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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Schutzanordnung für
gepanzerte und ungepanzerte Fahrzeuge gegen Blast-, Splitter- und
insbesondere projektilbildende Minen.
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In den letzten Jahren kommt dem Minenschutz
gepanzerter Fahrzeuge, insbesondere auch durch friedenserhaltende
und friedensschaffende Maßnahmen
in Out of Area – Einsätzen, eine
wachsende Bedeutung zu. Es ist zwar gelungen, durch den Einsatz
geeigneter Werkstoffe und auch einer Reihe konstruktiver Lösungsansätze, wie
z.B. Mehrschichtaufbauten, die Effizienz beim Minenschutz im Vergleich
zu homogenen Schutzplatten erheblich zu verbessern, jedoch kommen
auf der Bedrohungsseite ein kontinuierlich wachsender Anteil an
schweren Blast- und insbesondere auch projektilbildenden Minen (sog.
P-Ladungsminen) zum Einsatz. So ist heute davon auszugehen, dass
gepanzerte Fahrzeuge auch leichterer bzw. mittlerer Gewichtsklassen
einer Blast-Belastung durch Druckladungsminen mit einem 8 kg TNT-Äquivalent
ausgesetzt werden, wobei auch bereits Minen mit einem 10 kg TNT-Äquivalent
vermehrt zu erwarten sind. Bei den P-Ladungsminen wurde die Durchschlagsleistung
des gebildeten Projektils stetig erhöht, so dass mit fahrzeugverträglichen
homogenen Schutztechnologien auch bei schwereren Fahrzeugen kein
ausreichender Schutz mehr realisiert werden kann. Strukturierte
Panzerungen haben zwar einen erheblichen Gewinn an Masseneffektivität gegen
P-Ladungsminen erbracht, aber auch hier wird in absehbarer Zukunft
eine fahrzeugspezifische Grenze erreicht sein.
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Die Leistungsfähigkeit bzw. Güte der Schutztechnologien
wird von den beiden Faktoren Masse und Bautiefe (ohne Berücksichtigung
des Kostenfaktors) bestimmt. Dabei ist anzumerken, dass bei allen bisher
eingeführten
Fahrzeugen ein zunehmend geforderter Minenschutz bei der Konzeption
des Fahrzeugs nur untergeordnet oder überhaupt nicht berücksichtigt
wurde. Dies wird auch aus den unterschiedlichen aus der Presse bekannten
Nachrüstprogrammen
im Bereich Minenschutz deutlich. Hierbei ergeben sich zwangsläufigtechnische
Fragen zur Integration von Nachrüstlösungen an
vorhandene Strukturen.
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Bei neu zu entwickelnden Fahrzeugen
muss bereits bei der Auslegung einer stets zunehmenden Bedrohung
sowohl im Blast-, Splitter- als auch im P-Ladungs-Bereich Rechnung
getragen werden. Aufgrund der Beschränkung der zulässigen Masse eines
Systems ist davon auszugehen, dass die Minenschutztauglichkeit neuer
Fahrzeuge nach dem bisherigen Stand der Technik insbesondere aus
Verbesserungen der Gesamtstruktur im Unterbodenbereich resultiert,
höhere
Minenbelastungen aber nicht bereits mit dem Basisschutz grundsätzlich abgefangen
werden können.
Es ist also zweckmäßigerweise von
einem modularen Minenschutzkonzept auszugehen, mit dem auch dem
jeweils neuesten Stand der Technik entsprochen werden kann.
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Zum Minenschutz gibt es eine Vielzahl
von Schutzrechten, wobei die
EP 0 897 097 A2 als repräsentativ für den in Betracht zu ziehenden
Stand der Technik gelten kann.
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Dort wird eine Schutzvorrichtung
für Land-, Luft-
oder Wasserfahrzeuge gegen Splitter- und Blastminen beschrieben. Diese besteht
von der Bedrohungsseite her gesehen aus mehreren Schichten: einer
Hartschaumschicht, einer sogenannten Strukturelementplatte, einer
weiteren Hartschaumschicht und einer dynamisch druckfesten Platte.
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Dieser Minenschutz kann als sogenannte
integrierte Lösung
mit dem Fahrzeug stationär
verbunden oder als adaptierbarer Schutz ausgebildet sein. Auch eine
Mischung beider Lösungen
ist vorgesehen.
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Die in der
EP 0 897 097 A2 vorgeschlagenen Lösungsansätze sind
auch aus heutiger Sicht noch aktuell und bei einer entsprechenden
Dimensionierung grundsätzlich
auch auf P-Ladungsminen zu übertragen.
Die dort beschriebenen Minenschutzanordnungen und deren Wirkungsweise
gegen die unterschiedlichen Bedrohungen können daher als Basis für die in
der vorliegenden Erfindung mehrfach angesprochenen Vorpanzerungen
bzw. komplexer aufgebauten Abriebschichten dienen. Es wird jedoch darauf
hingewiesen, dass diese die vorliegende Erfindung nur in ihrer Effizienz
unterstützen
können, nicht
aber ersetzen. Auch wirken Anordnungen entsprechend der vorliegenden
Erfindung vo11-ständig unabhängig von
technischen Lösungsverbesserungen
vorhandener Minenschutzkomponenten. Bei einem Standard-Einsatzszenario
von Fahrzeugen ist auf der Bodenseite lediglich eine (z.B. homogene) Abriebschicht
grundsätzlich
vorzusehen. Aber auch diese kann in Verbindung mit der vorliegenden
Erfindung adaptiv ausgelegt sein. Insbesondere bei leichteren Fahrzeugen
kann eine derartige Schutzschicht auch aus nichtmetallischen Werkstoffen
oder Leichmetallen bestehen oder von einer entsprechend ausgeführten unteren
Begrenzung des Liquid-Schutzes direkt gebildet werden.
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Weiterhin ist in der
EP 0 897 097 A2 auch vorgesehen,
dass die offenen Kanäle
der Strukturelementplatte, die flächigen Teilräume in dieser
inneren Schicht oder zusätzliche
Hohlprofilkörper
ebenfalls in der Strukturelementplatte ganz oder teilweise auch
mit flüssigen
Stoffen, auch z.B. Treibstoffen, gefüllt sein können (vergleiche
11 der Patentschrift sowie
die Ansprüche
22 und 23). Damit wird jedoch keine Lösung im Sinne der vorliegenden
Erfindung vorweggenommen, da sich die aus der Patentschrift
EP 0 897 097 A2 abzuleitenden
Einsatzmöglichkeiten
von Flüssigkeiten
allein auf das Verformungsverhalten bzw. Energieabsorptionsverhalten
der Minenbelastungen in den diese Flüssigkeiten beinhaltenden Komponenten
beziehen. Eine dem Unterboden bzw. dem vorgeschalteten Schutz bei
einem bereits bestehenden Minenschutz von Fahrzeugen vorgeschaltete
liquide Schicht oder Behälter
mit fließfähigen Medien
als primäre
Struktur-Komponente des Minenschutzes gegen alle Minenbedrohungen
wird dort nicht beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung beschreibt
einen Weg, wie ein höchst
effizienter Minenschutz sowohl gegen Blast-, Splitter- als auch
gegen P-Ladungsminen technisch denkbar einfach erreicht werden kann. Von
besonderem Vorteil ist dabei bei dem erfinderischen Konzept, dass über eine
auf einfache Weise zu variierende Vorpanzerung geringer Masse eine zunehmende
Minenbedrohung kompensiert werden kann. Dies führt auch zu einer erheblich
längeren Einsatzdauer
selbst bei einem hochwertigen, gegenüber einer veränderten
Bedrohung jedoch nicht mehr ausreichenden Basis-Minenschutz. Ein
weiterer entscheidender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass die Kosten eines derartigen (auch additiven) Systems
sehr gering sind.
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Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung für alle Gewichtsklassen
gepanzerter und selbst ungepanzerte Fahrzeuge gegen Blast-, Splitter-
und projektilbildende Minen (P-Ladungsminen)
mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis
48.
