DE3808110C1 - Geformte Ladung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine geformte Ladung mit einer Belegung mit einem Winkel größer als 90° und einer Initiierung des Sprengkörpers im Bereich der Spitze der Belegung.

Derartige Ladungen sind bekannt. Durch den relativ großen Belegungs­ winkel bilden sie ein Projektil, welches wie ein Wuchtgeschoß wirkt, d. h. es erzeugt einen relativ großen Lochquerschnitt und ist auch in großer Entfernung noch wirksam. Geformte Ladungen können dabei rota­ tionssymmetrisch aufgebaut sein, wobei sie ihre Vorzugswirkung in Rich­ tung der Rotationsachse entfalten (sog. projektilbildende oder P-Ladungen) oder ebensymmetrisch mit einer Vorzugswirkung in der Sym­ metrieebene (sog. Schneidladungen). Gegenüber einer Hohlladung mit einem Kegelöffnungswinkel der Auskleidung oder Belegung zwischen 30 und 90°, die durch Bildung eines Stachels vergleichsweise kleiner Masse und hoher Geschwindigkeit langzeitig auf das Ziel einwirkt und damit eine hohe Durchschlagsleistung besitzt, ist die Durchschlagsleistung von Ladungen mit großem Belegungswinkel jedoch gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine geformte Ladung anzugeben, die wahl­ weise unter Bildung eines Stachels oder als Wuchtgeschoß wirkt.

Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 angegebenen geformten Ladung erreicht. In den Ansprüchen 2 bis 8 sind vorteilhafte Ausgestal­ tungen der erfindungsgemäßen Ladung gekennzeichnet. Der Anspruch 9 gibt vorteilhafte Anwendungen der erfindungsgemäßen Ladung bei einem Gefechtskopf mit mehrfach geformten Ladungen wieder.

Bei der erfindungsgemäßen geformten Ladung ist also sowohl im Bereich der Spitze der Belegung wie im Bereich der Basis der Belegung eine Ini­ tiierung vorgesehen. Das heißt, bei einer rotationssymmetrischen erfin­ dungsgemäßen Ladung, also einer P-Ladung, ist eine Initiierung sowohl in oder konzentrisch zur Rotationsachse im Bereich der Belegungsspitze sowie ringförmig um die Belegungsbasis vorgesehen, während bei einer ebenen symmetrischen erfindungsgemäßen Ladung, also einer Schneidladung, die eine Initiierung ebensymmetrisch im Bereich des Scheitels oder Firstes der dachförmigen Belegung und die weitere Initiierung im Bereich der Basis der Belegung erfolgt.

Erfindungsgemäß wird damit allein durch die Art der Zündführung erreicht, daß die Wirkungsart noch unmittelbar vor der Zündung der Ladung der Struktur und dem Abstand des Zieles angepaßt werden kann. Die erfindungsgemäße Ladung ist daher insbesondere für moderne Panzerungen geeignet, die oft gegen einen speziellen Einwirkungsmechanismus ausge­ legt sind. So sind Schutzvorrichtungen, z. B. reaktive Panzerungen, gegen stachelbildende Hohlladungen bekannt, die andererseits gegen Wuchtge­ schosse nicht besonders wirksam sind. Bei einer solchen Schutzvorrich­ tung kann also die erfindungsgemäße Ladung auf Wuchtgeschoß-Wirkung ein­ gestellt werden.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher er­ läutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine detonierende Hohlladung bekannter Bauart zur Veranschaulichung der Stachelbildung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine detonierende geformte Ladung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 und 4 jeweils einen Längsschnitt durch weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ladung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Gefechtskopf mit mehrfach geform­ ten Ladungen nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfin­ dung.

Gemäß Fig. 1 weist eine Hohlladung einen Sprengkörper 1 und eine Bele­ gung oder Auskleidung 2 auf, die einen halben Kegelöffnungswinkel oder Ausgangswinkel α von 30° besitzt. Die Initiierung der Hohlladung erfolgt entsprechend dem Pfeil 3 im Bereich der Spitze der Belegung 2. Dadurch wird eine sich in Richtung des Pfeiles 4 bewegende Detonations­ welle 4′ gebildet, die streifend auf die Belegung 2 auftrifft.

