DE2709949C2

DE2709949C2 - Kristalliner Hochleistungssprengstoff

Info

Publication number: DE2709949C2
Application number: DE19772709949
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8898 Schrobenhausen Lechner; Oswald 8891 Inchenhofen Roos; Theo Rosendorfer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE2709949A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen kristallinen Hochleistungssprengstoff, insbesondere Hexogen oder Oktogen. wobei die einzelnen Sprengstoffkörper mit einem Phlegmatisierungsmittel aus Kunststoff überzogen sind.

Hochleistungssprengstoffe finden hauptsachlich Verwendung bei Sondermunitionsarten, wie z. B. Hohlladungen, bei denen man einen möglichst hohen Anteil an hochbrisanten Sprengstoffen anstrebt, um einen hochenergetischen Hohlladungsstachel oder ein Projektil mit großer kinetischer Energie zu erzeugen.

Die Größe des militärischen Effekts am Ziel hängt aber nicht nur von der installierten chemischen Energie der Ladung ab. sondern auch von der Qualität der Ladung, die insbesondere durch das Herstellungsverfahren bestimmt wird, d. h_M neben der Konzentration an hochbrisantem Sprengstoff in einer Ladung ist vor allen Dingen die gleichmäßige Verteilung desselben gegenüber den anderen Sprengstoffbestandteilen, wie TNT. von ausschlaggebender Bedeutung. Diese Homogenität ergibt bei Hohl- und Flachladungen eine gleichmäßige und symmetrische Detonationswellenfront, die in hohem Maß verantwortlich ist für die Erzeugung eines spitzen Hohlladungsstachels oder für die Kompaktheit. die Wirkrichtung und die Geschwindigkeit eines Projektils.

In militärischer Hinsicht besteht bei solchen Hochlei stungssprengstofformkörpern nicht nur die Forderung nach maximaler und optimaler Wirkung am Ziel. sondern auch die Notwendigkeit einer guten Beschußsieherheii gegen Splitter und Geschosse auf Lagerplatz zen, auf dem Transpöff und auf dem Gefechtsfeld, Die beiden Forderungen, Sprengstoffkörper so auszubilden, daß höchste militärische Effektivität am Ziel gegeben und gleichzeitig eine hohe Beschußsicherung gewähr* leistet ist, sind bei ein und derselben Munition nur schwer erfüllbar, da diese Eigenschaften im Grunde genommen konträr zueinander sind, deswegen, weil hochbrisanter Sprengstoff für sich sehr beschußempfindlich ist und Sprengstoffe, die in Verbindung mit hochbrisanten Sprengstoffen phlegmatisierend wirken oder gar Inertstoffe, wie Wachse und Kunststoffe, die als Binder fungieren, eine wesentlich geringere Brisanz oder überhaupt keine aufweisen.

Es ist bekannt, zur Phlegmatisierung der hochbrisanten Sprengstoffkörner die Kunststoffbindemittel als hochdisperse Teilchen von makromelekularen Stoffen den kristallinen Hochleistungssprengstoffen in Form von Emulsionen oder Dispersionen zuzumischen, wobei die Kristallkörner des Hochleistungssprengstoffs mit dem Binder naß beschichtet werden. Anschließend wird der körnige Hochleistungssprengstoff getrocknet und nach Korngrößen sortiert

