Es sind schon beträchtliche
Anstrengungen unternommen worden, um Bomben mit hoher Durchschlagskraft
zu entwickeln, die moderne gepanzerte Ziele durchdringen können. Diese
Anstrengungen haben sich weitgehend auf die Entwicklung von Bomben gerichtet,
die so ausgelegt sind, daß sie
das Ziel aufgrund ihrer kinetischen Energie durchschlagen können. Dies
hat zu langen dünnen
Bombenkonstruktionen mit dicken Gehäusen geführt, was eine Verminderung
des Strengstoffanteils auf nur noch etwa 20 bis 25% des Gesamtgewichts
erforderlich machte. Die schließlich
erreichte Wirkung der Bombe ist dadurch entsprechend verringert.
Das Eindringen in das Ziel ist außerdem von der Aufschlaggeschwindigkeit
abhängig,
die in der Praxis annähernd
Mach 1,0 betragen muß.
Dies verstärkt
die Abwurfprobleme.
Im US-Patent 4 488 487 wird vorgeschlagen, die
hauptsächlich
von ihrer genetischen Energie abhängige Durchschlagskraft einer
Bombe durch Hinzufügen
irgendeiner kleinen Vorladung in der Bombennase zu verstärken. Eine
solche Zusatzladung kann eine Hohlladung sein. Ihr Zweck besteht
darin, das Zielmaterial im unmittelbaren Aufschlagbereich so vorzubereiten,
daß die
Bombenhülle
etwas in das Ziel eindringen kann so daß sich eine Verankerung der
Bombe im Ziel ergibt, die, insbesondere bei verhältnismäßig kleinen Auftreffwinkeln,
einem möglichen
Abprallen entgegenwirkt. Die Wirksamkeit solcher Konstruktionen
ist allerdings beschränkt,
da die verwendeten kleinen Vorladungen nicht in der Lage sind, das
Ziel im Bereich eines ausreichend großen Volumens für eine wesentliche
Steigerung der anfänglichen
Eindringfähigkeit
vorzubereiten.
Im DE-Patent 26 29 280 ist ein kleiner
Munitionskörper
mit einer Tandemladung beschrieben, die aus einer als Hohlladung
ausgebildeten primären Durchschlagsladung
in einem schweren Metallgehäuse
und einer Sekundärladung
besteht. Das Gesamtkaliber des Munitionskörpers beträgt 100 mm, und die Sekundärladung
hat einen Durchmesser von etwa einem Drittel hiervon. Man hat erkannt,
daß, wenn
die Primärladung
detoniert, dies auch die Zerstörung
der Sekundärladung
bewirkt, und daß außerdem der
Rückwärtsdruck
aus der Detonation der Primärladung
die Sekundärladung
vom Ziel wegschleudert.
Es sind verschiedene spezielle Maßnahmen beschrieben
worden, um diesen ungünstigen
Wirkungen entgegenzuwirken, damit die Sekundärladung effektiv in das Ziel
hineingelangen soll. Zu diesen Maßnahmen gehören das komplizierte Hinzufügen einer
Treibladung und eines Mechanismus zum Zünden dieser Treibladung im
richtigen Augenblick, um die Sekundärladung entgegen dem Detonationsdruck
der Primärladung
vorwärts
zu drängen.
Das DE-Patent 28 29 002 beschreibt
eine weitere Form eines kleinen Tandemgeschosses mit einer Primärladung
und einer Sekundärladung
mit vergleichbaren Kalibern. In diesem Fall hat es sich als notwendig
erwiesen, einen Mechanismus zu schaffen, um die Primär- und Sekundärhohlladungen unmittelbar
vor dem Aufschlag auf das Ziel in Längsrichtung auseinanderzubewegen,
um die Zerstörung der
Sekundärladung
auf einen annehmbaren Wert zu begrenzen.
Diese Erfahrungen mit kleinen Geschossen hatten
zur Folge, daß irgendwelche
ernsthaften Überlegungen,
einen ähnlichen
Ansatz auch für
den Einsatz einer Bombe gegen ein gepanzertes Ziel in Erwägung zu
ziehen, von vornherein außer
Betracht geblieben sind. Die vorliegende Erfindung beinhaltet jedoch
ein neues Konzept und beruht auf umfangreichen Versuchen, die entgegen
vernünftigen
Vorhersagen gezeigt haben, daß das
bestehende Vorurteil gegen einen solchen Ansatz unbegründet ist.
