DE3808110C1 - Shaped charge for use against armoured targets - enables adjustment of charge triggering position to obtain projecitle (impact) or hollow charge-type shell - Google Patents
Shaped charge for use against armoured targets - enables adjustment of charge triggering position to obtain projecitle (impact) or hollow charge-type shellInfo
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Abstract
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.The invention relates to a shaped load with an occupancy with an angle greater than 90 ° and an initiation of the explosive device in the area of the top of the occupancy.
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.Such charges are known. Due to the relatively large occupancy angle they form a projectile, which acts like a balancing projectile, d. H. it creates a relatively large hole cross section and is also in long distance still effective. Shaped loads can rota be built symmetrically, with their preference in Rich development of the axis of rotation (so-called projectile-forming or P charges) or symmetrical with a preferred effect in the sym level of measurement (so-called cutting charges). Opposite a shaped charge with a Cone opening angle of the lining or covering between 30 and 90 °, that by forming a spike of comparatively small mass and high Long-term impact on the target and thus a high one Penetration is the penetration of cargo with a large occupancy angle, however, is low.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine geformte Ladung anzugeben, die wahl weise unter Bildung eines Stachels oder als Wuchtgeschoß wirkt.The object of the invention is to provide a shaped charge, the choice acts wisely to form a spike or as a balancing projectile.
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.This is inventively shaped with the one specified in claim 1 Charge reached. In the claims 2 to 8 are advantageous Ausgestal lines of the charge according to the invention. The claim 9 are advantageous applications of the charge according to the invention in one Warhead with multiple shaped charges again.
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.With the shaped charge according to the invention is therefore both in the range the top of the assignment as in the area of the basis of the assignment an INI tation provided. That is, with a rotationally symmetrical erfin charge according to the invention, i.e. a P charge, is an initiation both in or concentric to the axis of rotation in the area of the occupancy peak as well as provided in a ring around the occupancy base, while one flat symmetrical charge according to the invention, that is to say a cutting charge, initiation symmetrically in the area of the apex or Firstes of the roof-shaped occupancy and the further initiation in the area based on the occupancy.
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.According to the invention, this is based solely on the type of ignition guidance achieved that the mode of action immediately before the ignition of the Charge of the structure and the distance of the target can be adjusted. The Charge according to the invention is therefore particularly for modern armor suitable, often against a special mechanism of action sets are. Protective devices, e.g. B. reactive armor against spike-forming shaped charges known, which on the other hand against Wuchtge shots are not particularly effective. With such a protective device device can thus charge according to the invention on balancing projectile effect be put.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher er läutert. Darin zeigen jeweils schematisch:The invention is based on the accompanying drawing he purifies. Each shows schematically:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine detonierende Hohlladung bekannter Bauart zur Veranschaulichung der Stachelbildung; Fig. 1 shows a longitudinal section through a detonating shaped charge of a known type to illustrate the spine formation;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine detonierende geformte Ladung nach einer Ausführungsform der Erfindung;2 shows a longitudinal section through a detonating shaped charge according to an embodiment of the invention.
Fig. 3 und 4 jeweils einen Längsschnitt durch weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ladung; FIGS. 3 and 4 are respectively a longitudinal section through further embodiments of the charge according to the invention;
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Gefechtskopf mit mehrfach geform ten Ladungen nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfin dung. Fig. 5 shows a cross section through a warhead with multiple molded charges according to yet another embodiment of the inven tion.
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.According to Fig. 1 comprises a hollow charge an explosive device 1 and a supply Bele or lining 2, the α half cone angle or exit angle of 30 ° has. The shaped charge is initiated according to arrow 3 in the area of the tip of the assignment 2 . As a result, a movement in the direction of arrow 4 detonation wave 4 'is formed, which strikes the occupancy 2 .
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.The mass and speed of the spike elements 2 'of a shaped charge are essentially determined by the so-called dynamic angle β, at which the occupancy 2 strikes in the charge axis 5 . The dynamic angle β differs from the starting angle α by the bending angle ϕ. The kink angle ϕ should be explosives, such as hexogen or octogen, at about 10 to 20 ° to ensure maximum energy transfer from the explosive device 1 to the occupancy 2 . This means that for a shaped charge with a cone opening angle 2 α of 60 °, the dynamic angle β 30 + should be approximately 10 to 20 °, ie approximately 40 to 50 °.
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.In Fig. 2, a P-charge with an occupancy or cone opening angle 2α of 140 ° and an initiation 3 in the area of the top of the occupancy 2 is shown. In addition to the initiation 3 , an annular initiation of the explosive device 1 around the base of the occupancy 2 is provided, as indicated by the arrow 6 . The detonation wave 7 'is steered at initiation at the occupancy base according to arrow 6 so that it runs according to arrow 7 from the base of occupancy 2 to the top or the apex of occupancy 2 . This produces a dynamic angle β = α-ϕ, ie from 70 ° - approximately 10 to 20 °, ie approximately 50 to 60 °. Thus, the shaped charge according to FIG. 2 acts as a P charge when initiating 3 in the area of the top of the occupancy, while it forms a spike when initiating 6 in the area of the base of occupancy 2 .