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Die erfindungsgemäße Schutzanordnung ist dadurch
gekennzeichnet, dass der Fahrzeugboden bzw. eine Fahrzeugbodenschutzstruktur
auf der der Bedrohung zugewandten Seite mit einer Schutzstruktur
bzw. einem Behälter
versehen ist, die bzw. der zumindest teilweise mit einem Füllmittel
aus einem Liquid (bzw. einer Flüssigkeit)
oder einem fließfähigen Medium
gefüllt
ist.
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Wie bereits bei der Besprechung der
Patentschrift
EP 0
897 097 A2 erwähnt,
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zum Schutz gegen Minen strukturierte
Mehrplatten-Aufhauten einzusetzen. Deren im Vergleich zu einer homogenen
Platte günstigeres Schutzverhalten
ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass
durch die Beschleunigung der einzelnen Platten in der Belastungsphase
energetisch günstigere
Stanzdurchschläge
eingeschränkt
oder gar verhindert werden. Auf diese Weise können in die sich durchbeulenden
Platten Zugspannungen eingeleitet werden mit einer entsprechenden
Energiekompensation und einer zeitlich gestreckten Impulsübertragung.
In Verbindung mit der hier vorgeschlagenen Erfindung ergibt sich
dadurch ein besonders wirksamer Schutz, wenn eine erfindungsgemäße Anordnung
einem strukturierten Aufbau der oben erwähnten Art vorgeschaltet wird.
Denn durch die Verminderung der Geschwindigkeit bei P-Ladungsprojektilen
und dem damit verbundenen Energieabbau und insbesondere aufgrund
der Energieverteilung in der Liquidschicht werden beste Voraussetzungen
für ein
möglichst günstiges
Verformungsverhalten der nachfolgenden Bauteile (Fahrzeugboden mit
oder ohne Schutzstruktur) geschaffen. Auf diese Weise ist es möglich, Minenschutzaufbauten
leichtester Bauart zu konzipieren bzw. einen Schutz auch gegen schwerste
Bedrohungen bei auch an leichteren Fahrzeugen realisierbaren Schutzmassen
zu erreichen.
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Dabei soll hier nochmals darauf hingewiesen werden,
dass es durch den Einsatz von Anordnungen entsprechend der vorliegenden
Erfindung grundsätzlich
möglich
ist, auch bei einfachsten Schutzaufbauten (einfache Boden- oder
Seitenbleche) einen effizienten Minenschutz gegen die genannten
Bedrohungsarten zu erreichen. Von besonderem Interesse ist auch
der Fall, dass bei einer größeren Bodenfreiheit
von Fahrzeugen (dies ist in der Regel bei Radfahrzeugen der Fall)
auch bei ursprünglich
nur leicht oder überhaupt
nicht geschützten
Fahrzeugen zumindest ein partieller Schutz gegen größere Minen bis
hin zu schwersten Minenbedrohungen erreicht werden kann.
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In jedem Falle muss bei einer Beaufschlagung
einer Struktur durch Minen ein ungestörter Stosswellendurchgang vermieden
werden, da hierdurch der Impuls kurzzeitig und die Energie nur wenig
gedämpft
in das Fahrzeuginnere übertragen
wird. Hier bietet die Liquidschicht mit der in ihr stattfindenden
Dissipation der Stosswellen und die daraus resultierende Impulsdauer-Streckung
in Verbindung mit einer Energieverteilung bzw. Energieableitung
einen auf andere Weise nicht zu erreichenden Schutzmechanismus.
Die Masseneffektivität
ist auch im Vergleich zu wirksamsten Plattenaufbauten nicht zu überbieten,
da z.B. eine Füllung
der Schutzmodule erst im Einsatzfall erfolgen kann.
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Bei einer angestellten Bodenplatte,
etwa im Bug- oder Seitenbereich von Radfahrzeugen oder im Bugbereich
von Kettenfahrzeugen, ist ein besonders wirkungsvoller Schutz bei
Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung dadurch gegeben, dass
eine Blastbelastung nur entsprechend der Winkelkomponenten in die
Fahrzeugstruktur eingeleitet und damit zur Wirkung kommen kann.
Im Falle eines auf eine geneigte Struktur auftreffenden P-Ladungsprojektils
wird dieses asymmetrisch belastet und beim Impakt dadurch mit großer Wahrscheinlichkeit zerstört. In jedem
Falle kann sich aber der die Durchschlagsleistung erzielende Stanzdurchschlag
des Minentellers nur sehr eingeschränkt einstellen. Hinzu kommt,
dass das Folgeblech entsprechend dem Neigungs winkel streifend belastet
wird, verbunden mit einer weiteren zeitlichen und örtlichen
Streckung des Belastungsvorgangs.
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Die Schutzstruktur bzw. der Behälter kann (extern
oder mittels eines Reservoirs) befüllbar und/oder entleerbar sein;
auf der der Bedrohung (Mine) zugewandten Seite eine feste oder lösbare, ein- oder
mehrschichtige Vorpanzerung (Abriebschicht) enthalten; einteilig
oder mehrteilig (modular) aufgebaut sein; starr (bzw. eigenstabil)
oder flexibel (z.B. aus einem flexiblen Kunststoffmaterial, wie
Plastik oder Gummi) ausgebildet sein; ein- oder mehrschichtig aufgebaut
sein; und/oder in den Fahrzeugboden bzw. die Unterseite der Fahrzeugbodenschutzstruktur
integriert oder an diesem bzw. dieser fest oder lösbar montiert
sein.
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Das Füllmittel kann aus einem homogenen Liquid
oder einem einkomponentigen (bzw. reinen) fließfähigen Medium (z.B. Sand gleicher
Körnung, Granulat)
bestehen; ein Liguid beliebiger Viskosität bis hin zu paraffinartigen,
gallerteartigen oder kolloiden Substanzen sein; aus einer Mischung
bestehen; ein Additiv wie zum Beispiel ein Korrosionsschutzmittel,
einen Farbstoff oder ein Mittel mit spezifischen Eigenschaften enthalten;
aus mehreren unterschiedlichen Körpern
oder Stoffen (z.B. Sand unterschiedlicher Körnung, Granulatmischung) bestehen; und/oder
in das Füllmittel
können
massive oder hohle metallische oder nichtmetallische Körper eingebracht sein.
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Ferner kann das Füllmittel selbst schockdämpfende
und/oder energieverzehrende Eigenschaften besitzen; frostsicher
sein; und/oder ein solches Füllmittel
sein, dass seine Liquid-Eigenschaften mittels
Wärmezufuhr
erzeugt und/oder aufrechterhalten werden.
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Die Schutzstruktur bzw. der Behälter kann außerdem flächenhaft,
linienhaft oder gitterartig aufgebaut sein oder eine Schutzstruktur
oder einen Behälter
mit freier Oberflächengeometrie
darstellen; entweder selbst oder durch Austausch des Moduls eine
Mehrfachfunktion (z.B. Wasserbehälter,
Treibstofftank, etc.) erfüllen;
und/oder ein oder mehrere Ausgleichsvolumen enthalten.
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Weiterhin kann die Schutzstruktur
bzw. der Behälter
schockgedämpft
befestigt bzw. aufgehängt sein;
in eine dem Boden zugewandte, schräge Seitenfläche des Fahrzeugbodens bzw.
der Fahrzeugbodenschutzstruktur integriert oder dieser vorgeschaltet
sein; mehrschichtig aufgebaut und lösbar oder fest zusammengefügt oder
getrennt angeordnet sein; und/oder ein von dem Fahrzeugboden bzw.
der Fahrzeugbodenschutzstruktur unabhängiges Element (z.B. als abgehängter Liquid-Behälter oder Sand-Container)
und mit dem Fahrzeugboden bzw. der Fahrzeugbodenstruktur starr oder
lose oder über eine
regelbare/steuerbare Mechanik verbunden sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung kann die Trennung/Verbindung zwischen Schutzstruktur bzw.
