WO2007031342A1

WO2007031342A1 - Ladung mit einer im wesentlichen zylindrischen sprengstoffanordnung

Info

Publication number: WO2007031342A1
Application number: PCT/EP2006/009048
Authority: WO
Inventors: Peter Elsner; Gesa Langer; Andreas Happ; Bernhard Rieger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2007-03-22
Also published as: WO2007031342A8; DE102005044320A1; DE102005044320B4

Abstract

Es wird eine Ladung mit einer im wesentlichen zylindrischen Sprengstoff anordnung (2; 21, 22, 23) und einem sich etwa über deren gesamte Länge erstreckenden Hohlraum (4; 41, 42, 43) vorgeschlagen. An einem Ende der Ladung ist eine Zündanordnung (5; 15) zur Bildung einer zum gegenüberliegenden Ende laufenden Detonationswelle (9) unter gleichzeitiger Verdichtung des im Hohlraum (4; 41, 42, 43) enthaltenen Gases zu einem in gleicher Richtung beschleunigten Gasstrahl vorgesehen. Um die Wirksamkeit der Ladung, wie insbesondere ihre Durchschlagfähigkeit, zu verbessern, umgibt der Sprengstoff der Sprengstoffanordnung einen den Hohlraum begrenzenden, rohrförmigen Einsatz aus (2; 21, 22, 23) einem duktilen Material. Dabei ist der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) bei Einwirken der Detonationswelle zu einem in gleicher Richtung beschleunigten bolzenf örmigen Wirkkörper (1a) umformbar.

Description

Ladung mit einer im wesentlichen zylindrischen Sprengstoffanordnung

Die Erfindung betrifft eine Ladung mit wenigstens einer im wesentlichen zylindrischen Sprengstoffanordnung, wenigstens einem sich im wesentlichen über deren gesamte Lange erstreckenden Hohlraum und einer Zündanordnung an ihrem einen Ende zur Bildung einer zum entgegengesetzten Ende laufenden Detonationswelle unter gleichzeitiger Verdichtung des in dem Hohlraum enthaltenen Gases zu einem in gleicher Richtung beschleunigten Gasstrahl.

Bei Ladungen der vorgenannten Art wird die Sprengstoffener- gie in eine gerichtete Wirkenergie umgesetzt. Nach diesem Wirkprinzip arbeiten beispielsweise sogenannte Hohlladungen (Shaped Charges) , welche vielfältige Verwendung im wehr- technischen und zivilen Bereich gefunden haben, sowie pro- jektilbildende Ladungen (Explosive Formed Projectiles, EFP) . In beiden Fällen ist in der Hauptwirkungsrichtung der meist zylindrischen Sprengstoffanordnung eine wenige Millimeter starke Metalleinlage ("Liner") angeordnet. Bei Hohl- ladungen, für welche nur beispielhaft die US 3 025 794 A genannt sei, ist die Metalleinlage kegelförmig ausgebildet und mit ihrer Spitze der Zündanordnung zugekehrt. Bei Detonation des Sprengstoffs, welche von dem der Kavität der Metalleinlage abwandten Seite eingeleitet wird, wird ein eng gebündelter Gas- bzw. Plasma-/Partikelstrahl ("Jet") mit Spitzengeschwindigkeiten von 7000 bis 10.000 m/s und hoher Durchschlagkraft (Penetrationsleistung) erzeugt. Je nach Geometrie und Material der Einlage entsteht ferner ein mehr oder minder ausgeprägter Metallkörper, wie eine Art Projek- til, welcher mit geringerer Geschwindigkeit dem Strahl nacheilt und einen Teil der Penetrationsleistung liefert.

Ferner sind Hohlladungen in prismatischer Form bekannt (US 4 498 367 A) , welche einen schneidenartig wirkenden Breit- strahl erzeugen.

