis hin zu Zerlegungen oder Beschleunigungen bewirken.
Fig. 35 zeigt zwei Längsschnitte mit einem in den verdämmenden Innenbereich 4 eingebetteten Hart- oder Schwermetall-Kern 58 (oberes Teilbild) und einem schlanken Zylinder mit Spitze 59 (unteres Teilbild). Selbstverständlich kann jede Variante eines endballistisch wirksamen Körpers eingebracht werden. Die hier dargestellte Kombination von Durchschlagsvermögen und Splitterwirkung deckt ein besonders breites Wirkungsspektrum ab.
Fig. 36 zeigt zwei Beispiele mit einem in den verdämmenden Innenbereich eingebetteten (hier spitzen) Kern 58A mit fokussierendem, nach innen konischem Heckbereich 60 des Kerns. Mittels der Sprengstoff hinterlegung 61 kann eine Beschleunigung und/oder eine Zerlegung des Kerns 58A bewirkt werden (oberes Teilbild). Das untere Teilbild zeigt einen Kern mit Stufenspitze 58B und konischem Heckteil 62 mit zentrierender, den Kern beschleunigender Sprengstoffhinterlegung 61 A. Die Wirkrichtungen der Ausgestaltungen des Heckbereichs mit Kern und Splitterhülle werden durch die Pfeile 6OA bzw. 62A symbolisiert.
In Fig. 37 werden zwei Längsschnitte mit Innenkörper 64 und entsprechender Sprengstoffbelegung 63 in Verbindung mit einem Spitzenmodul 72 zur gerichteten erhöhten Splitterwirkung in axialer Richtung (oberes Teilbild) und mit Splitter- Richtwirkung durch Formgebung von verdämmendem Innenkörper 64, Sprengstofffläche 66 und Splitterhülle 65 (unteres Teilbild) dargestellt. Die entsprechenden, die Wirkrichtungen symbolisierenden Pfeile 72A, 65A sind mit eingezeichnet (vgl. auch Fig. 40).
Fig. 38 zeigt einen Längsschnitt entsprechend dem unteren Teilbild von Fig. 37 mit Splittermantel 67 und zusätzlichen Splitterkomponenten in einer Splittertasche bzw. einem Splitterring 68 mit den eingebetteten Wirkteilen 68A (Wirkpfeile 68B). Fig. 39 zeigt zwei Längsschnitte mit (hier) zweistufigem verdämmendem Innenkörper 70A mit gerichteter Splitterwirkung durch eine besondere Gestaltung des verdämmenden Innenkörpers 70 bzw. 70A und durchgehender Sprengstoffbelegung 69 (oben) sowie nicht durchgehender Sprengstoffbelegung / getrennten Sprengstoffringen 69A (unten).
Fig. 40 zeigt ein Beispiel mit zusätzlichem, primär axial beschleunigten Splitterkörper 73 (symbolisiert durch die Wirkpfeile 73A) im vorderen Bereich des Geschosses, beschleunigt durch eine ebenfalls durch den Innenkörper 4 verdämmte Sprengstofffläche 71 des Splittermantels 3.
Fig. 41 zeigt zwei Längsschnitte mit partieller Sprengstoffbelegung in Form eines verdämmenden Körpers mit Vorkern/Stufenkern 74 (oben). Ein derartiger Vorkern 74A kann auch getrennt eingebracht sein (unten). Dieser Vorkern 74A kann beispielsweise aus einem endballistisch hochwirksamen Werkstoff wie Hart- oder Schwermetall bestehen oder auch aus einem spröden, unter dynamischer Belastung durch den Aufschlag zerlegenden Material, etwa hochsprödes Wolframkarbid oder vorfragmentierte Körper. Er dient vornehmlich dem Durchschlagen massiver Zielplatten. Durch die stufenartige Ausbildung wird das Angreifen an einer geneigten Platte verbessert oder erst ermöglicht.
In Fig. 42 ist eine Querschnittsgestaltung mit sprengstoffbeschleunigten Geschossen oder Gefechtsköpfen entsprechend der Erfindung mit einzelnen (hier vier) Segmenten 75 dargestellt. Die einzelnen Segmente 75 entsprechen in ihrer Funktionsweise derjenigen der bereits gezeigten Beispiele mit kreisförmigem Querschnitt. Durch die Segmentierung und die Trennung 76, welche sowohl eine Struktur / tragende Innenwand als auch eine Stosswellenbarriere sein kann, können die einzelnen Segmente getrennt angesteuert werden. Dieses Beispiel steht daher für Penetratoren oder Gefechtsköpfe mit partieller Belegung in Längsrichtung/Achsenrichtung, bei denen die Möglichkeit einer Teilfeldbelegung im Raum durch Splitter gegeben ist.
