(19)
(11) EP 1 564 519 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
17.08.2005  Patentblatt  2005/33

(21) Anmeldenummer: 04029760.8

(22) Anmeldetag:  16.12.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F41H 7/02
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(30) Priorität: 11.02.2004 DE 102004006819

(71) Anmelder: Rheinmetall Landsysteme GmbH
24159 Kiel (DE)

(72) Erfinder:
  • Hass, Frank
    24235 Wendtorf (DE)
  • Krützfeldt, Manfred
    24229 Krusendorf (DE)
  • Runow, Eitel
    24620 Bönebüttel (DE)

(74) Vertreter: Dietrich, Barbara, Dipl.-Ing. 
Thul Patentanwaltsgesellschaft mbH Rheinmetall Allee 1
40476 Düsseldorf
40476 Düsseldorf (DE)

   


(54) Minenschutz-Fahrzeugsystem


(57) Vorgeschlagen wird ein militärisches Radfahrzeug (4) mit hohem Minenschutz, bei welchem eine vorzugsweise Dreiteilung im Fahrzeugaufbau eingehalten wird bezüglich Frontbaustein (1 ), Hauptbaustein (2) und Heckbaustein (3). Zumindest das Hauptbauteil (2) ist nach unten spitz und doppelwandig ausgeführt. Eine als Mannschaftsraum dienende Kabine (9, 11) wird oben an einer Tragstruktur des Hauptbausteins (2) aufgehängt. Radachsen (1a, 3a) und Antriebe sind im Frontund / oder Heckbaustein (1, 3) eingebaut.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine, insbesondere ein gepanzerten Radfahrzeug, für den Schutz von Personen sowie auch des Fahrzeuggehäuses in gepanzerten Fahrzeugen insgesamt gegen die Wirkung der Explosion von Minen, die auf oder im Erdboden verlegt sind.

[0002] Diese Fahrzeuge haben am Chassis in der Regel einen glatten Unterboden und eine möglichst hohe Bodenfreiheit zwischen Unterboden und Erdboden, die von entsprechend ausgebildeten Rad- oder Kettenfahrwerken sichergestellt wird, damit sich das Fahrzeug auch im Gelände möglichst ungehindert fortbewegen kann. Die brisante Druckwirkung der unter dem Fahrzeug explodierenden Mine wirkt auf den relativ großflächigen Fahrzeug- oder Wannenboden, verformt und beschädigt diesen und kann erhebliche Schäden im Fahrzeug verursachen.

[0003] Bisher sind folgende Vorrichtungen und Prinzipien für den Minenschutz bezüglich des Wannenbodens ausgeführt worden.
Die einfachste Vorkehrung ist die Auslegung des Wannenbodens mit einer Plattendicke, die gegen eine vorgegebene Minenansprengung sicher ist, wobei ein hohes Gewicht die Folge ist, was sich ungünstig auswirken kann.
Eine andere Möglichkeit liegt darin, die Bodenplatte einer Wanne mittels einer Sandwichplatte, die sich aus verschiedenen übereinanderliegenden Materialien aufbaut und die gegen eine vorgegebene Minenansprengung sicher ist, aufzubauen. Schließlich kann die Bodenstruktur aus übereinanderliegenden Platten und Hohlräumen, dabei auch zum Beispiel Luftschichten, ausgebildet sein, so dass die oberste Platte keine oder nur eine geringe Aufbeulung bei einer vorgegebenen Minenansprengung aufweist.

[0004] Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Vorschläge zur Vermeidung von Beschädigungen gemacht worden.

[0005] Aus der DE 31 19 786 ist es bekannt, zum Schutz gegen Minen auf der Unterseite des Fahrzeugs flächige Panzerungselemente anzubringen.
In der DE 196 31 715 ist der Fahrzeugboden mit einem keilförmig zum Boden ausgebildeten Deflektor ausgerüstet, wobei der Deflektor auch mit einem Gasgenerator ausgerüstet sein kann zur Abstützung von innen und Gegenwirkung gegen die Explosion.

[0006] In der DE 196 53 283 wird eine Raumzelle als Besatzungsraum im Fahrzeuggehäuse separat elastisch aufgehängt, um damit auch Schockwirkungen, die von außen auf das Fahrzeug wirken, in Bezug auf die Personen im Fahrzeug zu beseitigen.

[0007] In weiteren Anmeldungen werden Verformungskörper am Fahrzeugboden angebracht, um die Druckwirkung von Minen auf das Fahrzeug zu vermindern.

