EP1223404B1 - Gefechtskopf - Google Patents

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EP1223404B1
EP1223404B1 EP01122815A EP01122815A EP1223404B1 EP 1223404 B1 EP1223404 B1 EP 1223404B1 EP 01122815 A EP01122815 A EP 01122815A EP 01122815 A EP01122815 A EP 01122815A EP 1223404 B1 EP1223404 B1 EP 1223404B1
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EP
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warhead
explosive
charge element
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Jürgen Dr. Böcker
Paul Dr. Wanninger
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—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
    • F42B12/22—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 with fragmentation-hull construction

Definitions

  • the invention relates to a warhead with an explosive charge enclosing Warhead casing.
  • the charges consist of the known Warheads of a unitary material chosen such that the when the charge detonates, splinters generated in a particular direction (e.g. Flight direction) have a predetermined acceleration and angular distribution. Splinters flying in a different direction (e.g., perpendicular to the direction of flight) become Although then also correspondingly high speeds, although such a high acceleration this splitter is not necessary.
  • the invention is based on the object, a warhead of the aforementioned Kind to reveal, on the one hand in detonation of its explosive charge a high acceleration the flying in the direction of splitter causes and on the other hand a less acceleration of splinters flying sideways from the warhead caused and / or in the side of a relatively strong pressure wave is generated.
  • the invention is based essentially on the idea, not a uniform charge to arrange in the shell of the warhead, but at least two different To provide charges.
  • the points in the area of the top of the warhead arranged, e.g. from octogen (HMX) existing first partial charge a high Detonation on, around the arranged before this partial charge heavy metal splitter (preferably WSM-ball splitter) at detonation of the explosive charge very much fast forward (in the direction of flight) to accelerate.
  • this partial charge heavy metal splitter preferably WSM-ball splitter
  • This partial charge is only for one Acceleration of the lateral flying away e.g. Steel splitter required.
  • explosives can also be used as the second charge can be used, which only generates a strong lateral pressure wave.
  • the first partial charge of a mixture of 70-90 vol% octogen (HMX) and 10-30 vol% of an inert plastic binder e.g., hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB)
  • an inert plastic binder e.g., hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB)
  • RDX hexogen
  • both partial charges should use the same binders be used.
  • the second partial charge should be a metal powder (e.g., aluminum powder). blended to create a blast effect.
  • a metal powder e.g., aluminum powder
  • the warhead 1 is a ballistic warhead fireable from a gun referred to, which is to be used against bunkered positions and while sideways from the respective position vehicles should also destroy.
  • the warhead 1 comprises a warhead casing 2 made of steel, a front side of the warhead casing arranged proximity fuse 3, one adjoining the igniter Splinter plate 4 with heavy metal splinters (e.g., WSM balls) and an explosive charge 5.
  • the explosive charge 5 is made up of four, in the direction of the longitudinal axis 6 of the warhead Seen 1, arranged in succession partial charges 7-10 together.
  • the splitter plate 4 adjacent first partial charge 7 consists of a mixture of e.g. 90% HMX and 10% of a HTPB binder system and has a relatively high Guerney constant of 2830 m / s. This serves to make the WSM balls extra special to accelerate high in the direction of flight.
  • the partial charges 8-10 are used to generate and accelerate the destruction the warhead casing 2 resulting splinters flying away from the side of the warhead. For this much less expensive RDX charges are sufficient. Both Splinters may be natural or preformed structural shards act.
  • the RDX partial charges 8-10 can range from area to area have a different composition (e.g., charge 8: 85% RDX and 15% HTPB binder system; Charge 9: 90% RDX and 10% HTPB binder system and charge 10: 70% RDX, 10% HTPB binder system and 20% aluminum powder).
  • the warhead casing 2 becomes a certain one Share filled with the first partial charge 7.
  • the second mixture is poured on the first partial charge, etc.
  • the layered Infusion of various formulations based on the same polymer system then leads to a "tailored" effect (detonation speed) the charge.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf mit einer eine Sprengladung umschließenden Gefechtskopfhülle.
Es ist seit langem bekannt, bei großkalibrigen Geschossen kunststoffgebundene Sprengladungen zu verwenden. Üblicherweise bestehen die Ladungen der bekannten Gefechtsköpfe aus einem einheitlichen Material, welches derart gewählt wird, daß die bei der Detonation der Ladung erzeugten Splitter in einer bestimmten Richtung (z.B. in Flugrichtung) eine vorgegebene Beschleunigung und Winkelverteilung aufweisen. Splitter, die in eine andere Richtung fliegen (z.B. senkrecht zur Flugrichtung), werden dann zwar ebenfalls entsprechend hoch beschleunigt, obwohl eine derartige hohe Beschleunigung dieser Splitter gar nicht erforderlich ist. In DE 196 48 355 wird eine Splittergranate mit einer (einzigen) Sprengladung beschrieben.