Die Erfindung beinhaltet eine Bombe,
die als Kombination aus einem Bombenkörper und einer Durchschlagsladung
ausgebildet ist, wobei die Durchschlagsladung am vorderen Ende der
Bombe angeordnet ist und eine nach vorne gerichtete Hohlladung aufweist,
und wobei das Kaliber der Durchschlagsladung mindestens 90% des
Kalibers des Bombenkörpers
beträgt.
In der nachstehenden Beschreibung
bedeutet der Begriff "Bombe" ein Geschoß mit einer
in einer Hülle
enthaltenen Sprengstoffmasse und einem Gesamtgewicht von nicht weniger
als 150 kg (normalerweise mindestens 250 kg), die zum Abwurf beispielsweise
von einem Flugzeug aus auf ein Ziel vorgesehen sind. Diese Definition
schließt
Gleitbomben mit oder ohne Treibsatz, beschleunigte Bomben und Freifallbomben
gleichermaßen
ein, die sämtlich
gelenkt oder ungelenkt sein können.
Normalerweise sind der Bombenkörper und die
Durchschlagsladung beide etwa zylindrisch, und in diesem Fall bezieht
sich der Begriff "Kaliber" jeweils auf den
Außendurchmesser.
In anderen Fällen bedeutet
dieser Begriff die maximale Querabmessung.
Vorzugsweise ist das Kaliber der
Durchschlagsladung mindestens gleich dem des Bombenkörpers. Dies
bedeutet normalerweise, daß das
Kaliber nicht kleiner als etwa 250 mm ist.
In der Praxis ist das Kaliber der
Durchschlagsladung normalerweise nicht größer als 140% des Kalibers des
Bombenkörpers.
Größere Kaliber könnten zu
Schwierigkeiten führen,
beispielsweise beim Abwurf von einem Flugzeug oder im Hinblick auf
die aerodynamischen Eigenschaften der Bombe.
Normalerweise liegt die Masse der
Durchschlagsladung im Bereich von 20 bis 40% der Gesamtmasse der
Bombe, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 35%.
Der Begriff "Hohlladung" bezeichnet hier eine Sprengstoffladung,
die eine normalerweise zylindrische Form und eine mit Metall ausgekleidete
rotationssymetrische konkave Frontfläche hat.
Die Hohlladungsauskleidung hat vorzugsweise
eine solche Geometrie, daß bei
der Detonation ein energiereicher Stachel erzeugt wird, der in Axialrichtung
kompakt ist (d.h. einen verhältnismäßig kleinen
Geschwindigkeitsgradienten über
seine Länge aufweist).
Der Zweck besteht darin, den zerstörten, geschwächten oder
weggeschlagenen Volumenbereich des Ziels zu maximieren, so daß der Widerstand
gegen das Eindringen des Bombenkörpers über einen
mindestens dem Querschnitt des Bombenkörpers entsprechenden Bereich
so klein wie möglich
ist.
Ein Auskleidung von etwa halbkugeliger
oder teilkugeliger Form erfüllt
diesen Zweck zufriedenstellend.
Auskleidungen mit Rotationssymmetrie,
aber unterschiedlichen Abschnitten mit konischer oder teilkugeliger
Form mit unterschiedlichen oder fortschreitend veränderlichen
Radien oder mit einer im wesentlichen ebenen Zentralzone können auch
geeignet sein.
Es kann vorteilhaft sein, eine Auskleidung vorzusehen,
deren Dicke vom Rand zum Zentrum fortschreitend zunimmt, so daß beispielsweise
die Dicke im Zentrum zwischen dem 1,5- und 2,5-fachen der minimalen
Dicke an oder nahe der Peripherie ist.
Es kann jedes geeignete Auskleidungsmaterial
eingesetzt werden. Aluminium wird jedoch bevorzugt. Vorteilhafterweise
und im Gegensatz zur normalen Praxis kann die Auskleidung aus gegossenem Metall,
insbesondere aus Gußaluminium
bestehen.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in
welchen zeigt:
1 in
schematischer Form eine Bombe nach der Erfindung mit einem 500-kg-Bombenkörper, aber
ohne Leitwerk, und
2 in
schematischer Form eine alternative Konstruktion einer Bombe nach
der Erfindung mit einem 270-kg-Bombenkörper und mit Lenkeinrichtung
und Leitwerk.
Wie in 1 dargestellt
ist, weist die Mehrzweckbombe nach der Erfindung einen 500-kg-Bombenkörper 1 und
eine Durch schlagsladung 2 in Form einer Hohlladung auf.