Fig. 43 zeigt ein Beispiel mit veränderlicher Dicke des Splittermantels 77 und Sprengstoffsegmenten 78 mit (hier vier) linsenförmiger (grundsätzlich jedoch frei zu gestaltender) Querschnittsform. Die innere Kontur der Sprengstoffsegmente 78 wird durch den entsprechenden verdämmenden Innenkörper 9A gebildet. Es ist selbstverständlich, dass die Splitter- und die Sprengstoffschicht entsprechend Fig. 42 getrennt oder durchgehend verlaufen können. Mittels derartiger Anordnungen sind sehr differenzierte Splitterverteilungen zu erreichen, welche in Fig. 43 für ein Segment durch das Pfeilfeld 78A symbolisiert werden.
Fig. 44 zeigt ein Beispiel für die Querschnittsgestaltung mit als konvexe Streifen gestalteten Sprengstofffläche 80 und angepasstem verdämmenden Innenkörper 9B. Fig. 45 zeigt ein entsprechendes Beispiel mit (hier acht) Segmenten 81 mit der Sprengstoffbelegung 8OA, die durch die Flächen 75A getrennt sind. Während in Fig. 44 sich die splitterbildende Anordnung in einer Hülle 14 befindet, liegen in Fig. 45 die splitterbildenden (oder homogenen) Streifen 79A frei. Außerdem weist dieses Beispiel noch einen zentralen Ring 82 auf, der die Verdammung der Segmente 81 unterstützt. Weiterhin kann der Zylinder 82 hohl sein oder einen zentralen Penetrator enthalten.
Fig. 46 zeigt einen Längsschnitt durch einen prinzipiellen Geschossaufbau 83 mit mehrteiligem verdämmendem Innenkörper, der aus radialen, axialen oder kombinierten Elementen aufgebaut sein kann. Auf diese Weise ist die verdämmende Wirkung mit einer mechanischen Vorfragmentierung zu kombinieren sein oder es können unterschiedliche Körper mit verschiedenen mechanischen und physikalischen Eigenschaften zusammengeführt werden.
Fig. 47 zeigt die Querschnittsgestaltungen eines Geschosses nach Fig. 46 mit Splittermantel und verdämmendem Innenkörper 84, hier aufgebaut aus Zylindern 86 (durchgehend oder gestapelt) gleichen oder unterschiedlichen Durchmessers oder Materialien in einer druckübertragenden Matrix 85. Der zentrale Bereich 87 kann durch einen Penetrator gebildet werden oder ebenfalls mit einzelnen Körpern gefüllt sein. Auch eine zusätzliche pyrotechnische Komponente entsprechend Fig. 1 2 kann eingebracht sein. Die Zylinder 86 können einen höheren Schlankheitsgrad (Länge/ Durchmesser-Verhältnis) besitzen oder aus einem Stapel kurzer Zylinder gebildet sein. Fig. 48 zeigt ein weiteres Beispiel für die Querschnittsgestaltung eines Geschosses nach Fig. 46 mit segmentiertem, ein- oder mehrschichtigem verdämmenden Innenkörper 88 sowie einem zentralen Penetrator 82A. In Fig. 49 ist ein Längsschnitt durch ein Sprengstoffschicht-Splittergeschoss 89 dargestellt, welches als mehrteiliger/mehrstufiger Wirkkörper aufgebaut ist. Dieser kann z.B. aus unterschiedlichen, mittels einer Schicht 91 getrennten oder zusammenhängenden Stufen mit unterschiedlichen Funktionen oder eingebrachten Konstruktionsräumen 90 gebildet sein.
Bei den bisher dargestellten Beispielen wurden zylindrische Splitterhüllen dargestellt. Dies ist selbstverständlich keine zwingende Voraussetzung für Anordnungen entsprechend der Erfindung. Durch schichtartige beschleunigende Elemente können vielmehr beliebige Formen auch bei äußeren Komponenten ohne jede Einschränkung der Wirksamkeit realisiert werden. Dadurch sind der gestalterischen Möglichkeit keine Grenzen gesetzt. Ebenso selbstverständlich ist es auch, dass Anordnungen entsprechend der Erfindung nicht auf einzelne Körper beschränkt sind. Gerade durch die gestalterische Freiheit können entsprechende splitterbildende Einrichtungen in Gruppen angeordnet sein.
