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EP 2 295 927 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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05.04.2017 Patentblatt 2017/14 |
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Anmeldetag: 08.09.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Flugkörper mit einem pyrotechnischen Satz
Missile with a pyrotechnic charge
Corps volant doté d'une charge pyrotechnique
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
11.09.2009 DE 102009041366
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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16.03.2011 Patentblatt 2011/11 |
(73) |
Patentinhaber: Diehl BGT Defence GmbH & Co. KG |
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88662 Überlingen (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Hahma, Arno
91239 Henfenfeld (DE)
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(74) |
Vertreter: Diehl Patentabteilung |
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c/o Diehl Stiftung & Co. KG
Stephanstrasse 49 90478 Nürnberg 90478 Nürnberg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 2 037 208 US-A1- 2003 015 265
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US-A- 5 390 605 US-A1- 2006 288 897
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Flugkörper mit einem pyrotechnischen Satz, wobei der
Flugkörper so ausgestaltet ist, dass der pyrotechnische Satz bei bestimmungsgemäßer
Verwendung des Flugkörpers deflagrativ zum Abbrand gebracht wird.
[0002] Es ist bekannt, einen Flugkörper als Scheinziel einzusetzen, welcher die Flugbahn
eines realen Flugzeuges möglichst genau nachbildet und dabei eine starke Infrarotstrahlung
(IR-Strahlung) erzeugt. Die
US 5390605 A offenbart einen solchen Flugkörper und bildet den Ausgangspunkt für den Oberbegriff
des Anspruchs 1. Unabhängig davon, ob es sich dabei um ein kinematisches oder angetriebenes
Scheinziel handelt, muss dieses aerodynamisch stabil sein, damit die Flugbahn eines
realen Flugzeuges möglichst genau nachgebildet werden kann und dadurch die gewünschte
Täuschwirkung erreicht wird. Um dies zu erreichen, ist es bisher üblich, im vorderen
Teil eines derartigen Flugkörpers ein sogenanntes Nasengewicht aus Metall einzusetzen.
Dieses Gewicht kann die Spitze des Flugkörpers bilden oder in der Spitze des Flugkörpers
angeordnet sein. Durch das Gewicht wird der Schwerpunkt des Flugkörpers nach vorne
verlagert und der Flugkörper insgesamt schwerer gemacht. Ein Nachteil dieses Flugkörpers
ist, dass das Nasengewicht üblicherweise mehr als 50% zur zu beschleunigenden Masse
des Flugkörpers beiträgt und am Ende des Einsatzes mit hoher Geschwindigkeit zu Boden
fällt und dabei großen Schaden anrichten kann.
[0003] Aus der
US 2003/0015265 A1 ist ein Flugkörper mit einem detonativ reagierenden energiedichten Sprengstoff bekannt.
In dem energiedichten Sprengstoff sind Partikel eines reduzierenden Metalls und ein
Metalloxid in einem konventionellen hochexplosiven Sprengstoff dispergiert. Bei der
Detonation verbinden sich das reduzierende Metall und das Metalloxid in einer exothermen
Redoxreaktion in der Detonationsgeschwindigkeit des konventionellen Sprengstoffs.
Die Formulierung hat eine höhere Dichte und eine höhere Energiedichte als der konventionelle
hochexplosive Sprengstoff alleine.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen alternativen aerodynamisch stabilen
Flugkörper bereitzustellen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch einen Flugkörper gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 13.
[0006] Erfindungsgemäß ist ein Flugkörper mit einem pyrotechnischen Satz vorgesehen, wobei
der Flugkörper so ausgestaltet ist, dass der pyrotechnische Satz bei bestimmungsgemäßer
Verwendung des Flugkörpers deflagrativ zum Abbrand gebracht wird, wobei der pyrotechnische
Satz ein Gemisch umfasst, welches mindestens ein Metall oder eine Metalllegierung
als Brennstoff und mindestens ein Metalloxid als Oxidationsmittel enthält, wobei der
Brennstoff und das Oxidationsmittel so gewählt sind, dass sie durch Abbrand miteinander
reagieren können, wobei das Gemisch auf eine Dichte von mindestens 85 % der theoretischen
Dichte des Gemischs verdichtet ist, wobei der Brennstoff, das Oxidationsmittel und
das Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel so gewählt sind,
dass die Dichte des Gemischs mindestens 6 g/cm
3 beträgt.
[0007] Durch die hohe Dichte des Gemischs kann der Schwerpunkt des Flugkörpers durch die
Positionierung des Gemischs so eingestellt werden, dass dadurch gute Flugeigenschaften
erzielt werden. Das im Stand der Technik dafür häufig vorgesehene nichtreaktive Nasengewicht
kann dadurch entfallen. Die Nutzlast des Flugkörpers wird dadurch gleichzeitig vergrößert,
weil der darin enthaltene pyrotechnische Satz im Gegensatz zum Nasengewicht keine
inerte Masse darstellt. Darüber hinaus kann durch den Abbrand des pyrotechnischen
Satzes vermieden werden, dass eine größere beim zu Boden stürzen Schäden anrichtende
inerte Masse zurückbleibt.
[0008] Der erfindungsgemäße Flugkörper kann durch das Vorsehen eines entsprechenden Zündmittels
so ausgestaltet sein, dass der pyrotechnische Satz bei bestimmungsgemäßer Verwendung
des Flugkörpers deflagrativ zum Abbrand gebracht wird. Bei dem Zündmittel kann es
sich entweder um einen herkömmlichen Zünder oder um einen vor dem pyrotechnischen
Satz abbrennenden weiteren pyrotechnischen Satz handeln, dessen Abbrand den Abbrand
des pyrotechnischen Satzes initiiert.
