EP0256382A1 - Gefechtskopf und Verfahren zur Herstellung des Gefechtskopfes - Google Patents
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- F42B1/032—Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner
Definitions
- the invention relates to a warhead according to the preamble of claim 1 and to a method for producing the warhead.
- the lining consists of a particle composite material formed from tungsten and copper.
- the individual tungsten grains are treated with a binder, e.g. Nickel or palladium, with which copper is brought together to form a homogeneous structure. Accordingly, a high density spike is achieved.
- Warheads with a splinter effect are often used to combat semi-hard targets or very fast targets. This means that either the effect is improved by multiple hits or that the probability of hits is increased.
- splinter generation has so far been achieved by accelerating preformed splinters, which e.g. were arranged in a few, relatively thin layers in the warhead. As a result, it is hardly possible to concentrate a large number of fragments on a defined solid angle.
- the object of the invention is to propose a warhead that generates high-energy splinters in the axial direction, which spread out in a defined solid angle.
- the simple and inexpensive warhead is advantageous. With the usual central ignition, a concentrated fragment cone of highly effective fragments is generated in a defined solid angle, which, with the appropriate warhead dimensions, penetrates the base plate of a titanium-aluminum helicopter or the armor of an armored personnel carrier at a distance of 100 m.
- the mass of a splinter is 5 g on average.
- the total splinter mass is approximately 1.2 to 1.3 kg.
- the invention is therefore also suitable for down-to-earth mines for combating helicopters and / or airplanes in the deepest flight up to approximately 100 m above ground.
- the material from which the covering is made is essential to the invention.
- This material must have a low elongation at break at high strain rates, i.e. it must be brittle at strain rates of the order of 1000 m / s and more.
- a high specific density of the covering material is advantageous for the breakdown performance of the generated fragments. It is known from theory that the penetration performance of a penetrator is in a first approximation proportional to the square root of the penetrator density.
- a warhead 1 has a housing 2, an ignition 3, explosives 30 and an assignment 4.
- the coating 4 consists of a tungsten sintered alloy with 90% by weight tungsten 6.5 wt% nickel 3.5% by weight iron with an elongation of 25%.
- the assignment 4 is formed into a splinter cone 10 with a cone angle 11 of 2 °.
- the fragment cone 10 has fragments with an average fragment mass of 5 g.
- the thickness of the assignment 4 is designated 5 and the radius of curvature 6.
- Diameter of the assignment 4 100 mm
- Weight of the explosive 30 2.4 kg
- Weight of the assignment 4 1.37 kg
- Radius of curvature 6 of Assignment 4 180 mm.
- the data mentioned are modified in order to achieve a broad horizontal fragment beam in the form of a fragment wedge with a wedge angle of approximately 2 °.
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Abstract
Zur Bekämpfung von halbharten Zielen bei gezielter Gefechtskopfwirkung oder auch zur Bekämpfung von Hubschraubern oder Flugzeugen im Tiefstflug durch bodenständige, als Minen eingesetzte Gefechtsköpfe eignet sich eine Belegung (4) aus einem spröden Schwermetall oder einem Hartmetall. Diese Belegung führt bei Detonation des Sprengstoffes (30) zu Splittern mit einer mittleren Splittermasse von 5 g. Derartige Splitter durchschlagen in einer Entfernung von 100 m die Panzerung eines Hubschraubers oder eines Schützenpanzers.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Gefechtskopf nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Gefechtskopfes.
- Aus der DE-PS 33 36 516 ist eine Auskleidung und Belegung für Hohl-, Flach- und Projektilladungen mit verbesserter Tiefenleistung einer rotationssymmetrischen Hohlladung bzw. einer verbesserten Schnittleistung einer Schneidladung bekannt. Hierzu besteht die Auskleidung aus einem aus Wolfram und Kupfer gebildeten Teilchenverbundmaterial. Die einzelnen Wolframkörner werden mit einem Bindemittel, z.B. Nickel oder Palladium, mit dem Kupfer zu einem homogenen Gefüge zusammengebracht. Dementsprechend wird ein Stachel mit hoher Dichte erzielt.