In Fig. 50 und 51 werden hierfür einige Beispiele gezeigt. So besitzt in Fig. 50 der Splitterkörper 92 einen quadratischen Querschnitt, der von einer Sprengstoffschicht 3F entsprechend Fig. 14 beschleunigt wird. In Fig. 51 besitzt die Splitterhülle einen achteckigen Querschnitt 92A als Beispiel für die beliebige Formgebung. Die Beschleunigung erfolgt hier über eine ringförmige Sprengstoffschicht 3.
Selbstverständlich sind die als Beispiele aufgeführten Anordnungen auch sowohl in einem Geschoss als auch in einem Gefechtskopf kombinierbar, soweit dies sinnvoll ist.
Im Folgenden sind die wesentlichen Merkmale und die Vorteile der Erfindung zusammengefasst:
Die splitterbildenden Wirkkomponenten bzw. die Splitter oder Subgeschosse enthaltenden Hüllen werden über eine im Verhältnis zum Geschoss- oder Gefechtskopfdurchmesser dünnen Sprengstoffschicht beschleunigt. Die für die Beschleunigung von Splittern benötigte Sprengstoffmasse wird minimiert. Gegenüber herkömmlichen Sprenggeschossen kann bei vergleichbaren Splitter- bzw. Subgeschossgeschwindigkeiten die Sprengstoffmasse je nach Kaliber und technischer Ausgestaltung um 50% bis 80% vermindert werden.
Die eingesparte Sprengstoffmasse steht als zusätzliche Wirkmasse zur Verfügung. Dadurch wird der Spielraum bei der Auslegung von Splitter oder Subgeschosse beschleunigenden Geschossen oder Gefechtsköpfen erheblich erweitert.
Die geringste Stärke der Sprengstoffschicht wird durch die Sicherstellung der Zündung bzw. einer Durchzündung bestimmt. Durch eingebrachte Zündhilfen wie etwa Sprengschnüre können sehr dünne flächenhafte Sprengstoffschichten gezündet werden. Ebenso ist die Wahl des Sprengstoffs frei, sodass sehr geringe Dicken bis zu einer Größenordnung von 2 mm realisiert werden können.
Über größere Sprengstoff-Schichtstärken können je nach innerer Verdammung entsprechend dicke Hüllen zerlegt bzw. auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Die theoretische Maximalgeschwindigkeit der Splitter wird bei Sprengstoffschichten in der Größenordnung von 20 mm bei hoher Innenverdämmung annähernd erreicht.
Die Sprengstoffschicht kann in Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein und eine gleich bleibende oder veränderliche Wandstärke und / oder Querschnittsform besitzen.
Die Sprengstoffschicht kann als Folie oder als beliebig geformter Körper vorgefertigt und eingebracht sein, eingegossen werden oder auf beliebige Weise eingebracht werden wie z.B. eingepresst oder über Unterdruck eingesogen werden. Sie kann aus einer oder aus mehreren übereinander liegenden Schichten bestehen.
Ein Geschoss oder Gefechtskopf kann eine durchgehende Sprengstoffschicht enthalten oder aus mehreren Sprengstoffschichten sowohl in axialer als auch in radialer Richtung aufgebaut sein. Die Sprengstoffschicht kann homogen sein oder Beimengungen bzw. eingebettete Körper enthalten.
Die Zündung der Sprengstoffschicht oder der Sprengstoffzonen bzw. der Sprengstofffragmente kann auf jede denkbare Art und Weise entsprechend dem Stand der Technik bei Sprenggeschossen oder Gefechtsköpfen erfolgen.
Über die Art der Zündung und die Ausgestaltung der Sprengstoffschicht und der Innenkörper können die Geschwindigkeiten und die Richtung der Splitter- bzw. Sub- geschosse in sehr weiten Grenzen variiert werden.
Der verdämmende innere Körper kann ein- oder mehrteilig sein. Er kann aus metallischen oder nichtmetallischen Materialien bestehen oder aus deren Kombination. Damit steht eine nahezu unbegrenzte Vielfalt von Materialien unterschiedlicher mechanischer, physikalischer oder chemischer Eigenschaften zur Auswahl. So kann ein homogener metallischer Innenkörper auf der einen Seite z.B. aus einem Metall geringer Dichte wie etwa Magnesium bestehen, auf der anderen Seite aus einem Schwer- oder Hartmetallkörper (homogen oder segmentiert) großer Dichte mit entsprechend hohem endballistischem Leistungsvermögen.
