GEHÄUSEMATERIAL FÜR EIN SPRENGGESCHOSS, EINE HANDGRANATE ODER DERGLEICHEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gehäusematerial für ein Sprenggeschoss, eine Handgranate oder dergleichen mit definierter Konstruktionssplitterbildung.

[0002] Sprenggeschosse wirken aufgrund ihrer Druckwelle, vorrangig jedoch durch die Splitterbildung auf die Ziele. Damit ein Splitter effektiv auf das Ziel einwirken kann, benötigt er eine bestimmte Masse und eine bestimmte Härte. Sind die Splitter zu klein, zeigen sie keine oder nur eine geringe Wirkung im Ziel. Sind sie hingegen zu groß, wird die Flächenwirkung minimiert.

[0003] Die Geschosshülle, welche in der Regel der Träger für den Sprengstoff ist, trägt dabei wesentlich dazu bei, welcher Beschaffenheit die Splitter sind.

[0004] Möglichkeiten, Konstruktionssplitter zu erzeugen sind beispielsweise das Einbringen von kerben bzw. einem gekerbten Muster auf der Geschosshülle, was von innen als auch von Außen vorgesehen werden kann. Über diese Sollbruchstellen wird die Splitterbildung definiert (DE 197 53 188 C2). Des Weiteren ist bekannt, Kugeln eines anderen Materials in die Geschosshülle einzubringen, welche danach als Splitter dienen oder das Aufbringen von Folien oder Oberflächenbeschichtungen auf der Innenseite des Geschosses, um den Sprengstoff wie viele kleine Schneidladungen auf die Geschosshülle wirken zu lassen und definierte Splitter zu erzeugen.

[0005] Die Geschosshülle muss aber auch die verschiedenen Belastungen aufnehmen können, die auf ein Geschoss einwirken können. Derartige Belastungen sind Temperaturschwankungen, Abschussbelastungen, Vibrationen etc., die schadlos überstanden werden müssen, damit das Geschoss funktionsfähig bleibt.

[0006] Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit welcher unter Berücksichtigung einer optimalen Werkstoffauswahl zum Auffangen der Belastungen eine gute Splitterbildung umgesetzt werden kann.

[0007] Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

[0008] Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, relativ klar definierte Splitter über die gesamte Geschosshülle oder ausgewählte Bereiche zu erzeugen, alternativ für eine Handgranate etc. Dies wird über Sollbruchstellen im Material der Geschoss- bzw. Gehäusehülle selbst erreicht. Die im Material eingebundenen Sollbruchstellen benötigen weniger Energie, um die Geschoss- bzw. Gehäusehülle aufzureißen, so dass mehr Energie zur Verfügung steht, um die Splitter zu beschleunigen. Dies führt zu einer höheren Splittergeschwindigkeit.

[0009] Vorgesehen ist ein Metallschaum, der mit einem anderen Material aufgefüllt wird, d. h. die Hohlräume (Poren) des Metallschaums werden mit einem anderen Material aufgefüllt, so dass nach dem Befüllen und ggf. einem Aushärten ein massiver Körper entsteht, welcher keine Hohlräume mehr besitzt.

[0010] Ausgehend von der Bereitstellung eines reaktiven Materials für Projektile offenbart die US 2005/0067072 A1 ein reaktives Material sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Derartige reaktive Materialien werden allgemein in militärischen Kampfmitteln verwendet und können in einem Projektil, wie Granaten oder Sprengköpfe, zum Ziel getragen werden. Reaktive Materialien sind bekannter Maßen unter anderem Schießpulver, TNT, Nitrochlycerin, Dynamit, spaltbares Material sowie Plastiksprengstoff. Als neues reaktives Material werden nunmehr Verbundstoffe aus Metall und Polymer, speziell ein Metallschaum mit Polymer, vorgeschlagen.

[0011] Der Metallschaum der vorliegenden Erfindung kann aus verschiedenen Metallen bestehen und bildet das Grundgerüst für die Geschoss- bzw. Gehäusehülle und den Träger für das Füllmaterial. Das Füllmaterial dient seinerseits dazu, dem Geschoss bzw. Gehäuse neben dem Metallschaum die notwendige Festigkeit und Stabilität zu geben und zum andern zur Splitterdefinition. Die Stege des Metallschaums, welche mitten im Füllmaterial eingebettet sind, bilden in diesem so etwas wie Sollbruchstellen. Bei der Detonation des Sprengstoffes wird das Material entlang dieser Sollbruchstellen aufgerissen. Es bilden sich Splitter in der Größe der Poren des Metallschaums. Durch die Porengröße bei der Metallschaumherstellung ist somit die Größer der Splitter variierbar und definiert einstellbar.