[0009] Bei entsprechender Zusammensetzung des pyrotechnischen Satzes kann dieser auch durch
Schlag gezündet und dadurch zum Abbrand gebracht werden. In diesem Fall kann der Flugkörper
so ausgestaltet sein, dass beim Aufschlagen auf ein vorgesehenes Ziel eine Zündung
des pyrotechnischen Satzes erfolgt. Unabhängig davon, ob das Gemisch durch Schlag
oder durch ein Zündmittel gezündet wird, ist es dem Fachmann bekannt, wie er den Flugkörper
auszugestalten hat, dass der pyrotechnische Satz bei bestimmungsgemäßer Verwendung
des Flugkörpers deflagrativ zum Abbrand gebracht wird.
[0010] Darüber hinaus ist es dem Fachmann bekannt, wie er den Brennstoff und das Oxidationsmittel
zu wählen hat, damit sie durch Abbrand miteinander reagieren können. Dazu kombiniert
er ein Metall oder eine Metalllegierung als Brennstoff mit einem Metalloxid als Oxidationsmittel,
wobei das Metall des Metalloxids ein höheres Normalpotential aufweist als das Metall
oder die Metalllegierung, d. h. dass das Metall des Metalloxids in der Spannungsreihe
über dem als Brennstoff dienenden Metall bzw. der als Brennstoff dienenden Metalllegierung
steht.
[0011] Der Brennstoff kann als Pulver mindestens eines Metalls oder mindestens einer Metalllegierung
oder als Mischung von Pulvern mindestens eines Metalls und mindestens einer Metalllegierung
vorliegen. Das Oxidationsmittel kann als Pulver mindestens eines Metalloxids oder
mindestens eines Mischoxids von Metallen oder als Mischung von Pulvern mindestens
eines Metalloxids und mindestens eines Mischoxids von Metallen vorliegen.
[0012] Das Gemisch kann zusätzlich mindestens ein Bindemittel enthalten. Dies ist insbesondere
dann sinnvoll, wenn sich beim Verdichten herausstellt, dass das Gemisch keinen guten
Zusammenhalt aufweist. Besonders geeignete Bindemittel sind Polytetrafluorethylen
(PTFE-Teflon) und/oder Fluor-Kautschuk (Viton), weil diese Polymere selbst eine verhältnismäßig
hohe Dichte aufweisen und gleichzeitig wegen des darin zu etwa 70 Gew.-% enthaltenen
Fluors als weitere Oxidationsmittel dienen. Da die Dichte des Bindemittels üblicherweise
jedoch unterhalb der Dichte des Brennstoffs und des Oxidationsmittels liegt, sollte
das Bindemittel in der geringstmöglichen Menge eingesetzt werden, damit das Gemisch
trotzdem noch eine hohe Dichte aufweist. Das Gemisch kann Graphit, Bentonit, Bleipulver,
Zinnpulver, Wismutpulver, Indium, Glycerin und/oder Phenolharz enthalten.
[0013] Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens enthält das Gemisch kein Wolfram oder es enthält
Wolfram nicht als alleinigen Brennstoff. Das ist vorteilhaft, weil Wolfram relativ
schlechte Abbrandeigenschaften aufweist. Es ist insbesondere bei einer Ausgestaltung
des Flugkörpers als Scheinziel als alleiniger Brennstoff ungeeignet, weil es dazu
zu langsam abbrennt und bei dessen Abbrand nicht genug IR-Strahlung emittiert wird.
Als Beimengung zu einem weiteren Metall oder einer weiteren Metalllegierung mit guten
Abbrandeigenschaften ist Wolfram jedoch gut geeignet, weil es eine hohe Dichte von
19,3 g/cm
3 aufweist und durch dessen Beimengung eine hohe Dichte des Gemischs erreicht werden
kann.
[0014] Die Dichte des Gemischs kann mindestens 7 g/cm
3, insbesondere mindestens 7,85 g/cm
3, insbesondere mindestens 8 g/cm
3, insbesondere mindestens 9 g/cm
3, insbesondere mindestens 10 g/cm
3, betragen. 7,85 g/cm
3 ist die Dichte von üblichem Stahl. Durch ein Gemisch, welches mindestens die Dichte
von Stahl aufweist, kann das üblicherweise aus Stahl bestehende Nasengewicht durch
das Gemisch ersetzt werden, ohne dass dazu die Geometrie des Flugkörpers wesentlich
verändert werden muss. Bei nicht angetriebenen, d. h. kinematischen, erfindungsgemäßen
Flugkörpern kann durch die Erhöhung der Dichte des Gemischs die Reichweite und die
Dauer das stabilen Flugs verlängert und dadurch gegebenenfalls die mit dem Flugkörper
zu erreichende Zielgenauigkeit erhöht werden.
[0015] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der pyrotechnische Satz in Flugrichtung
des Flugkörpers nur in dessen vorderer Hälfte, insbesondere nur in dessen vorderem
Drittel, insbesondere nur in dessen vorderem Viertel, insbesondere nur in dessen vorderem
Fünftel, angeordnet. Die Flugrichtung des Flugkörpers ist durch die Ausgestaltung
des Flugkörpers, insbesondere dessen aerodynamischer Form, vorgegeben. Je weiter der
Schwerpunkt des Flugkörpers nach vorne verlagert wird, desto besser sind dessen Flugeigenschaften.
[0016] Bei einer Ausführung der Erfindung ist der Flugkörper als im Flug durch Abbrand des
pyrotechnischen Satzes IR-Strahlung emittierendes Scheinziel oder als Geschoss, insbesondere
Kleinkalibergeschoss, ausgebildet. Bei der Ausbildung als Scheinziel hat der pyrotechnische
Satz den großen Vorteil, dass er einerseits ein die Flugbahn des Flugkörpers stabilisierendes
hohes Gewicht bereitstellt und andererseits abbrennt, so dass keine oder keine wesentliche
Masse verbleibt, welche unkontrolliert zu Boden stürzen und dabei Schaden anrichten
kann. Die Menge des Gemischs ist dabei vorzugsweise so bemessen, dass dieses vollständig
in der Luft abbrennen kann. Ein Abbremsen des Flugkörpers durch dessen Luftwiderstand
ist geringer als bei Flugkörpern mit pyrotechnischen Massen geringerer Dichte. Bei
der durch den Abbrand des pyrotechnischen Satzes emittierten IR-Strahlung kann es
sich um Schwarzkörperstrahlung handeln.