Bei EFP-Ladungen ist die Einlage scheibenförmig, zumeist kalottenförmig ausgebildet (US 4 590 861 A, US 4 714 019 A, US 5 033 387 A, DE 33 17 352 Al), wobei der Scheitel der Zündanordnung zugekehrt ist. Durch Inhomogenitäten in der Geometrie oder der Materialzusammensetzung wird die Projektilbildung, die Projektilform und die Flugstabilität optimiert bzw. an den Wirkungszweck angepaßt. Ferner ist es bekannt (US 5 792 980 A) , zwei Einlagen mit zwischengeschal- teter Isolationsschicht vorzusehen, um zwei Projektile nacheinander zu formen, von welchen das eine dem anderen nacheilt, um eine stufenweise Durchschlagwirkung zu erreichen. Bei allen bekannten EFP-Systemen wird ein Großteil der Sprengstoffenergie durch den Umformvorgang der Einlage verzehrt, so daß die Projektilgeschwindigkeit nur bei 1.000 bis 2.000 m/s liegt.

Sowohl Hohlladungen als auch EFP-Ladungen erfordern Sprengstoffe mit hoher Detonationsgeschwindigkeit, um einerseits die notwendige Zerlegungs- bzw. Umformenergie an der Metalleinlage aufzubringen, andererseits die entstehenden Teile auf eine für die Durchschlagsleistung ausreichende Geschwindigkeit zu beschleunigen. Sprengstoffe mit den hier geforderten Eigenschaften sind kostspielig und unterliegen Sicherheitsanforderungen bei Lagerung, Transport und Hand- ling.

Neben den beschriebenen Hohlladungen und projektilbildenden Ladungen gibt es Untersuchungen zum Detonationsverhalten von Sprengstoffladungen mit axialen zylindrischen Hohlräumen. (H. Ahrens "Detonation Phenomena in a Tubulär Charge of Explosive" DE-Zeitschrift "Explosivstoffe" Heft 5 (1965) 124-134 und Heft 6 (1965) 141-155; M. Kirsch et al. "The Detonation Velocity of Axially Cavitated Cylinders of Cast DINA" CA-Zeitschrift "Canadian Journal of Research" 26, See. B. No.5 (1948) 435-440; C. H. Johansson et al. "Channel Effect" GB-Zeitschrift "Detonics of High Explosives", Academic Press, London & New York (1970) 68-75) . Von Ladun- gen dieser Art geht die Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Sie weisen eine zylindrische Sprengstoff- anordnung auf, welche einen axialen Hohlraum in Form eines Kanals besitzt. Die Sprengstoffanordnung kann umfangseitig gedämmt oder unverdämmt sein. Die im wesentlichen ebene De- tonationsfront des Sprengstoffs verdichtet das im Hohlraum vorhandene Gas, in der Regel Luft, und beschleunigt dieses in Laufrichtung der Detonationswelle zu einem eng gebündelten Gasstrahl.

An diesen Ladungen werden im wesentlichen drei Effekte beobachtet, die als sogenannte "Channel-Effekt" bezeichnet werden:

- Ladungen mit axialen Hohlräumen setzen sich mit einer höheren Detonationsgeschwindigkeit um als kompakte Ladungen aus dem gleichen Sprengstoff. Dieser Effekt ist besonders bei Sprengstoffen mit hoher Empfindlichkeit ausgeprägt.

- Bei der Detonation von Ladungen mit Hohlkanälen treten aus dem axialen Hohlraum in Detonationsrichtung Leuchterscheinungen mit Geschwindigkeiten von bis zu 12 km/s aus, obwohl der Sprengstoff nur mit einer Geschwindigkeit von z.B. 7.700 m/s detoniert.

- Ladungen mit axialen Hohlräumen üben auf ihre jeweilige

Unterlage eine erhöhte Stanzwirkung aus . Die Stanzwirkung ist abhängig von der Ladungslänge und dem Verhältnis Innendurchmesser/Außendurchmesser.