Behälter
und Fahrzeug eine eigene Funktion (Dämmzone, Tragstruktur) besitzen oder
aus einem leeren oder zumindest teilweise gefüllten Zwischenraum bestehen;
wenigstens eine Wand der Schutzstruktur bzw. des Behälters starr oder
flexibel/dehnbar/faltbar sein; die Wand der Schutzstruktur bzw.
des Behälters
aus einem metallischen (magnetisch oder antimagnetisch) oder nichtmetallischen,
ein- oder mehrschichtigen Werkstoff bestehen; die Innenwand der
Schutzstruktur bzw. des Behälters
mit einer Auskleidung versehen sein, wobei die Auskleidung vorzugsweise
durch einen eingebrachten ausdehnbaren, ballonartigen abdichtenden
Körper
bzw. eine Innenhaut gebildet wird und der eingebrachte Körper eine
vorgegebene Struktur aufweist und in diese vorgegebene Struktur
integrierte Elemente enthält;
die der Bedrohung zugewandte Seite der Schutzstruktur bzw. des Behälters aus
einem hochfesten Metall oder einem hochfesten Kunststoff, wie GFK
oder CFK (z.B. gegen Bodenabrieb), bestehen; die der Bedrohung zugewandte
Seite der Schutzstruktur bzw. des Behälters aus einem zwei- oder
mehrschichtigen, losen oder zusammengefügten Aufbau bestehen; und/oder
die Schutzstruktur bzw. der Behälter
zusammenklappbar, faltbar, stapelbar oder zerlegbar sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung kann die Schutzstruktur bzw. der Behälter parallel
oder in einem Winkel zu dem Fahrzeugboden bzw. der Fahrzeugbodenschutzstruktur
angeordnet sein; mit der tragenden Struktur einen Winkel einschließen oder
in der Neigung veränderlich/schwenkbar
sein; in der Höhe
bzw. der Dicke veränderlich sein;
verschiebbar angeordnet sein; und/oder unten oder auf der Seite
zumindest teilweise mit einem (abdichtbaren) Deckel versehen sein.
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Ferner ist es möglich, dass in die Schutzstruktur
bzw. den Behälter
technische Elemente (Stützelemente,
Knautschzonen, Gewebe, Trennwände,
Schutzelemente) integriert sind; die Schutzstruktur bzw. der Behälter Sollbruchstellen
oder Ausblasöffnungen
enthält;
die Module einer mehrteiligen Schutzstruktur untereinander durchlässig fest
oder lösbar
verbunden sind; und/oder in die Schutzstruktur bzw. den Behälter fest
positionierte oder lose Strukturelemente eingebracht sind und der
Zwischenraum bzw. das verbleibende Volumen befällt oder entleert werden kann.
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Schließlich kann das Füllmittel
für bestimmte Einsatzfälle durch
einen festen Körper
(z.B. homogene Platte, Presskörper),
durch eingeschobene Körper
(z.B. Stangen), durch eingefüllte
Körper
oder durch ein Granulat ganz oder teilweise ersetzt werden; die Schutzstruktur
bzw. der Behälter
kann druckerzeugende Elemente enthalten, wobei die druckerzeugenden
Elemente vorzugsweise gesteuert ausgelöst werden können und die Schutzstruktur bzw.
der Behälter
vor/unter dem Bug und/oder vor der Kette bzw. dem vorderen Rad über den
Untergrund mitbewegt wird.
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Obige sowie weitere Merkmale und
Vorteile sowie das Prinzip der Erfindung werden nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
vereinfachte, schematische Vorderansicht eines gepanzerten Fahrzeugs
mit einer an der Unterseite angebrachten Schutzanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
schematische Querschnitts-Darstellung des Bodenbereichs mit drei
Minenschutz-Beispielen unterschiedlicher Unterbodenkontur;
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2A als
Detail von 2 eine detonierende
Blast- bzw. P-Ladungsmine und die durch beide Wirkungsträger verursachte
Druckverteilung in einer mit einem liquiden Füllmittel befüllten Schutzeinrichtung;
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3 eine
weitere schematische Querschnitts-Darstellung des Bodenbereichs
mit einer kammer- bzw. modulartig aufgebauten Minenschutzanordnung;
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4 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken und einer diesen angepassten Minenschutzanordnung;
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5 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken und einem eingezogenen (konkaven) Bodenbereich mit angepassten
additiven Minenschutzmodulen;
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6 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken und einem beweglichen Minenschutzmodul im Bodenbereich;
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7 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken mit modularen Minenschutzkammern und einem Bereichsschutz
im Bereich des Bodens;
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8 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken und einem Vorhängegitter
unter dem Fahrzeugboden mit eingebrachtem Liquidschutz;
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9 die
schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs eines Radfahrzeugs mit
schrägen
Flanken und einem konvexen Bodenbereich mit angepassten additiven
Minenschutzmodulen;
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10 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit einer Befüll- und Entleerungseinrichtung (links)
und einem zweischichtigen Aufbau (rechts);
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11 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit einer Hohlkörper enthaltenden Befüllung mit
einer Boden-Abriebschicht (links) und einer Dämpfungsschicht (rechts);
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12 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit einer Körper
sowie Ausgleichsvolumina enthaltenden Liquid-Schicht (links) sowie
einer Liquid-Schicht mit innenliegenden Strukturteilen und doppelter
Abrieb- bzw. Minenschutzschicht (rechts);
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13 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit geometrisch/konstruktiv frei gestalteten Oberflächen (links)
und einem doppelwandigen Minenschutzmodul (rechts);
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14 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit einem Minenschutzmodul mit Deckel (links),
alternativ mit Innenkammern versehen, und einer aus plastisch verformbaren
Körpern
bestehenden Dämpfungsschicht
(rechts);
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15 zwei
Beispiele für
Minenschutzaufbauten mit einem Minenschutzmodul mit einer unteren
schockdämpfenden
Struktur der Liquidkammer mit vorgeschalteter Plattenanordnung (links)
und einer liquidgefüllten
Kammer mit schockdämpfender oberer
Struktur (rechts);
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16 die
numerische 2D-Simulation vom Durchschlagen einer homogenen Schutzplatte
durch ein P-Ladungsprojektil; und
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17 die
numerische 2D-Simulation vom Beaufschlagen eines gegenüber 16 massegleichen Schutzaufbaus
mit einer vorgeschalteten Liquid-Schicht durch ein P-Ladungsprojelctil.
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Das in 1 schematisch
als Frontansicht dargestellte Kettenfahrzeug 1 überfährt einen
Untergrund/Boden 2 mit einer in diesen eingebetteten oder eingegrabenen
Blast-, Splitter- oder
P-Ladungsmine 3. Der untere Bugbereich 4 des Fahrzeugs 1 ist
bei diesem grundsätzlichen
Beispiel mit einem mit einem Liquid oder einem fließfähigen Medium
als Füllmittel 19 gefüllten, flächenhaften
Minenschutz 6 ausgestattet, der unter dem Fahrzeugboden 5 angebracht
ist. Dieser Minenschutz 6 kann allein oder in Kombination
mit anderen Minenschutzeinrichtungen im Bereich der Wanne 4 oder
zwischen 5 und 6 wirksam sein. In der nachfolgenden
Beschreibung wird im Falle des Füllmittels 19 häufig nur
noch von einem Liquid gesprochen, wobei sich alle diesbezüglichen
Aussagen selbstverständlich
auch auf Mischungen und auch auf fließfähige Medien beziehen.
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In 2 wird
der Teilbereich unterhalb des Fahrzeugbodens 5 mit vier
Gestaltungen des Unterbodens bei flächenhaften Minenschutzanordnungen entsprechend
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es handelt sich dabei um
eine alternativ zum ebenen Minenschutzaufbau 6A konkave
Ausführung 8,
eine abgekantete konvexe untere Kontur 7 und um eine gekrümmte, ebenfalls
konvexe Struktur 44. Selbstverständlich könnte eine Struktur entsprechend 44 auch
konkav ausgebildet sein. Alle Anordnungen 6A, 7, 8 und 44 sind
mit einem liquiden oder fließfähigen Medium 19 ausgestattet/befüllt. Zu
diesem Zeitpunkt soll die Mine 3 detoniert sein (3A)
und dadurch eine Blastwelle (Schockfront) 51 und/oder ein
P-Ladungsprojektil 52 ausgebildet haben. Die Geschwindigkeitspfeile 50 für die sich
ausbreitende Blast-Schockfront 51 und der Geschwindigkeitsvektor 49 für das P-Ladungsprojektil 52 sind
mit eingezeichnet.