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.It can be seen that when initiations 3 and 6 are triggered in the area of the occupancy peak or occupancy base at a predetermined, selectable time interval from one another, suitable forms of action on the target can be obtained by suitable delays, i.e. mixed forms of a shaped charge spike and one Projectile, e.g. B. a thick, short spine.
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.The ignition point for the initiation in the area of the base of the occupancy 2 can lie on the target side of the shaped charge according to FIG . For this purpose, a symmetrical spherical shell-shaped explosive layer 8 with a central ignition element 9 is provided in the axis of rotation 5 of the charge, which extends from the base of the occupancy 2 over the cavity 10 in front of the occupancy 2 .
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.Instead of the initiation 6 shown in FIG. 3 in the area of the occupancy base of an ignition point or ignition element 9 on the target side, the ignition point can also be on the side of the charge facing away from the target by a detonation wave steering device according to FIG. 4.
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.For this purpose, an igniter element 15 is shown in FIG. 4 provided, which is along the axis of rotation 5 of charge between a position in a region of the tip of the occupancy 2 and a position b at the side facing away from the target, the rear end of the charge displaced. Furthermore, a body 1 made of an inert material, for. B. plastic, is provided, which directs the detonation wave, if the detonator element 15 is actuated in position b, according to arrow 17 along the explosive layer 18 to the area of the base of the occupancy 2 in a rotationally symmetrical manner and thereby shields the explosive device 1 from the detonation wave 17 .
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.In the embodiment according to FIG. 4, when the explosive body 1 is initiated with the detonator element 15 in the position a, a projectile is generated in the area of the top of the occupancy 2 , while with the detonator element 15 arranged in the position b and due to the inert body 16 and the Explosive layer 18 a spike is formed, since the initiation of the explosive device 1 now takes place in the area of the base of the occupancy 2 . By arranging two detonator elements in positions 15 a and 15 b, mixed forms can be obtained between a shaped charge spike and a projectile by triggering them at a selectable time interval from one another.
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.That is, according to the invention, two ignition elements can also be used in positions 15 a and 15 b, which are controlled accordingly by an electrical ignition logic, as desired, that is, in order to obtain a projectile or a shaped charge spike.
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.It can be seen that the possibility described above with reference to FIGS . 2 to 4 for rotationally symmetrical charges, drastically changing the type of action of the charge on the target, is analogous to shaped charges with symmetrical symmetry, as is preferably used for cutting purposes will. In a flat roof-like charge that is the section 4 a section corresponding to FIG. Normal to the plane of symmetry, wherein a rod-like projectile is formed at first near ignition, whereas in plan symmetrical Simultananzündung to the base surfaces, a thin, impinging at high speed cutting is formed. In the former case, a strong surface effect is achieved up to large distances, while in the second case the depth effect is greater in a smaller distance range.
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.The charge shaped in accordance with the invention is particularly useful for warheads suitable with multiple loads, as z. B. used for missiles become. The rotationally or plane-symmetrically shaped can Charges on the surface of the mostly cylindrical warhead be brought.
Dazu können z. B. gemäß Fig. 5 um den Umfang eines Gefechtskopfes 19 mehrere P-Ladungen 20, 21 symmetrisch angeordnet sein.For this, e.g. As shown in FIG. 5 around the circumference of the warhead 19, a plurality P loads 20, 21 may be arranged symmetrically.
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.In this embodiment, a fuse element 22 is arranged in the longitudinal axis 23 of the warhead 19 and a about the longitudinal axis 23 drehba rer body 24 of inert material, eg. B. plastic provided. Around the rotatable inert body is another body 25 made of inert material, for. B. plastic arranged. The rotatable inert body 24 has from the Zün derelement 22 radially extending channels 26 , 27 and 28 , which are filled with explosives and arranged at an angle of 60 ° from each other.
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.The further inert body 25 is also provided with channels 29 , 30 , 31 , 32 and 33 filled with explosive, which extend radially on the one hand to the area of the tip of the coatings 34 , 35 of the P-charges 20 , 21 and on the other hand to the area of the base of the Assignments 34 , 35 and are offset by 30 ° to each other. In Fig. 5, the channels 26 , 27 and 28 of the rotatable inert body 24 are connected to the channels 29 , 31 and 33 of the inert body 25 , which lead to the base of the assignments 34 , 35 . This means that in this position there is an initiation at the base of the assignments and thus the formation of spikes. It can be seen that by rotating the rotatable inert body 24 by 30 ° from the position shown in FIG. 5, the multiply shaped charges 20 , 21 are switched from the base initiation to initiation at the apex or at the top of the coverings 34, 35 .
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.Due to their flat design, the pro are suitable according to the invention jectile or spike-forming charges also for warheads where several rotationally symmetrical charges arranged coaxially one behind the other are. Here too, the range of uses is adjusted by adjusting the effect mechanism of one or more cargo (s) to the target structure significantly broadened.
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Legal Events
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AG, 85521 OTTOBRUNN, DE |
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Owner name: TDW GESELLSCHAFT FUER VERTEIDIGUNGSTECHNISCHE WIRKS |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |