DK160220B - Panservaeg af saakaldt aktivt panser - Google Patents

Description

DK 160220 B

i

Opfindelsen ifølge ansøgningen angår en panservæg af såkaldt aktivt panser til beskyttelse mod hulladningssprængstråler, hvilken panservæg består af et eller flere separat udskiftelige paneler, hvert bestående af en lukket beholder, som er fyldt med et eksplosiv-5 stof, som detoneres af hulladningssprængstrålen.

Ved en sådan panservæg, se f.eks. det tyske patentskrift DE 2.031.658 udsættes hulladningssprængstrålen for en kraftig ødelæggelse, som medfører en væsentlig reduktion af gennemslaget. En kendt forklaring på dette fænomen er, at strålen antænder eksplosiv-10 stoffet, som accelererer pladerne fremad og bagud mod strålen og dermed ødelægger en stor del af denne.

Ved den kendte panservæg er eksplosivstoffet anbragt i form af et eksplosivstoflaminat på indersiden af panelets ydervæg og i en given afstand fra panelets indervæg, hvorved der dannes en luft-15 spalte mellem denne og eksplosivstoflaminatet. Da denne luftspalte er vigtig for panservæggens virkemåde, kan panelets indre ikke helt fyldes med eksplosivstof, hvilket begrænser den kendte panservægs effektivitet. Ved den kendte panservæg er det desuden kun panelets ydervæg og det dermed forbundne eksplosivstoflaminat, som udgør den 20 virksomme del af panservæggen, når denne rammes af en hulladnings-sprængstråle.

De kendte panservægge giver desuden en ringere ødelæggelse af hulladningssprængstrålen ved vinkelret anslag.

Formålet med den foreliggende opfindelse er derfor at anvise en 25 panservæg af den i indledningen omtalte slags, som dels muliggør anvendelse af større eksplosivstofmængder i panelerne, dels er således udformet, at hele panelet deltager i arbejdet med at ødelægge hulladningssprængsstrålen, dels giver god ødelæggelse af hulladningssprængsstrålen selv ved vinkelret anslag.

30 Formålet opnås ved, at panservæggen ifølge opfindelsen har de i krav 1 angivne kendetegn.

Yderligere kendetegn ved opfindelsen fremgår af underkravene.

Opfindelsen bygger på den erkendelse, at det ikke i første omgang er eksplosivstoffets dimensionering, men i stedet beholde-35 rens, frem for alt dennes sidevægsegenskaber, som sammen med eks-pl os i vstoffet har betydning for panelets evne til at ødelægge hul1adni ngssprængstrålen.

Ifølge opfindelsen har panelets sidevægge, som hovedsagelig står vinkelret på panservæggen, stødbølgereflekterende egenskaber,

DK 160220 B

2 således at de af en indfaldende hulladningssprængstråle forårsagede detonationsbølger i panelet reflekteres ind mod hulladningsspræng-strålen og ødelægger denne. For at opnå en fortsat tilbagekastning af detonationsbøTgerne under hulladningsvirkningens forløb kræves 5 derfor, at sidevæggen fastholdes i panelet så længe som muligt, således at der sker en langsom trykaflastning i panelet. Dette formål opnås ved, at sidevæggen er fremstillet af et så duktilt materiale og har en sådan masse og tykkelse, at produktet af dens densitet og tykkelse er mindst lige så stor, fortrinsvis større, end 10 det tilsvarende produkt af densitet og tykkelse i panelets øvrige vægge. På grund af den langsomme trykaflastning i et sådant panel fås en god ødelæggelse af hulladningssprængstrålen, selv ved vinkelrette anslag.

Panelets øvrige vægge udgøres hensigtsmæssigt af to i afstand 15 fra hinanden anbragte parallelle panserplader, som er forbundet med sidevæggene ved hjælp af hensigtsmæssige samlinger, eventuelt suppleret med fordæmningsmidler, for at give en forstærket, sammenholdende virkning.

Ud fra en ødelæggelsesvirkning er det bedste panel en beholder 20 med cylindrisk væg, fordi belastningen bliver symmetrisk ved træfning i nærheden af centrum.

Ved en hensigtsmæssig dimensionering ud fra et styrkesynspunkt af hjørner og kanter kan tillige elliptiske eller polygonale, f.eks. firkantede eller sekskantede, paneler fungere tilfredsstillende med 25 henblik på ødelæggelsen.

På grund af detonationens forøgede ødelæggelsesvirkning kan panelets dimensioner og dermed dets skadevirkning på den beskyttede genstand gøres mindre.

Selve granaten med dens eksplosivstofmængde og sprængstykker 30 bliver derved dominerende ud fra et beskadigelsessynspunkt.

Opfindelsen vil blive beskrevet nærmere nedenfor med henvisning til den vedføjede tegning, som skematisk viser et antal foretrukne udførelsesformer for opfindelsen.

Fig. 1-4 viser detonationsforløbet i et panel ifølge opfindel-35 sen ved vinkelret indfaldende hulladningssprængstråle.

Fig. 5 viser nogle forskellige anvendelser af opfindelsen på et kampvognskarosseri.

Fig. 1 viser et tværsnit af to ens paneler 1 og 1% som indgår i en panservæg, og som er beregnet til at blive anbragt foran en

DK 160220 B

3 genstand 10, som skal beskyttes mod hulladningssprængstrålen, f.eks. en konventionel panservæg. Panelerne består hver af to indbyrdes parallelle, i afstand fra hinanden anbragte metalplader 2 og 3, som danner panelets yder-, henholdsvis indervæg, samt en sidevæg 4, der 5 står vinkelret på pladerne 2 og 3, og som ved hjælp af en hensigtsmæssig ikke vist samling er tætnende fastgjort til pladernes 2 og 3 kanter, således at panelet 1 udgør en lukket beholder.

Panelet 1 er helt udfyldt med et eksplosivstof 5, f.eks. et plastisk eksplosivstof.

10 Som materiale i pladerne 2 og 3 samt i sidevægge kan f.eks.

anvendes stål eller et andet tilsvarende materiale med en densitet på over 2.000 kg/m , fortrinsvis større end 7.000 kg/m .

Ifølge en praktisk udførelsesform for opfindelsen kan panelet 1 have sekskantede plader 2 og 3 med en tykkelse på ca. 3 mm (10 mm) 15 samt en tilsvarende sekskantet sidevæg med tykkelsen 5 mm (12 mm).

Mellem paneler, der støder op til hinanden, kan der anbringes et lag 6 af støddæmpende, blødt fjedrende materiale, f.eks. plast eller gummi, med væsentlig lavere densitet end sidevæggene 4. Laget 6 forhindrer antændelsesoverslag og store deformationer mellem 20 paneler, der støder op til hinanden, samt muliggør en vis sideværts forskydning af et panels sidevæg ved panelets detonation. Laget 6 er fortrinsvis noget tykkere end sidevæggen 4 og helst mindst ca. 6 mm tykt.

I fig. 1 er vist, hvorledes en hulladningssprængstråle 7 falder 25 vinkelret ind mod panelet 1 og laver et hul i dennes plader 2 og 3 samt fortsætter ved 7a, se fig. 2, på panelets bagside. Hulladnings-sprængstrålen 7 antænder derved eksplosivstoffet 5, som danner detonationsbølger 8, der dels udbreder sig mellem pladerne 2 og 3 i retning mod sidevæggen 4, dels udbreder sig skråt ind mod pladerne 2 30 og 3.

Fig. 2 viser, hvorledes detonationsbølgerne 8 er blevet reflekteret mod sidevæggen 4 og udbreder sig tilbage mod hulladningssprængstrålen, som rammes og derigennem ødelægges af de reflekterende detonationsbølger (af1astningsbølgen).

35 Tidligere er allerede den del af detonationsbølgerne, som har ramt pladerne 2 og 3 i et område i nærheden af hulladningssprængstrålen, blevet reflekteret mod denne og har medført en vis ødelæggelse.

Gennem den ødelæggelse, som hulladningssprængstrålen udsættes 4

DK 160220 B

for på grund af vekselvirkning med de reflekterende detonationsbølger, får hulladningssprængstrålen 7a bag panelet en hovedsagelig sinuslignende udbredelse.

De reflekterende detonationsbølger 8 kastes tilbage efter 5 vekselvirkning med hulladningssprængstrålen mod sidevæggen 4, se fig. 3. Dette forløb gentages, indtil sidevæggen 4 og pladerne 2 og 3 skilles fra hinanden, se fig. 4, hvorved trykket i panelet aflastes og de reflekterende detonationsbølger forsvinder ud i det omgivende rum.

10 Pladerne 2 og 3 forsvinder derved ud i luften, mens sidevæggen 4 forskydes sideværts ind i det fjedrende støddæmpende lag 6 under komprimering af dette, eventuelt med en efterfølgende afprelning af sidevæggen 4. Hvis der kun er et enkelt panel, forsvinder også sidevæggen ud i luften.

15 Laget 6 har foruden den stødbølgedæmpende funktion, som for hindrer antændelsesoverslag til de omkringliggende paneler, endvidere til opgave at beskytte disse mod deformeringer og beskadigelse.

Ved beskyttelse af f.eks. panservægge kan man af konstruktions-20 hensyn sjældent anbringe panelerne tæt op mod hinanden.

For at beskytte genstanden 10 mod den flyvende plade 3 kan et stødbølgedæmpende lag 9 anbringes på genstanden 10 og forhindre afstødninger af sprængstykker fra genstanden ved 11.

Laget 9 bevirker også en kraftig afprelning af pladen 3 bagud 25 mod hulladningssprængstrålen, hvilket samtidig giver en ekstra ødelæggel sesvi rkni ng.

Afstanden mellem paneler og f.eks. en panservæg kan dermed varieres fra 0 til op mod nogle hundrede mm med i princippet samme beskyttelsesvirkning.

30 Sidevæggen 4 bør dimensioneres således, at den ved eksplosiv- stoffets detonation får en hastighed, som er mindre end eller lig med pladernes 2 og 3 hastighed. Denne dimensionering kan gøres ved et hensigtsmæssigt valg af materiale, godstykkelse o.s.v. Da det er indlysende for en fagmand, hvorledes dimensioneringen bør udføres, 35 behøver den ikke at beskrives nærmere her. Sidevæggen 4 bør tillige have en høj dynamisk styrke og kan derfor f.eks. være af stål således som ovenfor angivet.

Panelerne er monteret på den beskyttede genstand 10 ved hjælp af en tynd plade 12 på begge sider af panelerne.

DK 160220 B

5 I fig. 5 er vist paneler 1 til forskellige anvendelser på forenden af en kampvogn 13.

Ved 14 og 15 er vist paneler 1 med en luftspalte og en dæmpningsmasse 9.

5 Ved 16 er vist et panel 1 kun med dæmpningsmasse.

Ved 17 er vist et panel 1 i forbindelse med stødbølgeabsorbe-rende lag 6 mellem panelerne og dæmpningsmasse 9 mellem paneler og beskyttet genstand.

Ved 18 er vist et panel med en varierende luftspalte ned til 0.

10 Disse forskellige arrangementer giver en god beskyttelsesvirk ning og forhindrer antændelsesoverslag mellem panelerne.

De aktive panelers ekstra ødelæggelsesvirkning p.g.a. sidevæggen kan optimeres for nogle vigtige faktorers vedkommende: - Eksplosivstoffet skal have et højt detonationstryk (> 10 15 GPa), hvilket giver et højt tryk i beholderne og derigennem en kraftig ødelæggelse af hulladningssprængstrålen.

- Med høj densitet og tykkelse af panelets sidevægge øges ødelæggelsen af hulladningssprængstrålen.

- Panservæggen bør have en flydespænding σ$, som overstiger 200 20 MPa, 25 30 35

Claims (8)

1. Panservæg af såkaldt aktivt panser til beskyttelse mod hullad-5 ningsspræng$tråler, hvilken panservæg består af et eller flere separat udskiftelige paneler (1), hvert bestående af en lukket beholder, som er udfyldt med et eksplosivstof (5), som kan detoneres af hulladningssprængstrålen, kendetegnet ved, at panelerne hver for sig for at kunne ødelægge en mod panservæggen indfal-10 dende hulladningssprængstråle er forsynet med en sidevæg (4), som er anbragt i det væsentlige vinkelret på panservæggens plan, og som har stødbølgereflekterende egenskaber, således at af huTladningsspræng- I strålen frembragte detonationsbølger i panelet reflekteres mod hulladningssprængstrålen og ødelægger denne, idet sidevæggen er 15 fremstillet af et sådant duktilt materiale og har en sådan tykkelse og masse, at produktet af sidevæggens densitet og tykkelse er mindst lige så stor eller fortrinsvis større end det tilsvarende produkt af densitet og tykkelse i de øvrige vægge (2, 3) i panelet.

2. Panservæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de 20 øvrige vægge udgøres af to i afstand fra hinanden anbragte parallelle panserplader (2, 3), som kan bevæge sig i forhold til hinanden under væggens funktion.

3. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at sprængstoffet har et detonationstryk 25 på over 10 GPa.

4. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at sidevæggen (12) har en flydespænding (σ5), som er større end 200 MPa.

5. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, 30 kendetegnet ved, at sidevæggens densitet er større end 3 3 2.000 kg/m , fortrinsvis større end 7.000 kg/m .

6. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at panelerne har et cirkulært, eliptisk eller polygonalt tværsnit.

7. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at et støddæmpende materiale, når panelernes antal overstiger 1, er anbragt mellem paneler, som ligger op mod hinanden for at forhindre antændelsesoverslag mellem panelerne. DK 160220 B

8. Panservæg ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at et materiale (9) med gode stødbølge-dæmpende egenskaber, f.eks. plast eller gummi, er anbragt mellem panservæggen og den genstand (10), som skal beskyttes. 5 10 15 20 25 30 35