HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0001] Die Erfindung betrifft einen auch inert hochwirksamen aktiven Penetrator, ein aktives
Geschoss, einen aktiven Flugkörper oder ein aktives Mehrzweckgeschoss mit einem konstruktiv
einstellbaren Verhältnis zwischen Durchschlagsleistung und lateraler Wirkung. Die
endballistische Gesamtwirkung aus Eindringtiefe und Flächenbelegung/ Flächenbelastung
wird im aktiven Falle mittels einer unabhängig von der Position des Wirkkörpers auslösbaren
Vorrichtung (Einrichtung) ausgelöst. Erreicht wird dieses mittels eines geeigneten
inerten Übertragungsmediums, wie z.B. ein Liquid, ein pastöses Medium, ein Kunststoff,
ein aus mehreren Komponenten zusammengesetzter Stoff oder ein plastisch verformbares
Metall, innerhalb diesem über eine druckerzeugende/ detonative Einrichtung (auch ohne
Primärsprengstoff) mit integrierter oder funktionsgegebener Zündauslösung mit integrierter
Zündsicherung ein quasi-hydrostatisches bzw. hydrodynamisches Druckfeld aufgebaut
und auf die umgebende, Splitter bildende oder Subgeschosse abgebende Hülle übertragen
wird.
[0002] Bei endballistischen Wirkungsträgern unterscheidet man üblicherweise zwischen:
- Wuchtgeschossen (KE-Geschossen, drall- oder aerodynamisch stabilisierten Pfeilgeschossen);
- Hohlladungen (HL-Geschossen, Flachkegelladungen, vorzugsweise aerodynamisch stabilisiert)
mit Zündeinrichtung;
- Sprenggeschossen mit Zündeinrichtung;
- inerten Splittergeschossen, z.B. PELE (Penetrator mit erhöhten lateralen Effekten)
oder mit Zerlegeladung mit Zündeinrichtung;
- sogenannten Mehrzweckgeschossen/Hybridgeschossen (Spreng-/Splitterwirkung mit z.B.
HL-Wirkung, radial oder in Flugrichtung ("ahead") wirkend);
- Tandemgeschossen (KE, HL oder kombiniert);
- Gefechtsköpfen (meist mit HL- und/oder Splitter-/Sprengwirkung); und
- Penetratoren oder Sub-Penetratoren in Flugkörpern oder Gefechtsköpfen.
[0003] Weiterhin gibt es für eine Reihe der oben genannten Wirkkörpersparten entsprechende
Sonderkonstruktionen. Diese entfalten in der Regel bestimmte, konstruktiv oder technologisch
(werkstoffseitig) vorgegebene Wirkungen. Eine wirkungsoptimierte Ausgestaltung ist
aber meist mit einer gravierenden Einschränkung der Wirkungsbandbreite verbunden.
Um den Erfordernissen des Gefechtsfeldes zu entsprechen, greift man daher zumeist
auf eine Kombination mehrerer (zwei oder drei) getrennter Wirkungsträger zurück (z.B.
getrennt zugeführte Munitionen, gemischtes Gurten etc.). Vereinfachend kombiniert
man beispielsweise Wuchtgeschosse (KE-Wirkung) mit Spreng- und Splittergeschossen.
[0004] Die Vereinfachung der Munitionspalette ohne Einschränkung des Wirkungsspektrums ist
somit ein stets anzustrebender Lösungsweg. Auf dem Gebiet der Wuchtgeschosse wurde
durch die lateral wirkenden Penetratoren (PELE-Penetratoren) eine entscheidender Fortschritt
erzielt. Derartige PELE-Penetratoren sind beispielsweise in der DE 197 00 349 C1 offenbart.
Dieser Wirkungsträger kombiniert die KE-Tiefenwirkung mit einer Splitter- bzw. Subgeschoss-Generierung
auf derart günstige Weise, dass bei einer ganzen Reihe von Anwendungen dieses Munitionskonzept
allein zur Erfüllung der gestellten Aufgaben ausreicht. Die entscheidende Einschränkung
bei diesem Funktionsprinzip besteht darin, dass zur Auslösung der Lateraleffekte eine
Interaktion mit dem Ziel notwendig ist, denn nur dadurch wird ein entsprechender Innendruck
aufgebaut, über den die endballistisch wirksame Geschosshülle lateral beschleunigt
bzw. zerlegt werden kann.
[0005] Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Weg aufgezeigt, wie mit möglichst geringen
Einschränkungen der Wirkungsbandbreite nicht nur das Leistungsspektrum reiner Wuchtgeschosse
mit demjenigen von Spreng/Splitter/Mehrzweck/Tandem-Geschossen verknüpft werden kann,
sondern auch noch Funktionen bisher nicht zu kombinierender, getrennter Munitionsarten
zu integrieren sind. Damit wird es möglich, die Eigenschaften der unterschiedlichsten
Munitionskonzepte in einem einzigen Wirkungsträger zu vereinen. Dies führt nicht nur
zu einer entscheidenden Verbesserung bisher bekannter Mehrzweckgeschosse, sondern
auch zu einer nahezu unbegrenzten Erweiterung des denkbaren Einsatzspektrums bei Boden-,
Luft- und Seezielen und bei der Abwehr von Flugkörpern.
[0006] Die Erfindung beabsichtigt nicht, pyrotechnische Pulver oder Sprengstoffe als allein
hüllenzerlegende oder splitterbeschleunigende Elemente heranzuziehen. Derartige Geschosse
sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen mit und ohne Zündeinrichtung bekannt
(vgl. z.B. DE 29 19 807 C2). Auch die DE 197 00 349 C1 benennt bereits diese Möglichkeit,
beispielsweise in Verbindung mit einem Aufweitmedium als Einzelkomponente.
[0007] Aus der US-A-4,625,650 ist ein explosives und mit einem hohlzylindrischen sowie aerodynamisch
ausgebildeten Kupfermantel versehenes Brandgeschoss mit rohrförmigem Penetrator aus
Schwermetall mit Sprengsatz bekannt. Unter Berücksichtigung des relativ kleinen Kalibers
(12,7 mm) ist eine ausreichende Tiefenwirkung mit zusätzlicher Lateralwirkung allein
aus physikalischen Gründen nicht erreichbar. Seine Wirkkomponenten entsprechen in
ihrer Funktionsweise auch nicht dem im Rahmen dieser Erfindung dargelegten Sachverhalt.
[0008] Ein weiteres Geschoss ist aus der US-A-4,970,960 bekannt, das im wesentlichen einen
Geschosskern sowie eine daran angeordnete und damit verbundene Spitze mit angeformtem
Dorn umfasst, wobei der innere Dorn in einer Bohrung des Geschosskerns angeordnet
ist. Er kann aus einem pyrophoren Material, beispielsweise aus Zirkonium, Titanium
oder deren Legierungen bestehen. Auch dieses Geschoss ist nicht aktiv. Ebenso enthält
es kein Aufweitmedium.
[0009] Aus der DE-A-32 40 310 ist ein panzerbrechendes Geschoss bekannt, mittels welchem
ein Brand erzeugender Effekt im Zielinneren erreicht werden soll, wobei das Geschoss
einen weitgehend als Vollkörper ausgebildeten zylindrischen Metallkörper mit daran
angeordneter Spitze sowie einen in dem Hohlraum des Metallkörpers angeordneten Brandsatz
umfasst, welcher beispielsweise als zylindrischer Vollkörper oder als hohlzylindrische
Hülse ausgebildet ist. Bei diesem Geschoss bleibt die Außenform beim Eindringen unverändert,
im Innern soll eine adiabatische Kompression entstehen mit explosionsartiger Verbrennung
des Brandsatzes. Auch hier sind keine aktiven Komponenten enthalten und es sind auch
keine Mittel zur Erreichung einer dynamischen Aufweitung des als Penetrator wirkenden
Metallkörpers und dessen laterale Zerlegung oder Fragmentierung vorgesehen.
[0010] In einer sehr viel weiteren Ausgestaltung aller bisher bekannten Lösungsansätze zur
Erzeugung lateraler Wirkungen soll vielmehr das grundsätzlich lediglich einen ausreichenden
Innendruck erzeugende chemische/pyrotechnische Hilfsmittel nicht nur minimiert werden,
sondern durch dessen Einbetten in druckübertragende Medien bei geringstem pyrotechnischen
Aufwand bzw. Volumeneinsatz eine optimale Zerlegung der diese umgebenden, Splitter
oder Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hüllen oder Segmente erreicht werden.
Durch diese Trennung der Funktionen Druckerzeugung und Druckausbreitung bzw. Druckübertragung
eröffnet sich erst das bisher allenfalls in Ansätzen erkannte Anwendungsspektrum bei
einzelnen Wirkelementen, Geschossen oder Gefechtsköpfen. Als Beispiele sollen hier
ausgestoßene Elemente bei großkalibriger Munition außerhalb oder innerhalb eines Ziels,
bei abgeworfenen Flugbomben zur Shelter-Bekämpfung, bei Gefechtsköpfen bis hin zur
TBM (
Tactical
Ballistic
Missile) - Abwehr und zum Einsatz in sogenannten Killer-Satelliten und schließlich
auch bei der Verwendung in superkavitierenden Torpedos/Höchstgeschwindigkeitstorpedos
dienen.
[0011] In der DE 197 00 349 C1 werden Geschosse oder Gefechtsköpfe offenbart, die mittels
einer inneren Anordnung zur dynamischen Ausbildung von Aufweitzonen Subgeschosse oder
Splitter mit großer Lateralwirkung erzeugen. Prinzipiell handelt es sich dabei um
das Zusammenwirken zweier Materialien beim Auftreffen auf gepanzerte Ziele oder beim
Ein- und Durchdringen in homogene oder strukturierte Ziele derart, dass der innere,
dynamisch verdämmte Werkstoff gegenüber dem ihn umgebenden, mit einer höheren Geschwindigkeit
ein- oder durchdringenden Werkstoff ein Druckfeld aufbaut und dadurch dem äußeren
Werkstoff eine laterale Geschwindigkeitskomponente erteilt. Dieses Druckfeld wird
sowohl durch die Projektil- als auch durch die Zielparameter bestimmt. Da derartige
Penetratoren sowohl in ihrer Ausgangsform als auch in Einzelkomponenten (Splitter,
Subgeschosse) eine möglichst große endballistische Wirkung haben sollen, bietet sich
für die Hülle Stahl oder vorzugsweise Wolfram-Schwermetall (WS) an. Aus der beabsichtigten
Zerlegung bei gegebenen Zielparametern ergibt sich dann die Palette geeigneter Aufweitmedien.
Je nach gewählter Kombination werden bereits bei Auftreffgeschwindigkeiten von wenigen
100 m/s Aufweitdrücke erzeugt, die eine zuverlässige Zerlegung des Geschosses oder
Gefechtskopfes gewährleisten. Technische oder materialspezifische Hilfsmittel wie
zum Beispiel die Ausgestaltung bzw. die partielle Schwächung der Oberfläche oder die
Wahl spröder Materialien als Hüllenwerkstoff sind grundsätzlich nicht Voraussetzung,
erweitern aber die Gestaltungsbreite und das Anwendungsspektrum bei diesen sogenannten
PELE-Penetratoren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[0012] Die vorliegende Erfindung sieht einen weiterentwickelten aktiven Wirkkörper mit den
Merkmalen von Patentanspruch 1 vor.
[0013] Der aktive Wirkkörper gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein inneres, inertes
Druckübertragungsmedium, eine Wirkkörperhülle, eine an das inerte Druckübertragungsmedium
angrenzende oder in dieses eingebrachte druckerzeugende Einrichtung und eine aktivierbare
Auslösevorrichtung vor. Die druckerzeugende Einrichtung weist hierbei ein oder mehrere
druckerzeugende Elemente auf, wobei die Masse der druckerzeugenden Einrichtung im
Verhältnis zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums gering ist. Es hat sich
herausgestellt, sich bei einem derart aufgebauten Wirkkörper mit einem geringen Massenverhältnis
zwischen der druckerzeugenden Einrichtung und dem Druckübertragungsmedium über einen
durch ein Zündsignal ausgelösten Druckimpuls eines Detonators eine laterale Zerlegung
eines solchen Wirkkörpers bewirken lässt.
[0014] Das als gering bezeichnete Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einrichtung
zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums beträgt vorzugsweise maximal 0,6, besonders
bevorzugt maximal 0,5. Es können sogar noch niedrigere Werte von maximal 0,2 bis 0,3
gewählt werden.
[0015] Weiter ist es von Vorteil, das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einheit
zur Gesamtmasse des Druckübertragungsmediums und der Wirkkörperhülle auf maximal 0,1
oder maximal 0,05 zu begrenzen. Besonders bevorzugt ist dieses Verhältnis ≤ 0,01,
wobei auch noch kleiner Werte gewählt werden können.
[0016] Das Druckübertragungsmedium besteht bevorzugt ganz oder teilweise aus einem Material,
ausgewählt aus der Gruppe mit Leichtmetallen oder deren Legierungen, plastisch verformbaren
Metallen oder deren Legierungen, duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffen,
organischen Substanzen, elastomeren Werkstoffen, glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen,
Presskörpern von glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, und Gemischen oder Kombinationen
davon. Außerdem kann das Druckübertragungsmedium teilweise aus pyrophoren oder anderen
energetisch positiven, d.h. zum Beispiel brennbaren oder explosiven Materialien bestehen.
Das Druckübertragungsmedium kann darüber hinaus auch pastös, gallertartig bzw. gelartig
oder flüssig bzw. liquid sein.
[0017] Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Geschoss oder einen aktiven Wirkkörper,
wobei die endballistische Tiefenwirkung mit einer entweder programmierten und/oder
durch das zu bekämpfende Ziel bestimmten Subgeschoss- und/oder Splitterbildung kombiniert
wird. Dabei wird das gesamte Wirkungsspektrum bei unterschiedlichsten Zielen in bisher
nicht bekannter Weise derart überstrichen, dass ein technisch grundsätzlich universal
konzipierter Penetrator durch die Veränderung einzelner Geschossparameter die beabsichtigte
Wirkungen oder Zielbelegungen dadurch bestmöglich erreicht, dass das die Erfindung
bestimmende Konzept weitgehend unabhängig von der Art des Geschosses oder des Flugkörpers
bzgl. dessen Stabilisierung (z.B. drall- oder aerodynamisch stabilisiert, Klappleitwerk,
Formstabilisation oder sonst wie in das Ziel verbracht), bzgl. des Kalibers (Vollkaliber,
Unterkaliber) und bzgl. der Verbringungsoder Beschleunigungsart (z.B. kanonenbeschleunigt,
raketenbeschleunigt) als Geschoss/ Gefechtskopf ausgelegt oder in einen solchen integriert
ist. Die erfindungsgemäße Anordnung (Geschoss oder Flugkörper) benötigt auch grundsätzlich
keine Eigengeschwindigkeit zur Auslösung ihrer Funktion. Eine Eigengeschwindigkeit
bestimmt jedoch die endballistische Leistung in Flugrichtung. Sie ist damit in Kombination
mit dem aktiven Teil und dem Auslösezeitpunkt besonders wirkungsvoll zu kombinieren.
[0018] Die universellen Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Anordnung kommen dadurch zum
Ausdruck, dass es sich ohne Änderung des Grundprinzips auf der einen Seite um ein
Pfeilgeschoss höchster Durchschlagsleistung mit zusätzlichen, über die gesamte Länge
oder in partiellen Bereichen Splitter- oder Subgeschosse bildende Einrichtungen handeln
kann, auf der anderen Seite vornehmlich um einen mit einem (z.B. pyrotechnischen)
Wirkelement gefüllten Geschossbehälter, der wiederum über die gesamte Länge oder nur
in Teilbereichen Subgeschosse oder Splitter abgeben kann. Und dies grundsätzlich auf
der Flugbahn, bei Zielannäherung, beim Auftreffen, beim Beginn des Eindringens, während
des Zieldurchgangs, oder erst nach erfolgtem Eindringen.
[0019] Der erfindungsgemäße Penetrator (Geschoss oder Flugkörper) besitzt neben seinen aktiven
Eigenschaften ein konstruktiv einstellbares Verhältnis zwischen Durchschlagsleistung
und lateraler Wirkung. Die grundsätzlich inerte Wirkungsweise wird dabei mittels einer
positionsbestimmten oder unabhängig von der Position des Wirkkörpers auslösbaren Vorrichtung/Einrichtung
zur Auslösung oder Unterstützung der lateralen Wirksamkeit (bzw. der lateralen Wirkeffekte)
eingeleitet. Erreicht wird dieses mittels einer über ein geeignetes inertes Übertragungsmedium
wie z.B. ein Liquid, ein pastöses Medium, einen Kunststoff, einen polymeren Stoff
oder ein plastisch verformbares Metall ein quasi-hydrostatisches bzw. hydrodynamisches
Druckfeld aufbauenden pyrotechnischen/detonativen Einrichtung (auch ohne Primärsprengstoff)
mit eingebauter oder funktionsgegebener Zündeinleitung mit integrierter Zündsicherung.
[0020] Die Fig: 1A und 1B zeigen derartige aktive lateralwirksame Penetratoren ALP (
Aktiver
Lateralwirksamer
Penetrator), Fig. 1A in einer kürzeren (z.B. drallstabilisierten) und Fig. 1B in einer
längeren (z.B. aerodynamisch stabilisierten) Bauweise mit einer außenballistischen
Haube oder Spitze 10. Der aufgrund seiner Werkstoffeigenschaften, Masse und Geschwindigkeit
endballistisch wirksame, umhüllende Körper 2A, 2B bildet die zentrale KE-Komponente.
Dieser entweder ganz oder teilweise geschlossene Körper 2A, 2B umhüllt einen inneren
Teil 3A, 3B, welcher in dem Bereich einer gewünschten aktiven Lateralwirkung mit einem
geeigneten Übertragungsmedium 4 gefüllt ist, das den mittels einer ansteuerbaren,
pyrotechnischen Einrichtung 5 erzeugten Druck auf den umhüllenden Körper 2A, 2B überträgt
und damit eine Zerlegung in Splitter/Subgeschosse mit einer lateralen Bewegungskomponenten
bewirkt.
[0021] Beim Aufbau des Druckfeldes in dem inerten Medium 4 und bei dessen Wirkung auf die
Umgebung ist der akustische Widerstand der aneinandergrenzenden Medien (Dichte p x
longitudinale Schallgeschwindigkeit c) von Bedeutung. Denn dieser bestimmt den Grad
der Reflexion und damit auch die Energie, die von dem inerten Medium 4 der umgebenden
Hülle 2A, 2B mitgeteilt werden kann. Dieser Zusammenhang wird beispielsweise in dem
ISL-Bericht ST 16/68 von G. Weihrauch und H. Müller "Untersuchungen mit neuen Panzerwerkstoffen"
erläutert.
[0022] Bei Ungleichheit der akustischen Widerstände wird der Quotient (ρ
1 x c
1)/( ρ
2 x c
2) als m bezeichnet (mit m>1) und man definiert als Reflexionskoeffizient α den Ausdruck
α = (m-1)/(m+1). Diese Überlegung ist nicht nur für das Druckübertragungsmedium von
Interesse, sondern auch dann, wenn zum Beispiel zwei Hüllen oder Medien in Kombination
zum Einsatz kommen sollen (vgl. Fig. 13, 15, 16A, 16B, 23 und 24).
[0023] Aus der obigen Definition ergibt sich, dass bei Flüssigkeiten (c ≈ 1500 m/s) oder
ähnlichen Stoffen in der Regel über 95 % der ankommenden Stoßenergie an der Grenzfläche
Druckübertragungsmedium / Hülle (Stahl oder WS) reflektiert werden. Aber auch bei
einem Leichtmetall wie Aluminium werden bei einer WS-Hülle noch über 70 % reflektiert,
bei Leichtmetall gegenüber einer Stahlhülle etwa 50 %. Ein besonders weiter Spielraum
ergibt sich beim Einsatz von Kunststoffen und Polymeren. Dort schwanken die Schallausbreitungsgeschwindigkeiten
zwischen 50 m/s und 2000 m/s, die Dichten zwischen etwa 1 und 2,5 g/cm
3. Damit ergibt sich bei der Kombination mit Duraluminium als Hülle und Plastik/Polymer
als Druckübertragungsmedium beispielsweise für eine Anordnung mit Doppelmantel oder
ein Übungsgeschoss ein Reflexionsgrad von 60 % oder mehr. Dies bestimmt somit entscheidend
die Effizienz des Druckübertragungsmediums hinsichtlich Geschwindigkeit (Zeit), der
Druckweitergabe und damit der Empfindlichkeit (Spontanität) der Lateralausbreitung
oder auch bezüglich der axialen Druckaufladung als Funktion von Ort und Zeit.