[0017] Handelt es sich bei dem Flugkörper um ein Geschoss, wie z. B. ein Kleinkalibergeschoss,
kann durch den pyrotechnischen Satz eine höhere Dichte als bei herkömmlichen aus Stahl
bestehenden Geschossen und damit eine höhere Reichweite bei besserer Zielgenauigkeit
erreicht werden. Der pyrotechnische Satz kann dabei in dem Geschoss enthalten sein
oder das Geschoss zumindest teilweise bilden. Im letztgenannten Fall ist der pyrotechnische
Satz nicht von einer Metallhülle umgeben, sondern bildet selbst auch die Außenseite
des Geschosses. Der pyrotechnische Satz kann dabei jedoch, beispielsweise mit einem
Lack, beschichtet sein, um ihn vor Umwelteinflüssen, wie Feuchtigkeit, zu schützen.
[0018] Durch eine Einstellung der Schlagempfindlichkeit des pyrotechnischen Satzes kann
die Wirkung des Geschosses so eingestellt werden, dass das Geschoss beim Auftreffen
auf ein weiches Ziel lediglich wie ein herkömmliches Geschoss kinetische Energie überträgt,
und dass der pyrotechnische Satz beim Auftreffen des Geschosses auf ein hartes Ziel
durch den mit dem Auftreffen einhergehenden Schlag entzündet und dadurch im Ziel zum
Abbrand gebracht wird. Dadurch kann im Ziel ein Brand in Gang gesetzt werden. Durch
das Vermeiden der Reaktion beim Auftreffen auf ein weiches Ziel wird auch vermieden,
dass ein derartiges Geschoss gegen die Genfer Konvention verstößt.
[0019] Bei einer Ausbildung des Flugkörpers als Scheinziel kann der Flugkörper einen weiteren
pyrotechnischen Satz aufweisen, welcher beim Abbrand IR-Strahlung emittiert. Emittiert
dieser weitere pyrotechnische Satz beim Abbrand eine spektrale IR-Strahlung, ist es
vorteilhaft, wenn dieser weitere pyrotechnische Satz vor dem pyrotechnischen Satz
zum Abbrand gebracht wird. Ansonsten würde eine beim Abbrand des pyrotechnischen Satzes
entstehende Schwarzkörperstrahlung die Spektralstrahlung überdecken und dadurch eine
gewünschte Wirkung des Scheinziels verhindern. Emittiert der weitere pyrotechnische
Satz jedoch wie der pyrotechnische Satz Schwarzkörperstrahlung, kann der Flugkörper
auch so ausgebildet sein, dass der pyrotechnische Satz und der weitere pyrotechnische
Satz zumindest teilweise gleichzeitig abbrennen. Dadurch kann eine sehr starke Emission
von IR-Strahlung bewirkt werden.
[0020] Ist der Flugkörper als Scheinziel mit einem weiteren pyrotechnischen Satz zur Erzeugung
von IR-Strahlung ausgebildet, ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Dichte des
pyrotechnischen Satzes zur Dichte des weiteren pyrotechnischen Satzes mindestens 1,9,
insbesondere mindestens 3, insbesondere mindestens 4, beträgt. Dadurch kann ein verhältnismäßig
lange IR-Strahlung emittierendes Scheinziel, welches gleichzeitig verhältnismäßig
lange seine vorgegebene Flugbahn beibehält, bereitgestellt werden.
[0021] Der erfindungsgemäße Flugkörper kann eine aus dem pyrotechnischen Satz gebildete
Spitze aufweisen. Die Spitze besteht derzeit üblicherweise aus Stahl. Das pyrotechnische
Material hoher Dichte ist jedoch so fest, dass es diese Spitze aus Stahl ersetzen
kann. Dadurch kann vermieden werden, dass die Spitze nach dem Abbrand des pyrotechnischen
Satzes zurückbleibt. Weiterhin kann Material eingespart und der Flugkörper dadurch
kostengünstiger hergestellt werden. Die Spitze kann beschichtet sein. Dazu kann diese
beispielsweise mit einem Lack, insbesondere einem Lack auf Phenolharzbasis oder Chloroprenbasis,
überzogen sein. Dadurch wird die Spitze, beispielsweise vor Feuchtigkeit oder mechanischer
Beschädigung geschützt. Weiterhin werden mit dem Flugkörper hantierende Personen vor
in dem pyrotechnischen Satz gegebenenfalls enthaltenen giftigen Substanzen geschützt.
[0022] Bei einem als Scheinziel ausgebildeten Flugkörper ist es besonders vorteilhaft, wenn
der Brennstoff, das Oxidationsmittel, sofern vorhanden das Bindemittel und das Mengenverhältnis
zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel sowie dem Bindemittel, sofern vorhanden,
so gewählt sind, dass beim Abbrand des Gemischs kein massives Reaktionsprodukt zurückbleibt.
Unter einem massiven Reaktionsprodukt wird ein Reaktionsprodukt verstanden, welches
fest ist und zu Boden stürzen und dabei nennenswerten Schaden anrichten kann. Kein
massives Reaktionsprodukt im Sinne der Erfindung sind ein flüssiges Reaktionsprodukt,
Asche, Staub, Rauch und Partikel, deren Größe und/oder Dichte so gering sind, dass
sie beim Fallen durch deren Luftwiderstand so stark abgebremst werden, dass sie auf
dem Boden keinen nennenswerten Schaden durch Übertragung kinetischer Energie anrichten
können. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Brennstoff, das Oxidationsmittel, sofern
vorhanden das Bindemittel und das Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff und dem
Oxidationsmittel sowie dem Bindemittel, sofern vorhanden, so gewählt sind, dass beim
Abbrand des Gemischs nur gasförmige und/oder rauchförmige Reaktionsprodukte zurückbleiben.