Der Bombenkörper 1 weist eine
bei Detonation zersplitternde Stahhülle 3 mit gehärtetem Nasenteil 4 und
einer Füllung
aus Sprengstoff wie beispielsweise Torpex auf. Im Boden des Bombenkörpers ist ein
geeigneter Zünder 5 angeordnet.
Die Stahlhülle 3 weist
einen Außendurchmesser
von etwa 415 mm auf. Der Bombenkörper
kann in einem verhältnismäßig leichten
stählernen
Außengehäuse 6 mit
einer hinteren Deckelplatte 7 und einer durch einen abnehmbaren
Deckel verschlossenen Zugangsöffnung 12 untergebracht
sein. An der Rückseite
der hinteren Deckelplatte 7 kann ein nicht dargestelltes
Leitwerk angebracht werden, um der Bombe im Flug Stabilität und die
gewünschten
Flugeigenschaften zu verleihen.
Die Durchschlagsladung 2 weist
einen zylindrischen Sprengstoffkörper 8 beispielsweise
aus einem RDX/TNT-Gemisch im Verhältnis 60 : 40 auf. Die Frontfläche des
Sprengstoffkörpers 8 ist
konkav und mit einer Auskleidung 9 aus Gußaluminium
mit im wesentlichen halbkugeliger Form ausgekleidet. Die Dicke der
Auskleidung ändert
sich fortschreitend so, daß die
Dicke im Zentralbereich etwa das Eineinhalbfache wie an der Peripherie
beträgt.
Diese Ausbildung der Auskleidung erzeugt bei der Detonation einen
energiereichen Stachel, der eine kompakte Form und beispielsweise
einen Geschwindigkeitsgradienten von nicht mehr als 10% innerhalb
von 90% der Stachelmasse hat.
Herkömmliche Gestaltungen wie beispielsweise
konische Auskleidungen mit konstanter Dicke können zwar eine höhere Durchschlagskraft
in einem Ziel erzeugen, aber die geschlagene Öffnung ist lang und schmal.
Die bevorzugte Form der Hohlladungsauskleidung bei der Erfindung
hat die Fähigkeit,
ein Ziel, beispielsweise aus Beton, über einen beträchtlich
größeren Flächenbereich
zu zerstören,
obwohl dies auf Kosten eines gewissen Verlusts an Durchschlagstiefe
geht.
Die Rückfläche des Sprengstoffkörpers 8 ist konisch
mit einem halben Kegelwinkel von etwa 45°. Bei Detonation des Sprengstoffkörpers 8 hat
der Rückwärtsdruck
daher eine mit Bezug auf diese Rückfläche etwa
senkrechte Richtung, so daß die Rückwärtsdruckrichtung
auf den Bombenkörper 1 beträchtlich
verringert wird. Um die Auswirkung des Rückwärtsdrucks auf den Bombenkörper 1 noch
weiter zu minimieren, ist die Rückseite
des Sprengstoffkörpers 8 in
Längsrichtung
um eine etwa ein Drittel des Sprengstoffkörperdurchmessers betragende Distanz
von der Nase 4 des Bombenkörpers entfernt. Hinterhalb
des Sprengstoffkörpers 8 ist
eine Deckelplatte 10 angeordnet. Der Raum zwischen der
Rückseite
der Durchschlagsladung 2 und der Deckelplatte 10 ist
mit leichtem inertem Material 11 wie beispielsweise Kunststoffschaum
ausgefüllt.
Die Durchschlagsladung 2 ist mit einem leichten Metallgehäuse 13 versehen,
das mittels einer weichen Verbindung 14 mit dem Gehäuse 6 verbunden
ist, die nicht imstande ist, wesentliche mechanische Impulse vom Gehäuse 13 auf
das Gehäuse 6 zu übertragen.
Die Durchschlagsladung 2 ist mit einem Zentralzünder 15 versehen,
der über
eine elektronische Sicherheitsschaltung 16 aktiviert werden
kann.
Der Durchmesser der Hohlladung 2 beträgt etwa
450 mm und ihre Gesamtmasse etwa 175 kg.
Vorderhalb der Hohlladung 2 weist
die Bombe eine leichte aerodynamische Verkleidung 17 auf, die
beispielsweise aus dünnem
Aluminium besteht und weniger als 2 mm dick ist. In der Nase der
Verkleidung sind ein oder mehr Sensoren 18 untergebracht,
die beispielsweise auf Aufschlag oder Zielannäherung reagieren können und
in Abhängigkeit
davon ein elektrisches Signal erzeugen.