Masse und Geschwindigkeit der Stachelelemente 2′ einer Hohlladung werden dabei wesentlich durch den sog. dynamischen Winkel β bestimmt, unter dem die Belegung 2 in der Ladungsachse 5 zusammenschlägt. Der dynamische Winkel β unterscheidet sich dabei von dem Ausgangswinkel α um den Ab­ knickwinkel ϕ. Der Abknickwinkel ϕ soll dabei bei Hochbrisanz­ sprengstoffen, wie Hexogen oder Oktogen, etwa 10 bis 20° betragen, um eine maximale Energieübertragung vom Sprengkörper 1 auf die Belegung 2 zu gewährleisten. Das heißt, für eine Hohlladung mit einem Kegelöffnungswinkel 2α von 60° soll der dynamische Winkel β 30 + ca. 10 bis 20°, d. h. ca. 40 bis 50° betragen.

In Fig. 2 ist eine P-Ladung mit einem Belegungs- oder Kegelöffnungs­ winkel 2α von 140° und einer Initiierung 3 im Bereich der Spitze der Belegung 2 dargestellt. Neben der Initiierung 3 ist eine ringförmige Initiierung des Sprengkörpers 1 um die Basis der Belegung 2 vorgesehen, wie durch den Pfeil 6 angedeutet. Die Detonationswelle 7′ wird bei Ini­ tiierung an der Belegungsbasis gemäß Pfeil 6 damit so gelenkt, daß sie entsprechend dem Pfeil 7 von der Basis der Belegung 2 aus auf die Spitze oder den Scheitel der Belegung 2 zuläuft. Dadurch wird ein dynamischer Winkel β= α-ϕ, d. h. von 70° - ca. 10 bis 20°, also ca. 50 bis 60° hervorgebracht. Somit wirkt die geformte Ladung gemäß Fig. 2 bei einer Initiierung 3 im Bereich der Spitze der Belegung als P-Ladung, während sie bei einer Initiierung 6 im Bereich der Basis der Belegung 2 einen Stachel bildet.

Es ist ersichtlich, daß bei Auslösung der Initiierungen 3 und 6 im Be­ reich der Belegungsspitze bzw. der Belegungsbasis in einem vorgegebenen, wählbaren zeitlichen Abstand voneinander durch geeignete Verzögerungen auch Mischformen der Einwirkung auf das Ziel erhalten werden können, also Mischformen von einem Hohlladungsstachel und einem Projektil, z. B. ein dicker, kurzer Stachel.

Der Zündpunkt für die Initiierung im Bereich der Basis der Belegung 2 kann gemäß Fig. 3 auf der Zielseite der geformten Ladung liegen. Dazu ist in der Rotationsachse 5 der Ladung eine symmetrische kugelschalenförmige Sprengstoffschicht 8 mit einem zentrischen Zündelement 9 vorgesehen, welche sich von der Basis der Belegung 2 über den Hohlraum 10 vor der Belegung 2 erstreckt.

Statt der in Fig. 3 dargestellten Initiierung 6 im Bereich der Bele­ gungsbasis von einem Zündpunkt oder Zündelement 9 auf der Zielseite kann gemäß Fig. 4 durch eine Detonationswellenlenkvorrichtung der Zündpunkt auch auf der vom Ziel abgewandten Seite der Ladung liegen.