- Zur Bekämpfung halbharter Ziele bzw. sehr schneller Ziele werden häufig Gefechtsköpfe mit Splitterwirkung eingesetzt. Hierdurch erreicht man, daß entweder die Wirkung durch Mehrfachtreffer verbessert wird oder daß die Trefferwahrscheinlichkeit erhöht wird. Im Regelfall erfolgte bisher die Splittergenerierung durch die Beschleunigung von vorgeformten Splittern, die z.B. in wenigen, relativ dünnen Lagen im Gefechtskopf angeordnet waren. Hierdurch ist die Konzentrierung einer großen Splitterzahl auf einen definierten Raumwinkel kaum realisierbar.
- Im Gegensatz dazu besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Gefechtskopf vorzuschlagen, der in axialer Richtung hochenergetische Splitter erzeugt, die sich in einem definierten Raumwinkel ausbreiten.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
- Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Vorteilhaft ist der einfach ausgebaute und kostengünstige Gefechtskopf. Mit der üblichen zentralen Zündung wird ein konzentrierter Splitterkegel von hochwirksamen Splittern in einem definierten Raumwinkel erzeugt, der bei entsprechender Gefechtskopfdimension in 100 m Entfernung die Bodenplatte eines Hubschraubers aus Titan-Aluminium, oder die Panzerung eines Schützenpanzers durchschlägt. Die Masse eines Splitters beträgt hierbei im Mittel 5 g. Die Splittergesamtmasse beträgt dabei ca. 1,2 bis 1,3 kg.
- Die Erfindung eignet sich daher auch für bodenständige Minen zur Bekämpfung von Hubschraubern und/oder Flugzeugen im Tiefstflug bis ca. 100 m über Grund.
- Wesentlich für die Erfindung ist der Werkstoff, aus dem die Belegung besteht. Dieser Werkstoff muß bei hohen Dehnungsgeschwindigkeiten eine geringe Bruchdehnung haben, d.h., er muß bei Dehnungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 1000 m/s und mehr spröde sein. Vorteilhaft ist eine hohe Duktilität des Werkstoffes bei geringen Dehnungsgeschwindigkeiten, wie sie für spanlose Umformungsprozesse üblich sind. In den bisherigen Anwendungsfällen wurden Werkstoffe mit einer statischen Bruchdehnung zwischen 15 und 25% benutzt.
- Vorteilhaft für die Durchschlagsleistung der generierten Splitter ist eine hohe spezifische Dichte des Belegungswerkstoffes. Aus der Theorie ist bekannt, daß die Eindringleistung eines Penetrators in erster Näherung u.a. proportional zur Quadratwurzel der Penetratordichte ist.
- Mit dem Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9 liegt der Vorteil einer kostengünstigen Herstellung vor, wobei nach dem Anspruch 9 in einfacher Weise die Masse der Splitter vorherbestimmbar ist.
- Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
- Ein Gefechtskopf 1 weist ein Gehäuse 2, eine Zündung 3, Sprengstoff 30 und eine Belegung 4 auf.
- Die Belegung 4 besteht aus einer Wolfram-Sinterlegierung mit
90 Gew.-% Wolfram
6,5 Gew.-% Nickel
3,5 Gew.-% Eisen
mit einer Dehnung von 25%. - Bei Zündung des Gefechtskopfes 1 wird die Belegung 4 zu einem Splitterkegel 10 mit einem Kegelwinkel 11 von 2° umgeformt. Der Splitterkegel 10 weist Splitter mit einer mittleren Splittermasse von 5 g auf. Die Dicke der Belegung 4 ist mit 5 und der Krümmungsradius mit 6 bezeichnet.