[0023] Bei einem als Geschoss ausgebildeten Flugkörper sind der Brennstoff, das Oxidationsmittel,
sofern vorhanden das Bindemittel und das Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff
und dem Oxidationsmittel sowie dem Bindemittel, sofern vorhanden, vorzugsweise so
gewählt, dass das Gemisch durch Schlag gezündet werden kann. Derartige Kombinationen
aus Brennstoff, Oxidationsmittel und gegebenenfalls Bindemittel sind im Stand der
Technik bekannt. Beispielsweise kann es sich dazu bei dem Brennstoff um Zirkonium
handeln. Alternativ kann der pyrotechnische Satz auch zusätzlich eine durch Schlag
zündbare Substanz als Zünder enthalten. Bei der Substanz kann es sich beispielsweise
um ein Gemisch aus Bariumperoxid und Magnesium oder aus Zirkonium und einem weiteren
Oxidationsmittel handeln. Dadurch können Geschosse bereitgestellt werden, welche in
Abhängigkeit von der Härte des Ziels, auf welches sie auftreffen, nur kinetische Energie
oder auch die durch Abbrand des pyrotechnischen Satzes freiwerdende Energie auf das
Ziel übertragen.
[0024] Vorzugsweise sind der Brennstoff, das Oxidationsmittel, sofern vorhanden das Bindemittel
und das Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel sowie dem
Bindemittel, sofern vorhanden, so gewählt, dass die Energiedichte des Gemischs mindestens
1 kJ/cm
3, insbesondere mindestens 4 kJ/cm
3, insbesondere mindestens 8 kJ/cm
3, insbesondere mindestens 12 kJ/cm
3, beträgt. Je höher die Energiedichte des Gemischs ist, desto intensiver ist die mit
dem Abbrand einhergehende Redoxreaktion zwischen Brennstoff und Oxidationsmittel und
desto mehr IR-Strahlung wird emittiert und desto weniger feste Rückstände entstehen.
[0025] Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flugkörpers ist das Mengenverhältnis
zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel so gewählt, dass die Sauerstoffbilanz
des Gemischs 0 ist. Dadurch wird bei gegebenem Brennstoff und Oxidationsmittel die
Energiedichte des Gemischs maximiert. Sofern eine so hohe Energiedichte nicht erforderlich
ist, kann diejenige Komponente des Gemischs, welche die höchste Dichte aufweist, im
Überschuss verwendet werden, um die Dichte des Gemischs zu erhöhen.
[0026] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gemisch auf eine Dichte von mindestens 90%,
insbesondere mindestens 95%, insbesondere mindestens 97%, insbesondere mindestens
98%, der theoretischen Dichte des Gemischs verdichtet ist. Dadurch kann insbesondere
auch erreicht werden, dass die Festigkeit des Gemischs so hoch ist, dass zumindest
ein Teil der äußeren Oberfläche des Flugkörpers von dem Gemisch gebildet werden kann.
[0027] Das Metall oder die Metalllegierung kann Hafnium, Zirkonium, Wolfram, Tantal, Nickel,
Niob, Titan, Aluminium, Bor und/oder Silizium umfassen.
[0028] Vorzugsweise umfasst das Oxidationsmittel Kupfer(II)oxid (CuO), Bleidioxid (PbO
2), Samariumtrioxid (Sm
2O
3), Indiumtrioxid (In
2O
3), Wolframtrioxid (WO
3), Zinndioxid (SnO
2), Nickeloxid (NiO), Lanthantrioxid (La
2O
3), Kobaltoxid (CoO), Eisentrioxid (Fe
2O
3), Mangandioxid (MnO
2), Bismutsubnitrat (Bi
2O
2NO
3), Molybdäntrioxid (MoO
3), Bariumchromat (BaCrO
4), Strontiumchomrat (SrCrO
4), Bariumnitrat (Ba(NO
3)
2), Kaliumperchlorat (KClO
4) und/oder Bismuttrioxid (Bi
2O
3).
[0029] Bei dem erfindungsgemäßen Flugkörper kann das Metalloxid auch ein Mischoxid sein.
Weiterhin kann das Gemisch, insbesondere mit einem Lack oder Harz, insbesondere einem
Phenolharz oder Chloropren, beschichtet sein. Durch die Beschichtung kann neben einem
Schutz vor Feuchtigkeit oder sonstigen Umwelteinflüssen und einem Schutz von den Flugkörper
handhabenden Personen vor enthaltenen giftigen Substanzen auch erreicht werden, dass
das Gemisch verzögert entzündet wird. Dies kann je nach Anwendung vorteilhaft sein.
[0030] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Flugkörpers und eine
links davon angeordnete schematische Rückansicht dieses Flugkörpers in einer Hülse
und
- Fig. 2
- eine schematische dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen Flugkörpers.
[0031] Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Flugkörper handelt
es sich um ein Scheinziel. Scheinziele sind Flugkörper, die während des Flugs zum
Abbrand gebracht werden und dabei IR-Strahlung emittieren und dadurch gegnerische
Lenkwaffen von ihrem eigentlichen Ziel, beispielsweise einem Flugzeug, ablenken. Der
Abbrand dauert im Allgemeinen nur wenige Sekunden.
[0032] Zum sicheren Transport, zur sicheren Aufbewahrung und zum Schutz vor Feuchtigkeit
oder sonstigen äußeren Einflüssen wird der Flugkörper in einer Hülse 12 aufbewahrt.
Die Hülse 12 kann auch als Abschussvorrichtung dienen. Die auch als Impulskartusche
bezeichnete Hülse 12 ist in Fig. 1 nur in der Rückansicht, nicht jedoch in der Schnittdarstellung
zu sehen. In Fig. 2 ist die Hülse ebenfalls nicht dargestellt.