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2A zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung von 2. Dargestellt ist die detonierte
Mine 3A und die von ihr ausgehenden beiden Bedrohungsarten Blast-/Schockfront 51 und
der im Falle einer P-Ladung gebildete Teller 52. Selbstverständlich können auch
alle genannten Bedrohungsarten einschließlich Splitterladungen von
einer einzigen Mine ausgehen. Beim Auftreffen auf die Belastungsseite
eines mit einem Liquid oder einem fließfähigen Medium gefüllten Minenschutzmoduls 6 wird
der Blastschock 51 an der Oberfläche 6A teilweise reflektiert,
läuft durch
eine eventuell zwischengeschaltete Anordnung/Abriebschicht (vgl. 10 bis 15) und wird anschließend in der Linuidschicht 19 dissipiert.
Die Ausbreitungsrichtungen der von den unterschiedlichen Bedrohungen ausgehenden
Belastungen werden durch Pfeile angedeutet. Für den Fall einer Blastbelastung,
z.B. durch Pfeile 50 für
die sich ausbreitende Blastfront außerhalb des Fahrzeugs und durch
die Pfeile 79 sowie 79A für einen etwas späteren Zeitpunkt.
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In 2A mit
eingezeichnet ist die Wirkungsweise einer Liquidschicht gegen ein
P-Ladungsprojektil 52.
Dieses soll auf die minenseitige Begrenzung 6A bzw. auf
eine eventuell vorgeschaltete Abriebschicht 32 mit dem
Geschwindigkeitsvektor 49 auftreffen. Aufgrund der von
der Liguid-Oberfläche
ausgeübten
Trägheitskraft
und insbesondere auch wegen der von einer dickeren Begrenzung (Abriebschicht) 32 ausgehenden
Kraft wird der auftreffende Teller 52 deformiert (symbolisch
dargestellt durch die Verformungszustände 52A, 52B)
und verliert dabei je nach dem Dickenverhältnis Teller/ Platte und dein
entsprechenden Dichteverhältnis
(also Masseverhältnis)
an Geschwindigkeit, dargestellt durch die entsprechenden Geschwindigkeitsvektoren 49A und 49B.
Dabei geht von dem eindringenden Festkörper (52A, 52B)
eine kontinuierliche Druckbelastung auf die Flüssigkeit bzw. das fließfähige Medium 19 aus,
symbolisiert durch die Druckfeld-Pfeile 137 sowie 137A und 137B zu
jeweils späteren
Zeitpunkten.
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Durch 2A wird
die hohe Effizienz einer Schutzanordnung entsprechend der vorliegenden
Erfindung offenbar. Obwohl selbstverständlich auch hier der Impuls-
und der Energieerhaltungssatz gelten, werden die Belastungsart und
insbesondere der zeitliche und örtliche
Belastungsfortschritt der Schutzeinrichtung bei allen Bedrohungen
durch Minen entscheidend verändert.
Besonders deutlich wird dies beim Vergleich des Ein- und Durchdringverhaltens von
P-Ladungsprojektilen. Trifft ein derartiges Projektil auf einen
Festkörper
/ eine homogene Platte auf, so wird dieser) je nach Dicke entweder
durchstanzt oder der Teller / die Scheibe dringt unter plastischem Verformungsverhalten
ein. Geht man aufgrund von Erfahrungswerten davon aus, dass bei
Minentellern der gängigen
Formen und Auftreffgeschwindigkeiten von etwa 2000 m/s Plattendicken
bei Stählen
mittlerer Festigkeit bis zum halben Tellerdurchmesser durchstanzt
werden, so folgt daraus, dass bei den an Fahrzeugen zu realisierenden
Schutzaufbauten im Falle homogener Platten praktisch immer mit einem Stanzdurchschlag
gerechnet werden muss (vgl, die numerische Simulation eines derartigen
Vorgangs in 16). Dies
bedeutet, dass bei Teller- oder Scheibendurchmessern von 120 bis
180 mm Durchschlagsleistungen zwischen 60 und 90 mm zu erwarten
sind. Da aber auch gleichzeitig mit dem Durchmesser die Streuung
bzgl. eines Stanz-Grenzdurchschlags zunimmt, müssten homogene Panzerungen in
der Größenordnung
von 500 bis zu 800 kg/m2 vorzusehen sein.
Weder derartige Dicken noch insbesondere derartige Massen können jedoch
selbst bei schweren Fahrzeugklassen akzeptiert werden. Bei Radfahrzeugen
ist wegen der größeren Bodenfreiheit die
Dicke in der Regel zwar weniger problematisch, die Masse hingegen
nicht realisierbar.
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Die obigen Überlegungen gelten auch noch eingeschränkt für strukturierte
Aufbauten. Zwar können
diese die Impulsübertragung
bzw. die Impulsverteilung im Vergleich zu einem homogenen Schutz besser
gestalten, jedoch besitzen sie nicht den einzigartigen Vorzug von
Flüssigkeiten
oder fließfähigen Medien,
die grundsätzlich
keine mechanischen Schubspannungen übertragen können und bei denen im Falle
einer Flüssigkeit
stets eine sich gleichmäßig in alle
Richtungen ausbreitende Belastung vorliegt, eben ein hydrostatisches
bzw. hydrodynamisches Druckfeld. Bei fließfähigen Medien höherer Dichte
oder auch Viskosität
ist zwar zu Beginn der Belastung noch mit einer größeren Komponenten
in der ursprünglichen
Belastungsrichtung zu rechnen, jedoch wird sich auch hier relativ
rasch eine Richtungsdissipation einstellen (vgl. 2A).
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Ein weiterer, entscheidender Vorteil
der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die gegen die genannten
Bedrohungen bisher bekannten, notwendigerweise massereichen Minenschutzeinrichtungen
auf ein Minimum reduziert werden können. Und dies einerseits bei
der Wirkungsentfaltung aufgrund der oben beschriebenen Vorgänge, zum
anderen aber insbesondere dadurch, dass der Minenschutzaufbau erst
bei einem zu erwartenden Einsatzfall befüllt werden muss. Da die Zeiten
eines effektiven Einsatzes oder selbst einer geforderten Einsatzbereitschaft
aber bei Fahrzeugen im Verhältnis
zu deren Nutzungsdauer gering sind, ergibt sich hieraus ein besonderer
Vorteil. Hinzu kommt noch die Mehrzweckfähigkeit derartiger Aufbauten.
So ist es durchaus denkbar, dass mit entsprechenden Innenauskleidungen
die Volumina mit Treibstoffen gefüllt sind oder auch mit Trinkwasser.
Sind diese Auskleidungen oder durch die Module auswechselbar, so
werden die Verwendungsmöglichkeiten
noch erheblich erweitert (vgl. z.B. die 13 und 14).
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3 zeigt
einen Ausschnitt entsprechend 2,
jedoch mit Beispielen für
einen modular ausgeführten
Minenschutz auf der Unterseite 5 der Wanne 4.
Dieser besteht auf der linken Seite in Verbindung mit der zentralen
Bodeneinheit aus zwei zusammengefügten oder auch getrennt angeordneten Schutzmodulen 9 und 10,
die beispielsweise durch eine Wand 12 getrennt sein können. Die
Wand 12 kann Stützfunktionen
oder Dämpfungsfunktionen
in Richtung beider Module beinhalten. Sie kann die Kammern 9 und 10 vollständig trennen
oder auch durchlässig
sein. Auf der rechten Seite des Minenschutzes in 3 wird als weiteres Ausgestaltungsmerkmal
ein einzelnes Modul 11 init einer oberen Abdeckung 15,
den Seitenwänden 13 und 14 sowie
der Unterseite 16 dargestellt, das über die Dämpfungs- oder Verbindungselemente 17 mit
dem Fahrzeugboden 5 verbunden ist, ebenso über das
Dämpfungs- oder
Verbindungselement 18 mit dem Modul 10.