[0024] Bei dem inerten Medium 4 handelt es sich in der Regel um einen Stoff, der in der
Lage ist, ohne größere Dämpfungsverluste Druckkräfte dynamisch zu übertragen. Es sind
jedoch auch Fälle denkbar, bei denen Dämpfungseigenschaften erwünscht sind, wie etwa
bei bestimmten Zerlegungsvorgaben oder zum Erzielen besonders geringer Zerlegungsgeschwindigkeiten.
Das innere Medium kann weiterhin variabel über seine Länge bzw. in seinen Materialeigenschaften
(z.B. verschiedene Schallgeschwindigkeiten) gestaltet werden und somit unterschiedliche
laterale Wirkungen erzeugen. Es ist auch denkbar, über unterschiedliche Dämpfungseigenschaften
des druckübertragenden Mediums 4 axial unterschiedliche Zerlegungen der Hüllen 2A,
2B zu bewirken. Weiterhin kann dieses Medium 4 auch noch andere, zum Beispiel wirkungsergänzende
oder wirkungsunterstützende Eigenschaften besitzen. In das inerte Medium 4 eingebrachte/eingegossene
Elemente oder den Innenraum 3A, 3B begrenzende innere Hüllen oder Aufbauten (z.B.
eingebrachte Subgeschosse) verhindern weder die dem System inert innewohnenden PELE-
noch seine ALP-Eigenschaften.
[0025] Die aktive pyrotechnische Einheit 5 kann aus einem einzigen, im Verhältnis zur Größe
des Wirkkörpers kleinen, elektrisch zündbaren Detonator 6 bestehen, der mit einem
einfachen Berührungsmelder, mit einem Zeitglied, einem programmierbaren Modul, einem
Empfangsteil und einer Sicherungskomponente als aktivierbare Auslösevorrichtung 7
verbunden ist. Diese aktivierbare Auslöseeinrichtung 7 kann im Spitzenbereich und/
oder Heckbereich des Penetrators angeordnet und mittels einer Leitung 8 verbunden
sein.
[0026] Die Spitze 10 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. So kann sie zum Beispiel als
Gehäuse für Zusatzeinrichtungen wie beispielsweise Sensorik oder Auslöse- bzw. Sicherheitselemente
der aktiven pyrotechnischen Einheit 5 dienen. Es ist auch denkbar, dass in die Spitze
leistungsunterstützende Elemente integriert sind (vgl. z.B. Fig. 43A bis 43D).
[0027] Bei der aerodynamisch stabilisierten Version 1B ist ein starres Leitwerk 12 angedeutet.
Auch dieses kann im zentralen Bereich Zusatzeinrichtungen wie oben aufgeführt enthalten.
Es ist auch grundsätzlich denkbar, dass der Wirkkörper eine elektronische Komponente
im Sinne einer Datenverarbeitung enthält (sog. "On Board - Systeme").
[0028] Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich also nicht um ein Sprenggeschoss oder
einen Sprengkörper oder ein Spreng-/Splittergeschoss herkömmlicher Bauart und auch
nicht um ein Geschoss mit einem Zünder herkömmlicher Bauweise mit den notwendigen
und sehr aufwendigen (Primär/Sekundärsprengstoff trennenden) Sicherheitseinrichtungen.
Es handelt sich auch nicht um ein Geschoss, welches grundsätzlich einen PELE-Aufbau
entsprechend der DE 197 00 349 C1 aufweist. Es kann jedoch sehr vorteilhaft sein,
und bei den meisten Anwendungsfällen ist dies auch mit den ALP-Vorgaben zu vereinbaren,
wenn zum Beispiel in einer Wirkungskombination oder zur Sicherstellung einer Lateralwirkung
auch im inerten Falle in beabsichtigten und besonders vorteilhaften Anwendungen die
Eigenschaften eines passiven Lateralpenetrators der bekannten PELE-Bauart integriert
werden.
[0029] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen. Darin zeigen:
- Fig. 1A
- eine drallstabilisierte Version eines ALP;
- Fig. 1B
- eine aerodynamisch stabilisierte Version eines ALP;
- Fig. 2A
- Beispiele für Positionen der Hilfseinrichtungen zur Steuerung bzw. Auslösung und Sicherung
der druckerzeugenden Einrichtungen bei Pfeilgeschossen;
- Fig. 2B
- Beispiele für Positionen der Hilfseinrichtungen zur Steuerung bzw. Auslösung und Sicherung
der druckerzeugenden Einrichtungen bei Drallgeschossen;
- Fig. 3A
- ein erstes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen)
in Form eines starren Flügelleitwerks;
- Fig. 3B
- ein zweites Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen)
in Form eines Kegelleitwerks;
- Fig. 3C
- ein drittes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen)
in Form eines Sternleitwerks;
- Fig. 3D
- ein viertes Beispiel für eine Heck/Leitwerksform (zum Beispiel zur Aufnahme der Hilfseinrichtungen)
in Form eines Leitwerks mit gemischtem Aufbau;
- Fig. 4A
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form
einer kompakten druckerzeugenden Einheit im vorderen Mittelteil;
- Fig. 4B
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form einer kompakten Einheit im Heckbereich;
- Fig. 4C
- ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form einer kompakten Einheit im spitzennahen Bereich;
- Fig. 4D
- ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form einer kompakten Einheit in der Spitze;
- Fig. 4E
- ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form einer ausgedehnten schlanken Einheit im vorderen Bereich des Penetrators;
- Fig. 4F
- ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form einer durchgehenden schlanken Einheit;
- Fig. 4G
- ein siebentes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form von drei gleichmäßig verteilten kompakten Einheiten;
- Fig. 4H
- ein achtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form
einer Kombination einer kompakten Einheit im spitzennahen Bereich mit einer schlanken
Einheit;
- Fig. 4I
- ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form eines zweigeteilten Geschosses mit einer kompakten Einheit im hinteren Teil;
- Fig. 4J
- ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in
Form eines zweigeteilten Geschosses mit kompakten Einheiten in beiden Teilen;
- Fig. 4K
- ein elftes Ausführungsbeispiel einer Anordnung von druckerzeugenden Elementen in Form
eines zweigeteilten Geschosses mit einer kompakten Einheit in der Geschossspitze und
einer schlanken Einheit im hinteren Geschossteil;
- Fig. 5A
- ein Beispiel eines ALP-Geschosses mit einer Steuer/Sicherungs/Auslöse--einheit im
Spitzenbereich mit einer Steuer- und Signalleitung zur zweiten Einheit;
- Fig. 5B
- ein weiteres Beispiel eines ALP-Geschosses mit einer Steuer/Sicherungs/ Auslöseeinheit
im Heckbereich mit einer Steuer- und Signalleitung zur zweiten Einheit;
- Fig. 6A
- verschiedene Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
- Fig. 6B
- weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
- Fig. 6C
- noch weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen;
- Fig. 6D
- weitere Beispiele für Geometrien von druckerzeugenden Elementen mit Kegelspitzen und
Abrundungen;
- Fig. 6E
- ein Beispiel für die Kombination von zwei druckerzeugenden Elementen unterschiedlicher
Geometrie mit einem Übergangsbereich;
- Fig. 7
- verschiedene Beispiele für hohle druckerzeugende Elemente;
- Fig. 8A
- ein Beispiel für eine Anordnung miteinander verbundener druckerzeugender Elemente;
- Fig. 8B
- ein Beispiel für die Anordnung eines mit äußeren druckerzeugenden Elementen verbundenen
zentralen Penetrators;
- Fig. 9A
- den prinzipiellen Aufbau eines ALP-Geschosses mit drei hintereinander positionierten
Wirkzonen;
- Fig. 9B
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses
von Fig. 9A, bei dem alle drei Wirkzonen vor dem Erreichen des Ziels aktiviert werden;
- Fig. 9C
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses
von Fig. 9A, bei dem nur die vordere Wirkzone (gegebenenfalls auch die hintere Wirkzone)
vor dem Erreichen des Ziels aktiviert wird;
- Fig. 9D
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines ALP--Geschosses
von Fig. 9A, bei dem alle drei Wirkzonen erst bei Erreichen des Ziels aktiviert werden;
- Fig. 10
- eine Darstellung einer numerischen 2D-Simulation der Druckerzeugung mittels eines
schlanken zündschnurähnlichen Detonators gemäß Fig. 4F;
- Fig. 11
- eine Darstellung einer numerischen 2D-Simulation der Druckerzeugung mittels zweier
unterschiedlicher druckerzeugender Einheiten gemäß Fig. 4H;
- Fig. 12
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses gemäß der Erfindung mit zwei
axialen Zonen A und B unterschiedlicher geometrischer Ausgestaltung;
- Fig. 13
- ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit symmetrischem
Aufbau, zentralem druckerzeugendem Element sowie einem inneren und einem äußeren Druckübertragungsmedium,
im Querschnitt;
- Fig. 14
- ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einem exzentrisch
positionierten druckerzeugenden Element, im Querschnitt;
- Fig. 15A
- ein Ausrührungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einer exzentrisch
positionierten Druckerzeugungseinheit, sowie einem inneren gut druckverteilenden Medium
und einem äußeren Druckübertragungs--medium, in einer Querschnittsansicht entsprechend
Fig. 13;
- Fig. 15B
- im Querschnitt ein ähnliches Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der
Erfindung wie in Fig. 13, jedoch mit druckerzeugenden Elementen im äußeren Druckübertragungsmedium
und mit einem inneren Medium als Reflektor;
- Fig. 16A
- im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung
mit einem zentralen Penetrator mit druckerzeugenden Elementen im Penetrator und im
äußeren druckübertragenden Medium, die zum Beispiel getrennt ansteuerbar sind;
- Fig. 16B
- ein Ausführungsbeispiel eines aktiven Wirkkörpers gemäß der Erfindung mit einem zentralen
Penetrator und mit druckerzeugenden Elementen im äußeren druckübertragenden Medium,
im Querschnitt;
- Fig. 17
- einen Standardaufbau eines ALP-Geschosses im Querschnitt, der auch als Bezug für weitere
Ausführungsbeispiele verwendet wird;
- Fig. 18
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem zentralen
Penetrator mit sternförmigem Querschnitt und mehreren druckerzeugenden Elementen,
im Querschnitt;
- Fig. 19
- im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem
zentralen Penetrator mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt und mehreren
druckerzeugenden Elementen;
- Fig. 20
- im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung entsprechend
Fig. 9A mit vier Hüllensegmenten;
- Fig. 21
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit zwei lateral angeordneten
druckübertragenden Medien, im Querschnitt;
- Fig. 22
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem segmentierten
druckerzeugenden Element, im Querschnitt;
- Fig. 23
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit zwei unterschiedlichen,
lateral angeordneten Hüllenschalen, im Querschnitt;
- Fig. 24
- im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung entsprechend
Fig. 17 mit zusätzlichem äußeren Mantel;
- Fig. 25
- im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem
nicht kreisrunden Querschnitt;
- Fig. 26
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung mit einem sechseckigen
zentralen Teil entsprechend Fig. 17 und einem Splitterring aus vorgeformten Subgeschossen
oder Splittern mit nicht-kreisförmigem Querschnitt (z.B. auch mit PELE-Aufbau);
- Fig. 27
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus gemäß der Erfindung ähnlich wie in Fig.
26, aber mit einer weiteren Hülle;
- Fig. 28
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit vier Penetratoren (zum Beispiel in
PELE-Bauweise) und einer zentralen Druckerzeugungseinheit;
- Fig. 29
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit drei Penetratoren (zum Beispiel in
PELE-Bauweise) und drei im inerten Übertragungsmedium angeordneten Druckerzeugungseinheiten;
- Fig. 30A
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem massiven zentralen Penetrator
mit beliebigem Querschnitt und drei im inerten Übertragungs--medium angeordneten Druckerzeugungseinheiten;
- Fig. 30B
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus ähnlich dem von Fig. 30A, jedoch mit einem
massiven, Segmente bildenden Penetrator mit dreieckigem Querschnitt;
- Fig. 30C
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus im Querschnitt ähnlich dem von Fig. 30B,
jedoch mit einem dreieckigen hohlförmigen Körper;
- Fig. 30D
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus im Querschnitt mit einem kreuzförmigen Innenelement;
- Fig. 31
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem zentralen Penetrator
mit beliebigem Querschnitt, der selbst wieder als ALP ausgeführt ist;
- Fig. 32
- ein Ausführungsbeispiel für einer Druckerzeugungseinheit mit nicht--kreisförmigem
Querschnitt;
- Fig. 33
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit mehreren (hier drei) Einheiten (Segmenten)
über dem Querschnitt, die beispielsweise getrennt ansteuerbar sind;
- Fig. 34
- verschiedene Ausführungsbeispiele für Verdämmungen;
- Fig. 35
- ein Ausführungsbeispiel eines Penetrators mit Splitterkopf (gleichzeitig Verdämmung
für die Zündeinleitung) und konischem Mantel;
- Fig. 36
- ein Ausführungsbeispiel eines Penetrators mit Verdämmung (für die Zündeinleitung)
und konischem druckerzeugendem Element;
- Fig. 37
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit modularem Innenaufbau, der zum Beispiel
als Behälter für Flüssigkeiten ausgeführt ist;
- Fig. 38
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit Hüllensegmenten, die zum Beispiel getrennt
ansteuerbar sind;
- Fig. 39
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Aufbaus mit einem Mantel aus Subgeschossen;
- Fig. 40A
- eine Darstellung eines Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen ALP--Geschosses, die
den grundsätzlichen Aufbau zeigt, wobei der aktive Teil im Spitzenbereich vorgesehen
ist;
- Fig. 40B
- eine Fig. 40A entsprechende Darstellung eines dreiteiligen ALP-Geschosses, wobei der
aktive Teil im Mittelbereich vorgesehen ist;
- Fig. 40C
- eine Fig. 40A entsprechende Darstellung eines dreiteiligen ALP-Geschosses, wobei der
aktive Teil im Heckbereich vorgesehen ist;
- Fig. 40D
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen ALP-Geschosse, aber mit einer
aktiven Tandem-Anordnung;
- Fig. 41
- eine beispielhafte Darstellung zur Erläuterung der Separierung eines ALP--Geschosses;
- Fig. 42A
- ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, mit einem PELE-Penetrator;
- Fig. 42 B
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP--Geschosses, mit
einem ALP-Aufbau;
- Fig. 42C
- ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses als massives
aktives Spitzenmodul;
- Fig. 42D
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP--Geschosses, mit
einer mit Wirkmittel gefüllten Spitze;
- Fig. 42E
- ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, als Spitze mit
zurückgesetztem Druckübertragungsmedium (Hohlraum);
- Fig. 42F
- ein Ausführungsbeispiel einer Spitzengestaltung eines ALP-Geschosses, als Spitze mit
vorgezogenem Druckübertragungsmedium;
- Fig. 43A
- eine Darstellung einer 3D-Simulation, die ein ALP-Geschoss gemäß der Erfindung mit
kompakter Druckerzeugungseinheit und einem Liquid als Druckübertragungsmedium (entsprechend
Fig. 4C) sowie einem WS-Mantel zeigt;
- Fig. 43B
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung der Anordnung gemäß
Fig. 43A, 150 µsec nach der Zündung;
- Fig. 44A
- eine Darstellung 3D-Simulation eines ALP-Geschosses mit einer schlanken Druckerzeugungseinheit,
einem WS-Mantel und einem Liquid als Druckübertragungsmedium (entsprechend Fig. 4E);
- Fig. 44B
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung der Anordnung gemäß
Fig. 44A, 100 µsec nach der Zündung;
- Fig. 45A
- eine Darstellung einer 3D-Simulation eines prinzipiellen ALP-Aufbaus entsprechend
Fig. 4H mit diversen Druckübertragungsmedien;
- Fig. 45B
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Liquid als Druckübertragungsmedium
eingesetzt wurde;
- Fig. 45C
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Polyethylen (PE) als Druckübertragungsmedium
verwendet wurde;
- Fig. 45D
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 45A, 150 µsec nach der Zündung, wobei Aluminium als Druckübertragungsmedium
eingesetzt wurde;
- Fig. 46A
- eine Darstellung einer 3D-Simulation eines ALP-Aufbaus mit einem exzentrisch positionierten,
druckerzeugenden Element (Zylinder);
- Fig. 46B
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 46A, 150 µsec nach der Zündung, wobei ein Liquid als Druckübertragungsmedium
eingesetzt wurde;
- Fig. 46C
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 46A, 150 µsec nach der Zündung, wobei Aluminium als Druckübertragungsmedium
eingesetzt wurde;
- Fig. 47A
- eine Darstellung einer 3D-Simulation eines ALP-Aufbaus mit einem zentralen Penetrator
und einem exzentrisch positionierten, druckerzeugenden Element (Zylinder);
- Fig. 47B
- eine Darstellung einer 3D-Simulation für eine dynamische Zerlegung einer Anordnung
gemäß Fig. 47A, 150 µsec nach der Zündung;
- Fig. 48A
- ein Ausführungsbeispiel eines dreiteiligen, modularen, drallstabilisierten Geschosses
(oder Flugkörpers);
- Fig. 48B
- ein Ausführungsbeispiel eines vierteiligen, modularen, aerodynamisch stabilisierten
Geschosses (oder Flugkörpers);
- Fig. 48C
- ein Ausführungsbeispiel eines ALP-Geschosses mit zylindrischem oder konischem Teil
im aktiven Teil zur intensiveren lateralen Beschleunigung;
- Fig. 48D
- eine vergrößerte Darstellung des zylindrischen/konischen Teils des ALP-Geschosses
von Fig. 48C;
- Fig. 49A
- eine Darstellung eines Experiments, die einen WS-Zylindermantel vor und nach der aktiven
Zerlegung zeigt;
- Fig. 49B
- eine doppelbelichtete Röntgenblitzaufnahme der beschleunigten Splitter;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
[0030] In der DE 197 00 349 C1 werden Möglichkeiten der Ausgestaltung des Raumes innerhalb
der zerlegenden Hülle auch in Verbindung mit unterschiedlichen Werkstoffen aufgezeigt.
All diese Gestaltungsmerkmale können grundsätzlich in ein Wirkteil entsprechend der
vorliegenden Erfindung integriert werden. In Ergänzung hierzu sollen noch die konische
Gestaltung des druckerzeugenden Innenraumes genannt werden - vgl. Fig. 12, 34 und
42B - und die Aufteilung der Querschnittsfläche in Segmente mit zum Beispiel unterschiedlichen
druckübertragenden Materialien - vgl. Fig. 33. Außerdem ist, da der Druckaufbau getrennt
vorgenommen wird, die Palette der einzusetzenden Materialien praktisch unbegrenzt.
Vergleichbares gilt für die Abmessungen (Dicken) der beteiligten Komponenten
[0031] In der DE 197 00 349 C1 werden weiterhin einige Beispiele für die Ausgestaltung der
Splitter bzw. Subgeschosse erzeugenden oder abgebenden Hülle in Verbindung mit einem
Aufweitmedium - auch in Verbindung mit einem zentralen Penetrator - genannt. Dieser
technisch anspruchsvolle und äußerst variantenreiche Bereich lateral wirkender Geschosse
oder Gefechtsköpfe lässt sich durch den Einsatz druckerzeugender pyrotechnischer Einrichtungen
bis hin zu extremen Anwendungssituationen erweitern. Und dies gilt insbesondere bei
großkalibriger Munition und bei Gefechtsköpfen.
[0032] Wie bereits erwähnt, ist der Einsatzbereich bei aktiven lateralwirksamen Penetratoren
praktisch nicht begrenzt. Dabei sind die druckerzeugende Komponente und die ihr evtl.
zugeordneten Hilfseinrichtungen von besonderer Bedeutung. Es ist auch ein besonderer
Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Wirksamkeit eines ALP (Aktiver Lateralwirksamer
Penetrator) bereits bei technisch relativ einfachen Anordnungen vorteilhaft eingesetzt
werden kann.
[0033] Bezüglich der technischen Ausführung zur Auslösung der druckerzeugenden Elemente
ist zu unterscheiden zwischen einer einfachen Kontaktzündung, die bereits bei Geschossen
in verschiedenen Ausführungsformen angewandt wird und daher zur Verfügung steht, einer
verzögerten Zündung (ebenfalls bekannt), einer Annäherungszündung (z.B. durch Radaroder
IR-Technologie) und einer ferngesteuerten Zündung auf der Flugbahn beispielsweise
über ein Zeitglied.