Über die Eigenschaften des Innenkörpers oder der Innenkörper unter Hochdruckbelastung (Hygoniot-Eigenschaften) kann deren Verhalten bestimmt werden bzw. es können in Verbindung mit den eingesetzten pyrotechnischen Komponenten und der technischen Ausgestaltung des Geschosses oder Gefechtskopfes gezielt Materialien mit bestimmten dynamischen Eigenschaften ausgewählt werden.
Homogene verdämmende inerte Innenkörper können aus einem unter hohem Druck bei örtlich auftretender hoher Temperatur reaktionsfähigen metallischen oder nichtmetallischen Stoff bestehen oder solche Stoffe enthalten.
Durch die Kombinationsmöglichkeiten bei verdämmenden Innenkörpern ergibt sich, dass (z.B. durch den Einsatz unterschiedlicher Materialien wie etwa durch Einbetten von Subgeschossen in einen Matrixwerkstoff) der Auslegungsbandbreite praktisch keine Grenzen gesetzt sind.
Der verdammende Innenkörper kann aus sprödem oder unter dynamischer Belastung versprödendem Material sein. Ebenso kann er vorfragmentiert oder mechanisch oder thermisch vorbehandelt dein.
Der verdämmende Innenkörper kann auch als Hohlzylinder ausgeführt sein oder bei beliebiger Querschnittsfläche einen Hohlraum enthalten. Dieser innere Hohlraum kann wiederum leer oder mit einem ebenfalls mehr oder weniger verdämmenden Stoff gefüllt sein. Damit ergibt sich eine weitere Möglichkeit für die Einflussnahme auf die Verdammung und damit auf die Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung der Hülle von splitterbildenden oder Subgeschosse ausstoßenden Geschossen oder Gefechtsköpfen.
In einer besonderen Ausgestaltung kann der verdämmende Innenkörper einen Behälter darstellen oder einen solchen enthalten. Der innere Hohlraum bzw. der eingebrachte Behälter kann z.B. mit einem festen, pulverförmigen, pastösen oder flüssigen Stoff gefüllt sein. Weiterhin kann er einen reaktionsfähigen Stoff wie z.B. eine brennbare Flüssigkeit enthalten.
Im einfachsten Fall ist die Hülle des Geschosses oder des Gefechtskopfes homogen. Hinsichtlich ihrer Vorbehandlung zur Unterstützung der Splitterbildung können alle Verfahren und Techniken eingesetzt werden, die dem technischen Stand bei herkömmlichen Splittergeschossen entsprechen.
Die beschleunigte Hülle kann auch ganz oder teilweise aus vorgeformten Splittern oder Subgeschossen bestehen. Eine derartige Schicht kann selbst die Geschosshülle darstellen oder als Schicht zwischen dem Sprengstoff und der Außenhülle eingebracht sein. Über diesen Aufbau kann zwischen Sprengstoffschicht und Außenhülle auch eine vorfragmentierte oder sehr spröde bzw. eine unter dynamischer Belastung versprödende Schicht eingebracht sein. Bei einer großkalibrigen Munition oder bei Gefechtsköpfen ist es auch denkbar, dass sich zwischen der Sprengstoffschicht und der Außenhaut eine mit einem pastösen oder liquiden Stoff gefüllte Zwischenschicht befindet, die auch feste Stoffe oder einzelne Körper enthalten kann.
Zwischen der Sprengstoffschicht und dem verdämmenden Innenkörper kann sich eine die Verdammung dynamisch unterstützende Schicht befinden. Deren Wirkungsweise wird durch die akustische Impedanz der beteiligten Materialien bestimmt.
Ebenso kann zwischen der Sprengstoffschicht und der Splitterhülle ein dynamisch dämpfend wirkendes Medium als eine den Beschleunigungsstoß mindernde Schicht eingebracht sein.
Die Sprengstoffschicht kann aus zusammenhängenden Flächen oder aus in radialer oder axialer Richtung getrennten Flächen aufgebaut sein.
Die Sprengstoffschicht kann eine beliebig geformte Oberfläche (Kontur) besitzen, sodass örtlich unterschiedliche Splitterbildungen und auch Splittergeschwindigkeiten erreicht werden können.