[0012] Die Porengröße und somit die Splittergröße lässt sich beim Herstellprozess des Metallschaums bestimmen und so auslegen, dass die Festigkeitswerte, die an das Geschoss bzw. die Geschoss- bzw. Gehäusehülle gestellt werden, nicht nur eingehalten werden können, sondern auch entsprechend dieser Werte individueller gestaltet werden können. Gleichzeitig können die Splitteranzahl als auch das Splittergewicht zielgerichtet beeinflusst werden.

[0013] Als Füllwerkstoff sind verschiedene Materialien verwendbar. So zum Beispiel Keramiken und deren Verbundwerkstoffe, Stähle oder andere Metallarten. Abgestimmt werden können diese gemeinsam mit den Materialeigenschaften des Metallschaums, beispielsweise unter Berücksichtigung der Dichten, der Wärmeausdehnungskoeffizienten, der Festigkeitswerte, des Temperaturbereiches etc. (in Anlehnung an die Anforderungen an eine Geschosshülle etc.). Diese können im Herstellungsprozess miteinander bzw. aufeinander abgestimmt werden. Zu beachten bleibt dabei, dass die Materialien (Metallschaum, Füllmaterial) umgeformt bzw. in eine bestimmte Form gebracht werden sollten.

[0014] Anhand eines kleinen Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung kurz erläutert werden.

[0015] Es zeigt:

Fig. 1

ein Sprenggeschoss mit einer Geschosshülle aus aufgefüllten Metallschaum,

Fig. 2

den Metallschaum aus Fig. 1.

[0016] In Fig. 1 ist ein Sprenggeschoss 1 mit einer Geschosshülle 2 und einer im Geschoss 1 befindlichen Sprengladung 3 dargestellt.

[0017] Fig. 2 zeigt einen Metallschaum 5, welcher mit Füllmaterial 6 ausgefüllt ist. Der Metallschaum 5 dient einerseits als stützendes und formgebendes Element des Geschosses 1 und andererseits stellen die Stege 7 des Metallschaums 5 Sollbruchstellen in dem eingegossenen (Füll-) Material 6 dar, welches in die Hohlräume 8 des Metallschaums 5 aufgefüllt wird.

[0018] Die Funktionsweise ist wie folgt:

Bei der Detonation des Spreng- oder Explosivstoffes 3 wirken die Stege 7 zwischen dem Füllmaterial 6 wie Risse bzw. Sollbruchstellen in dem Füllmaterial 6. Unter der Voraussetzung, dass das Füllmaterial 6 eine bestimmte Härte hat, um an diesen Rissen auseinander zu brechen, wird dieses mit Brechen der Stege 7 auseinander gebrochen und die sich dabei bildenden Splitter werden durch den Druck beschleunigt.

Ansprüche

1. Gehäusematerial für ein Sprenggeschoss (1), eine Handgranate oder dergleichen mit Splitterbildung, wobei das Material ein Metallschaum (5) ist, die Hohlräume (8) des Metallschaums (5) mit einem Füllmaterial (6) aufgefüllt sind, wobei

• der Metallschaum (5) aus verschiedenen Metallen bestehen kann und das Grundgerüst für die Geschoss- bzw. Gehüsehütte und den Träger für das Füllmaterial (6) bildet,

• Stege (7) des Metallschaums (5) Sollbruchstellen in dem Füllmaterial (6) bilden,

• bei der Detonation des Sprengstoffes das Material (5) entlang dieser Sollbruchstellen (7) aufgerissen wird und die Stege (7) zwischen dem Füllmaterial (6) wie Risse bzw. Sollbruchstellen in dem Füllmaterial (6) wirken, wobei

• das Füllmaterial (6) eine bestimmte Härte aufweist, um an diesen Rissen auseinander zu brechen, sodass das Füllmaterial (6) mit Brechen der Stege (7) auseinander gebrochen wird und die sich dabei bildenden Splitter durch den Druck beschleunigt werden.

2. Gehäusematerial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllmaterial (6) Keramiken und deren Verbundwerkstoffe, Stähle oder andere Metallarten dienen.

3. Gehäusematerial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Splitteranzahl als auch das Splittergewicht durch die Hohlräume (8) im Metallschaum (5) zielgerichtet einsellbar sind.

4. Gehäusemetarial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass relativ klar definierte Splitter über die gesamte Geschosshülle oder ausgewählte Bereiche erzeugt werden.

5. Gehäusematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Porengröße und somit die Splittergröße sich beim Herstellprozess des Metallschaums (5) bestimmen und so auslegen lässt, dass die Festigkeitswerte, die an das Geschoss bzw. die Geschoss- bzw. Gehäusehülle gestellt werden, nicht nur eingehalten, sondern auch entsprechend dieser Werte individueller gestaltet werden können.

6. Gehäusematerial nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als Füllmaterial (6) verwendeten Materialien gemeinsam mit den Materialeigenschaften des Metallschaums (5) abgestimmt werden können, beispielsweise unter Berücksichtigung der Dichten, der Wärmeausdehnungskoeffizienten, der Festigkeitswerte, des Temperaturbereiches in Anlehnung an die Anforderungen an die Geschosshülle.

Claims

1. Housing material for an explosive projectile (1), a hand grenade or the like having fragment formation, wherein the material is a metal foam (5) and the hollow spaces (8) in the metal foam (5) are filled with a filler material (6), wherein

• the metal foam (5) can consist of various metals and forms the skeletal structure for the projectile casing or housing casing and the support for the filler material (5),

• walls (7) of the metal foam (5) form predetermined breaking points in the filler material (6),

• upon detonation of the explosive, the material (5) is torn open along said predetermined breaking points (7) and the walls (7) between the filler material (6) act like cracks or predetermined breaking points in the filler material (6), wherein

• the filler material (6) has a specific hardness in order to break apart at these cracks, such that the filler material (6) is broken apart upon breakage of the walls (7) and the fragments which form in the process are accelerated by the pressure.

2. Housing material according to Claim 1, characterized in that ceramics and composite materials thereof, steels or other types of metal serve as the filler material (6).

3. Housing material according to Claim 1 or 2, characterized in that the number of fragments and also the weight of fragments can be adjusted in a targeted manner by the hollow spaces (8) in the metal foam (5).

4. Housing material according to one of Claims 1 to 3, characterized in that relatively clearly defined fragments are produced over the entire projectile casing or selected regions.

5. Housing material according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, during the process for the production of the metal foam (5), the pore size and therefore the fragment size can be determined and formed in such a way that the strength values demanded of the projectile or the projectile casing or housing casing can not only be observed, but can also be configured in a more individual manner in accordance with these values.

6. Housing material according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the materials used as the filler material (6) can be coordinated together with the material properties of the metal foam (5), for example taking into consideration the densities, the coefficients of thermal expansion, the strength values, the temperature range, on the basis of the demands made on the projectile casing.

Revendications

1. Matériau de boîtier pour un projectile explosif (1), une grenade ou similaire avec formation d'éclats, le matériau étant une mousse métallique (5), les espaces creux (8) de la mousse métallique (5) étant remplis d'un matériau de remplissage (6),

* la mousse métallique (5) pouvant être composée de différents métaux et formant la structure de base pour l'enveloppe du projectile et du boîtier ainsi que l'élément porteur pour le matériau de remplissage (6),

* des nervures (7) de la mousse métallique (5) formant des points de rupture voulus dans le matériau de remplissage (6),

* lors de la détonation de la substance explosive, le matériau (5) étant déchiré le long de ces points de rupture voulus (7) et les nervures (7) entre le matériau de remplissage (6) agissant comme des fissures ou des points de rupture voulus dans le matériau de remplissage (6),

* le matériau de remplissage (6) présentant une certaine dureté afin de se rompre au niveau de ces fissures, de sorte que le matériau de remplissage (6) se disloque lors de la rupture des nervures (7) et que les éclats qui se forment ainsi sont accélérés par la pression.

2. Matériau de boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que des céramiques et leurs liants, des aciers ou d'autres variétés de métaux font office de matériau de remplissage (6).

3. Matériau de boîtier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le nombre d'éclats ainsi que le poids des éclats sont réglables de manière ciblée par les espaces creux (8) dans la mousse métallique (5).

4. Matériau de boîtier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des éclats relativement clairement définis sont produits sur toute l'enveloppe du projectile ou des zones choisies.

5. Matériau de boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la taille des pores et ainsi la taille des éclats peuvent être déterminées et conçues lors du processus de fabrication de la mousse métallique (5) de telle sorte que les valeurs de solidité qui sont imposées au projectile ou à l'enveloppe du projectile ou du boîtier sont non seulement respectées, mais peuvent également être personnalisées en fonction de ces valeurs.

6. Matériau de boîtier selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les matériaux utilisés comme matériau de remplissage (6) peuvent être adaptés en commun avec les propriétés de matériau de la mousse métallique (5), par exemple en tenant compte des densités, des coefficients de dilatation thermique, des valeurs de la solidité, de la plage de températures en référence aux exigences imposées à l'enveloppe du projectile.

Zeichnung