[0034] Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass diese nicht an bestimmte
Systeme bzw. an deren Entwicklungsstand gebunden ist. Vielmehr gleicht diese durch
ihre universelle Einsatzfähigkeit und durch die technischen Gestaltungsmöglichkeiten
die noch eventuell je nach Entwicklungsstand zu verbessernden Eigenschaften bestimmter
Systeme weitgehend aus. Es kommt der vorliegenden Erfindung weiterhin zugute, dass
insbesondere in den letzten Jahren entscheidende Fortschritte in Bezug auf die Miniaturisierung
von Zündeinrichtungen in Verbindung mit elektronischen Verbesserungen und Neuentwicklungen
erzielt wurden. So sind zum Beispiel Systeme wie Electric Foil Initiation (EFI) und
eine ISL-Technologie bekannt, die derartige Funktionen bei sehr kleinen Abmessungen
(wenige Millimeter Durchmesser bei 1 bis 2 cm Länge) und kleinen Massen bei geringem
Energiebedarf erfüllen. Den geringsten Energiebedarf benötigen allerdings die einfachsten
Zündsysteme. Es muss also abgewogen werden zwischen notwendiger Sicherheit und Aufwand.
[0035] Grundsätzlich stellt die Spitze einen für die Leistungsfähigkeit eines Geschosses
wesentlichen Parameter dar. In der DE 197 00 349 C1 wird dieser Gesichtspunkt eingehender
behandelt. Dies gilt jedoch für das Einsatzszenario dort sehr viel ausgeprägter und
auch eingrenzender als für das mögliche Einsatzfeld der vorliegenden Erfindung. In
diesem Zusammenhang werden der Geschossspitze neben der Verminderung des außenballistischen
Widerstandes eher positive (unterstützende) Funktionen zugewiesen als negative, wie
beispielsweise das Eindringen oder die Auslösung einer Funktion behindernde Eigenschaften.
Als positive Beispiele können u.a. genannt werden: Spitze als Konstruktionsraum, absprengbare
Spitze, Spitze als vorgeschalteter Penetrator.
[0036] Das Wirkprinzip entsprechend der vorliegenden Erfindung eignet sich auch zur gezielten
Geschosszerlegung / räumlichen Begrenzung des Wirkabstandes zum Beispiel beim Verfehlen
eines Zieles oder bei der Auslegung von Übungsgeschossen. Hierbei können verdichtete
oder gepresste Materialien (Pulverpresslinge, Kunststoffe oder Faserwerkstoffe) als
Hüllenmaterial vorteilhaft zum Einsatz kommen, da diese entweder eine bei einer Druckbeaufschlagung
feine Verteilung erfahren oder in endballistisch praktisch unwirksame Partikel zerlegen.
Es kann auch nur ein Teil des Geschosses/Penetrators zerlegt/lateral beschleunigt
werden, so dass der Geschoss/Penetrator-Rest grundsätzlich noch funktionsfähig bleibt.
So können zum Beispiel auf dem Fluge mehrere Splitterebenen abgegeben werden, wie
dies in Fig. 9B veranschaulicht ist, oder es kann ein bestimmtes Teil unmittelbar
vor dem Auftreffen abgesprengt werden, wie dies beispielhaft in Fig. 9C dargestellt
ist.
[0037] Das ALP-Prinzip ist deshalb in besonderer Weise für Geschosse/Gefechtsköpfe mit Selbstzerlegungseinrichtungen
geeignet. So kann mit relativ geringem Aufwand bzw. mit einem sehr kleinen additiven
Volumeneinsatz bzw. Volumenverlust eine sichere Selbstzerlegung erreicht werden. Damit
ist es sogar grundsätzlich möglich, selbst bei schlanken KE-Geschossen ein System
zur Begrenzung der Wirkungstiefe vorzusehen.
[0038] Geschosse dieser Art eignen sich auch in besonderer Weise zur Bekämpfung anfliegender
Bedrohungen, wie zum Beispiel Gefechtsköpfe oder TBMs (Tactical Ballistic Missiles)
oder auch Kampf- oder Aufklärungsdrohnen. Letzteren wird auf dem Gefechtsfeld eine
zunehmende Bedeutung beigemessen. Sie sind mit Direkttreffern nur schwer zu bekämpfen.
Auch herkömmliche Splittergeschosse sind praktisch auf Grund der Begegnungssituation
mit Drohnen und der Splitterverteilung wenig effizient. Die Wirkungsweise der vorliegenden
Erfindung in Kombination mit einer entsprechenden Auslöseeinheit verspricht hier jedoch
eine sehr effektive Einsatzmöglichkeit.
[0039] Eine Geschosskonzeption entsprechend der vorgeschlagenen Erfindung eignet sich auch
in besonderem Maße zum Einsatz in mittels Raketen (Booster) beschleunigten Penetratoren
oder als Wirkkomponente raketenähnlicher Flugkörper. Diese können beispielsweise neben
dem klassischen Anwendungsbereich großkalibriger Rohrwaffen bei der Bekämpfung von
See-Zielen und als Bordraketen von Kampfflugzeugen eingesetzt werden.
[0040] In den Fig. 2-9 und 12-41 ist eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen aufgeführt.
Diese haben die Aufgabe, die Möglichkeiten des Wirkprinzips entsprechend der vorliegenden
Erfindung nicht nur zu erläutern, sondern dem Fachmann auch eine Vielzahl technischer
Lösungsmöglichkeiten bei der Konzeption von aktiven lateralwirkenden Penetratoren
zu vermitteln.
[0041] In den Fig. 2A und 2B sind Beispiele für die Positionen von Hilfseinrichtungen des
aktiven Teiles eingezeichnet. Die in Fig. 2A dargestellte aerodynamisch stabilisierte
Version ist in zwei getrennte Module aufgeteilt, um zu erläutern, dass insbesondere
bei längeren Penetratoren oder vergleichbaren Wirkungsträgern, wie z.B. raketenbeschleunigten
Penetratoren, auch eine Unterteilung der aktiven Komponenten oder eine Mischung mit
anderen Wirkungsträgern möglich ist, wie dies auch in den Fig. 48A und 48B angedeutet
ist. Bevorzugte Positionen sind hier der Spitzenbereich 11A, der vordere Bereich des
ersten aktiven lateralwirksamen Geschossmoduls 11B, der hintere Bereich des aktiven
lateralwirksamen Geschossmoduls 11E, der vordere 11F, mittlere 11C und der hintere
Bereich 11D des zweiten aktiven lateralwirksamen Geschossmoduls bzw. des Geschosshecks
oder der Mittelbereich zwischen den Modulen 11G.
[0042] Bei der in Fig. 2B dargestellten drallstabilisierten Version werden sich die Positionen
der Hilfseinrichtungen vorzugsweise im Spitzenbereich 11A, im vorderen Geschossbereich
11B oder im Heckbereich 11E befinden. Weiterhin kann eine Empfangseinheit (Hilfseinrichtung)
auch in dem Raum 11H zwischen dem ALP und der Außenhülle angeordnet sein.
[0043] Bei beiden Geschossversionen kann der verbleibende Teil der Spitze hohl oder gefüllt
sein (etwa mit einem Wirkstoff). Bei einer unterkalibrigen Auslegung des Wirkteils
kann der Zwischenraum bis zur Außenhaut auch für zusätzliche Wirkungsträger oder als
Konstruktionsraum für Zusatzeinrichtungen genutzt werden.
[0044] Durch den Einsatz spezieller Leitwerksgeometrien können größere Volumina für die
Integration von Hilfseinrichtungen geschaffen werden. In den Fig. 3A bis 3D sind einige
Beispiele zusammengestellt. So zeigt Fig. 3A das insbesondere zu Vergleichszwecken
aufgenommene Flügelleitwerk 13A. Fig. 3B zeigt ein Kegelleitwerk 13B, Fig. 3C ein
Sternleitwerk 13D und Fig. 3D eine Mischung aus Flügel- und Kegelleitwerk 13D. Es
sind auch gelochte Kegelleitwerke denkbar ebenso wie aus Ringflächen gebildete Leitwerke
oder sonstige Stabilisierungseinrichtungen.
[0045] In den Fig. 4A bis 4K sind grundsätzliche Positionen und Strukturen des druckerzeugenden
Elements bzw. der druckerzeugenden Elemente von aktiven lateralwirksamen Penetratoren
zusammengestellt. So zeigen die Fig. 4A und 4B derartige pyrotechnische Einrichtungen
in kompakter Bauweise (vgl. Ausführungsbeispiele in den Fig. 6A, 6B und 6D) im vorderen
Zentralbereich bzw. im hinteren Geschossbereich bzw. Heckbereich, und Fig. 4C und
4D im spitzennahen bzw. im Spitzenbereich. In Fig. 4E erstreckt sich ein schlankes
druckerzeugendes Element etwa über die vordere Hälfte des Penetrators, in Fig. 4F
über die gesamte Penetratorlänge. Die Anordnung von Fig. 4C entspricht dem Simulationsbeispiel
in Fig. 43A/B, die Anordnung von Fig. 4E dem Simulationsbeispiel in Fig. 44A/B.
[0046] Fig. 4G stellt den Fall dar, dass sich mehrere druckerzeugende Elemente in einem
Penetrator/Geschoss/Gefechtskopf befinden, wie dies auch in den Darstellungen von
Fig. 9 der Fall ist.
[0047] In Fig. 4H befinden sich in einem einteiligen ALP zwei unterschiedliche druckerzeugende
Elemente (vgl. numerische Simulationen in Fig. 46A bis 46D).
[0048] Die Fig. 4I bis 4K stehen für zweiteilige ALP-Geschosse. So zeigt Fig. 41 als Beispiel
einen zweiteiligen ALP mit einem aktiven Teil im hinteren Element/Modul, während sich
in Fig. 4J kompakte druckerzeugende Elemente in beiden Geschossteilen befinden. Diese
können getrennt oder auch einzeln angesteuert werden. Fig. 4K zeigt gemischte druckerzeugende
Elemente (eine kompakte Druckerzeugungseinheit in der Spitze und eine schlanke Einheit
im hinteren Teil) zum Erzielen bestimmter Zerlegungen, die in der Regel von der Art
des zu bekämpfenden Ziels und der beabsichtigten Wirkung bestimmt werden.
[0049] Selbstverständlich ist die Anzahl der hintereinanderzuschaltenden aktiven Module
grundsätzlich nicht eingeschränkt und wird allein durch konstruktive Gegebenheiten
wie beispielsweise der zur Verfügung stehenden Baulänge, dem Einsatzszenario wie vornehmlich
Splitter- oder Subgeschoss-Abgabe und der Art des Geschosses oder Gefechtskopfes vorgegeben.
[0050] Aus Gründen einer einfachen Fertigung sowie Handhabung und insbesondere wegen der
praktisch beliebigen Gestaltungsmöglichkeiten werden überwiegend Sprengstoff-Module
als druckerzeugende Elemente zum Einsatz kommen. Es sind jedoch grundsätzlich auch
andere druckerzeugende Einrichtungen denkbar. Als Beispiel soll hier eine chemische
Druckerzeugung durch einen Airbaggasgenerator genannt werden. Auch ist die Kombination
eines pyrotechnischen Moduls mit einem Druck- bzw. Volumen erzeugenden Element denkbar.
[0051] In den Fig. 5A und 5B sind Beispiele für die Verknüpfung/Verbindung diverser druckerzeugender
Elemente in einem einzigen Geschoss aufgezeigt. Diese Verbindung 44 kann zum Beispiel
mittels einer Signalleitung/Übertragungsladung/Zündleitung/Zündschnur oder drahtlos
mit oder ohne zeitliche Verzögerung erfolgen. Selbstverständlich sind hier nur einige
wenige repräsentative Möglichkeiten aufgezeigt, die Kombinationsmöglichkeiten sind
praktisch unbegrenzt.
[0052] Sind in Fig. 4A bis 4K Beispiele für die Anordnung von druckerzeugenden Elementen
bei aktiven lateralwirksamen Penetratoren aufgezeigt, so werden die Kombinationsmöglichkeiten
durch die in den Fig. 6A bis 6E dargestellten Beispiele für druckerzeugende Elemente
noch entsprechend erweitert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden dabei die druckerzeugenden
Elemente in einer im Vergleich zu deren Ausführung vergrößerten Darstellung gezeigt.
[0053] So zeigt Fig. 6A vier Beispiele für kompakte, örtlich konzentrierte Elemente (auch
Detonatoren), zum Beispiel ein kugelförmiges Teil 6K, ein kurzes zylindrisches Teil
6A in der Größenordnung Länge L zu Durchmesser D von L/D≈1; Teil 6G zeigt als weiteres
Beispiel einen kurzen Kegelstumpf, und Teil 6M einen spitzen, schlanken Kegel. In
Fig. 6B sind als Beispiele ein kurzes druckerzeugendes Element 6B mit L/D etwa zwischen
2 und 3 und ein schlankes druckerzeugendes Element 6C dargestellt. Dabei kann es sich
beispielsweise um eine Sprengschnur oder einen zündschnurähnlichen Detonator handeln
(L/D größer etwa 5).
[0054] Als weiteres Beispiel wird in Fig. 6C ein scheibenförmiges Element 6F gezeigt. Selbstverständlich
sind auch Kombinationen mit den gezeigten oder mit weiteren Elementen denkbar, wie
es an Beispiel 6P gezeigt wird.
[0055] In Fig. 6D sind Ausführungsbeispiele für den Fall dargestellt, dass mittels einer
geeigneten Gestaltung der pyrotechnischen Elemente besonders im vorderen Teil eines
Penetrators oder im Spitzenbereich den sie umgebenden Teilen eine vornehmlich radiale
Geschwindigkeitskomponente erteilt werden soll. Dies geschieht vorzugsweise über eine
konische Gestaltung der Spitze der druckerzeugenden Elemente 6H, 60, 6N oder über
eine Abrundung 6Q.
[0056] Es kann auch von besonderem Vorteil sein, je nach gewünschter Wirkung bzw. Zerlegung
eines Geschosses mehrere druckerzeugende Elemente zusammenwirken zu lassen. So zeigt
Fig. 6E die Verbindung eines kurzen, stark lateral wirkenden Zylinders 6A mit einem
schlanken, langen Element 6C durch ein Übergangsteil 6I. Mittels derartiger Anordnungen
können je nach gewähltem Druckübertragungsmedium unterschiedliche Lateralgeschwindigkeiten
auch in einem zylindrischen Geschossteil erzeugt werden.
[0057] Fig. 7 zeigt Beispiele für hohle druckerzeugende/pyrotechnische Komponenten. Dabei
kann es sich um ringartige Elemente 6D oder um Hohlzylinder handeln. Diese können
offen (6E) oder teilweise geschlossen (6L) sein.
[0058] Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass zur vollen Entfaltung der Wirkung/
Zerlegung nur ein massenmäßig kleiner Teil an druckerzeugendem Mittel benötigt wird.
So haben sowohl die numerischen Simulationen als auch die durchgeführten Experimente
bestätigt, dass zum Beipsiel bei großkalibrigen Geschossen (Penetratordurchmesser
> 20 mm) nur wenige Millimeter dicke Sprengstoffzylinder in Verbindung mit einem Liquid
oder mit PE für eine sehr effiziente Zerlegung ausreichen.
[0059] Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit von aktiven lateralwirksamen Geschosse oder Gefechtsköpfen
über die beschleunigenden Komponenten ist in den Fig. 8A und 8B dargestellt.
[0060] So ist in Fig. 8A ein Querschnitt 142 als Beispiel für vier außerhalb des Zentrums
im Druckübertragungsmedium 4 positionierte druckerzeugende Elemente 25A (beispielsweise
in einer Ausführung entsprechend 6C), die über eine Leitung 28 verbunden sind, skizziert.
Eine derartige Möglichkeit ist im Zusammenspiel mit den Fig. 15, 16B, 18, 19, 29,
30A bis 30D und auch 31 bzw. 33 zu sehen.
[0061] In Fig. 8B ist als Querschnitt 143 ein Beispiel für ein zentrales druckerzeugendes
Modul 26 dargestellt, das über die Leitungen 27 mit über dem Querschnitt im Druckübertragungsmedium
4 positionierten weiteren druckerzeugenden Elementen 25B verbunden ist.
[0062] Mit den in den Fig. 2 bis 7 dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispielen für
den axialen Geschossaufbau und die Variationsmöglichkeiten bei den druckerzeugenden
Elementen kann bereits an dieser Stelle, d.h. noch ohne besondere Berücksichtigung
weiterer Parameter wie z.B. diverse Druckübertragungsmedien, besondere radiale Aufbauten
oder konstruktiv vorgegebene Details der entscheidende Vorteil aktiver lateral wirkender
Penetratoren am Beispiel der Fig. 9A bis 9D deutlich gemacht werden.
[0063] Bei den Überlegungen im Zusammenhang mit aktiven lateralwirksamen Penetratoren ist
es zweckmäßig, die entsprechenden Abstandsbereiche zum Ziel zu definieren, da der
Literatur keine allgemein festgelegten Werte zu entnehmen sind. Es kann unterschieden
werden zwischen dem unmittelbaren Nahbereich (Zielentfernung kleiner als 1 m), dem
zielnahen Bereich (1 bis 3 m), dem zielnäheren Bereich (3 bis 10 m), dem mittleren
Entfernungsbereich (10 bis 30 m), größeren Zielabständen (30 bis 100 m), dem zielferneren
Bereich (100 bis 200 m) und großen Zielabständen (größer 200 m).
[0064] Fig. 9A zeigt das nicht maßstäblich (vergrößert) dargestellte Bezugsgeschoss 17A.
Es soll im zylindrischen Teil aus drei in erster Näherung gleich ausgelegten aktiven
Modulen 20A, 19A und 18A aufgebaut sein (vgl. Fig. 4G), die in unterschiedlichen Positionen
zu den drei ausgewählten Zielbeispielen 14, 15, 16 ausgelöst werden.
[0065] In Fig. 9B ist der Fall dargestellt, dass das Geschoss 17A in einem näheren Bereich
vor dem Ziel (hier etwa 5 Geschosslängen) derart aktiviert wird, dass sich die drei
Stufen 18A, 19A und 20A zeitlich hintereinander zerlegen. Der Restpenetrator 17B nach
dem Zerlegen des Moduls 18A besteht also noch aus den beiden aktiven Modulen 20A und
19A, das vordere Modul 18A hat sich zu einem Splitterring 18B zerlegt. Nach einer
weiteren Annäherung an das Ziel 14, welches hier zum Beispiel aus drei Einzelplatten
besteht, hat sich beim Restprojektil 17C der Splitterring 18B zum Ring 18C aufgeweitet
und das Modul 19A hat bereits den Splitter- oder Subgeschoss-Ring 19B gebildet. Das
rechte Teilbild stellt den Zeitpunkt dar, zu dem sich aus dem Splittemng 18C durch
weitere laterale Ausbreitung der Ring 18D gebildet hat, aus dem Splitterring 19B der
zweiten Stufe 19A der Splitterring 19C und aus der Stufe 20A des Restgeschosses 17C
der Splitter- oder Subgeschoss-Ring 20B. Selbstverständlich nehmen dabei die Splitterdichten
entsprechend der geometrischen Verhältnisse ab.
[0066] Damit veranschaulicht dieses Beispiel das große laterale Leistungsvermögen von derartigen
aktiven lateralwirksamen Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung. Aus
den bisher dargelegten technischen Einzelheiten kann auch leicht abgeleitet werden,
dass zum Beispiel über die Auslöseentfernung oder durch eine entsprechende Ausgestaltung
der beschleunigenden Elemente noch eine sehr viel größere Fläche beaufschlagt werden
kann. Außerdem kann zum Beispiel die Zerlegung derart eingerichtet werden, dass eine
gewünschte Restdurchschlagsleistung zumindest der zentralen Splitter noch sichergestellt
bleibt. Derart aufgebaute Penetratoren eignen sich demnach besonders für relativ leichte
Zielstrukturen wie beispielsweise gegen Flugzeuge, ungepanzerte oder gepanzerte Hubschrauber,
ungepanzerte oder gepanzerte Schiffe und leichtere Ziele/ Fahrzeuge allgemein, insbesondere
auch ausgedehnte Bodenziele.
[0067] Fig. 9C zeigt ein zweites repräsentatives Beispiel für eine gesteuerte Geschosszerlegung.
Hierbei wird das Geschoss 17A erst im Nahbereich des Zieles aktiviert, das hier aus
einer dünnen Vorpanzerung 15A und einer dickeren Hauptpanzerung 15 bestehen soll.
Der vordere aktive Teil 18 A des Geschosses 17A hat bereits den Splitter- oder Subgeschoss-Ring
18B gebildet; der sich im weiteren Verlauf zum Ring 18C erweitert, welcher die Vorplatte
15A großflächig belastet. Der Restpenetrator 17B trifft auf die Vorpanzerung 15A auf.
Er kann beispielsweise als inertes PELE-Modul wirken und schlägt dabei den Krater
21A in den Hauptpanzer 15, wobei sich der zweite Teil 19A verbraucht. Das restliche
Geschossmodul 20A kann nunmehr durch das von vom Penetratorteil 19A gebildete Loch
21 A hindurchtreten und - entweder inert oder aktiv - auf der Zielinnenseite den Krater
21B verdrängen. Dabei werden auch größere Kratersplitter geformt und in das Zielinnere
beschleunigt.
