WO2009030383A1 - Modularer, adaptierbarer ballistischer schutzaufbau insbesondere für einen waffenturm - Google Patents
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- F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
- F41H7/04—Armour construction
Definitions
- the invention relates to an adaptive, modular, ballistic protective structure for individual, different protection classes creating protection especially for a manned tower.
- US 4,351, 558 A describes a vehicle wall, which is itself constructed as a bulkhead armor and consists of a front plate and a rear plate, which are attached to each other at a predetermined distance.
- Another Schott armor is DE 25 56 722 C1 refer to. In which between an outer and an inner armor wall forming bulkhead intermediate armor elements are arranged, which are built-in and removable.
- DE 79 15 552 U1 deals with an armor with at least one hard, the shelling facing outer layer and at least one softer inner layer in which the existing multi-layer steel hull is heat treated.
- Armor elements consisting of two or more, spaced apart armor plates are disclosed in DE 28 04 630 C1. Between the armor plates here in chambers mineral materials are involved.
- WO 2005/088233 A1 relates to an armor plate and a vehicle equipped therewith, wherein a first plate is spaced from a second plate by at least 20 mm therefrom. The second plate also has a coating of carbon, magnesium and phosphorus as well as sulfate.
- manned tower designs a protection of the crew is given.
- a steel armor is at least attached to the tower.
- the thickness of the steel or the protection is determined.
- this requires a spatially larger tower structure, which also increases the overall weight of the vehicle.
- the invention has the object to show a ballistic protection, in particular for a manned tower, in which a reduction in the total weight is sought.
- the invention is based on the idea to run the tower as a protective cell with their own protective plates and then to provide them with an additional Schutzplattenumhüllung so that both together realize a modular protection structure with different protection classes.
- Outside the protective cell assemblies may be arranged, which do not have to be in direct intervention by the operator. This can be in addition to the ammunition, the electronics for the ammunition supply and also the tower control or the same. These assemblies are in turn enveloped by a truss structure, which serves as a receptacle for other protective elements that form the outer skin of the tower.
- Such a division allows a reduction of the interior of the tower or the protective cell while maintaining the required protection for the operation and reduction of the tower weight.
- the protection for the tower can be adjusted individually to the protection requirements, due to the use of the vehicle.
- the same tower can thus be implemented, retrofitted or retrofitted in protection class I, II, III, etc. This increases the possibilities of use of the vehicle, since the vehicle or the tower by universal conversion and thus change the various levels of protection is universally applicable.
- the outer protective wall has a lower level of protection than the protective cell. Both protective walls in their entirety provide protection for the protective cell.
- the protection level of the outer protective wall is increased, in which case the inner protective wall can be reduced to a lower level of protection, as well as in sum here both walls the required protection to create the crew.
- a ballistic protection structure which can be adapted to the respective need for protection is proposed, consisting of two shells (protective sheaths) with graduated protection degrees / levels for the spaces behind the outer skin as well as the weapon cradle and behind the wall of the protective cell.
- a resulting between skin and wall of the protective cell or the tower space is for assemblies that are known to be stored in the tower, usable.
- FIG. 2 shows the protective cell of FIG. 1 with external grid structure and protective elements
- Fig. 1 is a protective cell 1 (operator station) with external assemblies, such as ammunition 2, which is mounted in a channel 3 to the protective cell 1 and within which a weapon 4 is supplied.
- the weapons 4 with cradle 5 and gun barrel 6 is also mounted outside the protective cell 1.
- the operator station 1 of the turret 10 is designed as a self-supporting gas and pressure-tight welded construction. At this appropriate protection elements 7 can be attached.
- FIG. 2 shows the protective cell 1 from FIG. 1 with an outer grid structure 8 and outer protective elements 9, here protective plates.
- FIG. 3 shows the ballistic protective structure between the protective cell 1 and the lattice structure 8 with the protective elements 9 more in a general form:
- a threat 10 hits first on the outer protective jacket 11 (grid structure 7 with the outer protective elements 8), then on the ammunition 2 and then only on the inner n protective jacket 12 and thus on the protective cell 1 itself.
- Fig. 4 shows two of the variants listed below the possibility of realization to create different protection classes.
- the outer wall 11 consists of a thin-layer composite material, the inner wall 12 of a thin-layered rubber and / or a thin-layered ceramic and armored steel.