Der vorgenannte "Channel-Effekt" wird bei einfachen Sprengstoffladungen und Hohlladungen (US 5 271 332 A, US 4 291 624 A) durch achssymmetrisch angeordnete Bohrungen in dem Sprengstoff genutzt. Das verdichtete und gegenüber der Detonationswelle beschleunigte Gasvolumen soll zu einer Verdichtung des umgebenden Sprengstoffs und damit zur Erhöhung des Detonationsdruckes führen. Ziel ist in allen Fällen die Erhöhung der Detonationsgeschwindigkeit oder die Anpassung der Kontur der Detonationsfront an sonstige geometrische Gegebenheiten bzw. die Optimierung dieser Kontur. Andere Effekte als der bekannte "Channel-Effekt" werden nicht verfolgt und auch nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ladung mit "Channel-Effekt" der eingangs genannten Art in ihrer Wirksamkeit, insbesondere hinsichtlich der Durchschlagsleistung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Ladung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sprengstoff der Spreng- stoffanordnung einen den Hohlraum begrenzenden, rohrförmi- gen Einsatz aus einem duktilen Material umgibt und der Ein- satz bei Einwirken der Detonationswelle zu einem in gleicher Richtung beschleunigten, bolzenförmigen Wirkkörper um- formbar ist. Die erfindungsgemäße Ladung umfaßt folglich zumindest eine Sprengstoffanordnung, die Zündanordnung und zumindest einen in der Sprengstoffanordnung vorgesehenen rohrförmigen Einsatz, weicher zugleich den Hohlraum gegenüber der Spreng- stoffanordnung abgrenzt. Der Einsatz besteht vorzugsweise aus einem detonativ umformbaren Metall, einem Metallverbund oder einem hinreichend duktilen metallfreien Material oder aus Kombinationen der vorgenannten Materialien. Die Zündanordnung, welche beispielsweise aus einem Detonator und gegebenenfalls einer zusätzlichen dünnen Sprengstoffschicht besteht, ist so ausgelegt, daß sie eine weitestgehend ebene Detonationsfront erzeugt, welche sich etwa senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Ladung ausbreitet. Die Detonationsfront verformt den rohrförmigen Einsatz im wesentlichen in radialer Richtung nach innen, wobei gleichzeitig das Medium in dem Einsatz, vornehmlich Gas und insbesondere Luft, komprimiert und der aus dem Stand der Technik bekannte "Channel-Effekt" erreicht wird, d.h. das verdichtete Gas mit hoher Geschwindigkeit in Richtung der laufenden Detona- tionsfront beschleunigt wird. Zugleich wird der röhrförmige Einsatz sukzessive zu einem bolzenartigen Wirkkörper umgeformt, welcher zeitverzögert gleichfalls in Richtung der Detonationsfront beschleunigt und als bolzenförmiges Projektil am Ziel wirksam wird.

Praktische Untersuchungen haben gezeigt, daß die Flächenleistung beim Aufschlag wesentlich größer ist als bei herkömmlichen Ladungen mit "Channel-Effekt", der allerdings bei der erfindungsgemäßen Ladung zugleich den Durchschlag fördert. Damit ist es insbesondere möglich, gegenüber allen herkömmlichen Ladungen mit gerichteter Wirkung Sprengstoffe niedrigerer Detonationsgeschwindigkeit und damit beispielsweise übliche gewerbliche Sprengstoffe einzusetzen, wodurch die Kosten reduziert werden. Zudem ist die Laborierung sol- eher Ladungen unproblematisch. Gleichermaßen ist die Her- Stellung solcher Ladungen mit langsam detonierenden gewerblichen Sprengstoffen unter einfacheren und gegebenenfalls sogar unter Notfallbedingungen möglich. Als Beispiel seien ANFO-Sprengstoffe aus Ammoniumnitrat und Mineralöl genannt.

Die Ladung kann ferner mit relativ großer Länge ausgebildet und eingesetzt werden, wobei die Durchschlagsleistung mit der Ladungslänge steigt. Sie ist insbesondere weit weniger abhängig von dem Durchmesser (Kaliber) der Ladung, so daß bei entsprechender Länge auch kleinkalibrige Ausführungen möglich sind, ohne daß die Durchschlagsleistung zu stark abnimmt. Dies steht im Gegensatz zu den Erfahrungen bei Hohlladungen und EFP-Ladungen, bei welchen eine Steigerung der Durchschlagsleistungen nur über eine Steigerung des Ka- libers möglich ist. Mit zunehmendem Kaliber steigt bei diesen LadungsSystemen der Sprengstoffbedarf und somit die Gesamtmasse überproportional mit dem Kaliber.