Über die Form der inneren Verdammung kann die Sprengstoffschicht einen Winkel zur Geschossachse bilden. Damit können Splitter oder Subgeschosse richtungsgesteuert beschleunigt werden. Derartige Anordnungen können sowohl an bestimmten Positionen des Geschosses vorgesehen sein (z.B. im Spitzenbereich) oder sich über die gesamte Oberfläche erstrecken.
Die Sprengstoffschicht wird in der Regel die Form eines Hohlzylinders haben. Dieser kann an den Enden offen oder ein- bzw. beidseitig mittels einer stirn- oder heck- seitigen Sprengstoffschicht geschlossen sein.
Über die gesamte Penetratorlänge können Sprengstoffscheiben (Sprengstoffbrücken) eingebracht sein. Damit können z.B. innere Körper in axialer Richtung beschleunigt werden. Über eine stirnseitige Sprengstoffbelegung können Teile der Spitze beschleunigt werden. Darüber hinaus kann die Spitze des Geschosses oder Gefechtskopfes ganz oder teilweise mit Sprengstoff gefüllt sein.
Die Spitze oder der Spitzenbereich kann auch aus einem endballistisch wirksamen inerten Körper bestehen oder einen solchen enthalten, um über diese Komponente endballistische Effekte zu bewirken.
Weitere Ausgestaltungen von Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch das Einbringen einer zusätzlichen pyrotechnischen Komponente innerhalb des verdämmenden Innenkörpers. Diese kann entweder durch die Detonation der Sprengstoffschicht gezündet werden oder direkt angesteuert sein. Bei derartigen Anordnungen können z.B. in Ergänzung zu Splittern bzw. Sub- geschossen aus dem Hüllenbereich radial beschleunigte Elemente aus dem Innenbereich erzeugt werden.
Funktion und Effizienz von Anordnungen entsprechend der Erfindung sind unabhängig von der Art der Stabilisierung. So können die Wirkkörper kanonenverschossene Projektile, Gefechtsteile eines Flugkörpers bzw. einer Rakete, Teile einer Bombe oder der Wirkteil eines Torpedos sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
A drallstabilisiertes Sprengstoffschicht-Splittergeschoss mit Splittermantel 2,
Sprengstoffschicht 3 und Innenkörper 4 B pfeilstabilisiertes Sprengstoffschicht- Splittergeschoss mit Splittermantel 2,
Sprengstoffschicht 3 und Innenkörper 4 Splitterhülle / Splittermantel / splitterbildende Geschosshülle A Splitterhülle mit grundsätzlich beliebigem (hier achteckigem) Innenquerschnitt Sprengstoffmantel / Sprengstoffbelegung / Sprengstoffschicht / Sprengstofffläche / pyrotechnische Schicht A Sprengstoffmantel mit grundsätzlich beliebigem (hier polygonem) Innenquerschnitt B Sprengstoffschicht mit grundsätzlich beliebigem (hier achteckigem) Außenquerschnitt C Sprengstoffschicht mit grundsätzlich beliebigem (hier rechteckigem) Querschnitt D mit Sprengstoff gefüllter Zwischenraum zwischen 27 und 2 verdämmender Innenkörper / innere Verdammung A Verdammung für 20 B zentraler Innenkörper C Innenkörper mit Oberflächenstruktur hohler verdämmender Innenkörper / verdämmender Innenmantel / Innenring / Stützring A zweite (innere) verdämmende Schicht zentraler Hohlraum (beliebigen Querschnitts) zweiter (hier zentraler) verdämmender Innenkörper A Innenkörper / zentraler Penetrator verdämmender Innenkörper mit grundsätzlich beliebigem (hier oktagonalem Querschnitt) verdämmender Innenkörper mit (grundsätzlich beliebigem) hier quadratischem Querschnitt A verdämmender Innenkörper B verdämmender Innenkörper C verdämmender Innenkörper 0 Sprengstoffsegment zwischen 9 und 2 0A Sprengstoffsegment zwischen 9 und 2 1 zentraler Körper mit grundsätzlich beliebigem (hier dreieckigem) Querschnitt 2 inertes / druckübertragendes Segment (homogen oder Körper enthaltend) / Splitterbildendes Segment zwischen 1 1 und 3 2A inertes / druckübertragendes Segment (homogen oder Körper enthaltend) / Splitterbildendes