[0068] In Fig. 9D trifft das Geschoss 17A direkt auf das bei diesem Beispiel als massiv
angenommene Ziel 16 auf. Hier soll das Modul 18A für den unmittelbaren Nahbereich
aktiv (z.B. Auslösung durch Spitzenberührung) ausgelegt sein, so dass es einen gegenüber
dem Beispiel in Fig. 9C vergleichsweise größeren Krater 22A bildet. Durch diesen kann
zum Beipsiel das nachfolgende Modul 19A in das Zielinnere hindurchfliegen. Bei dem
gezeigten Kraterbild wurde angenommen, dass auch das dritte Modul 20A beim Auftreffen
oder über ein Verzögerungsglied aktiviert wurde und damit einen sehr großen Kraterdurchmesser
22B bildet und entsprechende Restwirkungen (Wirkungen nach dem Durchschlag) erbringt.
[0069] Es wurde beispielsweise experimentell nachgewiesen, dass bei inerten PELE-Penetratoren
gegenüber schlanken, homogenen Pfeilgeschossen bei einer der Durchschlagsleistung
des erfindungsgemäßen ALP entsprechenden Plattendicke ein um den Faktor 7 bis 8 mal
größeres Kratervolumen verdrängt werden kann. Diese Erkenntnis wurde beispielsweise
in dem ISL-Bericht S-RT 906/2000 (ISL: Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis)
ausführlich offenbart.
[0070] Bei einem aktiven Modul kann dieser Wert noch erheblich größer werden. Es ist dabei
allerdings zu beachten, dass nach dem Cranz'schen Modellgesetz das verdrängte Kratervolumen
pro Energieeinheit in erster Näherung konstant ist. Dies bedeutet, dass eine hohe
Lateralwirkung in der Regel mit einem Verlust an Eindringtiefe verbunden ist. Insgesamt
wird sich aber bei der Mehrzahl der auftretenden Fälle eine insgesamt positive Bilanz
allein schon dadurch ergeben, dass die großflächige Zielbelastung in der Nähe des
Ausschusses (aufgrund einer von der Rückseite ausgehenden Entlastung) ein gegenüber
dem Verdrängen im Zielinneren energetisch sehr viel günstigeres Stanzen zur Folge
hat. Insbesondere bei dünneren Mehrplattenzielen kann sich dabei eine Gesamtdurchschlagsleistung
(durchschlagene Gesamtzielplattendicke) ergeben, die durchaus mit der Durchschlagsleistung
kompakterer oder gar massiver Penetratoren in homogenen oder quasihomogenen Zielen
zu vergleichen ist. Aber auch bei homogenen Zielplatten kann bei lateralwirksamen
Penetratoren mit einer vergleichsweise hohen Durchschlagsleistung gerechnet werden,
da Stanzen im Bereich des Ausschusskraters begünstigt bzw. früher eingeleitet wird.
[0071] Auch hier wird wieder offensichtlich, dass mit Geschossaufbauten entsprechend der
Erfindung eine nahezu beliebige Palette zur Verfügung steht, um gewünschte Wirkungen
entsprechend des vorliegenden oder zu erwartenden Zielszenarios in einer bisher nicht
bekannten Bandbreite zu erzielen.
[0072] Wie bereits erwähnt, eröffnet die Auswahl druckübertragender Medien ein weiteres
Parameterfeld hinsichtlich einer optimalen Auslegung nicht nur bei einem vorgegebenen
Zielspektrum, sondern auch hinsichtlich eines Geschosskonzeptes mit grundsätzlich
größtmöglicher Anwendungsbandbreite. Es wird zwar bei den hier aufgeführten Beispielen
und den entsprechenden Erläuterungen von inerten Druckübertragungsmedien ausgegangen,
aber selbstverständlich können auch in bestimmten Fällen reaktionsfähige Materialien
oder den Lateraleffekt unterstützende Wirkmedien derartige Funktionen übernehmen.
[0073] Neben den bereits genannten inerten Druckübertragungsmedien kommen auch Materialien
mit besonderem Verhalten unter Druckbelastung wie beispielsweise glasartige oder polymere
Werkstoffe in Betracht.
[0074] In diesem Zusammenhang soll auch auf die Ausführungen in der DE 197 00 349 C1 verwiesen
werden. Diese sind auf den vorliegenden Fall nicht nur in vollem Umfang zu übertragen,
sondern es ergibt sich durch die Besonderheiten der vorliegenden Erfindung auch noch
eine sehr viel größere Palette in Frage kommender Werkstoffe wie z.B. duktile Metalle
höherer Dicht bis hin zu Schwermetallen, organische Substanzen (z.B. Zellulose, Öle,
Fette oder biologisch abbaubare Produkte) oder in bestimmtem Umfang kompressible Materialien
unterschiedlichster Festigkeiten und Dichten. Einige können noch zusätzliche Effekte
bewirken, wie zum Beispiel die Volumenzunahme bei Entlastung im Falle von Glas. Selbstverständlich
sind auch Mischungen und Gemenge denkbar, ebenso wie Pulverpresslinge oder Materialien
mit pyrotechnischen Eigenschaften und das Einbringen oder Einbetten weiterer Stoffe
oder Körper in den Bereich des Übertragungsmediums bzw. der Druckübertragungsmedien,
soweit dadurch die Funktionssicherheit nicht unzulässig eingeschränkt wird. Durch
die Art, Masse und Formgebung der druckerzeugenden Medien ist der Gestaltungsspielraum
dabei praktisch unbegrenzt.
[0075] Fig. 10 zeigt zehn Teilbilder einer numerische 2D-Simulation von der Druckausbreitung
bei einem schlanken Druckerzeugungselement (Sprengstoffzylinder) 6C in einem Penetratoraufbau
nach Fig. 1B (Teilbild 1) - vgl. Fig. 4F und 44A/B. Die Detonationsfront 265 läuft
durch den Sprengstoffzylinder (Detonationsschnur) 6C und breitet sich in dem Liquid
4 als Druckaufbauwelle (Druckausbreitungsfront) 266 aus (Teilbilder 2 bis 5). Der
Winkel der Druckausbreitungsfront 266 wird dabei von der Schallgeschwindigkeit im
Druckübertragungsmedium 4 bestimmt.
[0076] Nachdem der Zylinder durchdetoniert ist, breitet sich die Welle 266 mit der Schallgeschwindigkeit
des Mediums 4 weiter aus (hier deutlich langsamer, vgl. Teilbilder 6 und 7). Ab Teilbild
5 sind die von der Innenwand der Hülle 2B reflektierten Wellen 272 zu erkennen. Aufgrund
der von der Hülle 2B reflektierten Wellen 272 kommt es zu einem raschen Druckausgleich
(Teilbilder 8 bis 9), ein fortgeschrittener Druckausgleich 271 ist in Teilbild 10
erkennbar. Als Reaktion beginnt sich die Hüllenwand elastisch aufzudehnen, bei ausreichender
Wellenenergie bzw. entsprechendem Druckaufbau wird sie sich plastisch 274 aufweiten.
Die dynamischen Werkstoffeigenschaften entscheiden dabei über die Art und Weise der
Hüllenverformung wie zum Beispiel die Bildung unterschiedlicher Splittergrößen und
Subgeschoss-Formen.
[0077] Das gezeigte Simulationsbeispiel mit einem relativ dünnen Sprengstoffzylinder demonstriert
eindrucksvoll den dynamischen Aufbau eines Druckfeldes im Druckübertragungsmedium
zur Hüllenzerlegung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Mit der geometrischen
Gestaltung, der Wahl des druckerzeugenden Elementes und den eingesetzten Werkstoffen
gibt es eine Vielzahl von Parametern zur Erzielung optimaler Wirkungen.
[0078] Fig. 11 zeigt zehn Teilbilder einer numerische 2D-Simulation von der Druckausbreitung
bei einem Aufbau des druckerzeugenden Elementes nach Fig. 4H (Teilbild 1) - vgl. Fig.
6B, 6E und 45A bis 45D. Mit diesem Beispiel soll der Einfluss unterschiedlicher Sprengstoffgeometrien
und ihr Zusammenspiel veranschaulicht werden.
[0079] Teilbild 2 zeigt die Detonationsfront 269 des Sprengstoffzylinders 6B und die sich
im Medium 4 ausbreitende Druckwelle 266. In Teilbild 3 läuft die Detonationsfront
265 in den hier sehr schlanken Sprengstoffzylinder 6C. Auf den Teilbildern 4 und 5
ist der Übergang 270 der Druckwellen des kurzen Zylinders 267 und der Druckwellen
der Sprengschnur 268 zu erkennen. Ebenso die bereits von der Hüllen-Innenwand zurücklaufenden
Wellen 272. In den Teilbildern 6 bis 10 erfolgt die Reaktion auf der Seite der Sprengschnur
wie in Fig. 10 beschrieben. Aufgrund des geringeren Durchmessers des Sprengstoffzylinders
bzw. der Sprengschnur ist das Wellenbild ausgeprägter und der Druckausgleich erfolgt
zeitlich gestreckt. Die Teilbilder zeigen ebenfalls, dass das vom kurzen, dickeren
Sprengstoffzylinder 6B gebildete Druckfeld über den gesamten dargestellten Zeitrum
noch örtlich begrenzt bleibt und dass lediglich eine Druckfront 267 nach rechts durch
den Innenraum läuft. Diese kann bei entsprechender Auslegung selbstverständlich auch
allein für bestimmte Zerlegungseffekte im rechten Teil der Hülle herangezogen werden.
Entsprechend findet auch auf der Außenseite der Hülle 2B eine ausgeprägtere Beulung
275 statt, die bereits zu diesem Zeitpunkt deutlich zu erkennen ist. Ob die Belastung
für ein Aufreißen der Hülle ausreichend ist, kann beispielsweise mittels einer 3D-Simulation
überprüft werden (vgl. Fig. 45A bis 45D).
[0080] Durch ein pastöses, zumindest bei der Einbringung quasi-flüssiges oder z.B. polymeres
oder sonstwie zumindest vorübergehend plastisch oder fließfähig gemachtes Druckübertragungsmedium
ist auf technisch besonders einfache Weise nahezu jede beliebige Innenform/Innenstruktur
zu realisieren. Auch sind damit große konstruktive oder fertigungstechnische Vorteile
verbunden, wie zum Beispiel das Einbetten oder Eingießen von Zündern oder Wirkteilen
auf eine Weise, die auf mechanische Art oft überhaupt nicht möglich wäre ("raue" Innenzylinder,
Ausformungen auf der Innenseite und dergleichen). Zur Beschaffenheit der inneren Oberflächen,
z.B. aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten, können die Fig. 18 bis 21 mit den
erläuternden Textstellen in der Patentschrift DE 197 00 349 C1 herangezogen werden.
[0081] Ausgestaltungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind sowohl in lateraler als
auch in axialer Richtung möglich. Im Folgenden werden für beide Fälle Beispiele angeführt,
wobei auch vorteilhafte Kombinationen denkbar sind.
[0082] Fig. 12 zeigt als Beispiel ein aktives lateralwirksames Geschoss 23 mit zwei axial
hintereinandergeschalteten Zonen A und B mit jeweils einem pyrotechnischen Element
118, 119, einem (z.B. unterschiedlichen) druckübertragenden Medium 4A, 4B und den
(auch jeweils eigenen) Splitter/Subgeschosse erzeugenden Hüllen 2C, 2D in unterschiedlicher
Ausgestaltung, sowie einer dritten Zone C. Die Zone C repräsentiert zum Beispiel eine
sich verjüngende Hülle 2E mit einem im hinteren Bereich entsprechend gestalteten pyrotechnischen
Element 6G, das z.B. von dem Druckübertragungsmedium 4C umgeben sein kann - oder auch
eine Verjüngung im Übergangsbereich zur Spitze eines Geschosses.
[0083] Die in Fig. 12 dargelegten Ausführungsbeispiele sind deshalb technisch interessant,
weil sie eine Möglichkeit aufzeigen, das gewöhnlich zur Totmasse zählende Heck oder
die Spitze als Splittermodul zu gestalten. In Anbetracht der Tatsache, dass bei üblichen
Geschossgeometrien sowohl die Spitzenlänge als auch der konische Heckbereich durchaus
2 Penetratordurchmesser/Flugdurchmesser betragen kann, wird durch eine entsprechende
Auslegung ein erheblicher Teil des Geschosses einer effizienten Leistungsumsetzung
zugeführt.
[0084] Fig. 13 steht für ein Ausführungsbeispiel 144 mit einem Querschnitt und symmetrischem
Aufbau, einem zentralen Sprengstoffzylinder 6C sowie einem inneren 4D und einem äußeren
Druckübertragungsmedium 4E und einer Splitter/Subgeschosse erzeugenden oder abgebenden
Hülle 2A/2B. Dabei ist es durchaus denkbar, dass insbesondere durch Variation der
inneren Komponente 4D besondere Effekte zu erzielen sind. So kann sich das Medium
4D zum Beispiel verzögernd auf die Druckübertragung auswirken oder auch beschleunigend
bzw. bei der Wahl entsprechender Materialien die Druckwirkung noch unterstützen. Weiterhin
kann über die Verteilung der Fläche zwischen 4D und 4E die mittlere Dichte dieser
beiden Komponenten variiert werden, was bei der Auslegung von Geschossen von Bedeutung
sein kann.
[0085] Nicht zuletzt aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten stellt sich die Frage nach
notwendigen Toleranzen oder sonstigen kostenintensiven (z.B. weil technisch schwierigen
oder aufwendigen) Einzelheiten. Es ist ein weiterer gravierender Vorzug der vorliegenden
Erfindung, dass sowohl bezüglich der hier eingesetzten Werkstoffe als auch bezüglich
der Fertigungstoleranzen, zumindest soweit es die Wirkung betrifft, nur vergleichsweise
geringe Anforderungen zu stellen sind. Ein weiterer, in diesem Zusammenhang besonders
großer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei einer Reihe druckübertragender Medien
die Position des druckerzeugenden Moduls (zumindest bei ausreichender Dicke des diesen
umgebenden druckübertragenden Mediums) nahezu beliebig gewählt werden kann.
[0086] So zeigt Fig. 14 ein Beispiel 145 für ein exzentrisch positioniertes druckerzeugendes
pyrotechnisches Element 84 (vgl. numerische 3D-Simulationen in Fig. 46A bis 46C).
[0087] Fig. 15A zeigt als Beispiel einen ALP-Querschnitt 30 analog zu Fig. 13, jedoch mit
einem exzentrisch positionierten, druckerzeugenden Element 32 (z.B. Sprengstoffzylinder
6C) sowie einem inneren (4F) und einem äußeren Druckübertragungsmedium 4G und einer
Splitter/Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hülle 2A/2B. Die innere Komponente
4F sollte vorzugsweise aus einem gut druckverteilenden Medium, beispielsweise einem
Liquid oder PE bestehen (vgl. Erläuterungen zu Fig. 31). Ansonsten gilt bezüglich
der beiden Komponenten der bereits zur Fig. 13 ausgeführte Sachverhalt. Bei entsprechender
Auslegung des Mediums 4G kann es aber auch interessant sein, gezielt asymmetrische
Effekte zu erzielen. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die massereichere
Seite des inneren Druckübertragungsmediums 4F als Verdämmung für das druckerzeugende
Element 32 wirkt und damit eine Richtungsorientierung erzielt wird (vgl. hierzu auch
den Kommentar zu Fig. 30B und Fig. 33).
[0088] Es liegt nun nahe, mittels dieses bekannten Vorteils zwei Konzeptionen zu verfolgen,
zum Beispiel einen weitgehenden Druckausgleich oder eine örtlich gewünschte Druckverteilung.
Insbesondere bei mehreren pyrotechnischen Elementen am Umfang ergeben sich hierdurch
wirkungstechnisch interessante Möglichkeiten.
[0089] So zeigt Fig. 15B einen Aufbau 31 ähnlich Fig. 13, jedoch mit einer Druckerzeugungseinheit
(z.B. entsprechend 6C) im inneren Druckübertragungsmedium 4H und druckerzeugenden
Elementen 35 (hier z.B. drei) im äußeren Druckübertragungsmedium 4I, welche beispielsweise
getrennt angesteuert werden können. Selbstverständlich sind auch Aufbauten ohne die
zentrale Komponente denkbar.
[0090] Es ist von besonderem Vorteil, dass bei Geschossen oder Penetratoren entsprechend
der vorliegenden Erfindung große Lateralwirkungen mit relativ hohen Durchschlagsleistungen
zu kombinieren sind. Dies kann grundsätzlich über eine insgesamt hohe spezifische
Querschnittsbelastung (Grenzfall ist der homogene Zylinder entsprechender Dichte und
Länge) oder über flächenmäßig partiell bewirkte hohe Querschnittsbelastungen erreicht
werden. Beispiele hierfür sind massive/dickwandige Hüllen oder eingebrachte, vornehmlich
zentral positionierte Penetratoren hoher Schlankheitsgrade (zur Steigerung der Durchschlagsleistung
möglichst aus Materialien hoher Härte, Dichte und/oder Festigkeiten wie z.B. gehärteter
Stahl, Hart- und Schwermetall). Es ist auch denkbar, den zentralen Penetrator als
(ausreichend druckfesten) Behälter auszuführen, mit dem besondere Teile, Stoffe oder
Flüssigkeiten in das Zielinnere zu verbringen sind. In besonderen Fällen kann der
zentrale Penetrator auch durch ein zentral positioniertes Modul ersetzt werden, welchem
besondere Wirkungen im Zielinneren zugeordnet werden können.
[0091] Bei den folgenden Ausführungsbeispielen werden eine Reihe von Lösungsansätzen für
das Einbringen derartiger endballistischer Leistungsträger hinsichtlich Durchschlagsvermögen
aufgeführt (vgl. beispielsweise die Fig. 16A, 16B, 18, 19, 30C und 31).
[0092] Fig. 16A zeigt einen Aufbau 33 mit einem zentralen hohlen Penetrator 137. In den
Hohlraum 138 des Penetrators 137 können wirkungsunterstützende Stoffe wie Brandmassen
bzw. pyrotechnische Stoffe oder brennbare Flüssigkeiten eingelagert sein. Zwischen
der Hülle 2A/2B und dem zentralen hohlen Penetrator 137 befindet sich das Druckübertragungsmedium
4. Der Druckaufbau kann beispielsweise über ein ringförmiges Druckerzeugungselement
6E erfolgen.
[0093] Als weiteres Beispiel für einen eingebrachten zentralen Penetrator zeigt Fig. 16B
einen Querschnitt 29 mit vier symmetrisch positionierten Druckerzeugungselementen
35 im Druckübertragungsmedium 4, welches einen zentralen massiven Penetrator 34 umgibt.
Dieser Penetrator 34 erreicht nicht nur hohe endballistische Tiefenleistungen, sondern
er ist auch dazu geeignet, für die auf seiner Oberfläche (oder in der Nähe der Oberfläche)
positionierten Sprengstoffzylinder 35 als Reflektor zu dienen. Weitere Beispiele bringen
diesen Effekt besonders anschaulich zur Geltung (vgl. zum Beispiel die Fig. 18, 19,
30A und 30B).
[0094] Für die folgenden Figuren soll die Fig. 17 als Standardausrührung eines ALP-Querschnitts
120 der einfachsten erfindungsgemäßen Bauform gelten.
[0095] Fig. 18 zeigt einen ALP-Aufbau 36 mit einem zentralen Penetrator 37 mit sternförmigem
Querschnitt und vier symmetrisch angeordneten druckerzeugenden Elementen 35. Dieser
sternförmige Querschnitt steht (wie z.B. auch der quadratische/rechteckige Querschnitt
in Fig. 19 und der dreieckige Querschnitt in Fig. 30A) für beliebige Querschnittsformen.
[0096] Fig. 19 zeigt einen ALP-Aufbau 38 mit einem zentralen Penetrator 39 mit rechteckigem
oder quadratischem Querschnitt und vier symmetrisch verteilten druckerzeugenden Elementen
35. Diese Elemente (z.B. Sprengstoffzylinder) können beispielsweise zur Erzielung
einer gerichteteren Wirkung ganz oder teilweise in den zentralen Penetrator eingelassen
sein (siehe Teilansicht).
[0097] Fig. 20 zeigt einen ALP-Aufbau 40 entsprechend Fig. 17 mit zwei jeweils einander
gegenüberliegend angeordneten Hüllensegmenten 41 und 42 als Beispiel für mögliche
über dem Umfang verschiedene Werkstoffbelegungen oder auch für eine über dem Umfang
unterschiedliche geometrische Gestaltung der Hüllensegmente. Aus außenballistischen
Gründen sollten die unterschiedlichen Segmente aber achsensymmetrisch angeordnet werden.