Auch die Wirkungsdistanz ist in weiten Bereichen variabel, d.h. die Ladung kann am Objekt direkt aufgesetzt oder aus größerer Entfernung auf das Objekt gerichtet werden. Auch bei Ladungen großer Länge kommt es aufgrund des einfachen Bildungsmechanismus nicht zu einem Projektilbruch, wie dies bei langen EFPs beobachtet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Ladung kann die Sprengstoffanord- nung außenseitig von einer einfachen Schutzhülle, insbesondere mit geringer Dämmwirkung, umgeben sein, welche lediglich die Funktion erfüllt, die Sprengstoffanordnung vor äu- ßeren Einflüssen zu schützen und ihre Transport- und Lagerfähigkeit sicherzustellen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Ladung auch von einer splitterbildenden Hülle umgeben sein, welche beispielsweise aus einem Metall, insbesondere einem zu Splittbruch neigen- den Metall besteht. Auf diese Weise kann neben der Projektilbildung noch eine Splitterwirkung erzeugt werden.

Der rohrförmige Einsatz kann an beiden Enden der Ladung of- fen sein und insbesondere an dem der Zündanordnung entgegengesetzten Ende etwa bündig mit der Sprengstoffanordnung abschließen. Auch wenn die Detonationsfront erst mit geringem Abstand von dem offenen Ende die Verformung des rohr- förmigen Einsatzes einleitet, ist dies auf die weitere Pro- jektilbildung und dessen Beschleunigung weitgehend ohne

Einfluß. Das unverformte Rohrende kann bei längerem Flugweg des Projektils zur Stabilisierung beitragen. Gegebenenfalls kann dieses heckseitige Ende des rohrförmigen Einsatzes auch von vornherein mit einer flugstabilisierenden Geome- trie ausgestattet sein.

Ist der rohrförmige Einsatz, wie es grundsätzlich möglich ist, mit seinem der Zündanordnung zugekehrten Ende mit Abstand von dieser angeordnet, d.h. befindet sich zwischen diesem offenen Ende und der Zündanordnung Sprengstoff, ist lediglich Vorsorge dafür zu treffen, daß der Sprengstoff nicht in den rohrförmigen Einsatz eindringt, was bei Verwendung fester Sprengstoffe weitgehend gewährleistet ist, bei pulvrigen, viskosen oder flüssigen Sprengstoffen jedoch zweckmäßig einen Verschluß erfordert. Hierbei kann es sich um eine einfache Scheibe aus einem annähernd beliebigem Werkstoff, gegebenenfalls auch aus einem festen Sprengstoff, handeln.

Der rohrförmige Einsatz kann zylindrisch oder auch leicht konisch ausgebildet sein, wobei der Mantel der Spreng- stoffanordnung und des rohrförmigen Einsatzes nicht notwendigerweise parallelwandig sein müssen. Der rohrförmige Einsatz, welcher vorzugsweise aus einem Metall oder einer Me- tallegierung besteht, kann auch aus Metall-/Nichtmetall- verbunden oder aus nichtmetallischen Werkstoffen bestehen, soweit sie unter dem dynamischen Einfluß des detonierenden Sprengstoffes ein ausreichend duktiles Verhalten aufweisen. Auch können über die Länge und/oder den Querschnitt ver- schiedene Werkstoffe positioniert sein. Ferner kann der

Einsatz rotationssymmetrisch ausgebildet oder einen polygonalen Querschnitt aufweisen und außenseitig glatte oder profilierte Oberflächen besitzen.