- the outer wall 11 consists of a thin-layered rubber and / or a thin-layer composite material and armored steel and the inner wall 12 of a steel armor.
- the outer wall 11 is again made of a thin-layered rubber and / or a thin-layer composite material and armored steel and the inner wall 12 of a thin composite material and armored steel.
- Level 4/5 for example, the highest degree of protection is set.
- the outer wall 11 is formed of a thick-layered rubber and / or a thick composite material
- the inner wall 12 is made of a thin-layered rubber and / or a thin-layered composite material.
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Abstract
Vorgeschlagen wird, den Turm (10) als Schutzzelle (1) mit eigenen Schutzplatten (7) auszuführen und diese dann mit einer zusätzlichen Schutzplattenumhüllung (9) zu versehen, so dass beide zusammen einen modularen Schutzaufbau mit unterschiedlichen Schutzklassen realisieren. Außerhalb der Schutzzelle (1) können Baugruppen (2) angeordnet sein, die nicht im direkten Eingriff durch den Bediener stehen müssen. Dies kann neben der Munition, der Elektronik für die Munitionszuführung und auch die der Turmsteuerung oder der gleichen sein. Diese Baugruppen (2) werden wiederum von einer Fachwerkstruktur (8) umhüllt, die als Aufnahmemöglichkeit für weitere Schutzelemente (9) dient, welche die Außenhaut des Turmes (10) bilden.
Description
B E S C H R E I B U N G
Modularer, adaptierbarer ballistischer Schutzaufbau insbesondere für einen
Waffenturm
Die Erfindung betrifft einen adaptiven, modularen, ballistischen Schutzaufbau zur individuellen, verschiedene Schutzklassen schaffenden Schutz insbesondere für einen bemannten Turm.
Bekannt sind verschiedene Sandwichaufbauten bzw. so genannte Schottpanzerungen für den Schutz eines Fahrzeuges.
So beschreibt die US 4,351 ,558 A eine Fahrzeugwand, die selbst als Schottpanzerung aufgebaut ist und aus einer vorderen Platte und einer hinteren Platte besteht, welche zueinander in einem vorgegebenen Abstand angebracht sind.
Eine weitere Schottpanzerung ist der DE 25 56 722 C1 zu entnehmen. In dem zwischen einer äußeren und einer inneren Panzerwand sich bildenden Schottraum sind Zwischenpanzerungselemente angeordnet, welche ein- und ausbaubar sind.
Die DE 79 15 552 U1 beschäftigt sich mit einer Panzerung mit mindestens einer harten, dem Beschuss zugekehrten Außenschicht und wenigstens einer weicheren Innenschicht, bei welcher die aus Mehrlagenstahl bestehende Panzerwand wärmebehandelt ist.
Panzerungselemente, bestehend aus zwei oder mehreren, im Abstand voneinander angeordneten Panzerplatten, werden in der DE 28 04 630 C1 offenbart. Zwischen den Panzerplatten sind hierbei in Kammern mineralische Materialien eingebunden.
Die WO 2005/088233 A1 bezieht sich auf eine Panzerplatte und ein damit ausgerüstetes Fahrzeug, wobei eine erste Platte von einer zweiten Platte um wenigstens 20 mm von dieser beabstandet sind. Die zweite Platte weist zudem eine Beschichtung von Kohlenstoff, Magnesium und Phosphor sowie Sulfat auf.
Insbesondere bei bemannten Turmausführungen ist ein Schutz der Besatzung vorgegeben. In solchen Fällen wird dann ein Panzerstahl zumindest am Turm befestigt. Je nach einzuhaltender Schutzklasse bestimmt sich dabei die Dicke des Stahles bzw. des Schutzes. Das bedingt jedoch einen räumlich größeren Turmaufbau, wobei sich auch das Gesamtgewicht des Fahrzeuges erhöht.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen ballistischen Schutz insbesondere für einen bemannten Turm aufzuzeigen, bei welchem eine Verringerung des Gesamtgewichts angestrebt wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Turm als Schutzzelle mit eigenen Schutzplatten auszuführen und diese dann mit einer zusätzlichen Schutzplattenumhüllung zu versehen, so dass beide zusammen einen modularen Schutzaufbau mit unterschiedlichen Schutzklassen realisieren. Außerhalb der Schutzzelle können Baugruppen angeordnet sein, die nicht im direkten Eingriff durch den Bediener stehen müssen. Dies kann neben der Munition, der Elektronik für die Munitionszuführung und auch die der Turmsteuerung oder der gleichen sein. Diese Baugruppen werden wiederum von einer Fachwerkstruktur umhüllt, die als Aufnahmemöglichkeit für weitere Schutzelemente dient, welche die Außenhaut des Turmes bilden.