Aus der DE 38 34 491 A1 ist bereits eine projektilbildende Sprengladung mit einer Auskleidung bekannt, die eine Initialladung sowie mehrere unterschiedliche, in Richtung der Längsachse des Gefechtskopfes gesehen, hintereinander angeordnete Teilladungen aufweist, deren Detonationsgeschwindigkeiten von der Initialladung in Richtung der Auskleidung zunehmen. Durch eine derartige Anordnung unterschiedlicher Teilladungen wird erreicht, daß die Stachel- bzw. Projektilgeschwindigkeit eine größere Durchschlagsleistung besitzt als vergleichbare Gefechtsköpfe mit einer Ladung konstanter Detonationsgeschwindigkeit. Mit dem Aufbau von Gefechtsköpfen zur Beschleunigung von Splittern (Splittergeschosse) in unterschiedlichen Richtungen beschäftigt sich diese Patentanmeldung hingegen nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gefechtskopf der eingangs erwähnten Art zu offenbaren, der einerseits bei Detonation seiner Sprengladung eine hohe Beschleunigung der in Flugrichtung fliegenden Splitter bewirkt und der andererseits eine geringere Beschleunigung der seitlich von dem Gefechtskopf wegfliegenden Splitter verursacht und/oder bei dem seitlich eine relativ starke Druckwelle erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, nicht eine einheitliche Ladung in der Hülle des Gefechtskopfes anzuordnen, sondern mindestens zwei unterschiedliche Ladungen vorzusehen. Dabei weist die im Bereich der Spitze des Gefechtskopfes angeordnete, z.B. aus Octogen (HMX) bestehende erste Teilladung eine hohe Detonationsgeschwindigkeit auf, um die vor dieser Teilladung angeordneten Schwermetallsplitter (vorzugsweise WSM-Kugelsplitter) bei Detonation der Sprengladung sehr schnell nach vorne (in Flugrichtung) zu beschleunigen. Hingegen handelt es sich bei der zweiten, heckseitig sich an die erste Teilladung anschließenden Teilladung um eine weitaus billigere Ladung (z.B. RDX-Ladung). Diese Teilladung ist lediglich für eine Beschleunigung der seitlich wegfliegenden z.B. aus Stahl bestehenden Splitter erforderlich. Statt einer splitterbeschleunigenden Ladung kann als zweite Ladung auch Sprengstoff verwendet werden, der lediglich eine starke seitliche Druckwelle erzeugt.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die erste Teilladung aus einer Mischung von 70-90 Vol% Octogen (HMX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels (z.B. Hydroxylterminiertes Polybutadien (HTPB)) und die zweite Teilladung aus einer Mischung von 70-90 Vol % Hexogen (RDX) und ebenfalls 10-30 Vol% eines Kunststoff-Bindemittels besteht. Dabei sollten bei beiden Teilladungen die gleichen Bindemittel verwendet werden.
Vorzugsweise sollte der zweiten Teilladung ein Metallpulver (z.B. Aluminiumpulver) zugemischt sein, um einen Blasteffekt zu erzeugen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
In der Fig. ist mit 1 ein aus einem Geschütz abfeuerbarer ballistischer Gefechtskopf bezeichnet, der gegen verbunkerte Stellungen eingesetzt werden soll und dabei seitlich von der jeweiligen Stellung befindliche Fahrzeuge ebenfalls zerstören soll. Der Gefechtskopf 1 umfaßt eine Gefechtskopfhülle 2 aus Stahl, einen vorderseitig an der Gefechtskopfhülle angeordneten Annäherungszünder 3, eine sich an den Zünder anschließende Splitterplatte 4 mit Schwermetallsplittern (z.B. WSM-Kugeln) und eine Sprengladung 5. Die Sprengladung 5 setzt sich aus vier, in Richtung der Längsachse 6 des Gefechtskopfes 1 gesehen, hintereinander angeordneten Teilladungen 7-10 zusammen.
Die der Splitterplatte 4 benachbarte erste Teilladung 7 besteht aus einer Mischung von z.B. 90 % HMX und 10 % eines HTPB Bindersystems und weist eine relativ hohe Guerney-Konstante von 2830 m/s auf. Diese dient dazu, die WSM-Kugeln besonders hoch in Flugrichtung zu beschleunigen.
Die Teilladungen 8-10 dienen zur Erzeugung und Beschleunigung der bei Zerstörung der Gefechtskopfhülle 2 entstehenden Splitter, die seitlich von dem Gefechtskopf wegfliegen. Hierzu reichen wesentlich kostengünstigere RDX-Ladungen aus. Bei den Splittern kann es sich um natürliche oder in der Hülle vorgeformte Konstuktionssplitter handeln.
Um eine möglichst gute Anpassung an die gewünschte seitliche Splitterverteilung des Gefechtskopfes 1 zu erhalten, können die RDX-Teilladungen 8-10 von Bereich zu Bereich eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen (z.B. Ladung 8: 85 % RDX und 15 % HTPB Bindersystem; Ladung 9: 90 % RDX und 10 % HTPB Bindersystem und Ladung 10: 70 % RDX, 10 % HTPB Bindersystem und 20 % Aluminiumpulver).
Zur Laborierung des Gefechtskopfes 1 wird die Gefechtskopfhülle 2 zu einem bestimmten Anteil mit der ersten Teilladung 7 gefüllt. Während der Topfzeit dieser Mischung wird die zweite Mischung auf die erste Teilladung gegossen usw. Das schichtförmige Aufgießen von verschiedenen Formulierungen auf der Basis desselben Polymersystems führt dann zu einer "maßgeschneiderten" Wirkung (Detonationsgeschwindigkeit) der Ladung.
Bezugszeichenliste
1
Gefechtskopf
2
Gefechtskopfhülle
3
Annäherungszünder
4
Splitterplatte, Schwermetallsplitter
5
Sprengladung
6
Längsachse
7
erste Teilladung
8-10
Teilladungen