Das von dem oder jedem Sensor 18 erzeugte
elektrische Signal wird über
eine elektrische Verbindung 19 auf den Zünder 5 übertragen,
der dann über
eine zweite elektrische Verbindung 20 ein Signal auf die
elektrische Sicherheitsschaltung 16 übertragen kann.
Im Einsatz weist die Bombe ein nicht
dargestelltes Leitwerk auf und ist mit nicht dargestellten Ösen versehen,
die ein Aufhängen
an der Unterseite eines Flugzeugs und ein Abwerfen vom Flugzeug
ermöglichen.
Um ein ausgewähltes
Ziel anzugreifen, wird die Bombe aus entsprechender Entfernung und Höhe von einem
Flugzeug ausgeklinkt, dessen Fluggeschwindigkeit nur Mach 0,7 zu
betragen braucht. Ein genaues Zielen ist bei niedriger Flugzeuggeschwindigkeit
leichter.
Die Bombe fällt dann in freiem Fall auf
das Ziel und kann das Ziel mit einer Restgeschwindigkeit von etwa
Mach 0,55 erreichen. Die genetische Energie der Bombe liegt bei
dieser Geschwindigkeit im Bereich von 10 Megajoule oder darunter.
Im Vergleich hierzu beträgt
die in der Durchschlagsladung zur Vorbereitung des Ziels verfügbare chemische
Energie mindestens das Achtfache dieses Werts und beträgt wahrscheinlich
mehr als 100 Megajoule.
Bei Berührung mit dem Ziel sendet der
entsprechende Sensor 18 ein Signal über die Leitung 19 zum
Zünder 5.
Der Zünder 5 verarbeitet
dieses Signal und erzeugt ein weiteres Signal, das über die
Leitung 20 und die Sicherheitsschaltung 16 zum
Zünder 15 übertragen
wird und diesen aktiviert und dadurch die Durchschlagsladung 2 zündet. Wegen
ihrer besonderen Ausbildung setzt die Durchschlagsladung 2 die
Auskleidung 9 in einen kompakten energiereichen Stachel
um, der durch die leichte Verkleidungshaube nur wenig Widerstand
erfährt.
Wenn das Ziel aus Beton oder ähnlichem
Material besteht und möglicherweise
mit einer tiefen Erdschicht bedeckt ist, bewirkt der energiereiche
Stachel das Ausschlagen des Zielmaterials über einen Querschnittsbereich, der
mindestens so groß wie
der Querschnitt des Bombenkörpers 1 ist,
und eine Materialzerstörung
in eine größere Tiefe.
Der von dem Sprengstoffkörper 8 erzeugte
Rückwärtsdruck
hat nur wenig Einfluß auf die
Vorwärtsgeschwindigkeit
der Bombe 1, die deshalb aufgrund ihrer eigenen Trägheit das
Ziel weiter um eine beträchtliche
Distanz durchschlägt.
Da Zielmaterial bereits abgetragen worden ist und/oder der Zusammenhang
des Zielmaterials über einen
beträchtlichen
Flächenbereich
zerstört
worden ist, setzt das Zielmaterial dem Durchschlag nur wenig Widerstand
entgegen.
Die Hohlladung 2 ist durch
die weiche Verbindung 14 mechanisch vom Bombenkörper 1 und dem zugehörigen empfindlichen
Zündmechanismus oder
einem sonstigen zugehörigen
Mechanismus entkoppelt. Die Funktion des Bombenkörpers 1 wird deshalb
nicht durch die Übertragung
eines starken mechanischen Impulses über die Gehäuse 13 und 6 beeinträchtigt.
Nach dem Durchschlag der Bombe erzeugt der
Zünder 5 ein
weiteres Signal zum Zünden
des Bombenkörpers
selbst im geeigneten Augenblick. Der Bombenkörper 1 befindet sich
dann daher in der wirksamsten Position innerhalb des Zielmaterials oder
innerhalb eines gepanzerten Schuppens oder Bunkers, der das Ziel
darstellt, und erzeugt eine maximale Zerstörungswirkung.