Eine derartige Aufteilung ermöglicht eine Verkleinerung des Innenraumes des Turmes bzw. der Schutzzelle bei Beibehaltung des geforderten Schutzes für die Bedienung und Verringerung des Turmgewichtes.
Der Schutz für den Turm kann individuell den Schutzansprüchen, bedingt durch den Einsatz des Fahrzeuges, angepasst werden. Derselbe Turm kann somit in Schutzklasse I, II, III etc. jeweils ausgeführt, umgerüstet oder nachgerüstet werden. Das erhöht die Einsatzmöglichkeiten des Fahrzeuges, da das Fahrzeug bzw. der Turm durch Umrüstung und damit Änderung der verschiedenen Schutzniveaus universeller einsetzbar wird. Für die Besatzung wird beispielsweise ein voller Schutz, für den Zwischenraum nur ein geringerer Schutz gefordert. Entsprechend besitzt die äußere Schutzwand ein kleineres Schutzniveau als die Schutzzelle. Beide Schutzwände bilden in ihrer Gesamtheit den Schutz für die Schutzzelle. Wird in einem anderen Einsatz, beispielsweise des gleichen Fahrzeuges, ein höherer Schutz für den Zwischenraum gefordert, wird der Schutzlevel der äußeren Schutzwand erhöht, wobei dann die innere Schutzwand auf ein geringeres Schutzniveau reduziert werden kann, da auch hier in Summe beide Schutzwände den geforderten Schutz der Besatzung schaffen.
Vorgeschlagen wird somit ein, dem jeweiligen Schutzbedürfnis anpassbarer, ballistischer Schutzaufbau aus zwei Schalen (Schutzmäntel) mit abgestuften Schutzgrad /-niveaus für die Räume hinter der Außenhaut sowie der Waffenwiege und hinter der Wand der Schutzzelle. Ein zwischen Außenhaut und Wand der Schutzzelle bzw. dem Turm entstehender Zwischenraum ist für Baugruppen, die sonst bekanntlich im Turm gelagert werden, nutzbar.
In Weiterführung wird vorgeschlagen, den Zwischenraum zwischen Turm und adaptiver Panzerung für die Bevorratung der Munition auszulegen. Dazu wird eine Munitionsführung in den Zwischenraum eingebunden und die darin gelagerte Munition der Waffe direkt zugeführt. Auf ein bekanntes Munitionsmagazin kann hierdurch verzichtet werden. Ein Schutz der Munition wird durch die äußere Schutzwand am Turm geschaffen. Dieses Schutzniveau kann dann geringer sein, als das Schutzniveau der Schutzzelle.
Aufgrund der Bandbreite im Belastungsprofil ergeben sich für die unterschiedlichen Belastungsprofile unterschiedlich dimensionierte Schutzaufbauten, das Gewicht des geschützten Turmes variiert dadurch. Die Baugruppen selbst sind jeweils gewichtsoptimiert.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schutzzelle mit außen liegenden Baugruppen,
Fig. 2 die Schutzzelle aus Fig. 1 mit außen liegender Gitterstruktur und Schutzelementen,
Fig. 3 den ballistischen Schutzaufbau zwischen Schutzzelle und Außenwand,
Fig. 4 die modularen Schutzaufbauten.
Fig. 1 ist eine Schutzzelle 1 (Bedienplatz) mit außen liegenden Baugruppen, wie Munition 2, die in einem Kanal 3 um der Schutzzelle 1 gelagert und innerhalb diesem einer Waffe 4 zugeführt wird. Die Waffen 4 mit Wiege 5 und Waffenrohr 6 ist gleichfalls außerhalb der Schutzzelle 1 angebracht. Der Bedienplatz 1 des Panzerturms 10 ist als selbsttragende gas- und druckdichte Schweißkonstruktion ausgeführt. An dieser können entsprechende Schutzelemente 7 angebracht werden.
Fig. 2 zeigt die Schutzzelle 1 aus Fig. 1 mit einer außen liegenden Gitterstruktur 8 und äußere Schutzelementen 9, hier Schutzplatten.