Der rohrförmige Einsatz kann gasdicht sein, aber auch Perforationen aufweisen, welche während der fortschreitenden Detonation eine intensive Wechselwirkung der sich im rohr- förmigen Einsatz schneller fortpflanzenden Schockwelle mit dem den Einsatz umgebenden, noch nicht detonierenden Sprengstoff ermöglicht. Die in den Sprengstoff immigrierende Schockwelle führt dort zu einer Verdichtung, die bekanntermaßen zur Erhöhung der Detonationsgeschwindigkeit führt. In der anschließenden Kompressionsphase des röhrförmigen Einsatzes ermöglichen die Perforationen das Einströmen von Detonationsschwaden in den noch unverformten Bereich des Einsatzes, so daß dort der Gasdruck und die Gasmenge und damit die Durchschlagsleistung der gesamten Anordnung erhöht werden.

Als Sprengstoffe kommen insbesondere solche mit Detonationsgeschwindigkeiten im Bereich von 2.000 m/s in Frage, doch ist die Ladung gleichermaßen funktionstüchtig und effektiver, wenn Sprengstoffe mit hohen bis höchsten Detonationsgeschwindigkeiten von 9.500 bis 10.000 m/s verwendet werden. In jedem Fall aber empfiehlt es sich, einen Sprengstoff hoher Detonationsgeschwindigkeit im Bereich der Zündanordnung über den gesamten Querschnitt der Ladung vorzusehen, um eine ebene Detonationsfront zu gewährleisten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann innerhalb des rohrförmigen Einsatzes eine sich etwa zentrisch erstreckende, schnürförmige Vorladung angeordnet sein, die vornehmlich zur Erhöhung der Gasmenge in dem Hohlraum und zur Vor- kompression des Gases führt.

Diese Vorladung kann einen Sprengstoff höherer Detonationsgeschwindigkeit als die Sprengstoffanordnung aufweisen, so daß Ladung und Vorladung gleichzeitig gezündet werden kön- nen. Stattdessen können die Vorladung und die Sprengstoff- anordnung auch nacheinander gezündet werden. Dies ermöglicht den Einsatz einfacherer Sprengstoffe für die Vorladung, welche gegebenenfalls auch zweckorientiert, d.h. im Hinblick auf eine größtmögliche Gasgenerierung, ausgewählt werden.

Die Erfindung ermöglicht aufgrund ihres einfachen und unempfindlichen Aufbaus auch die Kombination zu Tandem- oder Mehrfachladungen, die nebeneinander und/oder axial hinter- einander angeordnet sind.

Während, wie vorstehend erwähnt, grundsätzlich mehrere, parallel in ein und derselben Sprengstoffanordnung positionierte rohrförmige Einsätze zur Bildung mehrerer Projektile vorgesehen sein können, ist gemäß einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, daß bei einer Kombination von zwei oder mehreren hintereinander angeordneten Ladungen die jeweiligen Sprengstoffanordnungen von der Zündanordnung zum freien Ende einen zunehmenden Außendurchmesser und ihre rohrförmi- gen Einsätze einen zunehmenden Innendurchmesser aufweisen, um den Durchtritt des von der jeweils vorangehenden Ladung erzeugten Projektils zu ermöglichen, so daß aus einer solchen Mehrfachladung neben einem energiereichen Gasstrahl mehrere, unmittelbar aufeinanderfolgende Projektile erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der Zündanordnung und der ersten Ladung einer Mehrfachladung aus mehreren, hintereinander angeordneten Ladungen auch eine einen Parti- kelstrahl oder ein Projektil bildende Ladung herkömmlicher Art, z.B. eine Hohlladung oder eine EFP-Ladung, angeordnet sein, so daß am Aufschlagort unterschiedliche Wirkmedien bzw. Wirkkörper unmittelbar nacheinander einwirken.