Der gesteigerte lethale Effekt einer
Bombe nach der Erfindung. beruht mindestens teilweise auf dem sehr
hohen Sprengstoffanteil, der aufgrund der Konstruktion der erfindungsgemäßen Bombe
effektiv gegen das Ziel eingesetzt werden kann. Beispielsweise bei
der gegenwärtigen
Generation freifallender oder gelenkter Bomben dient eine hohe Endgeschwindigkeit,
eine gehärtete
dicke Hülle
und eine lange dünne
Geometrie der Erzielung eines tiefen Eindringens in das Ziel aufgrund
der kinetischen Energie. Diese Konstruktionen können aber nur ungefähr 20% des
Gesamtgewichts an Sprengstoff in den Zielbereich einbringen. Herkömmliche
Bomben haben vielleicht 40 Gewichtsprozent Sprengstoff. Selbst die
gegenwärtige
Bombengeneration ist im wesentlichen nicht in der Lage, einen wesentlichen
Teil der hochgradig geschützten
gepanzerten Flugzeugschuppen, taktischen Bunker usw. zu durchschlagen.
Im Gegensatz dazu kann eine Bombe
nach der vorliegenden Erfindung typischerweise etwa 45% ihres Gesamtgewichts
an Sprengstoff wirksam in das Ziel bringen und ist in der Lage,
selbst sehr stark befestigte taktische Bunker zu zerstören.
Deswegen sind Bomben nach der Erfindung weniger
von ihrer Endgeschwindigkeit beim Zielaufschlag abhängig. Beispielsweise
würde eine
Verringerung der Geschwindigkeit von Mach 0,9 auf Mach 0,55 die
verfügbare
Energie für
die anfängliche
Zieleindringung im Falle der gegenwärtigen Bombengeneration um
etwa 60%, im Falle der erfindungsgemäßen Bombe aber nur um etwa
10% verringern.
Wie in 2 dargestellt
ist, weist eine weitere Ausführungsform
einer Bombe nach der Erfindung einen Bombenkörper 21 und eine Durchschlagsladung 29 auf.
Bei dieser Ausführungsform
hat der Bombenkörper 21 eine
zylindrische Stahlhülle 23 mit einem
Zünder 24 im
Nasenbereich 25, und die Hülle 23 ist in diesem
Bereich zur Unterstützung
der Durchschlagswirkung verdickt.
Der Bombenkörper 21 hat ein Nenngewicht von
insgesamt 270 kg und wird in einem Außengehäuse 28 mittels Halterungen 26, 27 gehaltert.
Die Hülle 23 enthält eine
gegossene Füllung
aus Torpex-Sprengstoff, und der Außendurchmesser der Hülle beträgt etwa
315 mm.
Die Durchschlagsladung 29 hat
eine etwa zylindrische Form und besteht aus einem Sprengstoffkörper mit
einer hohlen Frontfläche,
die mit einer Aluminiumauskleidung 30 ausgekleidet ist.
Der Sprengstoffkörper
kann aus einem RDX/TNT-Gemisch im Verhältnis 60 : 40 bestehen, und
die Auskleidung hat im wesentlichen halbkugelige Form, ähnlich wie
die Auskleidung 9 in 1.
Bei der Detonation des Sprengstoff körpers wird die Auskleidung 30 in
einen kompakten energiereichen Stachel umgeformt.
Die Durchschlagsladung ist vom Außengehäuse 28 umschlossen
und hat deshalb einen Außendurchmesser
(einschließlich
des Gehäuses)
von etwa 375 mm.
Die Bombe nach diesem Ausführungsbeispiel
ist mit einem passiven Leitwerk 33 mit feststehenden Flossen 34 versehen.
Zusätzlich ist die Bombe mit einer
aktiven Lenkeinheit 35 an ihrem vorderen Ende versehen. Die
Lenkeinheit 35 ist mit steuerbaren Flossen 36 versehen,
welche die Bombe aktiv in das ausgewählte Ziel lenken können.
Vorderhalb der Lenkeinheit 35 ist
ein Zielsensor 37 angeordnet, der als Aufschlag- oder Annäherungssensor
arbeiten kann. Wenn das Ziel festgestellt wird, sendet der Sensor 37 über eine
elektrische Leitung 38 ein Signal zu einer Sicherheits- und Zündeinheit 39.
Bei Empfang des Signals zündet
die Einheit 39 zunächst
die Hohlladung 22. Dies bewirkt ein Abtragen und Vorbereiten
des Zielbereichs in ähnlicher
Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Bombenkörper 21 schlägt deshalb
in den vorbereiteten Bereich des Ziels ein und dringt tief in diesen
hinein. Im geeigneten Augenblick danach wird der Bombenkörper 21 durch
die Einheit 39 gezündet. Es
können Ösen 40 vorgesehen
sein, mittels derer die Bombe an der Unterseite eines Flugszeugs
eingehängt
werden kann.