Dazu ist gemäß Fig. 4 ein Zünderelement 15 vorgesehen, das entlang der Rotationsachse 5 der Ladung zwischen einer Position a im Bereich der Spitze der Belegung 2 und einer Position b am vom dem Ziel abgewandten, rückwärtigen Ende der Ladung verschiebbar ist. Weiterhin ist ein Körper 1 aus einem Inertmaterial, z. B. Kunststoff, vorgesehen, welcher die Detonationswelle, falls das Zünderelement 15 in der Position b betätigt wird, gemäß dem Pfeil 17 entlang der Sprengstoffschicht 18 zum Bereich der Basis der Belegung 2 rotationssymmetrisch lenkt und dabei den Sprengkörper 1 von der Detonationswelle 17 abschirmt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird also bei einer Initiierung des Sprengkörpers 1 mit dem Zünderelement 15 in der Position a im Bereich der Spitze der Belegung 2 ein Projektil erzeugt, während bei in der Position b angeordnetem Zünderelement 15 sowie aufgrund des Inertkörpers 16 und der Sprengstoffschicht 18 ein Stachel gebildet wird, da die Ini­ tiierung des Sprengkörpers 1 nunmehr im Bereich der Basis der Belegung 2 erfolgt. Durch Anordnung von zwei Zünderelementen in den Positionen 15a und 15b können dabei Mischformen zwischen einem Hohlladungsstachel und einem Projektil erhalten werden, indem sie in einem wählbaren zeitlichen Abstand voneinander ausgelöst werden.

Das heißt, erfindungsgemäß können auch zwei Zündelemente in den Positionen 15a und 15b eingesetzt werden, die je nach Wunsch, also um ein Projektil bzw. einen Hohlladungsstachel zu erhalten, von einer elektrischen Zündlogik aus entsprechend gesteuert werden.

Es ist ersichtlich, daß die vorstehend anhand der Fig. 2 bis 4 für rota­ tionssymmetrische Ladungen beschriebene Möglichkeit, die Art der Einwir­ kung der Ladung auf das Ziel drastisch zu verändern, analog für geformte Ladungen mit ebensymmetrischer Symmetrie besteht, wie sie vorzugsweise für Schneidzwecke verwendet werden. Bei einer flachen, dachförmigen Ladung entspricht also der Schnitt gemäß Fig. 4 einem Schnitt normal zur Symmetrieebene, wobei bei firstnaher Zündung ein stabähnliches Projektil gebildet wird, während bei plansymmetrischer Simultananzündung an den Basisflächen eine dünne, mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Schneide entsteht. Im ersteren Fall wird, und zwar bis zu großen Abständen, eine starke Oberflächenwirkung erzielt, während im zweiten Fall die Tiefen­ wirkung in einem kleineren Abstandsbereich größer ist.

Die erfindungsgemäß geformte Ladung ist insbesondere für Gefechtsköpfe mit Mehrfachladungen geeignet, wie sie z. B. für Flugkörper verwendet werden. Dabei können die rotations- oder plansymmetrischen geformten Ladungen auf der Oberfläche des meist zylindrischen Gefechtskopfes ange­ bracht sein.

Dazu können z. B. gemäß Fig. 5 um den Umfang eines Gefechtskopfes 19 mehrere P-Ladungen 20, 21 symmetrisch angeordnet sein.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Zünderelement 22 in der Längsachse 23 des Gefechtskopfes 19 angeordnet sowie ein um die Längsachse 23 drehba­ rer Körper 24 aus Inertmaterial , z. B. Kunststoff, vorgesehen. Um den drehbaren Inertkörper ist ein weiterer Körper 25 aus Inertmaterial , z. B. Kunststoff, angeordnet. Der drehbare Inertkörper 24 weist sich vom Zün­ derelement 22 radial erstreckende Kanäle 26, 27 und 28 auf, die mit Sprengstoff gefüllt und in einem Winkel von 60° voneinander angeordnet sind.

Der weitere Inertkörper 25 ist gleichfalls mit mit Sprengstoff gefüllten Kanälen 29, 30, 31, 32 und 33 versehen, die sich radial einerseits zum Bereich der Spitze der Belegungen 34, 35 der P-Ladungen 20, 21 erstrecken und andererseits zum Bereich der Basis der Belegungen 34, 35 und dazu um 30° gegeneinander versetzt sind. In Fig. 5 sind die Kanäle 26, 27 und 28 des drehbaren Inertkörpers 24 mit den Kanälen 29, 31 und 33 des Inert­ körpers 25 verbunden, die zu der Basis der Belegungen 34, 35 führen. D.h. in dieser Stellung kommt es zu einer Initiierung an der Basis der Bele­ gungen und damit zur Ausbildung von Stacheln. Es ist ersichtlich, daß durch Drehung des drehbaren Inertkörpers 24 um 30° aus der in Fig. 5 gezeigten Position die mehrfach geformten Ladungen 20, 21 von der Basis­ initiierung zur Initiierung am Scheitel bzw. an der Spitze der Belegun­ gen 34, 35 umgeschaltet werden.