[0098] Fig. 21 zeigt einen ALP-Aufbau 133 mit einem druckerzeugenden Element 6E entsprechend
Fig. 7. Das pyrotechnische Teil 6E kann dabei einen zentralen Penetrator umschließen
oder auch jedes andere Medium, beispielsweise auch eine reaktionsfähige Komponente
oder eine brennbare Flüssigkeit (vgl. auch Bemerkungen zu Fig. 16A).
[0099] Fig. 22 zeigt einen ALP-Aufbau 134 mit segmentierten Druckerzeugern (Sprengstoff-Segmenten)
43 (vgl. auch Fig. 38).
[0100] Fig. 23 zeigt einen ALP-Aufbau 46 mit zwei konzentrisch übereinander angeordneten
Hüllenschalen 47 und 48. Es kann sich dabei zum Beispiel um eine Kombination aus einem
duktilen und einem spröden Material oder Materialien sonst wie unterschiedlicher Eigenschaften
handeln. Eine derartige Ausgestaltung steht auch als Beispiel für hülsengestützte
Penetratoren ("jacketed penetrators"). Derartige Hülsen können bei einigen Konstruktionen
dann erforderlich sein, wenn zum Beipsiel eine bestimmte dynamische Festigkeit, etwa
beim Abschuss, sichergestellt werden muss oder wenn axial angeordnete Module über
eine derartige Führungs- oder Stützhülse miteinander zumindest beim Abschuss, soweit
derartige Funktionen nicht von entsprechend ausgelegten Treibspiegeln übernommen werden,
und auf der Flugbahn verbunden werden sollen.
[0101] Fig. 24 zeigt einen ALP-Aufbau 49 mit einem zentralen Sprengstoffzylinder 6C in dem
Drückübertragungsmedium 4 und einem Innenmantel 2A/2B in Verbindung mit einem relativ
dicken äußeren Mantel 50. Alternativ ist als zentrale Druckerzeugungseinheit auch
ein Sprengstoff-Hohlzylinder entsprechend 6E von Fig. 21 möglich. Dann ergibt sich
auch die Kombinationsmöglichkeit gemäß Fig. 21. Der Innenmantel 2A/2B kann hier beispielsweise
aus Schwermetallen wie WS, Hartmetall, einem Pulverpressling oder auch aus Stahl,
der Außenmantel 50 ebenfalls aus Schwermetall, Stahl oder Stahlguss, Leichtmetallen
wie Magnesium, Duraluminium, Titan oder auch aus einem keramischen oder nichtmetallischen
Werkstoff bestehen. Leichtere und die Biegesteifigkeit erhöhende (z.B. zur Vermeidung
von Geschossschwingungen im Rohr oder auf dem Fluge) Materialien sind bezüglich ihres
Einsatzes in der äußeren Hülle technisch besonders interessant. Sie können einen optimalen
Übergang zu Treibspiegeln bilden und bei begrenzten Geschoss-Gesamtmassen den Auslegungsspielraum
vergrößern (Flächengewichtsausgleich). Dass auch vorgefertigte weitere Wirkteile eingebracht
werden können, ergibt sich aus den Erläuterungen im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung.
[0102] Fig. 25 zeigt einen Querschnitt 51 durch das Beispiel eines ALP-Aufbaus mit einer
auf dem Fluge nicht kreisrunden Außenkontur. Es ist selbstverständlich, dass die dieser
Erfindung zugrunde liegende Funktionsweise nicht an bestimmte Querschnittsformen gebunden
ist. Sonderformen können vielmehr dazu beitragen, die Gestaltungsbreite noch zu erweitern.
So ist es denkbar, dass zum Beispiel mit dem in Fig. 25 gezeigten Querschnitt vorzugsweise
vier große Subgeschosse erzeugt werden. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn
nach der Zerlegung des Penetrators noch eine hohe Durchschlagsleistung einzelner Penetratoren
erzielt werden soll.
[0103] Fig. 26 zeigt einen ALP-Aufbau 52 mit einem sechseckigen zentralen Teil mit einem
druckerzeugendem Element 6C, einem Druckübertragungsmedium 54 und einem Splitterring
aus vorgeformten Subgeschossen (oder Splittern) mit nicht kreisförmigem Querschnitt
53, in denen beispielsweise wieder massive Penetratoren 59 oder PELE-Penetratoren
60 oder Satelliten-ALPs 45 angeordnet sein können. Es sind auch Verbindungen/Leitungen/Sprengschnüre
61 zwischen dem zentralen druckerzeugenden Element 6C und den peripheren Satelliten-ALPs
45 denkbar.
[0104] Fig. 27 zeigt einen ALP-Aufbau 55 entsprechend Fig. 26 mit einer zusätzlichen Hülle
oder Hülse 56. Für dieses Element 56 gelten ebenfalls die Ausführungen zu Fig. 23
und 24. Die Teilsegmente zwischen den sechseckigen Subgeschossen 53 und der Hülle
56 können vorzugsweise eine Füllmasse 57 zur Erzielung diverser Nebeneffekte enthalten.
[0105] Fig. 28 zeigt das Beispiel für ein ALP-Geschoss 58 mit vier (hier beispielsweise
kreisförmigen) Penetratoren (z.B. massiv 59 oder in PELE-Bauweise 60) und einer zentralen
Beschleunigungseinheit 6C in Kombination mit einem Druckübertragungsmedium 4. Zwischen
den inneren Bauteilen 59 oder 60 und der Außenhülle 62 kann sich ein Füllmedium 63
befinden, welches wiederum als Wirkmedium ausgelegt sein oder auch solche Teile oder
Elemente enthalten kann.
[0106] Fig. 29 stellt eine Variante/Kombination vorher bereits dargelegter Ausführungsbeispiele
dar (vgl. z.B. die Fig. 16B, 18, 19 und 28). Der Querschnitt des Penetrators 64 besteht
hier aus drei massiven homogenen Subgeschossen 59, drei druckerzeugenden Einrichtungen
z.B. entsprechend 6C, einem Druckübertragungsmedium 4 und der Splitter/Subgeschosse
erzeugenden oder abgebenden Hülle 300. Grundsätzlich steht dieses Beispiel für mehrteilige
zentrale Penetratoren.
[0107] In Fig. 30A ist auch zur Demonstration des nahezu beliebigen Gestaltungsspielraumes
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Penetrator-Variante 66 mit einem
zentralen Penetrator 67 mit dreieckigem Querschnitt dargestellt. Die druckerzeugenden
Einrichtungen bestehen hier zweckmäßigerweise aus drei Sprengstoffzylindern 68. Diese
können gemeinsam oder getrennt initiiert werden.
[0108] In dem in Fig. 30B dargestellten Querschnitt 69 teilt der den gesamten Innenzylinder
ausfüllende dreieckige zentrale Penetrator 70 die innere Fläche in drei Bereiche auf,
die jeweils mit einem druckerzeugenden Element 68 und einem druckübertragenden Medium
4 ausgestattet sind. Wie im Beispiel von Fig. 30A können auch sie gemeinsam oder getrennt
angesteuert/initiiert werden. Es ist auch denkbar, dass über eine getrennte Zündung
der Elemente 68 eine gezielte laterale Wirkung erreicht werden kann.
[0109] In dem in Fig. 30C dargestellten Querschnitt 285 ist im Zylinderinnenraum bzw. dem
Druckübertragungsmedium 4 ein dreieckiges hohles Element 286, dessen Innenraum 287
zusätzlich mit einem Druckübertragungsmedium oder anderen, die Wirkung verstärkenden
Materialien wie beispielsweise reaktionsfähigen Komponenten oder brennbaren Flüssigkeiten
gefüllt sein kann, angeordnet. Für die dreieckige Hülle 65 des Elements 286 gelten
dann die bereits weiter oben aufgeführten Zusammenhänge. Wie in Fig. 30B sind drei
druckerzeugende Elemente 68 vorgesehen. Bei Zündung nur eines Elements 68 wird sich
eine deutliche asymmetrische Druckverteilung einstellen und eine entsprechend asymmetrische
Subgeschoss- bzw. Splitterbelegung des umgebenden Raumes (der angegriffenen Fläche).
[0110] In Ergänzung zu den Fig. 30B und 30C zeigt Fig. 30D einen ALP-Querschnitt 288, bei
dem im Zylinderinnenraum der umgebenden Hülle 290 mittels eines kreuzförmigen Teils
289 vier Kammern gebildet werden, in denen sich jeweils ein druckerzeugendes Element
68 in dem Druckübertragungsmedium 4 befindet. Auch hier wird bei Zündung nur eines
Elementes 68 eine asymmetrische Subgeschoss- bzw. Splitterverteilung erfolgen.
[0111] In dem in Fig. 31 dargestellten ALP-Querschnitt 71 in Anlehnung an Fig. 30B ist der
zentrale Penetrator (oder das zentrale Modul) 72 mit dreieckigem Querschnitt selbst
als ALP ausgeführt. Zwischen diesem zentralen Penetrator 72 und der Hülle 301 kann
sich z.B. Luft, ein flüssiger oder fester Stoff, ein Pulver oder ein Gemisch oder
Gemenge 73 befinden (vgl. Kommentar zu Fig. 28), darüber hinaus weitere druckerzeugende
Körper 68 entsprechend Fig. 30B. Das zentrale druckerzeugende Element 6C und die peripheren
druckerzeugenden Elemente 68 können auch hier verbunden sein, um eine abgestimmte
Wirkung zu erzielen. Selbstverständlich können sie auch getrennt aktiviert werden.
Dadurch ist es zum Beispiel möglich, bei Zielannäherung die lateralen Komponenten
zu aktivieren und den zentralen ALP zu einem späteren Zeitpunkt.
[0112] Die numerische Simulation hat bestätigt, dass bei einer geeigneten Wahl des druckübertragenden
Mediums (z.B. Liquid, Kunststoff wie PE, glasfaserverstärkte Stoffe, polymere Materialien,
Plexiglas und ähnliche Stoffe) auch bei exzentrischer Positionierung der druckerzeugenden
Komponenten sehr rasch ein Druckausgleich stattfindet, der eine in erster Näherung
gleichmäßige Zerlegung der Hülle bzw. eine entsprechend gleichmäßige Verteilung von
Subgeschossen gewährleistet (vgl. z.B. Fig. 46B). Dennoch kann es durchaus sinnvoll
sein, insbesondere bei nicht rasch druckausgleichenden Materialien über eine entsprechende
Ausgestaltung der druckerzeugenden Komponenten bestimmte Effekte oder gewünschte Zerlegungen
zu bewirken. So zeigt Fig. 32 als Beispiel einen Penetratorquerschnitt 75 mit einer
Druckerzeugungseinheit 76 mit nicht kreisförmigem Querschnitt.
[0113] Mittels derartiger Formgebungen sind zusätzliche, zum Teil besonders wirkungsvolle
Effekte zu erzielen. So ist es beispielsweise denkbar, dass sich durch die Querschnittsform
von 76 vier schneidladungsähnliche Effekte am Umfang ergeben. Dies ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn gezielt örtlich begrenzte große laterale Wirkungen erreicht
werden sollen. Bei metallischen Druckübertragungsmedien mit einer geringeren Ausgleichfähigkeit
bezüglich des dynamischen Druckfeldes können mit derartigen Querschnittsformen 76
zum Beispiel beabsichtigte bestimmte Zerlegungen der Hülle 302 erreicht werden.
[0114] Die bisher gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich je nach Komplexität des Aufbaus
vorzugsweise auf mittel- oder großkalibrige Penetratoren. Bei Gefechtsköpfen, Raketen
oder Großkalibermunition (z.B. zum Verschuss mittels Haubitzen oder großkalibriger
Schiffsgeschütze) sind technisch aufwendigere Lösungen insbesondere mit getrennt (z.B.
über ein Funksignal) auszulösenden oder festprogrammierten Aktivierungen in bestimmten
Vorzugsrichtungen möglich.
[0115] So zeigt Fig. 33 ein Beispiel für ein ALP-Geschoss (Gefechtskopf) 77 mit mehreren
(hier drei) über dem Querschnitt verteilten Einheiten 79 (Querschnittssegmente A,
B und C, z.B. mit einer Trennwand 81), die auch getrennt jeweils als ALP funktionieren
(druckerzeugende Elemente 82 in Verbindung mit entsprechenden druckübertragenden Medien
80) und getrennt ansteuerbar oder untereinander mittels einer Leitung 140 oder über
ein Signal angesteuert werden (verbunden sind). Die drei Segmente sind entweder vollständig
separiert oder besitzen eine gemeinsame Hülle 78. Diese Hülle 78 kann zum Beispiel
zur Unterstützung einer gewünschten Zerlegung mit Kerben oder Schlitzen 83, Eindrehungen
oder sonstigen mechanisch oder beispielsweise lasererzeugten oder materialspezifisch
bedingten Veränderungen an der Oberfläche versehen sein.
[0116] Es ist selbstverständlich, dass derartige Eingriffe in die Oberfläche der Splitter
erzeugenden oder Subgeschosse bildenden bzw. abgebenden Hülle 78 grundsätzlich bei
allen gezeigten Ausführungsbeispielen entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich
sind.
[0117] Als Abwandlung zu dem Ausführungsbeispiel von Fig. 13 kann der ALP-Querschnitt jedoch
auch ein exzentrisch positioniertes Druckerzeugungselement wie zum Beispiel einen
Sprengstoffzylinder 6C sowie ein inneres und einem äußeres Druckübertragungsmedium
und eine Splitter/Subgeschosse erzeugende oder abgebende Hülle aufweisen. Die innere
Komponente sollte vorzugsweise aus einem gut druckverteilenden Medium, beispielsweise
einem Liquid oder PE bestehen (vgl. Erläuterungen zu Fig. 31). Ansonsten gilt bezüglich
der beiden Komponenten der bereits zur Fig. 13 ausgeführte Sachverhalt. Bei entsprechender
Auslegung des inneren Mediums kann es aber auch interessant sein, gezielt asymmetrische
Effekte zu erzielen. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die massereichere
Seite des inneren Druckübertragungsmediums als Verdämmung für das druckerzeugende
Element 32 wirkt und damit eine Richtungsorientierung erzielt wird (vgl. hierzu auch
den Kommentar zu Fig. 30B und 33).
[0118] Nachdem in den bisherigen Ausführungen, Erläuterungen und Beschreibungen zur vorliegenden
Erfindung das nahezu beliebig große Spektrum an Variationsmöglichkeiten anhand einer
Vielzahl von Beispielen aufgezeigt wurde, wird im Folgenden mehr auf ausführungsorientierte
Gesichtspunkte eingegangen. Dabei werden neben den entsprechenden numerischen Simulationen
auch Geschosskonzepte vorgestellt, die nicht nur die Leistungsfähigkeit des vorgestellten
Prinzips als inertes Geschoss, z.B. als PELE-Penetrator, veranschaulichen, sondern
insbesondere auch die Möglichkeiten von modularen Bauweisen unter Zusammenführung
unterschiedlicher Leistungsträger in sich wirkungstechnisch ideal ergänzender Weise
erläutern.
[0119] Der Verdämmung kommt bei pyrotechnischen Einrichtungen grundsätzlich eine große Bedeutung
zu, weil sie ganz wesentlich die Ausbreitung der Stoßwellen beeinflusst und damit
auch die erzielbaren Effekte. Verdämmen kann man statisch mittels konstruktiver Maßnahmen
oder dynamisch, d.h. aufgrund von Massenträgheitseffekten geeigneter Druckübertragungsmedien.
Dies geht im Prinzip zwar auch mit liquiden Medien, aber erst bei sehr hohen Auftreff-
bzw. Deformationsgeschwindigkeiten. Wesentlich bestimmt wird die dynamische Verdämmung
durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen, welche die Belastungsgeschwindigkeit
des Druckübertragungsmediums bestimmen. Da beim Einsatz von aktiven lateralwirksamen
Penetratoren (Geschossen bzw. in besonderem Maße bei Flugkörpern) auch mit relativ
geringen Auftreffgeschwindigkeiten zu rechnen ist, muss die Verdämmung vorzugsweise
über technische Einrichtungen (zum Beispiel Verschließen des Hecks, Trennwände) erfolgen.
Ein gemischte Verdämmung, d.h. mechanische Vorrichtungen gekoppelt mit dynamischer
Verdämmung durch starre Druckübertragungsmedien erweitern die Anwendungspalette. Eine
rein dynamische Verdämmung sollte sehr hohen Auftreffgeschwindigkeiten vorbehalten
sein, z.B. bei der TBM-Abwehr.
[0120] Fig. 34 zeigt Beispiele für Verdämmungen bei der Einbringung druckerzeugender Elemente
in einen Penetrator. So kann beispielsweise die Spitze als verdämmendes Element 93
konzipiert sein. Weiterhin sind an den Orten einer gewünschten Verdämmung vorteilhaft
Dämmscheiben 90 oder vordere 89 und hintere Abschlussscheiben 92 einzusetzen. Derartige
Elemente können auch den Abschluss von Hohlzylindern bilden. Als weitere von vielen
denkbaren anderen Formen einer teilweisen oder vollständigen konstruktiven Verdämmung
der druckerzeugenden Elemente wie beispielsweise der Form 6B (vgl. Fig. 6A bis 6E
und Fig. 7) ist in Fig. 34 noch ein verdämmendes Element in Form eines einseitig offenen
Zylinders 91 dargestellt.
[0121] Eine bei Geschossen oder Penetratoren entsprechend der vorliegenden Erfindung besonders
interessante Art einer Verdämmung der eingebrachten druckerzeugenden Elemente ist
die Kombination mit einem Splittermodul. So zeigt Fig. 35 als Beispiel ein ALP-Geschoss
84 mit einem hinter der Spitze positionierten Splittermodul 85. Dieser dient gleichzeitig
als Verdämmung für das Druckerzeugungselement 6B und für die Zündeinleitung in dem
druckerzeugenden Element (Sprengstoffschnur) 6C. Als weitere technische Variante für
derartige Penetratoren ist in Fig. 35 eine Splitter oder Subgeschosse erzeugende oder
abgebende Hülle 86 mit konischem Innenraum 222 skizziert.
[0122] Es ist auch denkbar, dass eine außen konisch verlaufende Splitterhülle (konischer
Mantel) ohne Einschränkung der geschilderten Wirkprinzipien eingesetzt werden kann.
[0123] Fig. 36 zeigt ein weiteres Beispiel für einen Penetrator 87 mit einem verdämmenden
Modul 91 (z.B. für eine bessere Zündeinleitung), wobei das Modul 91 das druckerzeugende
Element 6B umgibt, das selbst in ein langes Druckerzeugungselement 88 mit konischer
Gestaltung übergeht. Mit derartigen konischen Elementen 88 können auf sehr einfache
Weise unterschiedliche Beschleunigungskräfte über der Geschoss- oder Penetratorlänge
aufgebracht werden. Es ist auch denkbar, einen konischen Mantel, beispielsweise entsprechend
86, mit einem konischen Druckerzeugungselement 88 zu kombinieren.
[0124] Bei den Beschreibungen und Erläuterungen anlässlich der vorliegenden Erfindung wurde
bereits auf liquide oder quasi-liquide Druckübertragungsmedien bzw. Materialien wie
PE, Plexiglas oder Gummi als besonders interessante Druckübertragungsmittel eingegangen.
Bezüglich einer gewünschten Druckverteilung oder Stoßwellenausbreitung ist man zwar
keineswegs nur auf die genannten Stoffgattungen angewiesen, denn mit einer Vielzahl
anderer Materialien können durchaus vergleichbare Effekte erzielt werden (vgl. die
bereits genannten Materialien). Da aber besonders Flüssigkeiten einen großen Spielraum
für zusätzliche Wirkungen im Ziel bieten, stellen sie ein wichtiges Element in der
Palette möglicher Wirkungsträger dar. Dies gilt insbesondere auch für die Wirkungsweise
eines ALP im inerten Einsatzfall, auf den in der Patentschrift DE 197 00 349 C1 bereits
eingegangen wurde.
[0125] Was das Einbringen flüssiger oder quasi-flüssiger Mittel in einen ALP betrifft, so
stehen mehrere konstruktive Möglichkeiten zur Verfügung. Diese können zum Beispiel
in vorhandene und entsprechend abgedichtete Hohlräume eingebracht werden. Derartige
Hohlräume können beispielsweise auch noch mit einem gitter- oder schaumartigen Gewebe
gefüllt sein, welches mit der eingebrachten Flüssigkeit getränkt oder von ihr ausgefüllt
wird. Eine besonders interessante konstruktive Lösung besteht jedoch darin, liquide
Medien mittels entsprechend vorgefertigter und in der Regel vor der Montage gefüllte
Behälter einzubringen. Es kann jedoch auch anwendungstechnisch interessant sein, derartige
Behälter erst bei einem Einsatzfall zu befüllen.