[0033] Der weitere pyrotechnische Satz 1 des in Fig. 1 dargestellten Flugkörpers stellt
dessen Hauptwirkmasse dar. Diese Hauptwirkmasse besteht im Wesentlichen aus einer
beim Abbrand Schwarzkörperstrahlung emittierenden Mischung aus beispielsweise Magnesium,
Teflon und Fluor-Kautschuk (Viton). Diese häufig als MTV bezeichnete Wirkmasse weist
eine Dichte von etwa 1,9 g/cm
3 auf. Beim erfindungsgemäßen Flugkörper sollte die Dichte des weiteren pyrotechnischen
Satzes 2 g/cm
3 nicht oder nicht wesentlich übersteigen, um eine für die Flugeigenschaften des Flugkörpers
günstige Gewichtsverteilung zwischen dem pyrotechnischen Satz 2 und dem weiteren pyrotechnischen
Satz 1 erreichen zu können.
[0034] Der pyrotechnische Satz 2 umfasst ein Gemisch aus einem Metall oder einer Metalllegierung
als Brennstoff, einem Metalloxid als Oxidationsmittel und einem Bindemittel, wobei
das Gemisch auf eine Dichte von mindestens 85% der theoretischen Dichte verdichtet
ist und die Dichte des Gemischs mindestens 6 g/cm
2 beträgt. Dadurch lässt sich der pyrotechnische Satz 2 als Nasengewicht einsetzen
und es lässt sich ein Längenverhältnis zwischen dem pyrotechnischen Satz 2 und dem
weiteren pyrotechnischen Satz 1 von etwa 1 zu 2 realisieren, d.h. die Länge des schweren
Teils beträgt etwa ein Drittel der Gesamtlänge beider pyrotechnischer Sätze 1 und
2. Das hat sich als besonders günstig für die Flugeigenschaften erwiesen.
[0035] Der Flugkörper weist weiterhin eine Wirkmasse 4 mit derselben Zusammensetzung wie
die Hauptwirkmasse im weiteren pyrotechnischen Satz 1 auf. Außen an der Wirkmasse
4 sind die Flügel 5 eines Leitwerks angeordnet, die in Fig. 2 deutlich zu erkennen
sind und die Fluglage des Flugkörpers stabilisieren. Am hinteren Ende des Flugkörpers
ist eine mit der Wirkmasse 4 fest verbundene herkömmliche Schiebesicherung 3 zur Verhinderung
einer ungewollten Zündung angeordnet. An der Schiebesicherung 3 ist in einer Nut eine
Dichtung 10 vorgesehen. Die Dichtung 10 dient dazu zu verhindern, dass heiße Verbrennungsgase
beim Abschluss des Flugkörpers in der Hülse 12 an der Schiebesicherung 3 vorbeiströmen
und dadurch die Wirkmasse 4, den weiteren pyrotechnischen Satz 1 und/oder den pyrotechnischen
Satz 2 vorzeitig entzünden.
[0036] Weiterhin kann durch das Verhindern des Vorbeiströmens der Verbrennungsgase eine
höhere Mündungsgeschwindigkeit beim Abschluss erreicht werden.
[0037] Abgesehen von der hier nicht dargestellten Zündeinrichtung, den das Leitwerk bildenden
Flügeln 5 und der Schiebesicherung 3 mit der Dichtung 10 besteht der gesamte in Fig.
2 dargestellte Flugkörper aus dem pyrotechnischen Satz 2, dem weiteren pyrotechnischen
Satz 1 und der Wirkmasse 4. Um eine verzögerte Anzündung im Einsatz zu erreichen,
kann die Wirkmasse 4 und/oder zumindest ein Teil des weiteren pyrotechnischen Satzes
1 beschichtet sein. Eine Lackierung schützt auch vor dem Einfluss von Feuchtigkeit.
[0038] Durch die verhältnismäßig hohe Dichte des pyrotechnischen Satzes 2 wird die Fluglage
des hier dargestellten Scheinziels stabil gehalten. Der weitere pyrotechnische Satz
1 und der pyrotechnische Satz 2 werden im Flug durch eine hier nicht dargestellte
Zündeinrichtung gezündet und emittieren dabei Infrarotstrahlung. Die Wirkmasse 4 wird
durch den bereits brennenden weiteren pyrotechnischen Satz 1 gezündet. Der pyrotechnische
Satz 2 ist bevorzugt so bemessen und wird gegebenenfalls durch eine Beschichtung so
verzögert angezündet, dass er während des gesamten Abbrandprozesses zumindest teilweise
erhalten bleibt. So kann er die durch seine hohe Dichte bewirkte Stabilisierung der
Fluglage bis zum Ende des Abbrandprozesses bewirken. Am Ende des Abbrandprozesses
sind der pyrotechnische Satz 2, der weitere pyrotechnische Satz 1 und die Wirkmasse
4 vollständig im Flug abgebrannt, so dass lediglich die Schiebesicherung 3 mit der
Dichtung 10 und die Flügel 5 als geringe unverbrannte Massen zurückbleiben, die beim
Herabfallen auf den Boden keinen wesentlichen Schaden anrichten können.
[0039] Das in dem erfindungsgemäßen Flugkörper enthaltene Gemisch kann die folgenden Zusammensetzungen
aufweisen, wobei 'Wolfram-Zirkonium" ein Gemisch aus 50 Gew.-% Wolfram und 50 Gew.-%
Zirkonium ist:
- 1. 70 g Bleidioxid, 20 g Wolfram-Zirkonium und 10 g PTFE. Das Gemisch weist eine Dichte
von 6,83 g/cm3 auf. Das Gemisch verbrennt in einer heftigen Reaktion und vergast dabei vollständig
und ohne massiven Rückstand.
- 2. 82 g Bismuttrioxid, 18 g Wolfram-Zirkonium und 10 g PTFE. Das Gemisch weist eine
Dichte von 6,21 g/cm3 auf. Es brennt gut und hinterlässt dabei eine flüssige Schlacke.