Die einfache Geometrie der erfindungsgemäßen Ladung gibt ferner die Möglichkeit, sie als Teil eines Geschosses einzusetzen und ihre Zündanordnung kurz vor Erreichen oder im Ziel zu initiieren und damit die Wirkleistung zu erhöhen. Dabei ist die Anordnung am Geschoß vorzugsweise derart vor- gesehen, daß der rohrförmige Einsatz als Luftführung zur Flugstabilisierung des Geschosses dienen kann. Ferner kann die erfindungsgemäße Ladung in Verbindung mit einem Geschoß so ausgebildet sein, daß der rohrförmige Einsatz die Treibladung des Geschosses oder ein Teil derselben aufnimmt, so daß bei kleiner Bauweise eine hohe Energiedichte untergebracht werden kann.

Ladungen der erfindungsgemäßen Bauart können in der Wehrtechnik zur Zielbekämpfung (Panzer, Bunker etc.) eingesetzt werden, bei der eine hohe Durchschlagsleistung gefordert wird. Ferner ist sie zur gerichteten Wirkung und Beseitigung von Land- und Seeminen, Blindgängern, Fundmunition und terroristischen Spreng- und Brandvorrichtungen geeignet. Sie können auch selbst als Minen zur Fahrzeugbekämpfung mit gerichteter und Distanz überbrückender Wirkung (Projektil) eingesetzt werden. Im zivilen Bereich, z.B. im Rettungswesen, können sie zur schnellen Beschaffung von Zugängen zu Gebäuden oder dergleichen benutzt werden. Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig.l eine erste Ausführungsform einer erfindundungsgemäßen Ladung im Längsschnitt;

Fig.2 einen Querschnitt II-II der Ladung gemäß Fig. 1;

Fig.3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladung; Fig.4 eine schematische Darstellung des Bildungsvorgangs des Gasstrahls und des Projektils aus einer Ladung gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig.5 eine schematische Darstellung einer Mehrfachladung mit mehreren, hintereinander angeordneten Ladungen gemäß einer ersten Ausführungsform; und

Fig.6 eine schematische Darstellung einer Mehrfachladung mit mehreren, hintereinander angeordneten Ladungen gemäß einer zweiten Ausführung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ladung von kreiszylindrischer Form besteht aus einem rohrförmigen Einsatz 1, einer den Einsatz umgebenden Sprengstoffanordnung 2 und - im konkreten Ausführungsbeispiel - aus einer die Sprengstoffanordnung 2 umgebenden Hülle 3 mit oder ohne Dämmwirkung. Der rohrförmige Einsatz 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 an beiden Seiten offen. Er begrenzt einen zylindrischen Hohlraum 4 in Form eines Kanals und bildet zugleich die geometrische Trennung von der Sprengstoffanordnung 2. An dem einen Ende der Ladung ist eine Zündanordnung 5 vorgesehen, welche beispielsweise einen Detonator 6 und eine hoch energetische Sprengschicht 7 umfaßt, welche nach dem Zünden für eine im wesentlichen ebene Detonationsfront 9 (vgl. insbesondere Fig. 4) sorgen. In Fig. 2 ist dieselbe Ladung nochmals im Querschnitt wiedergegeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 endet der rohrför- mige Einsatz 1 mit Abstand vor der Zündanordnung 5, welche an einem konisch geformten Ende der Ladung angeordnet ist. Sie kann wiederum einen Detonator 6 und eine in diesem Fall dünne konische Sprengstoffschicht 7 hoher Detonationsgeschwindigkeit umfassen. Beim Einsatz nicht fester Spreng- Stoffe in der Sprengstoffanordnung 2 ist das der Zündanordnung 5 zugekehrte Ende des rohrförmigen Einsatzes 1 zweckmäßig mit einer Scheibe 8 oder dergleichen verschlossen, um das Eindringen von Sprengstoff ins Innere 4 des Einsatzes 1 zu verhindern. Die Scheibe 7 muß nur eine sehr geringe Dämmwirkung besitzen und kann ihrerseits aus einem festen Sprengstoff bestehen.