Claims (8)

  1. Gefechtskopf mit einer eine Sprengladung (5) umschließenden Gefechtskopfhülle (2), mit den Merkmalen:
    a) die Sprengladung (5) umfaßt mindestens zwei kunststoffgebundene, in Richtung der Längsachse (6) des Gefechtskopfes (1) gesehen, sich aneinander anschließende Teilladungen (7,8-10);
    b) die der Spitze des Gefechtskopfes (1) zugewandte erste Teilladung (7) besteht aus einem Sprengstoff, der eine höhere Detonationsgeschwindigkeit aufweist als die zweite Teilladung (8-10) und ist derart gewählt, daß bei ihrer Detonation eine axiale Beschleunigung von an dem Gefechtskopf (1) vorderseitig angeordneten Schwermetallsplittern (4) erfolgt;
    c) die zweite Teilladung (8-10) ist derart gewählt, daß sie entweder als splitterbeschleunigende Ladung zur Erzeugung seitlich von dem Gefechtskopf (1) wegfliegender Splitter oder als Ladung zur Erzeugung einer seitlich von dem Gefechtskopf (1) wirkenden Druckwelle dient.
  2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilladung (7) aus 70-90 Vol% Octogen (HMX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels besteht.
  3. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilladung aus 90 % Octogen und 10 % eines Bindemittels besteht.
  4. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilladung aus 70-90 Vol% Hexogen (RDX) und 10-30 Vol% eines inerten Kunststoff-Bindemittels besteht.
  5. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung (5) aus vier Teilladungen (7,8-10) besteht, wobei die der Spitze des Gefechtskopfes benachbarte erste Teilladung (7) aus Octogen und die sich anschließenden Teilladungen (8-10) aus Hexogen bestehen.
  6. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem inerten Kunststoff-Bindemittel um Hydroxylterminiertes Polybutadien (HTPB) handelt.
  7. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Teilladung (8-10) ein Metallpulver zugemischt ist.
  8. Gefechtskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallpulver ein Aluminiumpulver der zweiten Teilladung (8-10) zugemischt ist.
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