- 3. 56,6 g Kupferoxid, 42,1 g Wolfram-Zirkonium und 1,3 g Fluor-Kautschuk (Viton).
Bei der Bezeichnung "Viton" handelt es sich um eine Warenbezeichnung der Firma DuPont
Performance Elastomers für deren Fluor-Kautschuk. Das Gemisch weist eine theoretische
Dichte von 7,13 g/cm3 auf. Die tatsächliche durch Verdichten erreichte Dichte beträgt 7,01 glcm3. Das Gemisch ist leicht entzündlich, brennt gut und hinterlässt einen flüssigen Rückstand.
- 4. 66,3 g Bleidioxid, 32,7 g Wolfram-Zirkonium und 1,0 g Viton. Das Gemisch weist
eine theoretische Dichte von 9,11 g/cm3 auf. Die durch Verdichten erreichte tatsächliche Dichte beträgt 8,38 g/cm3. Das Gemisch ist leicht entzündlich, brennt gut und schnell und vergast dabei vollständig
ohne einen massiven Rückstand zu hinterlassen.
- 5. 73,7 g Bismuttrioxid, 25,2 g Wolfram-Zirkonium und 1,0 g Viton. Die theoretische
Dichte des Gemischs beträgt 8,72 g/cm3. Die durch Verdichten erreichte tatsächliche Dichte beträgt 7,75 g/cm3. Das Gemisch lässt sich gut entzünden und brennt gut. Es hinterlässt dabei einen
flüssigen Rückstand. Das Gemisch brennt langsamer ab als das unter Ziff. 4 spezifizierte
Gemisch.
- 6. 53,8 g Nickeloxid und 46,2 g Wolfram-Zirkonium. Das Gemisch weist eine theoretische
Dichte von 7,79 g/cm3 auf. Die durch Verdichten tatsächlich erreichte Dichte beträgt 7,45 g/cm3. Das Gemisch ist gut entzündlich, brennt schnell und hinterlässt dabei flüssige und
feste Rückstände. Es verbrennt ähnlich wie Thermit nahezu ohne Flamme.
- 7. 95,8 g Bismuttrioxid und 4,2 g Bor. Das Gemisch weist eine theoretische Dichte
von 7,95 g/cm3 auf. Die durch Verdichten erreichte tatsächliche Dichte beträgt 7,31 g/cm3. Das Gemisch ist sehr leicht entzündlich, brennt gut und schnell und hinterlässt
dabei einen flüssigen Rückstand.
- 8. 94,2 g Bleidioxid und 5,8 g Bor. Das Gemisch weist eine theoretische Dichte von
7,97 g/cm3 auf. Die durch Verdichten tatsächlich erreichte Dichte beträgt 7,57 g/cm3. Das Gemisch ist sehr leicht entzündlich, brennt heftig und schnell mit großer Flamme
und hinterlässt dabei keinen massiven Rückstand.
- 9. 57,5 g Bleidioxid, 41,6 g Hafnium und 0,9 g Viton. Die theoretische Dichte des
Gemischs beträgt 10,27 g/cm3. Die durch Verdichten tatsächlich erreichte Dichte beträgt 10,1 g/cm3 und kommt damit sehr nahe an die theoretische Dichte heran. Das Gemisch ist sehr
leicht entzündlich und brennt heftig mit großer Flamme. Dabei entsteht dichter Rauch.
Es verbleibt kein massiver Rückstand.
- 10. 66,0 g Bismuttrioxid, 33,1 g Hafnium und 0,9 g Viton. Das Gemisch weist eine theoretische
Dichte von 9,59 g/cm3 auf. Die durch Verdichten tatsächlich erreichte Dichte beträgt 8,53 g/cm3. Das Gemisch ist leicht entzündlich, brennt schnell und mit großer Flamme und hinterlässt
dabei einen flüssigen Rückstand.
- 11. 68,3 g Bleidioxid, 29,1 g Wolfram, 1,7 g Bor und 0,9 g Viton. Die theoretische
Dichte des Gemischs beträgt 9,97 g/cm3. Die durch Verdichten tatsächlich erreichte Dichte beträgt 9,37 g/cm3. Das Gemisch ist leicht entzündlich, brennt schnell und mit großer rauchender Flamme
und hinterlässt dabei eine geringe Menge eines flüssigen Rückstands. Das Gemisch lässt
sich deutlich günstiger als Hafnium enthaltende Gemische herstellen.
Bezugszeichenliste
[0040]
- 1
- weiterer pyrotechnischer Satz
- 2
- pyrotechnischer Satz
- 3
- Schiebesicherung
- 4
- Wirkmasse
- 5
- Flügel eines Leitwerks
- 10
- Dichtung
- 12
- Hülse
1. Flugkörper mit einem pyrotechnischen Satz (2), welcher als ein im Flug durch Abbrand
des pyrotechnischen Satzes (2) IR-Strahlung emittierendes Scheinziel ausgebildet ist,
wobei der Flugkörper mit einem Zündmittel ausgestattet ist, welches ausgestaltet ist,
den pyrotechnischen Satz (2) bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Flugkörpers deflagrativ
zum Abbrand zu bringen, wobei der pyrotechnische Satz (2) ein Gemisch umfasst, welches
mindestens ein Metall oder eine Metalllegierung als Brennstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemischs mindestens ein Metalloxid als Oxidationsmittel enthält, wobei der Brennstoff
und das Oxidationsmittel so gewählt sind, dass sie durch Abbrand miteinander reagieren
können, wobei das Gemisch auf eine Dichte von mindestens 85 % der theoretischen Dichte
des Gemischs verdichtet ist, wobei der Brennstoff, das Oxidationsmittel und das Mengenverhältnis
zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel so gewählt sind, dass die Dichte
des Gemischs mindestens 6 g/cm3 beträgt, wobei der Flugkörper eine aus dem pyrotechnischen Satz (2) gebildete Spitze
aufweist, wobei der pyrotechnische Satz (2) in Flugrichtung des Flugkörpers nur in
dessen vorderer Hälfte angeordnet ist.