In Fig. 4 ist der Bildungsmechanismus eines Projektils bei einer Ladung in der Ausführung gemäß Fig. 1 oder 3 Schema- tisch angedeutet. Nach dem Zünden der Sprengstoffanordnung 2 wird der rohrförmige Einsatz 1 durch die im wesentlichen linear verlaufende Detonationsfront 9 von seinem der Zündanordnung 5 nahen Ende her nach innen zu einem im wesentlichen massiven Bolzen Ia umgeformt. Zugleich wird das in dem Hohlraum 4 enthaltene Gas aufgrund des "Channel-Effektes" und unterstützt durch die Umformung des rohrförmigen Einsatzes 1 verdichtet und in Richtung des Pfeils 10 hoch beschleunigt, so daß der Gasstrahl die Ladung verläßt, bevor der Sprengstoff vollständig umgesetzt ist. Mit Fortschrei- ten der Detonationsfront 9 (in Fig. 4 nach rechts) wird der Einsatz 1 in seiner gesamten axialen Länge zu einem langen bolzenförmigen Projektil Ia umgeformt, welches schließlich bei endgültiger Ausbildung dem Gasstrahl nacheilt. Ladungen des in Fig. 1 dargestellten grundsätzlichen Aufbaus können zu Mehrfachladungen kombiniert werden, wobei in Fig. 5 eine solche Mehrfachladung mit drei hintereinander angeordneten Ladungen A, B, C wiedergegeben ist. Die Zünd- anordnung 5 umfaßt wiederum eine Detonator 6 und einen Initialsprengstoff 7. Die mehreren axial hintereinander angeordneten Ladungen A, B, C sind jeweils von einer Sprengstoffanordnung 21, 22, 23 sowie einem rohrförmigen Einsatz 11, 12, 13 und einem von diesem begrenzten Hohlraum 41, 42, 43 gebildet. Die Innendurchmesser der rohrförmigen Einsätze 11, 12, 13 nehmen von der Zündanordnung 5 ausgehend stufenweise zu. Ebenso können die Außendurchmesser der Sprengstoffanordnungen 21, 22, 23 einen zunehmenden Außendurchmesser aufweisen. Nach dem Zünden wird zunächst die Ladung A initiiert und wird der rohrförmige Einsatz 11 vom (linken) Ende her unter gleichzeitiger Verdichtung des Gases im Hohlraum 41 umgeformt. Dieser Vorgang setzt sich stufenweise in den Ladungen B und C fort, wobei der Gasstrahl und das bolzenförmige Profil (Fig. 4) der jeweils vorangehenden Ladung A bzw. B die folgenden Ladungen B bzw. C passiert, bevor diese ihrerseits in Wirkung treten.

Eine ähnliche Anordnung zeigt Fig. 6 mit zwei axial hintereinander angeordneten Ladungen A, B der erfindungsgemäßen Bauart und einer vorgesetzten Initialladung 16 mit Zündanordnung 15. Die Initialladung 16 ist in diesem Fall als Hohlladung ausgebildet und weist neben einer Sprengstoff- anordnung 17 eine kegelförmige Einlage 18 ("Liner") auf. Nach dem Zünden wird mittels der Sprengstoffanordnung 17 aus dem Liner 18 ein Partikelstrahl ("Jet") mit einem relativ kleinen Projektil erzeugt, das die Hohlräume 41, 42 der Ladungen A, B passiert, bevor die Sprengstoffanordnungen 21, 22 der Ladungen A, B aktiviert werden und ihrerseits die rohrförmigen Einsätze 11, 12 nacheinander umformen.