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Die Verbindung der Schutzmodule mit
dem Fahrzeugboden ist je nach konstruktiver Vorgabe oder minentechnischer
Auslegung des Gesamtschutzes zu gestalten. So können die einzelnen Module grundsätzlich auch
unabhängig
voneinander positioniert sein. Selbstverständlich kann eine gewünschte Verbindung
zwischen dem Fahrzeugboden 5 und den Schutzmodulen 9 und 10 z.B.
auch durch Kleben, Vulkanisieren, Schweißen ttsw, erfolgen. Weiterhin
können
die Module grundsätzlich
auch festbleibend/starr oder auch lösbar (z.B. mittels einer Schraubverbindung)
montiert sein.
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4 zeigt
die vereinfachte schematische Querschnitts-Darstellung des Wannenbereichs 21 eines
Radfahrzeugs 20 mit den hier als schräg angenommenen unteren Seitenteilen/
Flanken 22 sowie einem bei diesem Beispiel ebenen Bodenbereich/Unterboden 23 und
einem diesen Flächen
angepassten Minenschutz. Dieser besteht hier aus dem flächenhaften
Boden-Schutzmodul 24, dem rechten Seiten-Schutzmodul 25 und
dem linken Seitenmodul 26. Wie in den vorhergehenden Beispielen
sind die Schutzmodule entsprechend der Erfindung wieder mit einem
Liquid bzw. mit einem fließfähigen Medium 19 ausgestattet/befüllt. Für die Verbindungen
zwischen den einzelnen Minenschutz-Elementen und der Verbindung
zwischen Minenschutz und Fahrzeug gelten die oben vorgetragenen
Möglichkeiten/Überlegungen.
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5 zeigt
entsprechend 4 die Querschnittsdarstellung
des Wannenbereichs 21 eines Radfahrzeugs 127 mit
den schrägen
Flanken 22 und einem hier nicht ebenen Bodenbereich 75.
Bei diesem Beispiel ist der Boden 75 nach innen gezogen (konvex).
Diese Formgebung erhöht
nicht nur die Stabilität
des Bodens, sondern ebenso die Bodenfreiheit in der Fahrzeugmitte.
Eine derartige Kontur kann mit einer sich vornehmlich als Zug einstellenden
Belastung durch eine Minendetonation allgemein vorteilhaft sein.
Auf der linken Seite ist wie bei 4 der Flanke 22 wieder
ein Minenschutzmodul 139 vorgeschaltet, das hier mit der
Wannenflanke 22 einen Winkel 77 einschließt. Dadurch
ergibt sich zwischen 22 und 26A ein keilförmiger Hohlraum 140,
der bei einer Minenbelastung durch die Ubergänge gegen Schockwellen und
auch gegen P-Ladungsprojektile vorteilhaft sein kann.
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Auf der rechten Seite des in 5 dargestellten Beispiels
wird die Flanke 22 durch mehrere Minenschutzmodule 25A, 53 und 54 geschützt. Hierbei
können
die Flanken der Module zur Wanne bzw. zur Innenseite parallel verlaufen
oder einen abweichenden Außenwinkel
aufweisen (vgl. Modul 53). Selbstverständlich ist es auch denkbar,
dass die Fläche
zwischen 53 und 54 gegenüber 22 oder gegenüber der
Oberfläche
des Schutzes einen Winkel aufweist oder auch auf der Außenseite
nicht eben gestaltet ist. Auf der Unterseite ist bei diesem Beispiel der
konvexen (eingezogenen) Wanne 75 mittels der Dämpfungsvorrichtung/Aufhängung 76 ein
der Kontur des Unterbodens angepasstes Minenschutz-Modul 55 vorgeschaltet,
das die bereits geschilderten Vorteile einer derartigen Anordnung
noch verstärken kann.
Das Liquid bzw. das fließfähige Medium
kann in den einzelnen Modulen speziell angepasst sein, d.h. sie
müssen
nicht identisch sein. Dieser Umstand wird durch die abweichende
Ziffer 19A angedeutet. Es ist auch denkbar, dass der Unterboden 75 aus mehreren
konvexen oder konkaven Streifen aufgebaut ist, wobei der vorgeschaltete
Minenschutz entsprechend der Erfindung entweder diesem streifenartigen
Aufbau angepasst ist oder flächenhaft
vor diesem montiert ist.
-
6 zeigt
wieder entsprechend 4 die schematische
Querschnittsdarstellung des Wannenbereichs 21 eines Radfahrzeugs 128 mit
den schrägen
Flanken 22 auf der linken Seite, einer abgesetzten (ähnlich einem
Radkasten) Flankenausführung 144 auf
der rechten Seite und einem ebenen Bodenbereich 5. Diesem
vorgeschaltet ist ein bei diesem Beispiel ebenfalls eben ausgeführter Minenschutz 57 entsprechend
der Erfindung, der in Richtung der Bedrohung 3 mittels
einer Vorrichtung 58 verschiebbar/absenkbar sein soll.
Die Hubhöhe
zwischen der Ausgangs- und der Endhöhe über dem Boden kann hierbei
mechanisch eingestellt werden oder z.B. auch über einen Sensor gesteuert
werden. Auf diese Weise kann in einer besonderen Ausgestaltung dieser
Lösung
in einem möglichst
geringen Abstand von der Bedrohung 3 ein Schutz bzw. eine
Störung
der Bedrohung während
ihrer Ausbildung erfolgen. Eine derartige Maßnahme kann eine Ausbildung
der von 3A ausgehenden Bedrohungen verhindern oder zumindest
gravierend stören/
vermindern. Selbstverständlich
kann ein Fahrzeug auch mit mehreren dieser Einrichtungen ausgestattet
sein. Es ist auch denkbar, dass ein derartiges Element nicht nur
parallel zum Boden- oder zur Flanken- bzw. Bugstruktur bewegt wird,
sondern gegenüber
diesen Flächen
gedreht wird. Es kann auch vorteilhaft sein, beim Übergang
zwischen den Seitenteilen 22 und der oberen Fahrzeugstruktur
von 128 ein Übergangsblech 100 vorzusehen
(vgl. linke Seite von 6),
welches z.B. eine weitere Schutzkammer 141 einschließen kann. Diese
kann hohl oder gefüllt
sein. Bei einem derartigen Aufbau 57 kann bei entsprechender
Dimensionierung der eigene Schutz der Flanke 22 entfallen.
-
Eine weitere, unter Berücksichtigung
fahrzeug- oder einsatzspezifischer Vorgaben bei der Auslegung von
Fahrzeugen interessante Variante ergibt sich dadurch, dass ein oder
mehrere Module gegenüber
dem Fahrzeug-Unterboden oder gegenüber den Seitenbereichen verschiebbar
angeordnet werden. Dadurch können
z.B. für
Wartungszwecke Flächen
oder Öffnungen
freigegeben werden, ohne dass auf einen grundsätzlichen Schutz dieser Teilbereiche verzichtet
werden muss.
-
7 zeigt
die schematische Querschnittsdarstellung des Wannenbereichs 21 eines
Radfahrzeugs 129 mit den schrägen Flanken 22. Auf
der linken Seite ist die Flanke 22 mittels modularer Minenschutzkammern 114 geschützt, Die
Module 114 können
mit einer Abdeckung / einem Abdeckblech 116 versehen sein.
Dieses kann sowohl der Glättung
der Außenstruktur
dienen als auch Schutzfunktionen übernehmen. Auf der rechten
Seite sind die streifen- oder kastenförmigen Module 114A offen
angeordnet. Außerdem
besitzen diese Ausblasöffnungen 115 zur dynamischen
Druckentlastung im Falle einer Beaufschlagung.