Segment zwischen 3C und 2 3 dynamisch wirkende Schicht zwischen 9 und 3 3A dynamisch wirkende Schicht zwischen 5 und 7 3B dynamisch wirkende Schicht zwischen 3 und 2 3C dynamisch wirkende Schicht zwischen 2 und 14 4 äußerer Splitterring 4A Geschosshülle / Geschossmantel / Außenhaut 4B Geschosshülle / Gefechtskopfwand 5 Splitter / vorgeformte Elemente enthaltende Ringfläche zwischen 14 und 3 6 in 1 6A eingebettete Körper / vorgeformte Splitter / vorgeformte Geschosse 6A Matrix von 1 5 7 Innenkörper (zentral oder dezentral) mit eingebettetem Zündelement 18 8 in 17 eingebettetes Zündelement (Sprengschnur) 8A Zündelement in 10A, 18 8B in 10A eingelegtes Zündelement / Zündleitung beliebiger Form und beliebigen Querschnitts 9 äußere Sprengstoffschicht 0 innere Sprengstoffschicht 1 innerer Wirkmantel / innerer Splitterring (Verdammung für 1 9 und Splitterhülle für 20) 2 zentrale Ladung (Sprengschnur) / pyrotechnischer Körper A zentraler Sprengstoffkörper zur radialen Beschleunigung oder Zerlegung von 26 mehrteiliger (hier in vier Kreissegment-Querschnitte 24 unterteilter) Innenkörper einzelnes Element von 23 Trennung / Trennschicht zwischen den Elementen 24 mehrteiliger, grundsätzlich beliebig geformter Innenkörper (hier aus vier Zylindern 27 bzw. 27A gebildet) Zylinder / Körper mit grundsätzlich beliebigem (hier kreisförmigem) Querschnitt A Körper mit grundsätzlich beliebigem (hier kreisförmigem) Querschnitt inerter zentraler Körper in 26 / Innenraum / Hohlraum Splitterhülle mit veränderlicher Wandstärke / mit Einschnitten / mit Innenstruktur 30 Einschnitt / Innenstruktur Sprengstoff schicht mit strukturierter Außenkontur A Sprengelement / Sprengstoff steg Splitterhülle mit strukturierter / mit Formteilen besetzter Innenseite Sprenghülle mit Einschnitten Sprengstoffschicht mit Durchmesseränderung / Durchmessersprung / Einkerbungen / Einschnitten auf der Innenseite segmentierte / unterbrochene / stegartige (aus Flächenelementen bestehende) Sprengstoffschicht Sprengstoffstreifen / Sprengstoff-Flächenelement A Sprengstoffstreifen / Sprengstoffsegment Trennschicht / Trennelement / Trennstreifen / Trenngitter zwischen 36A zentraler Behälter / Innenkörper A Wand von 38 B Behälter in Form einer Zwischenschicht C Wand von 38B D Steg / Halterung / Verbindungsstruktur Füllung / Inhalt von 38 A Füllung / Inhalt von 38B / Liquid-Ring Steuer- / Zündelement 1 mehrteiliger / mehrstufiger verdämmender Körper 1 A mehrteiliger verdämmender Körper (gleicher oder ungleicher Durchmesser) Sprengstoffschicht veränderlicher Dicke (hier Innendurchmesser variabel) A wie 42, Außendurchmesser variabel Splitterhülle mit veränderlicher Dicke Sprengstoffmantel mit (hier innerem) Durchmessersprung / Durchmesseränderung 4A Durchmessersprung / Durchmesseränderung 5 gestufte Splitterhülle / Splitterhülle mit veränderlicher Dicke 6 gestufter Innenkörper 7 geteilter / mehrteiliger Sprengstoffmantel 8 Sprengstoffmantel mit Durchmessersprung / Durchmesseränderung 9 Sprengstoffmantel (hier durchgehend) für eine gerichtete Splitterwirkung 9A Sprengstoffmantel aus Einzelabschnitten / angestellten, getrennten
Ringflächen 9B strukturierter (hier aus Ringflächen mit Kreiselement-Querschnitt bestehender) Sprengstoffmantel 0 Splitterbelegung zum Erzielen einer gerichteten Wirkung OA segmentierte Splitterbelegung von 49A 1 Splitterhülle aus konvexen Ringen 2 Hohlraum zwischen 2 und 14B (leer oder mit Innenstruktur) 3 Spitze mit Sprengstoffmantel 54 / außenballistische Haube 4 Sprengstoffschicht in 53 5 verdämmender Innenkörper in 53 6 mit Sprengstoff / einem pyrotechnischen Medium gefüllte Spitze 7 in 4 eingebetteter Sprengstoffkörper 8 in 4 eingebetteter Penetrator (hier Hart-, Schwermetall- oder