Bezugszeichenlistβ

1 Rohrförmiger Einsatz

Ia Bolzen

2 Sprengstoffanordnung

3 Hülle

4 Hohlraum

5 Zündanordnung

6 Detonator

7 Sprengschicht; Initialsprengstoff

8 Scheibe

9 Detonationsfront

10 Richtungspfeil

A, B, C Ladungen

11, 12, 13 Rohrförmiger Einsatz

21, 22, 23 Sprengstoffanordnung

41, 42, 43 Hohlraum

15 Zündanordnung

16 Initialladung

17 Sprengstoffanordnung

18 Liner

Claims

Patentansprüche

1. Ladung mit wenigstens einer im wesentlichen zylindrischen Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23), wenigstens einem sich im wesentlichen über deren gesamte Länge erstreckenden Hohlraum (4; 41, 42, 43) und einer Zündanordnung (5; 15) an einem ihrer Enden zur Bildung einer zum entgegengesetzten Ende laufenden Detonationswelle (9) unter gleichzeitiger Verdichtung des in dem Hohlraum (4; 41, 42, 43) enthaltenen Gases zu einem in gleicher Richtung beschleunigten Gasstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff der Sprengstoffanordnung (2,- 21, 22, 23) wenigstens einen den Hohlraum (4; 41, 42, 43) begrenzenden, rohrförmigen Einsatz (1; 11, 12, 13) aus einem duktilen Material umgibt und der Ein- satz (1; 11, 12, 13) bei Einwirken der Detonationswelle (9) zu einem in gleicher Richtung beschleunigten, bol- zenförmigen Wirkkörper (Ia) umformbar ist.

2. Ladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) außenseitig von einer Schutzhülle (3), insbesondere mit geringer Dämmwirkung, umgeben ist.

3. Ladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) von einer splitterbildenden Hülle (3) umgeben ist.

4. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) an beiden Enden offen ist.

5. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) an dem der Zündanordnung (5; 15) entgegengesetzten Ende etwa bündig mit der Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) abschließt.

6. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) mit seinem der Zündanordnung (5; 15) zugekehrten Ende mit Abstand von dieser angeordnet ist.

7. Ladung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) bei Verwendung nicht fester Sprengstoffe an seinem der Zündanordnung

(5; 15) zugekehrten Ende geschlossen ist.

8. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) und die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) etwa eine gleiche Länge aufweisen.

9. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) Perforationen aufweist.

10. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündanordnung (5; 15) zur Erzeugung einer ebenen, zur Erstreckungsrichtung der Ladung im wesentlichen senkrechten Detonationsfront (9) ausgebildet ist.

11. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) einen Sprengstoff niedriger Detonationsgeschwindigkeit aufweist.

12. Ladung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) aus einem gewerblichen Sprengstoff besteht.

13. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündanordnung (5; 15) eine sich über den Querschnitt der Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) erstreckende, dünne Schicht (7) eines Sprengstoffs hoher Detonationsgeschwindigkeit aufweist.

14. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des rohrförmigen Einsatzes (1; 11, 12, 13) eine sich etwa zentrisch erstreckende, schnurförmige Vorladung zur Erhöhung der Gasmenge in dem Hohlraum (4; 41, 42, 43) angeordnet ist.

15. Ladung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorladung einen Sprengstoff höherer Detonationsgeschwindigkeit als die Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) aufweist.

16. Ladung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündzeitpunkt der Vorladung vor dem Zündzeitpunkt der Sprengstoffanordnung (2; 21, 22, 23) liegt.

17. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Ladungen gleicher Bauart zu Mehrfachladungen kombiniert ist.

18. Ladung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kombination von zwei oder mehr hintereinander angeordneter Ladungen (A, B, C) zu Mehrfachladungen die Sprengstoffanordnungen (21, 22, 23) von der Zündanord- nung (5; 15) zum freien Ende einen zunehmenden Außendurchmesser und ihre rohrförmigen Einsätze (11, 12, 13) einen zunehmenden Innendurchmesser für freien Durchtritt des von der jeweils vorangehenden Ladung (A, B) erzeugten Projektils (Ia) aufweisen.

19. Ladung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zündanordnung (5; 15) und der ersten Ladung (A) einer Mehrfachladung eine einen Partikelstrahl oder ein Projektil bildende Ladung (17, 18), z.B. eine Hohlladung oder eine EFP-Ladung (Explosive Formed Projectile) , angeordnet ist.

20. Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil eines Geschosses ist und ih- re Zündanordnung (5; 15) vor Erreichen des Ziels initiierbar ist.

21. Ladung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) als Luftführung zur Flugstabilisierung des Geschosses dient.

22. Ladung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Einsatz (1; 11, 12, 13) die Treibladung des Geschosses oder ein Teil derselben aufnimmt.