-
Bei diesem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen
modularen Minenschutz eines Radfahrzeugs besitzt der Unterboden
einen bereichsabhängigen
(partiell in der Art oder in der Stärke unterschiedlichen) Schutz,
der selbstverständlich auch
bei allen anderen Fahrzeugen vorteilhaft zu realisieren ist. Hier
besteht er aus den Modulen 117 und 118, in die
ein vergleichsweise dickes Modul 119 entsprechend der vorliegenden
Erfindung integriert ist. Ein partiell besonders wirkungsvoller
Schutz kann auch dadurch erreicht werden, dass an den entsprechenden
Flächen
ein doppelter Schutz entsprechend der Erfindung vorgesehen wird.
-
Ein besonders einfacher, aber höchst effizienter
Minenschutz entsprechend der vorliegenden Erfindung kann auch mittels
einer einfachen Improvisation erreicht werden, wie sie beispielhaft
in der Querschnittsdarstellung von 8 gezeigt
ist. Es handelt sich um ein einer Bodenstruktur 23 des
Radfahrzeugs 130 mittels der Einrichtung 121 vorgehängtes Gitter 120,
in das im einfachsten Fall ein mit einem Liquid befüllbarer
oder bereits gefüllter
Behälter
(z.B. nach Art einer Luftmatratze) 122 oder mehrere Behälter 122A (Beispiel
rechte Seite, z.B. in Kammern mit Stegen 145) eingelegt
sind. Um nochmals zu unterstreichen, dass die Füllungen entsprechend der vorliegenden
Erfindung in sehr weiten Grenzen zu variieren sind, soll das Modul 122 mit dem
Liquid bzw. dem fließfähigen Medium 19B gefüllt sein.
Die Aushängevorrichtung 143 bzw. 143A für das/die
Gitter 120 kann wieder lösbar oder fest sein. Auch ist
es denkbar, diese einfache Vorrichtung 120 bezüglich ihrer
Höhenposition
und auch ihrer Position bezüglich
des Fahrzeugbodens zu variieren.
-
Im einfachsten Falle ist es denkbar,
das Gitter 120 bei Bedarf mit einfachen, gefüllten Bauteilen, Beuteln
oder Säcken
zu belegen (vgl. 8 rechts). Diese
können
entweder mittels vorgesehener Kammern gegen Verschieben gesichert
sein oder schlicht festgebunden werden. Eine technisch etwas anspruchsvollere
Variante ergibt sich dadurch, dass eine einfache Struktur entsprechend 120 z.B.
von der Seite, von vorne, von hinten oder auch von unten durch eingeschobene
Kästen,
Behälter,
Beutel oder sonstige bewegliche, liquidbefüllbare Teile bestückt wird.
-
In einer sehr weitgehenden Ausgestaltung dieser
Möglichkeiten
ist es auch denkbar, dass ein derartiger von der Struktur eines
Fahrzeuges weitgehend gelöster
Minenschutz in besonderen Einsatzszenarien als unter dem Bug bzw.
vor dein Bug eines Fahrzeuges geschleppter Behälter/Wanne zum Einsatz kommt.
Auch ist eine derartige Schutzmaßnahme vor den Ketten oder
den vorderen Laufrädern denkbar.
-
9 zeigt
die Querschnittsdarstellung des Wannenbereichs 21 eines
Radfahrzeugs 131 mit schrägen Flanken 22A und
einem konvexen, hier aus zwei abgekanteten Flächen bestehenden Bodenbereich 142 mit
angepassten additiven Minenschutzmodulen. Diese bestehen aus den
die Fläche 22A hier
teilweise schützenden
Modulen 125/125A und den Unterboden-Modulen 123, 124.
Die Außenkonturen 126 der
Seitenmodule 125, 125A sind beliebig zu gestalten – dies gilt
selbstverständlich
auch für
alle anderen dargestellten Module.
-
In den 10 bis 15 ist eine Reihe von Ausgestaltungsbeispielen
von Minenschutzanordnungen entsprechend der Erfindung zusammengestellt.
Mit eingezeichnet ist die von der detonierten Mine ausgehende Blastwelle/Schockfront 50 und
ein P-Ladungsprojektil 52. Die Geschwindigkeitspfeile 51 für die sich
ausbreitende Blast-/Schockfront und der Geschwindigkeitsvektor 49 für das P-Ladungsprojektil sind
ebenfalls eingezeichnet. Bei allen Beispielen wird angenommen, dass
sie dem Wannenboden 5 oder der unteren Seitenstruktur eines
Fahrzeugs 22 vorgeschaltet sind. Die Verbindung kann dabei
fest oder lösbar,
gedämpft
oder ungedämpft
sein. Die dargestellten Module können
grundsätzlich
größere Flächen abdecken,
linienhaft (streifenförmig)
ausgeführt sein
oder auch aus relativ kleinen Teilflächen bestehen, die entsprechend
ihren Positionen optimiert sein können.
-
10 zeigt
zwei Beispiele für
Minenschutzaufbauten. Links ist ein Aufbau 59 mit einer Befülleinrichtung,
bestehend aus einer Einlassöffnung
/ einem Einlassventil 45 und dem eine Befüllung symbolisierenden
Pfeil 46 sowie einer Entleerungseinrichtung (dem Ventil/Verschluss 45 und
dem Symbol für
die Entleerungsmöglichkeit 47)
eingezeichnet. Es handelt sich hier um einen zweischichtigen Aufbau,
bei dem der Bedrohung zunächst
eine Abriebschicht (dünne
Vorpanzerung) 32 gegenübersteht, gefolgt
von einer mit dem Liquid oder dem fließfähigen Medium 19 befüllten Schicht 132.
Die Liquidschicht 132 kann lediglich mit einem Liquid befüllt sein,
oder aber, etwa zur Stossdämpfung,
zur Vermeidung von Flüssigkeitsbewegungen
oder zur inneren Schockdämpfung
eine Struktur oder ein Gewebe 27 enthalten.
-
Das rechte Beispiel von 10 zeigt einen zweischichtigen
Liquid-Aufbau 60. Dieser besteht aus einer oberen Minenschutzkammer 28,
die mit einem Liquid bzw. mit einem fließfähigen Medium befüllt sein
soll, und einer unteren Minenschutzkammer 29, die entweder
mit dem gleichen Medium 19 oder mit einem anderen Medium 19A gefüllt sein
kann. Die Trennung zwischen 28 und 29 erfolgt
mittels einer Trennwand 30, die ggf. auch eine Verbindung 48 enthalten
kann. Es ist selbstverständlich,
dass alle gezeigten Beispiele mit Befüll- und Entleerungseinrichtungen
versehen sein können.
Ebenso ist eine Vielzahl von Kombinationen aus den gezeigten Beispielen
und auch mit weiteren Ausgestaltungen entsprechend der vorliegenden
Erfindung möglich.
-
11 zeigt
zwei weitere Beispiele für
Minenschutzaufbauten. Links ist ein Aufbau 61 mit einer liquiden
Schutzschicht 133 dargestellt, die Hohlkörper 31 enthalten
soll. Diese können
schockdämpfende
Eigenschaften besitzen und auch insbesondere während der Belastungsphase als
Ausgleichsvolumen dienen. Der Liquidschicht 133 vorgeschaltet
ist eine Abriebschicht 32A, die hier von 133 durch
einen Zwischenraum 69 getrennt werden soll. Dieser Hohlraum
bewirkt, dass sich bei einer Beaufschlagung von 32A dieses
Schutzelement eine gewisse Wegstrecke dynamisch verformen (ausbeulen)
kann, bevor es auf die Folgeschicht 133 auftrifft. Ein
derartiger Energie verzehrender und damit die weitere Belastung
reduzierender/vermeidender Aufbau ist insbesondere bei einer größeren zur
Verfügung
stehenden Bauhöhe
vorteilhaft.
-
Das rechte Beispiel von 11 zeigt einen zweischichtigen
Aufbau 62. Dieser besteht aus einer oberen, liquidbefüllten/liquidbefüllbaren
Schutzkammer 70, die von der unteren, ebenfalls mit einem
Liquid befüllten/befüllbaren
Schutzkammer 71 mittels einer dynamisch wirksamen Dämmschicht 33 getrennt
sein soll. Die Dämmschicht 33 kann
beispielsweise aus einem homogenen, strukturierten oder mit Kammern
(oder aus Einzelkörpern
mit stoßmindernden
plastischem Deformationsverhalten) versehenen Dämmmaterial bestehen. Die Schicht 33 kann
aber auch aus einer Verbindungsschicht zwischen 70 und 71,
wie z.B. einer Klettverbindung oder einer Gummierschicht, bestehen.