Fig. 3 zeigt den ballistischen Schutzaufbau zwischen der Schutzzelle 1 und der Gitterstruktur 8 mit den Schutzelementen 9 mehr in allgemeiner Form:
Eine Bedrohung 10 trifft zuerst auf den äußeren Schutzmantel 11 (Gitterstruktur 7 mit den äußeren Schutzelementen 8), dann auf die Munition 2 und dann erst auf den innere n Schutzmantel 12 und damit auf die Schutzzelle 1 selbst.
Bei der Auslegung der Schutzelemente 7 der Schutzzelle 1 werden die vorgelagerten Schutzelemente 8 des äußeren Schutzmantels 11 berücksichtigt. Dadurch können in Abstimmung beider Schutzmäntel 11, 12 verschiedene Schutzklassen individuell angepasst, die geforderte Schutzbedürfnisse berücksichtigt werden, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind.
Fig. 4 zeigt zwei der nachfolgend aufgeführten Varianten der Realisierungsmöglichkeit zur Schaffung unterschiedlicher Schutzklassen.
In Variante I, Schutzklasse 1/2, besteht die äußere Wand 11 (= Schutzelement 8) beispielsweise aus einem dünnschichtigen Verbundmaterial (z. B. einer dünnschichtigen Keramik), die innere Wand 12 (= Schutzzelle 1) aus Panzerstahl.
In Variante II, Schutzklasse 1/3, besteht die äußere Wand 11 aus einem dünnschichtigen Verbundmaterial, die innere Wand 12 aus einem dünnschichtigen Gummi und / oder einer dünnschichtigen Keramik sowie Panzerstahl.
In Variante III, Schutzklasse 3/4, besteht die äußere Wand 11 aus einem dünnschichtigen Gummi und / oder einem dünnschichtigen Verbundmaterial sowie Panzerstahl und die innere Wand 12 aus einem Panzerstahl.
In Variante IV, Schutzklasse 3/5 besteht die äußere Wand 11 wieder aus einem dünnschichtigen Gummi und / oder einem dünnschichtigen Verbundmaterial sowie Panzerstahl und die innere Wand 12 aus einem dünnschichtigen Verbundmaterial und Panzerstahl.
In Variante V, Level 4/5, wird beispielsweise der höchste Schutzgrad eingestellt. Die äußere Wand 11 besteht aus einem dickschichtigen Gummi und / oder einem dickschichtigen Verbundmaterial gebildet, während die innere Wand 12 aus einem dünnschichtigen Gummi und / oder einem dünnschichtigen Verbundmaterial besteht.
Die vorstehenden Variantenbilden daher nur einen kleinen Teil einer großen Auswahl von Kombinationen.
Claims
1. Ballistischer Schutzaufbau insbesondere für den Schutz eines Turmes (10) eines Kampffahrzeuges, bestehend aus wenigstens zwei Schutzwänden (11 , 12), einer inneren und einer äußeren Schutzwand, gebildet durch verschiedene Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzaufbau modular und adaptierbar ist, wobei
- die innere Schutzwand (12) und die äußere Schutzwand (11) in Kombination verschiedene Schutzklassen schaffen,
- die innere Schutzwand (12) und die äußere Schutzwand (11) gleiche oder unterschiedliche Schutzniveaus besitzen, und
- bei der Realisierung des Schutzniveaus der inneren Schutzwand (12) das Schutzniveau der äußeren Schutzwand (11) berücksichtigt wird.
2. Schutzaufbau nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schutzwand (12) eine Schutzzelle (1 ) des Turmes (10) und die äußere Schutzwand (11) den Turm (10) schützt.
3. Schutzaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzzelle (1) zumindest einen Bedienplatz aufnimmt, die als selbsttragende gas- und druckdichte Schweißkonstruktion ausgeführt ist, an welcher die innere Schutzwand (12) mit entsprechenden Schutzelementen (7) anbringbar ist.
4. Schutzaufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schutzwand (11) an eine um den Turm (10) liegende Gitterstruktur (8) befestigbar ist und durch äußere Schutzelementen (9) gebildet wird.
5. Schutzaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Materialien dünnschichtiges als auch dickschichtiges Verbundmaterial und / oder Gummi bis hin zu Panzerstahl Einsatz finden.
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