[0008] In der DE 199 41 928 C2 werden Dämpfungselemente in einem Zwischenboden unter dem Fahrzeug vorgesehen, die die Minenwirkung mindern und aufnehmen sollen.

[0009] In der DE 196 19 865 C2 wird ein straßen- und geländegeeignetes Fahrzeug, insbesondere ein militärisches Radfahrzeug, beschrieben, welches aus mehreren trennbaren Modulen besteht. Ein Grundgehäuse ist als zentrale tragende Einheit ausgebildet und nimmt den Verbrennungsmotor auf, hat Räume als Nutzlastaufnahme und dient als Fahrgastzelle. Unterhalb des Grundgehäuse ist ein Fahrschemel angebracht, der ein zwischen Motor mit Schaltgetriebe und den Rädern angeordnetes Zwischengetriebe aufnimmt.

[0010] Aus der unveröffentlichten DE 102 56 918.1 ist eine Minenschutzvorrichtung insbesondere für Radfahrzeuge bekannt, bei der aus einer detektierten Schockwelle / Körperschallwelle bzw. Blastwelle ein Detektionssignal von einer Zünd- und Auswerteeinheit erfaß wird, die an ein pyrotechnisches Trennelement angeschlossen ist und zu einer Trennung der Radbaugruppe bzw. des Rades von der Fahrzeugstruktur führt. Die pyrotechnische Trennung der Tragstruktur kann durch eine Schneidladung oder durch geeignete Ausführungen der Trennstelle mittels pyrotechnischen Trennschrauben erfolgen.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Schutzsystem auszubilden, dass eine Verbesserung der Schutzwirkung bei einfachem und robustem Aufbau für die Besatzung eines gepanzerten Fahrzeugs gewährleistet. Dabei soll nach Möglichkeit höchstmöglicher Minenschutz, primär gegen Blastminen, durch Kombination aller Schutzmöglichkeiten in einem Fahrzeugkonzept realisiert werden.

[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0013] Erfindungsgemäß wird das Fahrzeug in mehrere Bausteine, beispielsweise drei, unterteilt, die voneinander loslösbar verbunden sind. Dieses Fahrzeug setzt sich aus einem mittlerer Baustein, dem sogenannten Hauptbaustein, sowie einem Front- und Heckbaustein zusammen. Heck- und Frontteil werden an den mittleren Baustein angeflanscht oder mittels Sprengbolzen lösbar befestigt. Die Sprengbolzen werden mittels einer eingebauten Ladung gezündet und können so abgesprengt werden. Die Verbindung der Bausteine mit Sollbruchstellen aufweisenden Bolzen ist ebenfalls möglich. Die Radachsen werden so platziert, dass sie nicht unter dem Mannschaftsraum liegen.

[0014] Der eigentlicher Mannschaftsraum wird als Kabine oder Schutzzelle in das Fahrzeuggehäuse, dem Hauptbaustein, eingehängt und schwingungsmäßig entkoppelt. Die Tragstruktur wir plastisch deformierbar gehalten und der V-förmige Unterboden wird ohne Durchbrüche wie zum Beispiel Türen aufgebaut. Es erfolgt also eine elastische Aufhängung im Dachbereich des Hauptbausteins, der aus plastisch verformbaren, Energie aufnehmenden, dünnwandigen Hohlprofilen besteht.

[0015] Im Frontbaustein sind neben der Vorderachse die Lenkung sowie ein Antriebsmotor untergebracht. Der Heckbaustein kann neben der Hinterachse gleichfalls einen Antriebsmotor enthalten. Dies hat den Vorteil, dass ein Frontmotor und ein Heckmotor gleichzeitig betrieben werden können, so dass ein redundanter Antrieb geschaffen und eine Restmobilität sichergestellt werden kann.

[0016] Ein innerhalb des Hauptbausteins zwischen dem V-förmigen Boden der Tragstruktur und der (unten) abgeflachten Kabine entstehender Raum kann die Antriebswelle und / oder Kabel aufnehmen.

[0017] Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung des Fahrzeugs liegen vor allem in dem hohen Minenschutz für die Besatzung. Diese wird erreicht durch den V-förmigen Boden, den Freiraum über den Rädern (beispielsweise höher angesetzte Radkästen, fehlende Radkästen), die plastisch verformbaren Hohlprofile für die Tragstruktur, das doppelwandige Wannengehäuse aus dünnem Stahlblech, einer Sicherheitszelle für die Besatzung aus dickwandigem Leichtmetall und die Ankopplung der Sicherheitszelle im Dachbereich der Tragstruktur, einzeln, zu Teilen oder in Summe.