Für die
Befüllung
von 70 und 71 gilt das unter 10/rechts Ausgeführte.
-
12 zeigt
zwei weitere Beispiele für
Minenschutzaufbauten. Im linken Aufbau 63 ist eine Ausgleichsvolumina 35 enthaltende
Liquidschicht 134 dargestellt. Diese Ausgleichsvolumina
können auch
eine Innenstruktur 138 mit die Schutzleistung unterstützenden
Eigenschaften beinhalten. Außerdem
kann das Liquid bzw. das fließfähige Medium 19 auch
noch Körper
enthalten, die ein spezifisches dynamisches Verhalten bei einer
Minenbeaufschlagung besitzen. Die Position und die Größe dieser
Ausgleichsvolumina ist ebenso wie der zu wählende Werkstoff für die Umhüllung entsprechend
der Schutzaufbauten zu optimieren. Sie können z.B. fixiert oder auch
lose eingelegt sein.
-
Das rechte Beispiel von 12 zeigt einen weiteren
Aufbau 64. Dieser besteht aus einer Minenschutzkammer 135,
die z.B. eine perforierte Innenstruktur / dynamisch wirksame Deformationsflächen 36 bzw. 36A enthalten
soll. Eine derartige Struktur kann sowohl eine Unterteilung von 135 in
einzelne Kammern bewirken (die gegeneinander dicht oder untereinander
verbunden sein können)
als auch das dynamische Verhalten positiv beeinflussen, beispielsweise
durch schockmindernde und energieabsorbierende plastische Eigenschaften.
Bei diesem Beispiel ist der mit einem Liquid oder mit einem fließfähigen Medium 19 gefüllten Kammer 135 gegenüber der
Bedrohung ein Sandwich vorgeschaltet, das hier aus einem Zweiplatten-Aufbau
mit der oberen Schicht 42 und der unteren Abriebschicht 43 besteht.
-
13 zeigt
zwei weitere Beispiele für
Minenschutzaufhauten entsprechend der Erfindung. Links ist ein mit
einem Liquid 19 gefüllter
Aufbau 65 dargestellt, der eine mit Vertiefungen versehene
obere Abdeckung 72 besitzt. Diese enthält zur Aufnahme von Befestigungen 17 an
dem Wannenboden 5 Erhebungen/Stege, die entsprechend der
gewünschten Verformungsspielräume von 72 zu
dimensionieren sind. Die Erhebungen 73 können dämpfende
Elemente darstellen, die in Verbindung mit den Dämpfungselementen 17 für die Befestigung
von 65 an den Unterboden 5 dienen. Selbstverständlich kann
auch nur eine Dämpfung,
also 73 oder 17 vorgesehen sein. Die untere Abdeckung 74 von 65 besitzt
hier eine eingefaltete Struktur, die ihrerseits eine untere Abriebsschicht 32 tragen
kann. Auf diese Weise ist eine besonders gute Dämpfung der auftreffenden Bedrohungen
bereits zu Beginn des Endringens in die Schutzstruktur 65 zu
erwarten.
-
Das rechte Beispiel von 13 zeigt einen doppelwandigen
Aufbau 66. Dieser besteht aus einer inneren Kammer 38 und
einer äußeren Kammer 39, die
das Volumen / den Hohlraum 113 einschließen. Dieses
Volumen kann entweder hohl sein oder ein Medium enthalten. Die Innenkammer 38 ist
wieder mit einem Liquid oder einem fließfähigen Medium gefüllt. Entsprechend
den obigen Überlegungen
sind hier wieder beispielhaft Befüll- und Entleerungseinrichtungen
mit eingezeichnet.
-
14 zeigt
zwei weitere Beispiele für
Minenschutzaufbauten. Links ist ein Aufbau 67 mit einem
Minenschutzmodul 81 mit einem Deckel 82 auf der
Unterseite dargestellt. Mittels eines derartigen offenen Systems
können
auch noch nachträglich
feste/starre Strukturen in das Innere von 81 verbracht werden.
Alternativ kann der Innenraum von 67 auch mit einer Innenstruktur 110 versehen
sein. Diese kann starr oder flexibel sein und aus einzelnen Kammern
bestehen. Die Kammern können über die Trennwände 111 gegeneinander
abgedichtet sein oder auch mittels Öffnungen 112 verbunden
sein. Der Deckel 82 kann bei Bedarf mit einer Dichtung 83 versehen
sein. Selbstverständlich
kann sich ein derartiger Deckel auch auf der Seite befinden oder,
soweit zugänglich,
auch auf der Oberseite von 67.
-
Das rechte Beispiel von
14 zeigt einen dreischichtigen
Aufbau
68. Dieser besteht aus einer oberen Abdeckschicht
136,
die von der eigentlichen Minenschutzkammer
146 durch eine
Dämpfungsschicht
84 getrennt
ist. Die Dämpfungsschicht
84 hat die
Aufgabe, die durch die Kammer
146 noch durchlaufenden/durchgeschalteten
Verformungen weitgehend abzubauen. Dies kann z.B. durch plastisch stark
verformbare Körper
147 geschehen,
wie sie z.B. in der
EP
0 897 097 A2 näher
ausgeführt
sind.
-
15 zeigt
zwei weitere Beispiele für
Minenschutzaufbauten entsprechend der Erfindung. Links ist ein Aufbau 101 mit
einem Schutzmodul 104 dargestellt, welcher auf der Unterseite
mit einer schockdämpfenden
Struktur 103 versehen ist. Dieser Struktur 103 ist
eine relativ leicht verformbare doppelschichtige Plattenanordnung
vorgeschaltet, die hier aus den Platten 105 und 106 bestehen
soll. Die gewünschte
leichte Verformbarkeit soll zu einem raschen Ausweichen dieser vorgeschalteten
Schicht bei einer Minenbeaufschlagung führen und damit zu einer raschen
Zuschaltung einer belasteten Fläche. Dies
bewirkt in Verbindung mit der nachfolgenden Liquidschicht und deren
besonderen dynamischen Eigenschaften zu einem raschen Abbau der
Zerstörungsleistungen
der Bedrohungen.
-
Das rechte Beispiel von 15 zeigt einen 101 entsprechenden
Aufbau 102. Die Liquid-Kammer
von 107 besitzt hier jedoch im Übergang zu 5 eine
wellenartige Struktur 108, die Zwischenräume 109 zwischen 5 und 108 aufbaut.
Auch sie können gute
schockdämpfende
Eigenschaften besitzen und die Beulenbildung in der Folgestruktur 5 vermindern bzw.
ganz unterbinden.