Hohlladungen zur Erzeugung eines Hohlladungsstachels und Flachladungen, also Hohlladungen mit flachem Kegelwinkel und dickwandigere' belegung zur Bildung eines Projektils hoher kinetischer Durchschlagsleistung, werden vielfach durch Gießen hergestellt und bestehen zumeist aus über 50% hochbrisantem Sprengstoff, wie Hexogen und/oder Okiogen und aus unter 50% TNT. Vor dem Zubereiten der Schmelze werden die beiden Sprengstoffbestandteile gut durchgemischt Geschmolzen wird in einem Kessel bei einer Temperatur von etwa 95° C, und zwar nur das TNT. Die Schmelze wird vom Kessel in die einzelnen Formen oder gleich in die Gefechtskopfhüllen eingefüllt und einer Sonderbehandlung unterzogen, die in einem Verdichtungsvorgang und einer Homogenisierung des Formlings besteht. Dies geschieht durch natürliche Sediment.) >on oder Vibration und/oder durch eine Auflast, die mittels eines gelochten Stempels erreicht wird, durch den die überschüssige flüssige Phase (TNT) in den verlorenen Kopf nach oben steigt. Sonnt wird durch Konzentration des hochbrisanten SprengstoffanleiK eine hohe Leistungsdichte t-rreicht. Werden einer solchen Schmelze zur Phlegmatisierung der späteren Ladung Wachse in geringen Mengen beigegeben, so schmilzt auch das Wachs infolge der aus gießtechnischen Gründen relativ hoch angesetzten Temperatur von 95⁰C. Das flüssige Wachs steigt dann aufgrund seiner niedrigen Dichte nach oben und sammelt sich im verlorenen Kopf an. Es kann somit seinen eigentlichen Zweck der Phlegmatisierung nicht mehr erfüllen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Phlegmatisierung für kristalline Hochleistungssprengsi ffe vorzuschlagen, durch die insbesondere im Hinblick auf gegossene Hochleistungssprengstofformkörper, insbesondere Hohlladunge . deren Homogenität gesteigert, die Phlegmatisierung der Ladung beim Gießen aufrechterhalten und die Rißunempfindlichkeit vermindert w :rd.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Polyurethane als Phlegmatisierungsmittel für kristalline Hochleistungssprengstoffe, insbesondere Hexogen oder Oktogen, wobei die einzelnen Sprengstoffkörner mit diesem Phlegmatisierungsmittel überzogen sind.

F.s hat sich bei gepreßten und gegossenen Hochleistungssprengstofforrnkörpern mit den erfindungsgemäß behandelten Höehleistungssprengstoffen gezeigt, daß Polyurethane gegenüber änderen äüshärtbärefi Küftst* harzen bei geeigneter Einstellung und Zusammensetzung auch im ausgehärteten Zustand noch eine gewisse bzw, ausreichende Elastizität aufweisen, daß Polyurethane ferner gegenüber anderen flüssigen aushärtbaren

Polyestern eine wesentlich bessere Haftfähigkeit auf den Hochbrisanzsprengstoffkörnern besitzen und daß das ausgehärtete Polyurethanharz einen Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt hat, der weit über den Temperaturen liegt, denen später die Ladung bei ihrer Herstellung und während ihres Gebrauchs ausgesetzt ist

Nachdem der hochbrisante Sprengstoff nach einem bekannten Dispersionsverfahren erfindungsgemäß behandelt worden ist und die Beschichtung aus Polyurethan ausgehärtet ist, was sich innerhalb von 24 Stunden vollzogen hat, kann der so präparierte Hochleistungssprengstoff zusammen mit einem schmelzbaren Sprengstoff, insbesondere TNT, zum Gießen verwendet werden.

Der auf die erfindungsgemäße Weise präparierte ii Hochleistungssprengstoff bewirkt bei Verwendung in gegossenen Sprengstofformkörpern nicht nur Beschuß- und Rißunempfindlichkeit, sondern erzeugt auch eine hohe Homogenität im Hinblick auf die gleichmäßige Verteilung des phlegmatisierten Hochleistungsspreng-Stoffs innerhalb des Sprengstofformkörpers. Diese fast absolut gleichmaLige Verteilung des Hochleistungssprengätoffs innerhalb des Sprengstofformkörpers basiert nicht nur auf mechanischen Behandlungsverfahren unmittelbar nach dem Gießvorgang, wie z. B. :i Sedimentation, Auflast und/oder Vibration, sondern resultiert bereits aus dem tendenzmäßigen Verteilungsverhalten (innewohnender Verteilun.nsdrang) des erfindungsgemäß phlegmatisierten Hochleistungssprengstoffkorns in der TNT-Schmelze. So wurde durch «1 Versuche bei einem Sprengstoftgemisch von 49% Anteilen TNT, 50% Anteilen Hexogen und 1 % Anteil Polyurethan, also bei einem Gemisch von relativ niedrigem Hexogenanteil, eine na^zu gleichmäßige Verteilung des auf diese Weise phlegmatisierten r> S Hexogens in der Ladung, auch in d^en Längsachse festgestellt Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß das Hexogenkorn und der Polyurethanmantel zusammen etwa die Dichte des TNT aufweisen, so daß bei entsprechender Zusammensetzung verschiedener Korngrößen (nach der Fullerkurve) im gewissen Umfang ein selbsttätiges gegenseitiges »Einrichten« des Hochleistungssprengstoffs im Hinblick auf eine hohe Homogenität innerhalb der Ladung stattfindet, daß also das erfindungsgemäß präparierte Hochleistungssprengstoffkorn in der TNT-Schmelze von sich aus die Tendenz hat bzw. die Energie aufbringt, sich darin gleichmäßig zu verteilen. Dabei »versteift« sich die Schmelze und die gleichmäßige Verteilung des mit Polyurethan phlegmatisierten Hexogens innerhalb der Ladung bleibt bis zum späteren Erkalten und Erstarren des Formlings erhalten.

Wird umgekehrt eine Schmelze mit einem hohen Anteil an Hexogen angesetzt, angenommen mit einer Ausgangsmischung von 85% Hexogen, 14% TNT und 1 % Polyurethan, so daß sich, wie vorerwähnt, durch die Phlegmatisierung des Hexogens mit Polyurethan von sich aus eine versteifte Schmelze einstellt, so ergibt sich darch die erfindungsgemäße Präparierung des Hexogen bei Behandlung der Schmelze mit einem Auflaststempel ein überraschender Thixotropierungseffekt, d. h, unter dem Druck des Auflaststempeis wird die Schmelze vorübergehend flüssig und es kann in bekannter Weise das phlegmatisierte Hexogen ;n der flüssigen Ladung verdichtet und homogenisiert werden.

Folgendes Vergleichsbeispiel aus der Praxis sei nachfolgend tabellarisch angeführt:

Probe	Erfindungsgem;i(3e	Bekannte
schreihen	Auseanssmischung	Ausgangsmischung
	THi;	THW
	49/50/1 in"·.	49/50/1 in '·..
	Hexogenkorientration	Hcxogenkon7entration
	in "■ in der gegossenen	in c in der gegossenen
	Ladung	Ladung
=o 6	49.4	48.1
= 5	49."?	50.2
1 ⁴	50.9	51.9
	50.6	53.1
S ²	50.S	54.3
°- 1	50.8	55.8
	T = TNT	7 = 7M
	H = Hexogen	H = Hexogen
	Γ - PoIvurethan	W=Wachs

Claims

Patentansprüche:

1. Kristalliner Hochleistungssprengstoff, insbesondere Hexogen oder Oktogen, wobei die einzelnen Sprengstoffkörner mit einem Phlegmatisierungsmittel aus Kunststoff überzogen sind, gekennzeichnet durch Polyurethane als Phlegmatisierungsmittel.

2. Gegossener Hochleistungssprengstofformkörper, insbesondere Hohlladung, bestehend aus einem oder mehreren kristallinen hochleistungssprengstoffen, insbesondere Hexogen und/oder Oktogen und aus einem weniger brisanten Sprengstoff, insbesondere TNT, wobei beide Sprengstoffarten miteinander vermischt und nur der weniger brisante Sprengstoff vor dem Gießen geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochleistungssprengstoff bzw. die Hochleistungssprengstoffe nach Anspruch 1 phlegmatisiert ist bzw. sind.

3. Gegossener Hochleistungssprengstofformkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 50% Hexogen. 49% TNT und 1% Polyurethan besteht

4. Gegossener Hochleistungssprengstofformkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 85% Hexogen. 14% TNT und 1% Polyurethan besteht