[0018] Die Bausteine sind so konstruiert, dass Minensprengungen möglichst geringe schädliche Auswirkungen haben.

[0019] Des Weiteren ist durch das einfache Anbringen der Kabine ein einfaches Aushängen der einen und das einfache Einhängen einer anderen Kabine möglich. Dies erleichtert ein Umrüstung der Hauptkabine in eine neue Fahrzeug-Variante.

[0020] Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1:
Seitenansicht eines Fahrzeugs
Figur 2:
Querschnitt einer Sicherheitszelle für die Besatzung
Figur 3:
Seitenansicht der aufgehängten Sicherheitszelle
Figur 4:
Querschnitt Sicherheitszelle mit Türprinzip
Figur 5:
Perspektivansicht eines Beispielfahrzeugs


[0022] Ein in Figur 1 von der Seite gezeigtes Fahrzeug 4 besitzt ein Frontbaustein 1, hier auch als Motorbaustein bezeichnet, mit einer Radachse 1a und einem Rad 1b, einen Hauptbaustein 2, hier auch als Mannschaftsraumbaustein bezeichnet, und einen Heckbaustein 3 mit einer Radachse 3a und einem Rad 3b. Die Radachsen 1a, 3a sind hierbei nicht wir üblich unter dem Mannschaftsraumbaustein 2 angeordnet. Um den Rädern 1b, 3b wird senkrecht nach oben ein Freiraum eingehalten. Motor- und Heckbaustein 1, 3 sind am Mannschaftraumbaustein 2 angeflanscht bzw. lösbar mittels skizzenhaft angedeuteten Bolzen / Sprengbolzen 4a mit diesem verbunden. Der Frontbaustein 1 weist neben einer nicht näher dargestellten Lenkung einen Antriebsmotor 1c auf. Auch im Heckbaustein 3 kann ein Antriebsmotor 3 vorgesehen werden.

[0023] In Figur 2 ist der Mannschaftsraumbaustein 2 im Querschnitt mit einem abgeschrägten Boden 6, welcher doppelwandig 5 ausgeführt ist, und einem Hohlprofil 7 dargestellt.

[0024] Der Mannschaftsraumbaustein 2 besteht aus einem äußeren 2.1 und einem inneren Bereich 2.2. Der äußere Bereich 2.1 ist als Wanne 2.a und nach unten hin V-förmig ausgebildet. Der innere Bereich 2.2, der eigentliche Mannschaftsraum, wird durch eine Kabine oder Sicherheitszelle 9, 11 voll umschlossen und ist in den äußeren Teil, dem Gehäuseteil 10, eingehängt und an der oberen Kante des äußeren Bereichs 2.1 befestigt.

[0025] In Figur 3 ist das Prinzip der aufgehängten Kabine 9 gezeigt, wobei diese als Sicherheitszelle 9 mittels elastischen Aufhängungen 8 in dem Gehäuseteil 10 eingehängt ist. Das Gehäuseteil 10 weist eine plastisch deformierbare Tragstruktur auf. Das Material dieser Kabine 9 ist vorzugsweise Aluminium, um Sekundärsplitter aufzufangen.

[0026] In Figur 4 ist eine unten spitz ausgeformte Sicherheitszelle 11 bzw. Hauptbaustein 2 in Fahrzeuglängsrichtung dargestellt. Hier ist eine Fahrzeugtür 16 in einer geöffnete Stellung 12 und einer geschlossene Stellung 14 dargestellt. Die Tür 16 wird um ein Drehlager 15 mit der Bewegungsrichtung 13 geschwenkt. Das Drehlager 15 bzw. die Scharniere der Tür 16 ist unten am Hauptbaustein 2, vorzugsweise vor der Abschrägung angebracht.

[0027] In Figur 5 wird ein erfindungsgemäßes Beispielfahrzeug 4 mit den Bausteinen Frontbaustein 1, Hauptbaustein 2 und Heckbaustein 3 gezeigt.