-
- 1
- schematisierte
Frontansicht eines Kettenfahrzeugs
- 2
- Geländeboden/Untergrund
- 3
- Mine
- 3A
- detonierte
Mine 3
- 4
- unterer
Bugbereich/Wanne
- 5
- Fahrzeugboden
- 6
- flächenhafter
Minenschutz
- 6A
- ebene
Minenschutz-Außengeometrie
- 7
- konkave
Minenschutz-Außengeometrie
- 8
- konkave
Minenschutz-Außengeometrie
- 9
- linke
Kammer / linkes Minenschutz-Modul
- 10
- mittlere
Kammer / mittleres Bodenmodul
- 11
- rechte
Kammer / rechtes Minenschutz-Modul
- 12
- Zwischenwand
- 13
- linke
Modul-Abdeckung von 11
- 14
- rechte
Modul-Seitenwand von 11
- 15
- obere
Modul-Seitenwand von 11
- 16
- untere
Modulwand von 11
- 17
- Dämpfungs-/Verbindungselement
zwischen 11 und 5
- 18
- Dämpfungs-/Verbindungselement
zwischen 10 und 11
- 19
- Liquid
bzw. fließfähiges Medium
- 19A
- weiteres
Beispiel für
Liquid bzw. fließfähiges Medium
- 19B
- weiteres
Beispiel für
Liquid bzw. fließfähiges Medium
- 20
- schematisierter
Querschnitt eines Radfahrzeugs
- 21
- Fahrzeugwanne
von 20
- 22
- Wannenflanke
- 22A
- Flanken
von 131
- 23
- Bodenbereich
von 21
- 23A
- Bodenbereich
von 131
- 24
- Boden-Minenschutzmodul
- 25
- Beispiel
für rechtes
Minenschutz-Seitenmodul
- 26
- Beispiel
für linkes
Minenschutz-Seitenmodul
- 27
- Struktur,
Gewebe
- 28
- obere
Minenschutzkammer von 60
- 29
- untere
Minenschutzkammer von 60
- 30
- Trennwand
zwischen 28 und 29
- 31
- Hohlkörper in 19 bzw. 61
- 32
- Abriebschicht
/ vorgeschaltete Platte auf der Unterseite von 6
- 32A
- Abriebschicht
/ vorgeschaltete Platte
- 33
- Dämmschicht
zwischen 70 und 71
- 34
- Körper in 19
- 35
- Ausgleichsvolumen
- 35A
- Ausgleichsvolumen
mit Innenstruktur
- 36
- Innenstruktur
/ dynamische Verformungsflächen
- 36A
- Abriebschicht
/ vorgeschaltete Platte
- 37
- doppelwandige
Minenschutzstruktur
- 38
- Innenwand
von 37
- 39
- Außenwand
von 37
- 40
- Beispiel
für Bodengestaltung
von 24
- 41
- Beispiel
für Deckelgestaltung
von 24
- 42
- obere
Abriebschicht (Vorpanzerung) von 64
- 43
- untere
Abriebschicht von 64
- 44
- gekrümmter (konvexer)
Minenschutz
- 45
- Ventil/Öffnung/Verschluss
- 46
- Symbolpfeil
für Befüllung
- 47
- Symbolpfeil
für Entleerung
- 48
- Verbindung
zwischen 28 und 29
- 49
- Geschwindigkeitsvektor
von 52
- 49A
- Geschwindigkeitsvektor
von 49
- 49B
- Geschwindigkeitsvektor
von 49
- 50
- Geschwindigkeitspfeile
der Schockfront 51
- 51
- Blastwelle/Schockfront
von 3A
- 52
- P-Ladungs-Projektil
von 3A
- 52A
- verformtes
P-Ladungs-Projektil
- 52B
- verformtes
P-Ladungs-Projektil
- 53
- äußere Schicht
der seitlichen Minenschutzeinrichtung für 22
- 54
- innere
Schicht der seitlichen Minenschutzeinrichtung für 22
- 55
- konkaves
Minenschutzmodul vor 75
- 56
- Aufhängung/Dämpfung/Verbindung
zwischen 23 und 24
- 57
- vorgehängtes Minenschutzmodul
- 5$
- Aufhängevorrichtung
für 57
- 59
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 60
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 61
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 62
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 63
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 64
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 65
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 66
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 67
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 68
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 69
- Hohlraum
zwischen 32A und 61
- 70
- obere
Minenschutzkammer von 62
- 71
- untere
Minenschutzkammer von 62
- 72
- Beispiel
für obere
Abdeckung von 65
- 73
- Dämpfungs-/Verbindungselement
zwischen 5 und 65
- 74
- Beispiel
für untere
Deckelgestaltung von 65
- 75
- nach
innen gezogener (konvexer) Bodenbereich
- 76
- Dämpfung/Aufhängung zwischen 75 und 55
- 77
- Winkel
zwischen Boden- und Minenschutzmodul
- 78
- Blast/Ausbreitungswelle
- 79
- Druckfeld
durch die Blastbelastung in 6A
- 79A
- sich
ausbreitendes Druckfeld durch die Blastbelastung in 6A
- 80
- P-Ladungs-Teller/Projektil
- 80A
- auftreffender
P-Ladungs-Teller
- 80B
- umgeformter
P-Ladungs-Teller
- 80C
- umgeformter
P-Ladungs-Teller
- 81
- offenes
Gehäuse
(unten oder seitlich)
- 82
- Deckel
- 83
- Dichtung
- 84
- Dämpfungsschicht
aus plastischen Verformungskörpern
- 85
- homogene
Minenschutz-Platte
- 85A
- verformte
Platte 85
- 86
- Fahrzeugseite
von 85
- 87
- Aufhängung/Widerlager
von 85
- 88
- Minenschutzplatte
- 89
- Aufhängung/Widerlager
von 88
- 90
- vorgeschaltetes
Liquid-Modul
- 91
- minenseitige
Abdeckung/Abriebschicht 91
- 91A
- verformte
Abriebschicht
- 92
- Beule
- 93
- aus
85 ausgestanzter Teller
- 94
- Vektor
der Auftreffgeschwindigkeit von 52
- 95
- Vektor
der Restgeschwindigkeit von 93 und 52
- 96
- in
der Liquidschicht umgeformtes P-Ladungs-Projektil 52
- 97
- von
96 eingeschlossenes Liquid
- 98
- sich
radial ausbreitendes Liquid des ursprünglichen Moduls 90
- 99
- Vektor
der dynamischen Beule 92
- 100
- Flanken-Ablenkblech
- 100A
- Schutzkammer
- 101
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 102
- Beispiel
für Minenschutzaufbau
entsprechend der Erfindung
- 103
- untere
Struktur der Liquidkammer 104
- 104
- Liquidkammer
- 105
- Zwischenraum
zwischen der unteren Struktur 103
- 106
- Mehrschicht-Vorpanzerung
- 107
- Liquidkammer
- 108
- obere
Struktur der Liquidkammer 107
- 109
- Zwischenraum
zwischen der oberen Struktur 108
- 110
- in 67 eingebrachte
Innenstruktur (flexibel/starr)
- 111
- Zwischenwand
- 112
- Verbindung
- 113
- Zwischenraum
zwischen 38 und 39
- 114
- linkes
Seitenmodul von 22
- 114A
- rechtes
Seitenmodul von 22
- 115
- Ausblasöffnung von 114A
- 116
- Außenschutz
vor 114
- 117
- linke
Boden-Liquidkammer
- 118
- rechte
Boden-Liquidkammer
- 1
19
- dicker
liquider Bereichsschutz
- 120
- Vorhängegitter
/ untergehängte
Struktur
- 121
- Aufhängung für 120
- 122
- in
120 eingelegter Liquidschutz
- 122A
- in
120 eingelegter Behälter
- 123
- linke
untere Schutzkammer von 131
- 124
- rechte
untere Schutzkammer von 131
- 125
- Seitenkammer
von 131
- 126
- Außenkontur
von 125
- 127
- Radfahrzeug
mit konvexer Unterbodenkontur
- 128
- Radfahrzeug
mit vorgehängtem
Minenschutzmodul
- 129
- Radfahrzeug
mit bereichsabhängigem Schutz
- 130
- Radfahrzeug
mit untergehängtem
Minenschutz
- 131
- Radfahrzeug
mit konkaver Unterbodenkontur
- 132
- Liquid-Schicht
- 133
- liquidgefüllte Schutzschicht
- 134
- liquidgefüllte Schutzschicht
- 135
- obere
Minenschutzkammer von 64
- 136
- obere
Schutzplatte
- 137
- Druckfeld
durch P-Ladungs-Projektil
- 137A
- Druckfeld
durch P-Ladungs-Projektil
- 137B
- Druckfeld
durch P-Ladungs-Projektil
- 138
- Innenstruktur
von 35
- 139
- Flanken-Minenschutzmodul
- 140
- durch 77 gebildeter
Hohlraum zwischen 22 und 26
- 141
- Schutzkammer
- 142
- konvexer
Bodenbereich
- 143
- Aufhängevorrichtung
für 120
- 143A
- Aufhängevorrichtung
für 120
- 144
- Wannenseite/Radkasten
- 145
- Steg/Abtrennung
- 146
- Minenschutzkammer
- 147
- Körper mit
großem
plastischen Verformungsvermögen