- Folgende Daten lagen dem erzielten Ergebnis noch zugrunde:
Durchmesser der Belegung 4 = 100 mm
Gewicht des Sprengstoffs 30 = 2,4 kg
Gewicht der Belegung 4 = 1,37 kg
Krümmungsradius 6 der
Belegung 4 = 180 mm. - Für eine horizontale Splittermine zur Bekämpfung schwach gepanzerter Ziele werden die genannten Daten modifiziert, um einen breiten horizontalen Splitterstrahl in Form eines Splitterkeiles mit einem Keilwinkel von etwa 2° zu erreichen.
Claims (9)
1. Gefechtskopf oder horizontale Splittermine mit einer in einem Gehäuse angeordneten Sprengstoffladung, die frontseitig durch eine konkave oder ebene Belegung abgedeckt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung (4) ganz oder überwiegend aus einem spröden Schwermetall oder Hartmetall mit einer statischen Bruchdehnung von 15 bis 25% besteht,
daß die Belegung bei der Detonation in eine Vielzahl von natürlichen Splittern bestimmter Masse zerlegt wird, die sich in einem definierten Splitterkegel oder Splitterkeil ausbreiten und das Verhältnis der Massen von Belegung zu Sprengstoff etwa 1:0,4 bis 1:0,6 beträgt.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung (4) ganz oder überwiegend aus einem spröden Schwermetall oder Hartmetall mit einer statischen Bruchdehnung von 15 bis 25% besteht,
daß die Belegung bei der Detonation in eine Vielzahl von natürlichen Splittern bestimmter Masse zerlegt wird, die sich in einem definierten Splitterkegel oder Splitterkeil ausbreiten und das Verhältnis der Massen von Belegung zu Sprengstoff etwa 1:0,4 bis 1:0,6 beträgt.
2. Gefechtskopf nach Anspruch 1 mit einer rotationssymmetrischen Belegung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis des Durchmessers der Belegung (4) zu ihrem Krümmungsradius etwa 1:0,4 bis 1:1,1 beträgt.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis des Durchmessers der Belegung (4) zu ihrem Krümmungsradius etwa 1:0,4 bis 1:1,1 beträgt.
3. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus Wolfram, einer Wolframlegierung oder einer Sinterlegierung mit einem Wolframanteil von ≧ 70% besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus Wolfram, einer Wolframlegierung oder einer Sinterlegierung mit einem Wolframanteil von ≧ 70% besteht.
4. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus Molybdänlegierung oder einer Sinterlegierung mit einem Molybdänanteil von ≧ 75% besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus Molybdänlegierung oder einer Sinterlegierung mit einem Molybdänanteil von ≧ 75% besteht.
5. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus sprödem Tantal, einer spröden Tantallegierung oder einer spröden Sinterlegierung mit einem Tantalgehalt von ≧ 70% besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus sprödem Tantal, einer spröden Tantallegierung oder einer spröden Sinterlegierung mit einem Tantalgehalt von ≧ 70% besteht.
6. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus sprödem Stahl bzw. einer Sinterlegierung mit einem Eisengehalt von ≧ 90% besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung aus sprödem Stahl bzw. einer Sinterlegierung mit einem Eisengehalt von ≧ 90% besteht.
7. Verfahren zur Herstellung des Gefechtskopfes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung durch spanlose Umformung aus einer ebenen Platine in die gewölbte Form umgeformt wird.
daß die Belegung durch spanlose Umformung aus einer ebenen Platine in die gewölbte Form umgeformt wird.
8. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmung der Belegung ganz oder teilweise der eines Kegelschnittes entspricht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmung der Belegung ganz oder teilweise der eines Kegelschnittes entspricht.
9. Gefechtskopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung ganz oder in bestimmten Zonen durch Wärmebehandlung zusätzlich versprödet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung ganz oder in bestimmten Zonen durch Wärmebehandlung zusätzlich versprödet ist.
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