2. Flugkörper nach Anspruch 1,
wobei das Gemisch zusätzlich mindestens ein Bindemittel, insbesondere Polytetrafluorethylen
(PTFE) und/oder Fluor-Kautschuk (Viton), enthält.
3. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Gemisch kein Wolfram oder Wolfram nicht als alleinigen Brennstoff enthält.
4. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Dichte des Gemischs mindestens 7 g/cm3, insbesondere mindestens 7,85 g/cm3, insbesondere mindestens 8 g/cm3, insbesondere mindestens 9 g/cm3, insbesondere mindestens 10 g/cm3, beträgt.
5. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der pyrotechnische Satz (2) in Flugrichtung des Flugkörpers nur in dessen vorderem
Drittel, insbesondere nur in dessen vorderem Viertel, insbesondere nur in dessen vorderem
Fünftel, angeordnet ist.
6. Flugkörper nach Anspruch 5,
wobei der Flugkörper einen weiteren pyrotechnischen Satz (1) aufweist, welcher beim
Abbrand IR-Strahlung emittiert.
7. Flugkörper nach Anspruch 6,
wobei das Verhältnis der Dichte des pyrotechnischen Satzes (2) zur Dichte des weiteren
pyrotechnischen Satzes (1) mindestens 1,9, insbesondere mindestens 3, insbesondere
mindestens 4, beträgt.
8. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die aus dem pyrotechnischen Satz (2) gebildete Spitze eine Beschichtung aufweist.
9. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Brennstoff, das Oxidationsmittel, sofern vorhanden das Bindemittel und das
Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel sowie dem Bindemittel,
sofern vorhanden, so gewählt sind, dass die Energiedichte des Gemischs mindestens
1 kJ/cm3, insbesondere mindestens 4 kJ/cm3, insbesondere mindestens 8 kJ/cm3, insbesondere mindestens 12 kJ/cm3, beträgt.
10. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Mengenverhältnis zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel so gewählt
ist, dass die Sauerstoffbilanz des Gemischs 0 ist.
11. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Gemisch auf eine Dichte von mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95
%, insbesondere mindestens 97 %, insbesondere 98 %, der theoretischen Dichte des Gemischs
verdichtet ist.
12. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Metall oder die Metalllegierung Hafnium, Zirkonium, Wolfram, Tantal, Nickel,
Niob, Titan, Aluminium, Bor und/oder Silizium umfasst.
13. Flugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Oxidationsmittel Kupfer(II)oxid (CuO), Bleimonoxid (PbO), Bleidioxid (PbO2), Bleimennige (Pb3O4), Samariumtrioxid (Sm2O3), Indiumtrioxid (in2O3), Wolframtrioxid (WO3), Zinndioxid (SnO2), Nickeloxid (NiO), Lanthantrioxid (La2O3), Kobaltoxid (CoO), Eisentrioxid (Fe2O3), Mangandioxid (MnO2), Bismutsubnitrat (Bi2O2NO3), Molybdäntrioxid (MoO3), Bariumchromat (BaCrO4), Strontiumchromat (SrCrO4), Bariumnitrat (Ba(NO3)2), Kaliumperchlorat (KClO4) und/oder Bismuttrioxid (Bi2O3) umfasst.
1. Missile having a pyrotechnic charge (2), which is designed as a decoy, which emits
IR radiation in flight as a result of the pyrotechnic charge (2) burning, wherein
the missile is equipped with an ignition means, which is designed to make the pyrotechnic
charge (2) burn deflagratively when the missile is used correctly, wherein the pyrotechnic
charge (2) comprises a mixture which contains at least one metal or a metal alloy
as fuel, characterized in that the mixture contains at least one metal oxide as oxidizing agent, wherein the fuel
and the oxidizing agent are selected in a manner such that they can react with one
another by burning, wherein the mixture is compressed to a density of at least 85%
of the theoretical density of the mixture, wherein the fuel, the oxidizing agent and
the quantitative ratio between the fuel and the oxidizing agent are selected in a
manner such that the density of the mixture is at least 6 g/cm3, wherein the missile has a nose which is formed from the pyrotechnic charge (2),
wherein the pyrotechnic charge (2) is arranged only in the front half of the missile
in the direction in which the latter flies.
2. Missile according to Claim 1,
wherein the mixture additionally contains at least one binder, in particular polytetrafluoroethylene
(PTFE) and/or fluorinated rubber (Viton).
3. Missile according to either of the preceding claims,
wherein the mixture does not contain tungsten or does not contain tungsten as the
sole fuel.
4. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the density of the mixture is at least 7 g/cm3, in particular at least 7.85 g/cm3, in particular at least 8 g/cm3, in particular at least 9 g/cm3, in particular at least 10 g/cm3.
5. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the pyrotechnic charge (2) is arranged only in the front third of the missile
in the direction in which the latter flies, in particular only in the front quarter
thereof, in particular only in the front fifth thereof.
6. Missile according to Claim 5,
wherein the missile has a further pyrotechnic charge (1), which emits IR radiation
when it burns.
7. Missile according to Claim 6,
wherein the ratio of the density of the pyrotechnic charge (2) to the density of the
further pyrotechnic charge (1) is at least 1.9, in particular at least 3, in particular
at least 4.
8. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the nose which is formed from the pyrotechnic charge (2) has a coating.
9. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the fuel, the oxidizing agent, the binder, if present, and the quantitative
ratio between the fuel and the oxidizing agent and the binder, if present, are selected
in a manner such that the energy density of the mixture is at least 1 kJ/cm3, in particular at least 4 kJ/cm3, in particular at least 8 kJ/cm3, in particular at least 12 kJ/cm3.
10. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the quantitative ratio between the fuel and the oxidizing agent is selected
in a manner such that the oxygen balance of the mixture is 0.
11. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the mixture is compressed to a density of at least 90%, in particular at least
95%, in particular at least 97%, in particular 98%, of the theoretical density of
the mixture.
12. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the metal or the metal alloy comprises hafnium, zirconium, tungsten, tantalum,
nickel, niobium, titanium, aluminium, boron and/or silicon.
13. Missile according to one of the preceding claims,
wherein the oxidizing agent comprises copper(II) oxide (CuO), lead monoxide (PbO),
lead dioxide (PbO2), red lead (Pb3O4), samarium trioxide (Sm2O3), indium trioxide (In2O3), tungsten trioxide (WO3), tin dioxide (SnO2), nickel oxide (NiO), lanthanum trioxide (La2O3), cobalt oxide (CoO), iron trioxide (Fe2O3), manganese dioxide (MnO2), bismuth subnitrate (Bi2O2NO3), molybdenum trioxide (MoO3), barium chromate (BaCrO4), strontium chromate (SrCrO4), barium nitrate (Ba(NO3)2), potassium perchlorate (KClO4) and/or bismuth trioxide (Bi2O3).
1. Missile comprenant un ensemble pyrotechnique (2), lequel est réalisé sous la forme
d'un leurre émettant un rayonnement IR en vol par combustion de l'ensemble pyrotechnique
(2), le missile étant équipé d'un moyen d'allumage qui est conçu pour amener l'ensemble
pyrotechnique (2) en combustion de manière déflagrante lors d'une utilisation du missile
conforme à l'usage prévu, l'ensemble pyrotechnique (2) comprenant un mélange qui contient
au moins un métal ou un alliage métallique en tant que combustible, caractérisé en ce que le mélange contient au moins un oxyde métallique en tant qu'agent d'oxydation, le
combustible et l'agent d'oxydation étant choisis de telle sorte qu'ils peuvent réagir
l'un avec l'autre par la combustion, le mélange étant comprimé à une densité d'au
moins 85 % de la densité théorique du mélange, le combustible, l'agent d'oxydation
et le rapport volumique entre le combustible et l'agent d'oxydation étant choisis
de telle sorte que la densité du mélange est au moins égale à 6 g/cm3, le missile possédant une pointe formée de l'ensemble pyrotechnique (2), l'ensemble
pyrotechnique (2) n'étant disposé que dans la moitié avant du missile dans la direction
de son vol.
2. Missile selon la revendication 1, le mélange contenant en plus au moins un liant,
notamment du polytétrafluoroéthylène (PTFE) et/ou du caoutchouc fluoré (Viton).
3. Missile selon l'une des revendications précédentes, le mélange ne contenant pas de
tungstène ou de tungstène en tant qu'unique combustible.
4. Missile selon l'une des revendications précédentes, la densité du mélange étant au
minimum de 7 g/cm3, notamment au minimum de 7,85 g/cm3, notamment au minimum de 8 g/cm3, notamment au minimum de 9 g/cm3, notamment au minimum de 10 g/cm3.
5. Missile selon l'une des revendications précédentes, l'ensemble pyrotechnique (2) n'étant
disposé, dans la direction du vol du missile, que dans son tiers avant, notamment
que dans son quart avant, notamment que dans son cinquième avant.
6. Missile selon la revendication 5, le missile possédant un ensemble pyrotechnique (1)
supplémentaire qui émet un rayonnement IR lors de la combustion.
7. Missile selon la revendication 6, le rapport entre la densité de l'ensemble pyrotechnique
(2) et la densité de l'ensemble pyrotechnique (1) supplémentaire étant au minimum
de 1,9, notamment au minimum de 3, notamment au minimum de 4.
8. Missile selon l'une des revendications précédentes, la pointe formée par l'ensemble
pyrotechnique (2) possédant un revêtement.
9. Missile selon l'une des revendications précédentes, le combustible, l'agent d'oxydation,
le liant s'il est présent et le rapport quantitatif entre le combustible et l'agent
d'oxydation ainsi que le liant, s'il est présent, étant choisis de tells sorte que
la densité énergétique du mélange est au minimum de 1 kJ/cm3, notamment au minimum de 4 kJ/cm3, notamment au minimum de 8 kJ/cm3, notamment au minimum de 12 kJ/cm3.
10. Missile selon l'une des revendications précédentes, le rapport quantitatif entre le
combustible et l'agent d'oxydation étant choisi de telle sorte que le bilan d'oxygène
du mélange est de 0.
11. Missile selon l'une des revendications précédentes, le mélange étant comprimé à une
densité d'au moins 90 %, notamment d'au moins 95 %, notamment d'au moins 97 %, notamment
de 98 % de la densité théorique du mélange.
12. Missile selon l'une des revendications précédentes, le métal ou l'alliage métallique
comprenant de l'hafnium, du zirconium, du tungstène, du tantale, du nickel, du niobium,
du titane, de l'aluminium, du bore et/ou du silicium.
13. Missile selon l'une des revendications précédentes, l'agent d'oxydation comprenant
de l'oxyde de cuivre(II) (CuO), du monoxyde de plomb (PbO), du dioxyde de plomb (PbO2), du minium de plomb (Pb3O4), du trioxyde de samarium (Sm2O3), du trioxyde d'indium (In2O3), du trioxyde de tungstène (WO3), du dioxyde d'étain (SnO2), de l'oxyde de nickel (NiO), du trioxyde de lanthane (La2O3), de l'oxyde de cobalt (CoO), du trioxyde de fer (Fe2O3), du dioxyde de manganèse (MnO2), du bismuth subnitrate (Bi2O2NO3), du trioxyde de molybdène (MoO3), du chromate de baryum (BaCrO4), du chromate de strontium (SrCrO4), du nitrate de baryum (Ba(NO3)2), du perchlorate de potassium (KClO4) et/ou du trioxyde de bismuth (Bi2O3).
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