[0126] Fig. 37 zeigt ein ALP-Beispiel 94 mit modularem Innenaufbau (zum Beispiel als Behälter
für Flüssigkeiten). Bei diesem Beispiel wird das Innenmodul 95 mit dem Außendurchmesser
97 und dem Innenzylinder bzw. der Innenwand 96 in die Geschosshülle 2B eingebracht
(eingeschoben, eingesetzt, eingedreht, einvulkanisiert, eingeklebt). Durch eine derartige
Bauweise können nicht nur einzelne Module ausgetauscht oder später eingesetzt werden,
sondern auch das druckerzeugende Element 6C kann erst bei Bedarf eingebracht werden.
Diese Bauart ist bei aktiven Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung besonders
vorteilhaft anzuwenden, da sich das druckerzeugende Element 6C (hier in durchgehender
Form gezeichnet) nur über einen relativ kleinen radialen Teil des Penetrators erstrecken
muss, denn die Zerlegung wird über das druckübertragende Medium 98, beispielsweise
eine Flüssigkeit, sichergestellt. Damit braucht der ALP erst zum Zeitpunkt seines
zu erwartenden Einsatzes mit dem pyrotechnischen Modul 6C versehen werden und gegebenenfalls
das druckübertragende flüssige Medium 98 erst im Einsatzfall in das Innenmodul 95
gefüllt werden - ein besonderer Vorteil dieser Erfindung.
[0127] Grundsätzlich steht dieses Beispiel auch für die Möglichkeit, Geschosse entsprechend
der vorliegenden Erfindung modular zu konzipieren. Dabei ist es durchaus möglich,
aktive lateralwirkende Module zum Beispiel durch inerte PELE-Module zu ersetzen oder
umgekehrt. Die einzelnen inerten oder aktiven Module können dabei fest (form- oder
kraftschlüssig) verbunden sein oder durch geeignete Verbindungssysteme lösbar angeordnet
werden. Dies würde dann in besonderer Weise eine Austauschbarkeit der Einzelmodule
und dadurch eine entsprechende Kombinationsvielfalt ermöglichen. Somit wären solche
Geschosse oder Flugkörper auch zu späteren Zeitpunkten an geänderte Einsatzszenarien
leicht anzupassen bzw. bei Kampfwertsteigerungsmaßnahmen jeweils neu zu optimieren.
[0128] Gleiches gilt für den Austausch von homogenen Komponenten oder Spitzen. Es ist nur
zweckmäßig dabei zu beachten, dass ein Austauschen einzelner Komponenten das Gesamtverhalten
des Geschosses bezüglich seiner Innen- und Außenballistik nicht verändert.
[0129] Fig. 38 zeigt ein ALP-Beispiel 99 mit vorgeformten Hüllenstruktursplittern/Hüllensegmenten
in Längsrichtung der Hülle 102 und einer zentralen Druckerzeugungseinheit 100. Die
Abtrennung 74 zwischen den einzelnen Segmenten 101 kann mittels des Druckübertragungsmediums
4 erfolgen oder als Kammer mit einem besonderen Material (z.B. zur Stoßdämpfung und/oder
zur Verbindung der Elemente) gefüllt sein (Beispiel: vorgefertigter Mantel als eigenes,
austauschbares Modul) - vgl. Detailzeichnung. Die Zwischenräume 74 können auch hohl
sein. Dadurch ergibt sich zum Beispiel eine über dem Umfang stark veränderliche dynamische
Belastung der Hülle 102. Durch die Veränderung der Stegbreite von Abtrennung 74 und
der Dicke der Hülle 102 bzw. durch eine entsprechende Materialauswahl kann dieser
Effekt variiert werden. Eine interessante Anwendungsvariante ergibt sich hierbei durch
die Verwendung von industriell vielfach gefertigten Kugel- oder Rollenlager-Käfigen.
Derartige Module können selbstverständlich mehrstufig angeordnet werden, um eine größere
Anzahl von Subgeschossen zu erzielen.
[0130] Die konsequente Weiterentwicklung des in Fig. 38 dargelegten Weges zur Erzeugung
einer bestimmten Splitter/Subgeschoss-Belegung des Gefechtsfeldes führt zu Lösungen,
wie sie beispielsweise in Fig. 39 dargestellt sind. Es handelt sich dabei um ein ALP-Geschoss
170 mit einem Mantel aus vorgefertigten Splittern oder Subgeschossen 171, die von
einem äußeren Mantel (Ring/Hülse) 172 umgeben sind. Auf der Innenseite werden die
Körper 171 entweder von einer inneren Schale/Hülse 173 oder einem ausreichend festen
Druckübertragungsmedium 4 gehalten.
[0131] Die Komponente 171 ergibt nun, insbesondere bei großkalibriger Munition oder bei
Gefechtsköpfen oder bei raketengetriebenen Geschossen, einen außergewöhnlich großen
Spielraum hinsichtlich der einzusetzenden Wirkkörper. So können diese zum Beispiel
im einfachsten Falle als schlanke Zylinder unterschiedlichster Materialien ausgeführt
sein. Weiterhin können sie selbst wieder als ALP 176 ausgelegt werden (Teilzeichnung
A), etwa mit einer Verbindung zum zentralen druckerzeugenden Element 6A/6B/6C und/oder
mit Verbindungen untereinander ausgestattet sein oder in einer Zusammenfassung bzw.
Zusammenschaltung von Baugruppen zur Erzeugung einer gerichteten Splitter/ Subgeschoss-Abgabe
ausgelegt sein. Auch können die Subgeschosse 171 als PELE-Penetratoren 179 ausgebildet
sein (Teilzeichnung B). Ebenso können diese Elemente 171 beispielsweise Röhren 174
darstellen, die mit Zylindern unterschiedlicher Länge bzw. Materialien, mit Kugeln
bzw. anderen vorgefertigten Körpern oder Flüssigkeiten gefüllt sind (Teilzeichnung
C).
[0132] Die modulare Konzeption eines Geschosses oder Penetrators entsprechend der vorliegenden
Erfindung ermöglicht es, die Wirkzonen und die benötigten Hilfseinrichtungen optimal
zu positionieren bzw. günstig zu unterteilen. Die Fig. 40A bis 40D geben hierfür Erläuterungen
am Beispiel eines dreiteiligen Geschosses mit einer vorderen, einer mittleren und
einer hinteren Zone.
[0133] So befindet sich in Fig. 40A die aktive lateralwirksame Komponente 6B in der Spitze
bzw. im Spitzenbereich des Geschosses (Spitzen-ALP) 103, die Hilfseinrichtungen 155
in der hinteren Zone. Die Verbindung 152 kann mittels Signalleitungen, Funk oder durch
auch mittels pyrotechnischer Einrichtungen (z.B. Sprengstoffschnur) erfolgen.
[0134] Bei dem Beispiel in Fig. 40B befindet sich der aktive Teil 6C mit integrierten, im
Spitzenbereich liegenden Hilfseinrichtungen 155 in der mittleren Zone des Geschosses
(Mittelsegment-ALP) 104.
[0135] Bei dem Beispiel in Fig. 40C befindet sich der aktive Teil 6B im Heckbereich des
Geschosses (Heck-ALP) 105, die Hilfseinrichtungen 155 sind auf Spitze und Heck verteilt
und mit dem aktiven Teil 6B durch Signalleitungen 152 verbunden.
[0136] Fig. 40D zeigt als Beispiel ein ALP-Geschoss 106 mit einer aktiven Tandem-Anordnung
(Tandem-ALP). Die für beide aktiven Teile zuständige Hilfseinrichtung 155 ist hier
im Mittelbereich untergebracht. Selbstverständlich können die beiden aktiven Module
6B der Tandem-Anordnung auch getrennt angesteuert oder ausgelöst werden. Es ist auch
eine logische Verknüpfung denkbar, beispielsweise über Verzögerungsglieder 139. Die
Hilfseinrichtungen 155 können auch dezentral/achsenfern angeordnet sein.
[0137] Eine weitere technisch interessante Variante bei einem modular aufgebauten Geschoss
oder Penetrator ist eine entweder technisch vorgegebene oder eine dynamisch bewirkte
Geschosstrennung/Separierung der Module. Das dynamische Trennen/Separieren kann dabei
auf dem Fluge, vor dem Auftreffen, zum Zeitpunkt des Auftreffens oder beim Zieldurchgang
erfolgen. Die hinteren Module können auch erst im Zielinneren aktiviert werden.
[0138] Fig. 41 zeigt ein Beispiel für eine Geschoss-Separierung bzw. eine dynamische Trennung
in einzelne Funktionsmodule. Dabei kann mittels einer hinteren Trennladung 251 das
Heck abgesprengt werden. Die Ladung 251 dient auch dem Druckaufbau in einem aktiven,
inert als PELE-Penetrator konzipierten Modul 253. Gleichzeitig kann mittels der Trennladung
251 eine Hecksprengung erfolgen mit weiteren, vom Heck erzeugten Lateraleffekten.
Dadurch ergibt sich eine optimale Nutzung der Geschossmasse in diesem Teil, da das
Heck üblicherweise als Totmasse betrachtet wird.
[0139] Das zweite Element für eine dynamische Trennung ist die vordere Trennladung 254.
Diese kann neben der Trennung auch zur Druckerzeugung ausreichen. Die Spitze kann
gleichzeitig abgesprengt und zerlegt werden. Bei diesem Geschoss werden beide aktiven
Teile mittels einer inerten Pufferzone bzw. einem massiven Element bzw. einem Geschosskern
bzw. /einem Splitterteil 252 getrennt. Alternativ kann das Pufferelement 252 mit einer
Absprengscheibe 255 zum vorderen aktiven Teil (oder hinteren Teil) versehen werden
oder selbst über ein ringförmiges Druckerzeugungselement 6D eine laterale Wirkung
erzielen. Es kann weiterhin auch eine Hilfsspitze 250 am hinteren Geschossteil vorgesehen
sein, die in das Pufferelement 252 hineinragt.
[0140] In den Fig. 42A bis 42F sind Beispiele für die Gestaltung einer Geschoss-Spitze (Hilfsspitze)
dargestellt.
[0141] So zeigt Fig. 42A eine Spitze 256 mit integriertem PELE-Modul, bestehend aus dem
endballistisch wirksamen Hüllenmaterial 257 in Verbindung mit einem Aufweitmedium
258. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spitze noch mit einem kleinen Hohlraum
259 versehen, welcher sich günstig auf die Funktion des PELE-Moduls auswirkt, insbesondere
bei schrägem Auftreffen.
[0142] Fig. 42B zeigt ein aktives Spitzenmodul 260, bestehend aus dem Splittermantel 261
in Verbindung mit dem pyrotechnischen Element 263 entsprechend Fig. 6E und einem Druckübertragungsmedium
262. Es kann hier durchaus sinnvoll sein, die Spitzenhülle 264 mit dem Splittermantel
261 zu verschmelzen. Ein noch einfacherer Aufbau ergibt sich bei einem Verzicht auf
das Duckübertragungsmedium 262. Bei einer Aktivierung bilden die Splitter in Richtung
der eingezeichneten Pfeile einen Kranz, der nicht nur eine entsprechende Lateralwirkung
erzielt, sondern auch bei stärker geneigten Zielen ein besseres Impaktverhalten erwarten
lässt.
[0143] Fig. 42C zeigt eine Spitzenausführung 295, bei der ein Druckerzeugungselement gemäß
6B teilweise in die massive Spitze und in den Geschosskörper hineinragt und durch
die Hülse 296 gehalten/verdämmt ist. Auf diese Weise bildet die Spitze 295 ein eigenes
Modul, welches beispielsweise erst bei Bedarf eingesetzt wird.
[0144] Eine ähnliche Anordnung ist in Fig. 42D abgebildet, bei der die Spitze 297 entweder
hohl ausgeführt ist oder mit einem, zusätzliche Effekte erzielenden Wirkmittel 298
gefüllt ist. Das Element 291 entspricht dem Element 296 in Fig. 42C.
[0145] Die Fig. 42E zeigt eine Spitzenanordnung 148, bei der zwischen hohler Spitze 149
und dem Geschosskörperinnenraum bzw. dem Drückübertragungsmedium 4 ein Hohlraum 150
angeordnet ist. In diesen Hohlraum 150 kann beim Impakt Zielmaterial einströmen und
dadurch eine bessere laterale Wirkung erzielen.
[0146] In Fig. 42F ist zur Vervollständigung eine Spitzenanordnung 153 gezeigt, bei der
das Druckübertragungsmedium 156 in den Hohlraum 259 der Spitzenhülle 149 hineinragt.
[0147] Auch diese Anordnung kann eine ähnliche Wirkung wie die Anordnung nach Fig. 42B erzielen
und eine rasche Einleitung des lateralen Beschleunigungsvorgangs bewirken..
[0148] Bei den im Zusammenhang mit Geschossen oder Penetratoren entsprechend der vorliegenden
Erfindung ablaufenden komplexen Zusammenhängen ist die dreidimensionale numerische
Simulation mittels geeigneter Codes wie zum Beispiel OTI-Hull mit 10
6 Gitterpunkten ein ideales Hilfsmittel nicht nur zur Darstellung der entsprechenden
Verformungen bzw. Zerlegungen, sondern auch zum Nachweis der additiven Funktion mehrteiliger
Geschosse. Die im Rahmen dieser Anmeldung gezeigten Simulationen wurden vom Deutsch-Französischen
Forschungsinstitut Saint-Louis (ISL) durchgeführt. Dieses Hilfsmittel der numerischen
Simulation hat sich bereits bei den Untersuchungen im Zusammenhang mit lateral wirkenden
Penetratoren (PELE-Penetratoren) bewährt (vgl. DE 197 00 349 C1) und wurde zwischenzeitlich
durch eine Vielzahl weiterer Experimente bestätigt.
[0149] Bei der Simulation spielt die Dimension grundsätzlich keine Rolle. Diese geht lediglich
in die Anzahl der notwendigen Gitterpunkte ein und setzt eine entsprechende Rechnerkapazität
voraus. Die Beispiele wurden mit einem Geschoss- bzw. Penetrator-Außendurchmesser
von 30 bis 80 mm simuliert. Der Schlankheitsgrad (Länge/Durchmesser-Verhältnis L/D)
beträgt meist 6. Auch diese Größe ist von untergeordneter Bedeutung, da bei den Berechnungen
nicht quantitative, sondern vornehmlich qualitative Aussagen gewonnen werden sollten.
Als Wandstärken wurden 5 mm (dünne Wandstärke) und 10 mm (dicke Wandstärke) gewählt.
Diese Wandstärke ist in erster Linie bestimmend für die Geschossmasse und wird bei
kanonenverschossener Munition primär von der Leistung der Waffe, also der erreichbaren
Mündungsgeschwindigkeit bei vorgegebener Geschossmasse bestimmt. Bei Flugkörpern oder
raketenbeschleunigten Penetratoren ist der Auslegungsspielraum auch in dieser Hinsicht
erheblich größer.
[0150] Da es sich bei den Beispielen größtenteils um grundsätzliche Funktionsprinzipien
handelt, die insbesondere bei großkalibriger Munition oder bei entsprechend dimensionierten
Gefechtsköpfen oder Raketen vorteilhaft eingesetzt werden können, bot sich auch eine
entsprechende Dimensionierung an. Selbstverständlich sind aber alle gezeigten Beispiele
und alle Positionen nicht an einen bestimmten Maßstab gebunden. Es ist lediglich die
Frage einer sinnvollen Miniaturisierung komplexerer Strukturen auch im Zusammenhang
mit einer eventuellen Kostenfrage bei der Realisierung zu berücksichtigen.
[0151] Als Material für die Splitter/Subgeschosse erzeugende Hülle wurde Wolfram-Schwermetall
(WS) mittlerer Festigkeit (600 N/mm
2 bis 1000 N/mm
2 Zugfestigkeit) und entsprechender Dehnung (3 bis 10 %) angenommen. Da die dieser
Erfindung zugrunde liegenden Verformungskriterien immer erfüllt sind, um eine gewünschte
Zerlegung sicherzustellen und man nicht auf ein bestimmtes Sprödverhalten angewiesen
ist, kann nicht nur auf eine sehr große Materialpalette zurückgegriffen werden, sondern
der Spielraum innerhalb einer Werkstofffamilie ist ebenfalls sehr groß und wird prinzipiell
nur durch die Belastungen beim Abschuss oder bei sonstigen Vorgaben seitens der Geschosskonstruktion
bestimmt.
[0152] Grundsätzlich gelten für aktive Anordnungen im Sinne der vorliegenden Erfindung für
den nicht aktivierten Einsatzfall die gleichen Überlegungen und Auswahl- bzw. Auslegungskriterien
wie bei PELE-Penetratoren (vgl. DE 197 00 349 C1). Darüber hinaus sind als gravierende
Erweiterung gegenüber dem PELE-Prinzip bei einem aktiven lateralwirkenden Penetrator
praktisch keine einschränkenden Kriterien bei der Bestimmung von Materialkombinationen
zu berücksichtigen. So ist zum Beispiel die Druckerzeugung und die Druckausbreitung
bei einem ALP stets gewährleistet und in Form, Höhe und Ausdehnung einzustellen. Die
Funktion des ALP ist also von dessen Geschwindigkeit unabhängig. Diese bestimmt lediglich
die Durchschlagsleistung der einzelnen Komponenten in Flugrichtung und bei den lateral
beschleunigten Teilen in Verbindung mit der Lateralgeschwindigkeit den effektiven
Auftreffwinkel.
[0153] Entsprechend den obigen Ausführungen ist es durchaus möglich, einen Innenzylinder
hoher Dichte (bis hin zu z.B. homogenem Schwer- oder Hartmetall oder gepresstem Schwermetallpulver)
mittels eines druckerzeugenden Mediums aufzudehnen und damit als druckübertragendes
Medium einen Außenmantel geringerer Dichte (z.B. vorgefertigte Strukturen, gehärteten
Stahl oder auch Leichtmetall) zu zerlegen und radial zu beschleunigen.
[0154] Weiterhin kann wegen der vorzugebenden Druckerzeugung und der benötigten Druckhöhe
bzw. Aufweitleistung nahezu jede beliebige Hüllenkonstruktion einschließlich vorgefertigter
Subgeschosse zuverlässig radial beschleunigt werden. Dabei unterliegt man nicht den
Einschränkungen einer spontanen Zerlegung mit den eingeschränkten Möglichkeiten hinsichtlich
einer gewünschten Splitter/Subgeschoss-Geschwindigkeit, sondern es können sehr kleine
Lateralgeschwindigkeiten in der Größenordnung von einigen 10 m/s bis hin zu hohen
Splittergeschwindigkeiten (über 1.000 m/s) ohne besonderen technischen Aufwand realisiert
werden. Berechnungen und Experimente haben gezeigt, dass die benötigte pyrotechnische
Masse grundsätzlich sehr klein ist, so dass der Einsatz in erster Linie von additiven
Elementen und gewünschten Effekten bestimmt wird. So kann davon ausgegangen werden,
dass bei Penetratormassen im Bereich von 10 bis 20 kg minimale Sprengstoffmassen in
der Größenordnung von 10 g ausreichend sind. Bei kleineren Penetratormassen erniedrigt
sich diese minimale Sprengstoffmasse noch entsprechend auf Werte von 1 bis 10 g.
[0155] Zunächst werden in den Fig. 43A bis 45D dreidimensionale numerische Simulationen
zu relativ einfachen Aufbauten gezeigt, um die oben dargelegten technischen Erläuterungen
und aufgeführten Beispiele in grundsätzlichen Punkten physikalisch/mathematisch zu
belegen. Um die Deformation einzelner Teile, insbesondere der Hülle besser sichtbar
zu machen, werden bei den Darstellungen der verformten Teile häufig das durch die
Detonation entstehende Gas und das Druckübertragungsmittel nur dann sichtbar gemacht,
wenn diese den zu beobachtenden Deformationsvorgang nicht überdecken.
[0156] So zeigt Fig. 43A einen einfachen ALP-Wirkaufbau 107, ausgeführt als an der Frontseite
mittels eines WS-Deckels 110A abgeschlossener Hohlzylinder (60 mm Außendurchmesser,
Wandstärke 5 mm, WS hoher Duktilität) mit der Hülle 2B (vgl. Fig. 1B) und einer kompakten
Beschleunigungs/Druckerzeugungs-Einheit 6B mit einer Sprengstoffinasse von nur 5 g.
Als Druckübertragungsmedium wurde ein liquides Medium 124 (hier Wasser) angenommen
(Aufbau entsprechend Fig. 4A).
[0157] Fig. 43B zeigt die dynamische Zerlegung 150 Mikrosekunden (µs) nach der Zündung der
Sprengladung 6B. Bei der vorliegenden Konfiguration bilden sich sechs große Hüllensplitter
111 und eine Reihe kleinerer Fragmente. Ebenfalls gut zu erkennen ist der deformierte,
in axialer Richtung beschleunigte Deckel 110B. Auf der Hinterseite des Zylinders tritt
beschleunigtes liquides Druckübertragungsmedium 124 aus (Austrittslänge 113). Im vorderen
Bereich liegt das Druckübertragungsmedium 158 auf der Innenseite der Hüllensplitter
an, ein Teil 159 ist ausgetreten. Weiterhin deuten zu diesem Zeitpunkt beginnende
Risse 112 und bereits entstandene Längsrisse 114 darauf hin, dass sich selbst bei
dieser sehr geringen Sprengstoffmasse die duktil gewählte Hülle vollständig zerlegt.