Stahl-Kern 58) 8A Kern mit Heck-Innenkegel 60 8B Kern mit kegelförmigem Heck 62 9 in 4 eingebetteter zentraler Penetrator / Zylinder 0 Heck-Innenkegel in 58A OA Pfeile, Wirkrichtung der Sprengstoffzone 61 symbolisierend 1 Sprengstoffzone am Heck von 58A zur Beschleunigung / Zerlegung von 58A 1 A Sprengstoffzone am Heck von 58B zur Beschleunigung von 58B 2 kegelförmiges Heck von 58B 2A Pfeile, Wirkrichtung der Sprengstoffzone 61 A symbolisierend 3 Sprengstoffbelegung zur partiell verstärkten axialen Splitterwirkung Innenkörper in 63 A Innenkörper in 65 5 Splitterhülle mit axialer Splitterwirkung 5A Pfeil, Wirkrichtung symbolisierend 6 Sprengstoffmantel 7 Splittermantel entsprechend 65 mit Splittertasche 68 8 Splittertasche / Splitterring 8A in 68 eingebettete Körper 8B Pfeile, die Wirkrichtung der Splittertaschen 67 symbolisierend 9 Sprengstoffhülle mit variablem Innendurchmesser zur gerichteten Splitterbeschleunigung 9A Sprengstoffhüllenelemente zur gerichteten Splitterbeschleunigung (hier mit sektionsweiser / mehrstufiger Sprengstoffschicht) 0 verdämmender Innenkörper mit Außenkontur zur gerichteten Splitterwirkung OA verdämmender Innenkörper mit Außenkontur zur gerichteten Splitterwirkung 1 axial wirkende Sprengstoff zone 2 Spitzenmodul mit gerichteter Splitterwirkung 3 Pfeil, Wirkrichtung symbolisierend 3A Pfeile, die Wirkrichtung der Splitterbelegung von 73 symbolisierend 4 verdämmender Innenkörper mit partieller Sprengstoffbelegung 4A mehrteiliger Innenkörper mit Stufenspitze 5 Segment eines verdämmenden Innenkörpers mit zylinderförmiger Kontur 5A Segment eines verdämmenden Innenkörpers mit zylinderförmiger Kontur 6 Trennfläche 7 Splittermantel 8 linsenförmiges Sprengstoffsegment / Segment beliebigen Querschnitts 8A Pfeile, Wirkrichtung symbolisierend 9 Splittersegment 79A Splittersegment
79B beschleunigtes Splittersegment 79A
79C zerlegtes und beschleunigtes Splittersegment 79A
80 Sprengstoffring aus Segmenten beliebiger Gestaltung 8OA Sprengstoffsegment beliebiger Gestaltung
81 Segment eines verdämmenden Innenkörpers mit beliebiger Kontur
82 Innenkörper, zentraler Penetrator 82A Innenkörper, zentraler Penetrator
83 sektionsweise aufgebauter / zusammengesetzter verdämmender Innenkörper
84 Ring aus Stäben / Zylindern / Körper beliebigen Querschnitts
85 Trennschicht zwischen 80
86 Stäbe / Zylinder / Körper beliebigen Querschnitts
87 zentraler Körper
88 sektionsweise gestaltete Ringe
89 Geschoss mit unterschiedlichen verdämmenden Innenkörpern
90 inerter Abschnitt
91 Abstand / pufferndes inertes Element / Trennschicht
92 Splitterring / Splittermantel beliebiger (hier quadratischer) Form 92A Splitterring / Splittermantel beliebiger (hier achteckiger) Form

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Splitter oder Subgeschosse bildendes Geschoss oder Gefechtskopf (splitterbildende Munition) mit partieller Sprengstoffbelegung, dadurch gekennzeichnet, dass eine splitterbildende Geschosshülle (2) über einer im Verhältnis zum
Geschossdurchmesser dünnen Sprengstoffschicht (3) angeordnet sind, die ihrerseits einen die Sprengstoffschicht (3) verdämmenden Innenkörper (4) umgibt.
2. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Sprengstoffschicht (3) zwischen 2 mm und 20 mm beträgt.
3. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) auf gießtechnischem Wege oder als vorgeformte Körper eingebracht oder eingepresst oder über Unterdruck eingebracht ist.
4. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) die Form eines Hohlzylinders mit gleich bleibender oder veränderlicher Wandstärke und/oder Querschnittsform besitzt.
5. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) homogen ist oder Beimengungen oder eingebettete Körper enthält.
6. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung der einzelnen Sprengstoffsegmente (8) oder mehrerer Sprengstoffschichten punktuell, linienförmig oder ringförmig an einer oder mehreren Stellen erfolgt.
7. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung über einen Zeit-, Abstand- oder Aufschlagzünder, über ein programmgesteuertes Signal oder mittels Funk erfolgt.
8. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung mehrerer Sprengstoffelemente (8) durch Vorzündung, Simultanzündung oder Reihenzündung (zeitlich versetzt) erfolgt.
9. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) einteilig (metallisch oder nichtmetallisch) oder mehrteilig aufgebaut ist.
10. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) aus einem spröden oder einem unter dynamischer Belastung versprödenden Material besteht.
1 1 . Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) Subgeschosse (Stahl, Hartmetall, Schwermetall) enthält.
12. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) vorfragmentiert oder mechanisch oder thermisch vorbehandelt ist.
13. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) als homogener oder segmentierter Penetrator ausgebildet ist oder einen solchen enthält.
14. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) aus mehreren (gleichen oder ungleichen) Sub- geschossen / Innenkörpern besteht.
15. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Subgeschosse ein inertes Volumen einschließen.
16. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper / die Innenkörper (4) eine beliebige Querschnittsfläche / beliebige Querschnittsflächen aufweist / aufweisen.
17. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) einen Behälter darstellt oder enthält.
18. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper / Behälter mit einem inerten oder reaktionsfähigen Medium gefüllt ist.
19. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (4) aus einem unter Druckbelastung oder unter Temperatureinfluss reaktionsfähigen Medium besteht.
20. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss zwei oder mehr Sprengstoffschichten in radialer Richtung aufweist.
21 . Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) aus zusammenhängenden Flächen oder aus (in radialer und/oder axialer Richtung) getrennten Flächen aufgebaut ist.
22. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) einen Winkel zur Geschossachse bildet.
23. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) aus getrennten oder verbundenen Segmenten mit beliebiger Oberflächenform gebildet ist.
24. Geschoss oder Gefechtskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschleunigte Hülle (2) ganz oder teilweise aus vorgeformten Splittern oder Subgeschossen besteht.
25. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitter / Subgeschosse richtungsgesteuert beschleunigt werden.
26. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sprengstoffschicht (3) und der Geschosshülle (2) Splitterkörper eingebracht sind.
27. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitterkörper in eine Matrix eingebettet sind.
28. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Sprengstoffschicht (3) und der Geschosshülle (2) eine Schicht aus einem spröden Material befindet.
29. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mit Sprengstoff hinterlegte Schicht innerhalb einer Geschossaußenhülle positioniert ist.
30. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Sprengstoffschicht (3) und der Geschosshülle (2) ein Hohlraum befindet.
31 . Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sprengstoffschicht (3) und der Geschosshülle (2) ein Liquidmantel eingefügt ist.
32. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Sprengstoffschicht (3) und der Geschosshülle (2) ein dynamisch dämpfendes Medium befindet.
33. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Sprengstoffschicht (3) und dem Innenkörper (4) eine die Verdämmungswirkung dynamisch unterstützende Schicht befindet.
34. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschnitt der Sprengstoffschicht (3) eine beliebige Form (Kontur) aufweist.
35. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) über ihre gesamte Länge gleich dick ist oder einseitig unterschiedliche Konturen aufweist.
36. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengstoffschicht (3) einen Hohlzylinder darstellt mit ein- oder beidseitig geschlossenen Enden oder Zwischenschichten (Sprengstoff brücken).
37. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass eingebrachte Innenkörper über Sprengstoffelemente in axialer Richtung beschleunigt werden.
38. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der verdämmende Innenkörper (4) ein pyrotechnisches Element enthält.
39. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss in axialer Richtung ein- oder mehrstufig aufgebaut ist.
40. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss eine Spitze (1 C) aufweist, die teilweise oder vollständig mit Sprengstoff gefüllt ist.
41 . Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitze oder ein Spitzenbereich des Geschosses aus einem endballistisch wirksamen inerten Teil besteht.
42. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper aus einer Kombination einzelner Anordnungen besteht.
43. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper drallstabilisiert oder aerodynamisch stabilisiert ist.
44. Geschoss oder Gefechtskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkörper ein kanonenverschossenes Projektil, den Gefechtsteil eines Flugkörpers, eine Bombe oder den Gefechtsteil eines Torpedos darstellt.
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