[0028] Bei einer Minenexplosion trifft eine nicht näher dargestellte Mine zuerst das Rad 1b bzw. 3b, das sich lösen und nach oben wegfliegen kann (Freiraum oberhalb Räder). Dann kann der ganze Frontbaustein 1 abreißen oder sogar abgesprengt werden mittels der nicht näher dargestellten Sprengbolzen. Dabei wird die gesamte Achse 1a und der Antrieb von Fahrzeug 4 getrennt, ohne von unten in den Hauptbaustein 2 zu schlagen, da die Bausteine 1, 2, 3 vertikale Trennlinien haben. Der Restimpuls, der danach in den mittleren Hauptbaustein 2 fließt, wird durch die doppelwandige Bauweise im unteren Bereich in Verformungsenergie umgewandelt. Danach trifft der Impuls auf dünnwandige Träger im oberen Bereich, die sich zusammenstauchen. Der dann noch vorhandene Restimpuls trifft auf die elastischen Lager bzw. Aufhängung 8 am Dach der Kabine 9, 11. Dort ist der Impuls schon so lang und flach, dass mechanische Federn o.ä. eingesetzt werden können. Der Restimpuls, der über diese Federn in das Dach der Kabine 9, 11 fließt, ist weit genug gedämpft, um die Besatzung nicht mehr zu verletzen.

[0029] Weitere ergänzende Eigenschaften sind die V-Form der Tragstruktur, die Dickwandigkeit der Kabine, die mögliche Redundanz der Antriebs-Bausteine.

[0030] Es versteht sich, dass auch Front- und /oder Heckbaustein 1, 3 abgeschrägte Böden besitzen können, die dem Boden 6 des Hauptbausteins 2 entsprechen.

Bezugszeichenliste



[0031] 
1
Front- bzw. Motorbaustein
1a
Radachse
1b
Rad
2
Hauptbaustein, Mannschaftsraum- Baustein
2.1
äußerer Bereich
2.2
innerer Bereich
2.a
Wanne
3
Heckbaustein
3a
Radachse
3b
Rad
4
Fahrzeug
4.a
Bolzen / Sprengbolzen
5
doppelwandiger Boden
6
abgeschrägter Boden
7
Hohlprofil
8
elastische Aufhängung
9
Sicherheitszelle
10
Gehäuseteil
11
Sicherheitszelle
12
Tür - geschlossen
13
Bewegungsrichtung
14
Tür - geöffnet
15
Drehlager
16
Tür



Ansprüche

1. Fahrzeug (4) mit Schutz gegen die Wirkung einer Landmine, insbesondere ein gepanzerten Radfahrzeug, bestehend aus mehreren Bausteinen (1, 2, 3) mittels Aufteilung und Unterteilung des Fahrzeugs (4), wobei die Bausteine wenigstens einen Hauptbaustein (2), einen Frontbaustein (1) und einen Heckbaustein (2) umfassen, die über Mittel (4a) lösbar miteinander verbunden sind, wobei Front- als auch Heckbaustein (1, 3) am Hauptbaustein (2) vorn oder hinten befestigt sind und Radachsen (1a, 3a) des Fahrzeugs (4) so platziert sind, dass sie sich nicht unter dem Hauptbaustein (2) befinden.
 
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4a) Bolzen, welche Sollbruchstellen aufweisen, und / oder Sprengbolzen, welche mittels einer eingebauten Ladung gezündet und abgesprengt werden können, sind.
 
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freiraum senkrecht nach oben über den Rädern (1b,3b) und den Radachsen (1a, 3a) eingehalten ist.
 
4. Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein (2) einen V-förmigen Unterboden (6) besitzt.
 
5. Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannengehäuse (2a) doppelwandig ausgeführt ist und aus dünnem Stahlblech besteht.
 
6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wannengehäuse (2a) aus Hohlprofilen (7) gebildet wird.
 
7. Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein eine Kabine und/ oder Schutzzelle (9, 11) enthält, welche mittels elastischer Aufhängungen (8) im Gehäuseteil (10) eingehängt und schwingungsmäßig entkoppelt werden.
 
8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (10) eine plastisch deformierbare Tragstruktur aufweist.
 
9. Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbaustein (2) mit Türen (16) versehen ist, die in offener Position (12) heruntergeklappt sind und als Tritthilfe genutzt werden können.
 
10. Fahrzeug nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbaustein (1) die Vorderachse (1a) und die Lenkung enthält.
 
11. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbaustein (1) einen Antriebsmotor (1c) enthält.
 
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckbaustein (3) die Hinterachse (3a) enthält.
 
13. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Heckbaustein (3) einen Antriebsmotor (3c) enthält.
 
14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabine (9, 11) aus dickwandigem, zähen Material, wie Aluminium besteht.
 
15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hauptbausteins (2) zwischen dem V-förmigen Boden (6) der Tragstruktur und der unten abgeflachten Kabine (9, 11) ein Raum für die Antriebswelle oder für Kabel gebildet wird.
 
16. Fahrzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug durch einfaches Aushängen der Kabine (9, 11) und Einhängen einer anderen Kabine (9, 11) in eine neue FahrzeugVersion umgerüstet werden kann.
 




Zeichnung













Recherchenbericht