Gleichzeitig dokumentiert dieses Deformationsbild das einwandfreie Funktionieren eines
derartigen Aufbaus entsprechend der Erfindung.
[0158] Fig. 44A zeigt einen ähnlichen Penetrator wie Fig. 43A. Die Abmessungen des ALP 108
blieben unverändert, lediglich das druckerzeugende Element wurde modifiziert. Es handelt
sich nun um einen dünnen Sprengstoffzylinder 6C (eine Sprengschnur) entsprechend Fig.
4F.
[0159] Fig. 44B zeigt die dynamische Deformation des ALP 108 bereits 100 µs nach der Zündung
der Ladung 6C. Die entsprechende Druckausbreitung und Druckverteilung wurde bereits
in Fig. 10 erläutert.
[0160] Weiterhin wurde der Einfluss diverser Materialien als Druckübertragungsmedium überprüft.
Der gewählte Aufbau 109 gemäß Fig. 45A entspricht dem der 2D-Simulation in Fig. 11,
bestehend aus einer WS-Hülle 2B (mit 60 mm Außendurchmesser) mit einer einseitigen
vorderen Verdämmung 110A im Bereich des dickeren Sprengstoffzylinders 6B. Das Druckübertragungsmedium
umgibt die Druckerzeugungselemente 6B/6C.
[0161] Fig. 45B zeigt die dynamische Hüllenaufdehnung bei einem Liquid (Wasser) 124 als
Druckübertragungsmedium 150 µs nach Zündung der Druckerzeugungsladung 6B. Das beschleunigte
Hüllensegment 115, das aufreißende Hüllensegment 116 und die Reaktionsgase 146 sind
gut zu erkennen. Nach hinten ist das flüssige Medium 124 geringfügig, d.h. mit der
Austrittslänge 113 beschleunigt worden. Die beginnende Rissbildung 123 ist bereits
bis zur Hälfte der gesamten Hüllenlänge fortgeschritten
[0162] In Fig. 45C wurde mit Plexiglas als Druckübertragungsmedium 121 gerechnet. Die dynamische
Aufweitung 125 der Hülle 2B und beginnende Rissbildung 126 ist 150 µs nach Zündung
etwas geringer als beim Beispiel gemäß Fig. 45B. Der Austritt des Mediums 121 nach
hinten ist sehr gering.
[0163] Bei der numerischen Simulation gemäß Fig. 45D wurde Aluminium als Druckübertragungsmedium
122 verwendet. Die Deformation der Hülle 2B 150 µs nach Zündung ist im Bereich des
druckerzeugenden Elementes 6B sehr ausgeprägt. Die Hüllensplitter 127 sind lokal bereits
stark aufgeweitet. Eine Rissbildung in Längsrichtung der Hülle 2B ist demgegenüber
(Fig. 45B und 45C) noch nicht erfolgt und des Austritt des Mediums 122 nach hinten
ist vernachlässigbar klein.
[0164] In Fig. 46A ist ein ALP 128 mit exzentrisch positioniertem druckerzeugendem Element
35 in Form eines schlanken Sprengstoffzylinders dargestellt. In dieser Anordnung erfolgte
eine Gegenüberstellung von Liquid (Wasser) 124 und Aluminium 122 als druckübertragendem
Medium.
[0165] So zeigt Fig. 46B die dynamische Zerlegung dieser Anordnung entsprechend Fig. 46A
mit dem Liquid 124 als Übertragungsmedium 150 µs nach Zündung. Es ergibt sich keine
signifikant unterschiedliche Verteilung der Hüllensplitter 129 und auch keine gravierend
unterschiedlichen Splittergeschwindigkeiten am Umfang.
[0166] Fig. 46C zeigt die dynamische Zerlegung der Anordnung entsprechend Fig. 46A mit Aluminium
122 als Übertragungsmedium 150 µs nach Zündung. Hier zeichnet sich die ursprüngliche
Geometrie auch im Zerlegungsbild ab. So wurde der Hüllensplitter 130 auf der anliegenden
Seite vom Druckerzeugungselement 35 stark beschleunigt und die Hülle ist auf dieser
Seite stark fragmentiert, während die untere, der Ladung 35 abgewandte Seite noch
eine Schale 131 bildet. Es sind zu diesem Zeitpunkt der Berechnung auf der Innenseite
lediglich beginnende Einschnürungen (Risse) 132 zu erkennen.
[0167] Fig. 47A zeigt einen ALP 135 mit einem zentralen Penetrator 34 aus WS der bereits
für die WS-Hülle genannten Qualität und mit einem exzentrisch positionierten druckerzeugenden
Element 35. Wie das simulierte Deformationsbild 150 µs nach Zündung in Fig. 47B zeigt,
ergibt sich hier trotz des gewählten Liquids 124 als Druckübertragungsmedium ein deutlicher
Unterschied bezüglich der Splitter- bzw. Subgeschoss-Verteilung über dem Umfang. So
sind die Hüllensplitter 136 auf der Seite des druckerzeugenden Elementes 35 mehr beschleunigt.
Nach vorne ist teilweise das beschleunigte liquide Medium 159 erkennbar.
[0168] Der Vergleich mit Fig. 46B legt nahe, dass der Unterschied des Verformungsbildes
dem zentralen Penetrator 34 zuzuordnen ist. Er wirkt, wie bereits ausgeführt, offensichtlich
als Reflektor für die von der Sprengladung 35 ausgehenden Druckwellen. Damit ist mittels
der Simulation der Nachweis erbracht, dass mit derartigen Anordnungen gezielte richtungsabhängige
laterale Effekte über geometrische Auslegungen zu erreichen sind. Es ist auch beachtenswert,
dass der zentrale Penetrator nicht zerstört, sonder lediglich nach unten, also von
seiner ursprünglichen Flugbahn abweichend, versetzt ist.
[0169] Aus Fig. 47B kann auch abgeleitet werden, dass es in einer - allerdings technisch
anspruchsvollen Variante - grundsätzlich möglich ist, durch ein gezieltes Ansteuern
einer oder mehrerer exzentrisch am Umfang verteilten Ladungen 35 dem zentralen Penetrator
in Zielnähe noch einen korrigierenden Richtungsimpuls zu erteilen.
[0170] Die bisher gezeigten Simulationsbeispiele verknüpfen u.a. die bereits in den Fig.
2A, 2B, 4B, 4C, 4H, 6E, 12 und 40A bis 40C aufgeführten Einzelkomponenten zu einem
dralloder aerodynamisch stabilisierten Munitionskonzept, welches insbesondere die
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung immer wieder angesprochenen grundsätzlichen
Munitionsmodule gleichzeitig aufweisen: Spitze, aktives lateralwirksames Modul, PELE-Komponente
(soweit nicht mit dem aktiven Teil kombiniert) und massive bzw. homogene Komponente.
Derartige Aufbauten zeigen beispielhaft die nachfolgenden Fig. 48A bis 48C.
[0171] In Fig. 48A handelt es sich um einen dreiteiligen, modularen, drallstabilisierten
Penetrator 277, bestehend aus einem Spitzenmodul 278, einem passiven (PELE) oder massiven
Modul 279 und einem aktiven Modul 280. Die Hilfseinrichtungen können sich zum Beispiel
in dem die Wirkmodule umgebenden Teil 282, in dem Spitzenmodul 278 oder im Heckbereich
befinden (oder, wie bereits beschrieben, verteilt sein). Das aktive Modul 280 ist
vorteilhaft heckseitig mit einer Dämmscheibe 147 abgeschlossen sein.
[0172] In Fig. 48B ist ein vierteiliges, modulares, aerodynamisch stabilisiertes Geschoss
283 beispielhaft dargestellt. Es besteht aus einem Spitzenmodul 278, einem aktiven
Modul 280 mit einer Dämmscheibe 147 gegen die beispielsweise hohle oder nicht ausreichend
verdämmende Spitze, einem PELE-Modul 281 und einem sich daran anschließenden homogenen
Heckteil 284. Damit sind die wesentlichen Geschoss-, Penetrator- oder Gefechtskopfteile
aufgeführt, die in komplexer aufgebauten Wirkkörpern auftreten können. Es versteht
sich dabei von selbst, dass man bestrebt sein wird, je nach Einsatzbereich eine möglichst
einfache Variante zu konzipieren. Dabei ist es sicherlich von großem Vorteil, dass
mehrere Module Doppel- oder Mehrfachfünktionen übernehmen können.
[0173] In Fig. 48C ist ein Geschoss 276 dargestellt, bei dem sich im aktiven Teil nach der
scheibenförmigen druckerzeugenden Ladung 6F ein zylindrisches 247 oder kolbenartiges
Teil 249 befindet. Der Zylinder 247 kann auch mit einer oder mit mehreren Bohrungen
248 zum Druckausgleich bzw. zur Druckübertragung versehen sein (siehe Detailzeichnung
Fig. 48D).
[0174] Das kolbenartige Teil 249 kann auf der Seite des Druckübertragungsmediums 4 eine
zum Beispiel kegelige oder konische Form 185 haben (siehe Detailzeichnung Fig. 48D),
um bei der Druckeinleitung das Medium 4 im Bereich dieses Kegels intensiver lateral
zu beschleunigen. Derartige Kolben zur Verdichtung bzw. zur Druckbeaufschlagung eines
Mediums sind zum Beispiel in der Patentschrift EP 0 146 745 A1 (dortige Fig. 1) beschrieben.
Im Gegensatz zu der dort vorgesehenen mechanischen Beschleunigung über die auftreffende
ballistische Haube und gegebenenfalls (bei schrägem Auftreffen) zwischengeschaltete
Hilfsmittel und der sich dadurch ergebenden Frage nach einer einwandfreien axialen
Bewegungseinleitung wird bei einer Druckbeaufschlagung mittels eines pyrotechnischen
Moduls der Kolben 249 immer axial beschleunigt. Außerdem kann er noch von dem Medium
4 umgeben sein (also nicht den gesamten Innenzylinder ausfüllen). Dadurch wird sich
der entstehende Druck über den entstehenden Ringspalt 184 zwischen Außenhülle 2B und
Kolben 249 in das Medium 4 ausbreiten können.
[0175] Zur Verifikation der Erfindung wurden zwischenzeitlich im ISL auch Experimente im
Maßstab 1:2 in Ergänzung zu den numerischen Simulationen zum grundsätzlichen Nachweis
der Funktionsfähigkeit einer Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt.
[0176] Als ein Beispiel zeigt Fig. 49A die ursprüngliche Penetrator-Hülle 180 (WS, Durchmesser
25 mm, Wandstärke 5 mm, Länge 125 mm) und einen Teil der gefundenen Splitter 181.
[0177] Fig. 49B zeigt eine doppeltbelichtete Röntgenblitzaufnahme, etwa 500 µs nach der
Auslösung des Zündimpulses, mit den gleichmäßig über den Umfang beschleunigten Splittern
182.
[0178] Als Druckübertragungsmedium wurde Wasser verwendet. Zur Druckerzeugung wurde ein
sprengschnurartiger (Durchmesser 5 mm) einfach in das Liquid eingelegter Detonator
mit 4 g Sprengstoffmasse verwendet. Die Masse der WS-Hülle betrug 692 g (WS mit einer
Dichte von 17,6 g/cm
3), die Masse des liquiden Druckübertragungsmediums (Wasser mit einer Dichte p = 1
g/cm
3) betrug 19,6 g. Das Verhältnis von Sprengstoffmasse (4 g) zur Masse des inerten Druckübertragungsmediums
(19,6 g) war somit 0,204; und das Verhältnis von Sprengstoffmasse (4 g) zu inerter
Geschossmasse (Hülle + Wasser = 711,6 g) betrug somit 0,0056, entsprechend einem Anteil
von 0,56 Prozent an der inerten Gesamtmasse. Die Werte für diese Verhältnisse werden
sich bei größeren Geschosskonfigurationen noch verkleinern bzw. bei kleineren Geschossen
vergrößern.
[0179] Das durchgeführte Experiment beweist, dass ein inerter Penetrator mit einer im Verhältnis
zur Gesamtmasse sehr geringen pyrotechnischen Masse der druckerzeugenden Einrichtung
von etwa 0,5 bis 0,6 Prozent der inerten Gesamtmasse des Penetrators bei entsprechender
Dimensionierung von Geschosshülle und des mit einem geeigneten, inerten Druckübertragungsmedium
gefüllten Innenraums sich über den durch ein Zündsignal ausgelösten Druckimpuls eines
Detonators lateral zerlegen lässt.
[0180] Das durchgeführte Experiment ist nur ein Beispiel für eine mögliche Ausführungsform
eines ALP-Geschosses. Aus dem Grundprinzip der Erfindung gibt es jedoch keine Einschränkungen
in der Gestaltung bzgl. der endballistisch wirksamen Hülle und deren Dicke bzw. Länge.
So funktioniert das lateralwirksame Zerlegeprinzip sowohl für dickwandige Hüllen (z.B.
10mm WS-Wandstärke bei einem Penetratordurchmesser von 30 mm) als auch für sehr dünne
Hüllen (z.B. 1 mm Titan-Wandstärke bei einem Penetratordurchmesser von 30 mm).
[0181] Bezüglich der Länge gilt, dass das ALP-Prinzip ebenfalls bei allen denkbaren und
ballistisch sinnvollen Werten funktioniert. Beispielsweise kann das Längen/Durchmesser-Verhältnis
(L/D) im Bereich zwischen 0,5 (Scheibe) und 50 (sehr schlanker Penetrator) liegen.
[0182] Für das Verhältnis von chemischer Masse der druckerzeugenden Einheit zur inerten
Masse des Druckübertragungsmediums gibt es im Grundsatz nur insofern die Einschränkung,
dass die erzeugte Druckenergie in ausreichendem Maße und geeigneter zeitlicher Abfolge
von dem Druckübertragungsmedium aufgenommen und an die umgebende Hülle weitergegeben
werden kann. Als sinnvolle Obergrenze bei kleinen Geschosskonfigurationen ist ein
Wert von 0,5 gerade noch praktikabel.
[0183] Für das Verhältnis von (chemischer) Masse der druckerzeugenden Einheit zur inerten
Gesamtmasse des Penetrators/Geschosses/Flugkörpers wurden aufgrund der durchgeführten
3D-Simulationen sehr kleine Werte im Bereich von 0,0005 bis 0,001 ermittelt, im Experiment
ein Wert von 0,0056. Daraus lässt sich prognostizieren, dass selbst bei sehr kleinen
Geschosskonfigurationen, bei denen das aktive lateralwirksame Funktionsprinzip noch
sinnvoll eingesetzt werden kann, ein Wert von 0,01 nicht überschritten wird.
[0184] Durch die Erfindung ergibt sich eine vielfältige Gestaltung eines aktiven, lateralwirksamen
Penetrators ALP (Geschosses bzw. Flugkörpers) mit integrierter Zerlegungseinrichtung,
die letzten Endes bedeutet, dass für alle denkbaren Einsatzszenarien nur noch ein
Geschossprinzip der erfindungsgemäßen Bauform benötigt wird (Universalgeschoss).
[0185] Besondere Vorteile der Erfindung liegen naturgemäß auch bei der Verwendung als endphasengelenkte
Munition (intelligente Munition) in Zusammenhang mit einer Reichweitensteigerung der
Artillerie, die auch mit einer Erhöhung der Treffwahrscheinlichkeit verbunden werden
sollte.
[0186] Weiterhin ist es denkbar, zur Erzeugung eines Splitter/Subgeschoss-Feldes in bestimmten
oder vorgegebenen Entfernungen vor der Waffenmündung, z.B. nach dem Brennschluss einer
Leuchtspur, die aktive Geschosszerlegung entsprechend dem vorgestellten Prinzip dieser
Erfindung einzuleiten. Auf diese Weise können insbesondere bei Waffen mit hoher Kadenz
eng belegte Splitter/Subgeschoss-Felder erzielt werden. Weiterhin ist es möglich,
die Geschosshüllen aus vorgeformten Subgeschossen aufzubauen, die über eine Widerstandsstabilisierung
durch die aerodynamischen Kräfte stabilisiert weiterfliegen und somit derartige Wirkungsfelder
über eine größere Entfernung aufrechterhalten.
[0187] Sämtliche in den Figuren dargestellten und in der Beschreibung erläuterten Einzelheiten
sind für die Erfindung wichtig. Dabei ist es ein Merkmal der Erfindung, dass alle
geschilderten Einzelheiten in sinnvoller Weise einfach oder mehrfach kombiniert werden
können und dadurch jeweils einen individuell angepassten aktiven lateralwirksamen
Penetrator ergeben.