Durch ihre flache Bauart eignen sich die erfindungsgemäß wahlweise pro­ jektil- oder stachelbildenden Ladungen auch für Sprengköpfe, bei denen mehrere drehsymmetrische Ladungen koaxial hintereinander angeordnet sind. Auch hier wird das Einsatzspektrum durch Anpassung des Wirkungs­ mechanismus einer oder mehrerer Ladung(en) an die Zielstruktur erheblich verbreitert.

Claims (9)

1. Geformte Ladung mit einer Belegung mit einem Winkel größer als 90° und einer Initiierung des Sprengkörpers im Bereich der Spitze der Belegung, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Anpassung der Wirkung der Ladung an Struktur und Abstand des Zieles eine Zündführung vorgesehen ist, die neben der Initiierung (3, 15a; 22) im Bereich der Belegungs­ spitze eine weitere Initiierung (6) des Sprengkörpers (1) im Bereich der Basis der Belegung (2) aufweist.

2. Geformte Ladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belegungswinkel 120 bis 150° beträgt.

3. Geformte Ladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Initiierung (6) im Bereich der Belegungsbasis eine zur Rota­ tionsachse (5) oder Symmetrieebene der Ladung symmetrische schalenför­ mige Sprengstoffschicht (8) mit zentrischem Zünderelement (9) zielseitig vorgesehen ist, die sich von der Belegungsbasis über den Hohlraum (10) der Belegung (2) erstreckt.

4. Geformte Ladung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Initiierung (6) im Bereich der Belegungsbasis eine Vorrichtung zur Lenkung der Detonationswelle von einem in der Rotationsachse (5) oder der Symmetrieebene der Ladung, an der von dem Ziel abgewandten Seite angeordneten Zünderelement (15) zum Bereich der Belegungsbasis vorgesehen ist.

5. Geformte Ladung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung der Detonationswellenlenkung aus einem sich von der Rotationsachse (5) bzw. der Symmetrieebene der Ladung zum Bereich der Belegungsbasis erstreckenden Körper (16) aus inertmaterial sowie aus einer Sprengstoffschicht (18) an der vom Ziel abgewandten Seite des Inertkörpers (16) besteht.

6. Geformte Ladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Zünderelement (9) zur Initiierung (6) im Bereich der Belegungsbasis sowie zur Initiierung (3) im Bereich der Belegungsspitze vorgesehen ist.

7. Geformte Ladung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Initiierungen (3, 6) im Bereich der Belegungsspitze und der Belegungs­ basis in einem wählbaren zeitlichen Abstand voneinander auslösbar sind.

8. Geformte Ladung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein verschiebbares Zünderelement (15) sowohl zur Initiie­ rung (3) im Bereich der Belegungsspitze wie zur Initiierung (6) im Be­ reich der Belegungsbasis vorgesehen ist.

9. Geformte Ladung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie als mehrfach geformte Ladung ausgebildet ist, wobei ein Zünderelement (22) in der Längsachse (23) der mehrfach geformten Ladung, ein um die Längsachse (23) drehbarer Körper (24) aus Inertmaterial und ein zu dem drehbaren Körper (24) konzentrisch angeordne­ ter weiterer Körper (25) aus Inertmaterial vorgesehen sind, wobei der drehbare Inertkörper (24) sich von dem Zünderele­ ment (22) zum weiteren Inertkörper (25) erstreckende Spreng­ stoffkanäle (26, 27, 28) und der weitere Inertkörper (25) sich von dem drehbaren Inertkörper (24) zum Bereich der Basis und zum Bereich der Spitze der Belegungen (34, 35) der einzelnen Ladungen (20, 21) erstreckende Sprengstoffkanäle (29 bis 33) aufweist, die durch die Drehung des drehbaren Inertkörpers (24) mit dessen Sprengstoffkanälen (26, 27, 28) wahlweise ver­ bindbar sind.