Bezugszeichenliste
[0188]
- 1A
- drallstabilisierter ALP
- 1B
- aerodynamisch stabilisierter ALP
- 2A
- Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei drallstabilisiertem ALP
- 2B
- Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei aerodynamisch stabilisiertem ALP
- 2C
- heckseitiges Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
- 2D
- mittleres Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
- 2E
- frontseitiges konisches Splitter/Subgeschosse erzeugendes Gehäuse bei Fig. 12
- 3A
- Hülsen-Innenraum von 2A
- 3B
- Hülsen-Innenraum von 2B
- 4
- Druckübertragungsmedium
- 4A
- Druckübertragungsmedium in Zone A bei Fig. 12
- 4B
- Druckübertragungsmedium in Zone B bei Fig. 12
- 4C
- Druckübertragungsmedium in Zone C bei Fig. 12
- 4D
- inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 13
- 4E
- äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 13
- 4F
- inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 15
- 4G
- äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 15
- 4H
- inneres Druckübertragungsmedium bei Fig. 34
- 41
- äußeres Druckübertragungsmedium bei Fig. 34
- 5
- aktive pyrotechnische Einheit bzw. druckerzeugende Einrichtung
- 6
- druckerzeugendes Element/Detonator/Sprengstoff
- 6A
- zylindrisches druckerzeugendes Element (L/D ≈ 1)
- 6B
- zylindrisches druckerzeugendes Element (L/D > 1)
- 6C
- zündschnurähnlicher Detonator
- 6D
- ringförmiges druckerzeugendes Element
- 6E
- rohrförmiges druckerzeugendes Element
- 6F
- scheibenförmiges druckerzeugendes Element
- 6G
- konisches druckerzeugendes Element
- 6H
- druckerzeugendes Element mit Kegelspitze
- 61
- konischer Übergang von 6A zu 6C
- 6K
- rundes druckerzeugendes Element
- 6L
- rohrförmiges, einseitig geschlossenes druckerzeugendes Element
- 6M
- konisches, spitzes (schlankes) druckerzeugendes Element
- 6N
- Kombination von 6M und 6G
- 60
- scheibenförmiges druckerzeugendes Element mit Spitze
- 6P
- Kombination von 6F und 6C
- 6Q
- 6A mit Abrundung
- 7
- aktivierbare Auslösevorrichtung (programmiertes Teil, Sicherungs- und Auslöseteil)
- 8
- Übertragungsleitung
- 9
- zusätzliche Wirkelemente
- 10
- außenballistische Haube oder Spitze
- 11A
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Spitzenbereich
- 11B
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im vorderen Geschossteil
- 11C
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im hinteren Geschossteil
- 11D
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Heckbereich
- 11E
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im hinteren Teil eines Wirkmoduls
- 11F
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im vorderen Teil eines Wirkmoduls
- 11G
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Mittelteil zwischen zwei Modulen
- 11H
- Empfangs- und/oder Auslöse- und Sicherungseinheit im Hüllenbereich eines Drallgeschosses
- 12
- Leitwerk eines aerodynamisch stabilisierten Penetrators
- 13A
- Flügelleitwerk
- 13B
- Kegelleitwerk
- 13C
- Mischleitwerk aus 13A und 13B
- 13D
- sternförmiges Leitwerk
- 14
- Schottenziel aus drei relativ dünnen Blechen
- 15
- massive Zielplatte
- 15A
- Vorplatte der Zielplatte 15
- 16
- homogenes Ziel
- 17A
- ALP mit drei aktiven Einheiten
- 17B
- Restpenetrator nach Abgabe eines Subgeschoss- oder Splitterringes
- 17C
- Restpenetrator nach Abgabe von zwei Subgeschoss- oder Splitterringen
- 18A
- vorderer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
- 18B
- Splitter- oder Subgeschossring von 18A
- 18C
- Splitter- oder Subgeschossring von 18 A bei weiterer Zielannäherung
- 18D
- Splitter- oder Subgeschossring von 18 A am Ziel
- 19A
- mittlerer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
- 19B
- Splitter- oder Subgeschossring von 19A
- 19C
- Splitter- oder Subgeschossring von 19 A kurz vor dem Ziel
- 20A
- hinterer Zerlegungs-Teilbereich des Penetrators 17A
- 20B
- Splitter- oder Subschossring von 20A
- 21A
- Krater, gebildet von Teil 19A des Restpenetrators 17B
- 21B
- Krater, gebildet von Teil 20A des Restpenetrators 17B
- 22A
- Krater, gebildet von Teil 18A des Penetrators 17A
- 22B
- Krater, gebildet von Teil 20A des Penetrators 17A
- 23
- Penetrator mit axial unterschiedlichen drucküberragenden Medien 4A und 4B
- 25A
- über den Querschnitt verteilte druckerzeugende Elemente bei Fig. 8A
- 25B
- über den Querschnitt verteilte druckerzeugende Elemente bei Fig. 8B
- 26
- zentrales druckerzeugendes Element bei Fig. 8B
- 27
- Verbindung zwischen 26 und druckerzeugenden Elementen 25B
- 28
- Verbindung zwischen druckerzeugenden Elementen 25A
- 29
- ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator 34 und vier druckerzeugenden Elementen 35
- 30
- Anordnung mit dezentralem Sprengzylinder 32 und zwei radial unterschiedlichen Druckübertragungsmedien
4F und 4G
- 31
- ALP-Querschnitt mit zentraler Druckerzeugungseinheit und zusätzlichen exzentrisch
positionierten Druckerzeugungseinheiten
- 32
- exzentrisch positioniertes druckerzeugendes Element in Fig. 34
- 33
- ALP-Querschnitt mit zentralem hohlförmigen Penetrator 137
- 34
- massiver zentraler Penetrator
- 35
- druckerzeugendes Element (z.B. nach Art von 6C)
- 36
- ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator mit sternförmigem Querschnitt 37 und relativ
dünner Hülle 2A, 2B
- 37
- zentraler Penetrator mit sternförmigem Querschnitt
- 38
- ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt
39
- 39
- zentraler Penetrator mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt
- 40
- ALP-Beispiel mit zum Umfang symmetrischen Wirksegmenten 41 und 42
- 41
- Wirksegment
- 42
- Wirksegment
- 43
- Sprengstoff-Segment
- 44
- Verbindungsleitung
- 45
- Satelliten-ALP
- 46
- ALP mit zwei unterschiedlichen Hüllenmaterialien 47, 48
- 47
- äußeres dünnes Hüllenmaterial von 46 (Splitterring, Mantel, "Jacket")
- 48
- inneres dickes Hüllenmaterial von 46
- 49
- ALP mit zusätzlicher dicker Außenhülle
- 50
- zusätzliche dicke Hülle von 49
- 51
- ALP-Beispiel mit quadratischem (rechteckigem) Querschnitt
- 52
- ALP-Beispiel mit einer Hülle aus sechseckigen Elementen 53
- 53
- sechseckiges massives Hüllenelement
- 54
- Druckübertragungsmedium in 52
- 55
- ALP-Aufbau entsprechend 52 mit zusätzlicher Hülle 56
- 56
- zusätzliche Hülle für ALP-Beispiel 52
- 57
- Füllmasse zwischen 52 und 56
- 58
- ALP-Beispiel mit vier Subpenetratoren
- 59
- massiver Subpenetrator
- 60
- Beispiel für Subpenetrator in PELE-Bauweise
- 61
- Verbindung mit Satelliten-ALP 45
- 62
- Außenhülle von 58
- 63
- Füllmedium zwischen der Außenhülle 62 und Subpenetratoren 59 bzw. 60
- 64
- ALP-Beispiel mit drei Subpenetratoren 59
- 65
- Dreieckige Hülle des Innenkörpers 286
- 66
- ALP-Beispiel mit einem kleinen massiven Subpenetrator 67 mit dreieckiger Querschnittsfläche
- 67
- kleiner massiver Subpenetrator mit dreieckiger Querschnittsfläche
- 68
- druckerzeugendes Element in 66/69/285/288
- 69
- ALP-Beispiel mit einem großen massiven Subpenetrator 70 mit dreieckiger Querschnittsfläche
- 70
- großer massiver Subpenetrator mit dreieckiger Querschnittsfläche
- 71
- Lateral wirkender Penetrator mit innerem ALP 72
- 72
- massiver Subpenetrator entsprechend 70 als innenliegender ALP
- 73
- Medium zwischen der Hülle von 71 und 72
- 74
- Trennung zwischen den Schalenelementen 101
- 75
- ALP-Beispiel mit speziell geformtem druckerzeugendem Element 76
- 76
- speziell geformtes druckerzeugendes Element
- 77
- Penetrator mit drei Querschnittssegmenten als ALP
- 78
- Hülle von 77
- 79
- Querschnittssegment als ALP
- 80
- druckübertragendes Medium im Querschnittssegment 79
- 81
- Wand zwischen den Segmenten 79
- 82
- dem Querschnittssegment 79 zugeordnetes druckerzeugendes Element
- 83
- Einkerbung in der Hülle 78
- 84
- exzentrisch positioniertes Druckerzeugungselement in Fig. 14
- 85
- splitterbildendes Element/Element zur verdämmten Zündung
- 86
- konisch geformte Splitter oder Subgeschosse erzeugende/abgebende Hülle
- 87
- ALP-Beispiel mit verdämmter Zündeinleitung 91 und Sprengkonus 88
- 88
- konusförmige Druckladung in 87
- 89
- vordere Abschlussscheibe als verdämmendes Element
- 90
- inneres verdämmendes Element
- 91
- verdämmendes Element in Form eines einseitig offenen Zylinders
- 92
- hintere Abschlussscheibe als verdämmendes Element
- 93
- Spitze als verdämmendes Element
- 94
- ALP-Geschossbeispiel mit getrennt einzubringendem aktivem Innenmodul 95
- 95
- Innenmodul
- 96
- Innenzylinder von 95
- 97
- Außendurchmesser von 95
- 98
- Innenvolumen von 95 (Füllung)
- 99
- Geschoss mit zentraler Druckerzeugungseinheit 100 und vorgeformten Hüllenstruktursplittern
101
- 100
- zentrale Druckerzeugungseinheit von 99
- 101
- vorgeformte Hüllensplitter (Schalenelemente)
- 102
- lateral wirksame Hülle von 99
- 103
- Geschoss mit drei Zonen und ALP-Teil in der Spitze
- 104
- Geschoss mit drei Zonen und ALP-Modul im Mittelteil
- 105
- Geschoss mit drei Zonen und ALP-Teil im Heck
- 106
- Tandem-Geschoss mit drei Zonen und zwei ALP-Teilen (Spitzen- und Heckbereich)
- 107
- ALP-Simulationsbeispiel mit kleinem Sprengstoffzylinder im vorderen Bereich
- 108
- ALP-Simulationsbeispiel mit schlankem druckerzeugendem Element
- 109
- ALP-Simulationsbeispiel mit einer Kombination der Druckerzeugung von 107/108
- 110A
- deckelartige Verdämmung
- 110B
- Deckel 110A nach Beschleunigung mittels der aktiven Anordnung (6B/4)
- 111
- von 6B erzeugter Splitter- bzw. Hüllensegmentkegel in Fig. 44B
- 112
- beginnende Rissbildung in der restlichen Hülle 2B in Fig. 44B
- 113
- Austrittslänge des liquiden druckübertragenden Mediums 124
- 114
- dynamisch erzeugte Längsrisse in der Hülle 2B bei den Fig. 44B und 45B
- 115
- beschleunigtes Hüllensegment in Fig. 46B
- 116
- aufreißendes Hüllensegment (Fig. 46B)
- 117
- Geschossbeispiel für Separierung
- 118
- zündschnurähnlicher Detonator im Heckbereich bei Fig. 12
- 119
- zündschnurähnlicher Detonator im Mittelbereich bei Fig. 12
- 120
- ALP-Standardquerschnitt
- 121
- Plexiglas als druckübertragendes Medium
- 122
- Aluminium als druckübertragendes Medium
- 123
- beginnende Rissbildung bei Liquid als Druckübertragungsmedium
- 124
- Wasser als druckübertragendes Medium
- 125
- Hüllensplitter bei Plexiglas als Medium
- 126
- beginnende Rissbildung bei Plexiglas
- 127
- Hüllensplitter bei Aluminium als Medium
- 128
- ALP mit exzentrisch positioniertem druckerzeugenden Element 84 und Liquid 124 (Fig.
47B) oder A1 122 (Fig. 47C) als Übertragungsmedium (vgl. Fig. 14)
- 129
- Hüllensplitter bei Liquid als Druckübertragungsmedium auf der Seite von 84
- 130
- Hüllensplitter bei A1 als Druckübertragungsmedium auf der Seite von 84
- 131
- Teilhülle bei A1 als Druckübertragungsmedium auf der Gegenseite von 84
- 132
- beginnende Rissbildung in 131
- 133
- ALP-Beispiel mit ringförmigem Druckerzeugungselement
- 134
- ALP-Beispiel mit segmentierten Druckerzeugem
- 135
- ALP-Beispiel mit zentralem Penetrator 34 und einem exzentrisch positioniertem druckerzeugenden
Element 35 und Liquid als Medium (vgl. Fig. 16B)
- 136
- Hüllensplitter (Fig. 48B)
- 137
- zentraler hohlförmiger Penetrator
- 138
- Hohlraum in 137
- 139
- Verknüpfung bei Tandem-ALP
- 140
- Verknüpfung (Signalleitung) zwischen Druckerzeugern 82 bei Fig. 33
- 142
- ALP-Querschnitt mit über dem Querschnitt verteilten Druckerzeugungselementen 25A
- 143
- ALP-Querschnitt mit zentralem Druckerzeugungselement 26 und über dem Querschnitt verteilten
Druckerzeugungselemente 25B
- 144
- achsensymmetrische Anordnung mit zwei radial unterschiedlichen Druckübertragungsmedien
4D und 4E
- 145
- ALP-Querschnitt mit einer exzentrisch positionierten Druckerzeugungseinheit 84
- 146
- Reaktionsgase
- 147
- verdämmende Scheibe in Fig. 49B
- 148
- Spitzenform mit nachgeschaltetem Hohlraum
- 149
- Spitzenhülle bei 148/256/153
- 150
- Hohlraum zwischen Spitze und Druckmedium 4
- 151
- Teilhülle in Fig. 48B
- 152
- Signalleitungen
- 153
- Spitzenform mit vorgezogenem Druckübertragungsmedium
- 155
- Hilfseinrichtungen
- 156
- in die Spitze vorgezogenes Drückübertragungsmedium
- 158
- an Hülle anliegendes liquides Medium
- 159
- ausgetretendes liquides Medium
- 170
- ALP-Beispiel mit Subgeschoss-Ring
- 171
- Subgeschosse in 170
- 172
- äußerer Mantel
- 173
- innere Schale
- 174
- Röhren, zylindrische Hohlkörper als Subgeschosse in 170
- 176
- ALP als Subgeschoss in 170
- 179
- PELE als Subgeschoss in 170
- 180
- WS-Rohr (ISL Experiment)
- 181
- Splitter nach der Lateralzerlegung (ISL Experiment)
- 182
- Lateralsplitter in der doppeltbelichteten Röntgenblitzaufnahme (ISL Experiment)
- 184
- Ringspalt zwischen 2B und 249
- 185
- Konus von 249
- 222
- Beschleunigungsmedium in konischer Ausführung
- 223
- Splitter/Subgeschosse erzeugende Hülle von 30
- 247
- zylindrisches Teil in Fig. 49C/D
- 248
- Bohrung in Zylinder 247
- 249
- kolbenartiges Teil in Fig. 49C/D
- 250
- Hilfsspitze (Fig. 42)
- 251
- hintere Trennladung (Fig. 42)
- 252
- inerte Pufferzone/massives Element/Geschosskern/Splitterteil (Fig. 42)
- 253
- massives Modul/PELE-Modul / Sprengmodul (Fig. 42)
- 254
- vordere Trennladung (Fig. 42)
- 255
- Absprengscheibe (Fig. 42)
- 256
- Spitze in PELE-Ausführung
- 257
- Hüllenmaterial für PELE-Aufweitung
- 258
- Aufweitmedium
- 259
- Hohlraum in Spitze
- 260
- Spitze mit aktivem Zerlegemodul
- 261
- Splittermantel
- 262
- Druckübertragungsmedium
- 263
- pyrotechnisches Element entspr. Fig. 6E
- 264
- Spitzenhülle
- 265
- Detonationsfront des Sprengstoffzylinders 6C
- 266
- Druckausbreitungsfront
- 267
- Druckausbreitungsfront des kurzen/dicken Zylinders
- 268
- Druckausbreitungsfront der Sprengschnur
- 269
- Detonationsfront des Sprengstoffzylinders 6B
- 270
- Übergang der Druckausbreitungsfronten 267 und 268
- 271
- fortgeschrittener Druckausgleich im Liquid 4
- 272
- von der Wand 2B reflektierte Welle
- 273
- Druckausgleichswelle/Welle der inneren Reflexionen
- 274
- flache Ausbeulung der Hülle 2B
- 275
- Ausbeulung der Hülle 2B
- 276
- dreiteiliges aerodynamisch stabilisiertes Geschoss
- 277
- dreiteiliges drallstabilisiertes Geschoss
- 278
- Spitzenmodul
- 279
- homogenes Geschossmodul
- 280
- aktives Geschossmodul
- 281
- PELE-Geschossmodul
- 282
- Geschosshülle von 277
- 283
- dreiteiliges aerodynamisch stabilisiertes Geschoss
- 284
- massives Heckteil von 283
- 285
- ALP-Beispiel mit hohlem Innenkörper 286
- 286
- Hohlkörper mit dreieckigem Querschnitt
- 287
- Hohlraum von 286 bzw. mit einem Medium gefüllter Innenraum von 286
- 288
- ALP-Beispiel mit sternförmigem, vier Kammern bildenden Innenkörper 289
- 289
- kreuzförmiger Innenkörper in 288
- 290
- Hülle von 288
- 291
- Hülse für druckerzeugendes Element 6C (Fig. 43D)
- 293
- Außenhülle bei ALP gemäß Fig. 30A
- 294
- Außenhülle bei ALP gemäß Fig. 30B
- 295
- massives aktives Spitzenmodul
- 296
- Hülse für druckerzeugendes Element 6B (Fig. 43C)
- 297
- mit Wirkmittel 298 gefülltes Spitzenmodul
- 298
- Wirkmittel
- 299
- Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 30C
- 300
- Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 29
- 301
- Außenhülle von ALP-Querschnitt gemäß Fig. 31
1. Aktiver Wirkkörper (1), mit einem inneren, inerten Druckübertragungsmedium (4), einer
Wirkkörperhülle (2), einer an das inerte Druckübertragungsmedium (4) angrenzenden
oder in dieses eingebrachten druckerzeugenden Einrichtung (5) und einer aktivierbaren
Auslösevorrichtung (7),
dadurch gekennzeichnet,
dass die druckerzeugende Einrichtung (5) ein oder mehrere druckerzeugende Elemente (6)
aufweist, wobei die Masse der druckerzeugenden Einrichtung (5) im Verhältnis zur Masse
des inerten Druckübertragungsmediums (4) gering ist.
2. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einrichtung (5) zur Masse des inerten
Druckübertragungsmediums (4) ≤ 0,5 ist.
3. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Masse der druckerzeugenden Einheit (5) zur Gesamtmasse des Druckübertragungsmediums
(4) und der Wirkkörperhülle (2) ≤ 0,01 ist.
4. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise aus einem Material besteht, ausgewählt
aus der Gruppe mit Leichtmetallen oder deren Legierungen, plastisch verformbaren Metallen
oder deren Legierungen, duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffen, organischen
Substanzen, elastomeren Werkstoffen, glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen,
Presskörpern von glasartigen oder pulverförmigen Werkstoffen, und Gemischen oder Kombinationen
davon.
5. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) teilweise aus pyrophoren oder anderen energetisch
positiven (brennbaren, explosiven) Materialien besteht.
6. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) pastös, gallertartig bzw. gelartig oder flüssig bzw.
liquid ist.
7. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) über der Länge des Wirkkörpers (1) veränderlich angeordnet
ist oder unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweist.
8. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) aus zwei oder mehreren radial ineinander angeordneten
Elementen aufgebaut ist, welche unterschiedliche Material- bzw. Dämpfungseigenschaften
aufweisen.
9. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die aktivierbare Auslösevorrichtung (7) durch ein Zeit- oder Annäherungssignal beim
Abschuss bzw. während der Flugphase auslösbar ist.
10. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die aktivierbare Auslösevorrichtung (7) beim Aufschlag auf die Zielstruktur, beim
Durchdringen oder nach dem Durchdringen der Zielstruktur auslösbar ist.
11. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die druckerzeugenden Elemente (6) der druckerzeugenden Einrichtung (5) Sprengzünder,
Sprengkapseln, Detonatoren oder Gasgeneratoren sind.
12. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere druckerzeugende Elemente (6) vorgesehen sind, die entweder zeitlich getrennt
oder simultan ausgelöst werden.
13. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Hilfseinrichtungen zur Zündung der druckerzeugenden Elemente (6) vorgesehen sind,
die als getrennte Module ausgebildet oder in das Druckübertragungsmedium (4) eingebettet
sind.
14. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise aus vorgefertigten Strukturen
besteht.
15. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Druckübertragungsmedium (4) ganz oder teilweise stabförmige oder hintereinandergeschaltete,
endballistisch oder dergleichen wirksame, gleiche oder unterschiedliche Körper eingebettet
sind, wobei die Körper in dem Druckübertragungsmedium geordnet oder beliebig verteilt
sind.
16. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in das Druckübertragungsmedium (4) eingebetteten Körper pyrophore oder explosive
Eigenschaften besitzen.
17. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkkörperhülle (2) aus einem Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe mit
gesinterten, reinen oder spröden Metallen hoher Dichte, Stahl hoher Härte, gepressten
Pulvern, Leichtmetallen, Kunststoffen und Faserwerkstoffen.
18. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkkörperhülle (2) statistisch verteilt Subgeschosse oder Splitter entstehen
lässt.
19. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkkörperhülle (2) aus einem oder mehreren Ringen von Segmenten, Längsstrukturen
oder Subgeschossen besteht, die miteinander mechanisch verbunden, verklebt oder verlötet
sind.
20. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkkörperhülle (2, 48) von einer zweiten Hülle (50, 47) ganz oder teilweise
umgeben ist.
21. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkkörperhülle (2) über ihre Länge veränderliche Wandstärken (2C, 2D, 86) aufweist.
22. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Druckübertragungsmedium (4) ein oder mehrere Penetratoren, Behälter oder dergleichen
Wirkteile angeordnet sind.
23. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Penetratoren, Behälter oder dergleichen Wirkteile eine beliebige Oberfläche besitzen
und massiv sind oder ganz oder teilweise einen Hohlraum aufweisen.
24. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hohlräume ganz oder teilweise mit einem Druckübertragungsmedium oder mit reaktionsfähigen
Komponenten gefüllt sind.
25. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkteile inerte PELE-Penetratoren oder aktiv lateralwirksame Penetratoren sind.
26. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirkkörper (1) aus mehreren Einzelmodulen (Spitzenmodul, ein oder mehrere Abschnittsmodule,
Heckmodul) besteht, die massiv oder inert lateralwirksam (PELE) oder aktiv lateralwirksam
(ALP) ausgeführt sind, wobei die Einzelmodule bei Bedarf austauschbar sind.
27. Aktiver Wirkkörper nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass über dem Umfang und/oder die Länge des Wirkkörpers (1) mehrere solcher Einzelmodule
angeordnet sind.
28. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirkkörper (1) einen modularen Innenaufbau derart besitzt, dass die Hilfseinrichtungen,
die druckerzeugenden Elemente (6) oder das Druckübertragungsmedium (4) bei Bedarf
austauschbar oder erst im Einsatzfall einsetzbar sind.
29. Aktiver Wirkkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirkkörper (1) drallstabilisiert oder aerodynamisch stabilisiert ist oder mit
einem Ausgleichsdrall verschießbar ist.
30. Rotationsstabilisiertes oder aerodynamisch stabilisiertes Geschoss mit einem oder
mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
31. Endphasengelenktes Geschoss mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem
der Ansprüche 1 bis 29.
32. Übungsgeschoss mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche
1 bis 29.
33. Gefechtskopf mit einem oder mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche
1 bis 29.
34. Raketenbeschleunigter gelenkter oder ungelenkter Flugkörper mit einem oder mehreren
aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
35. Gelenkter oder ungelenkter Unterwasserkörper (Torpedo) mit einem oder mehreren aktiven
Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.
36. Flugzeuggestützter oder selbstfliegender Ausstoßbehälter (Dispenser) mit einem oder
mehreren aktiven Wirkkörpern nach einem der Ansprüche 1 bis 29.