DE10307639B3 - Process and device for in-situ disposal of unconverted ammunition - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Einrichtung zur in situ-Beseitigung nicht umgesetzter Munition vorgeschlagen. Dabei wird der Mantel der Munition zunächst mittels eines ersten, von einem ersten pyrotechnischen Wirkladungssatz (3) erzeugten Gasstrahles (9) angeschmolzen oder angebrannt. Anschließend wird der Mantel (10, 15) mittels eines zweiten, an oxidierenden Stoffen reichen, von einem zweiten pyrotechnischen Wirkladungssatz (4) erzeugten Gasstrahles (11) perforiert und die Munitionsladung wird zur Deflagration der zum Abbrand gebracht.A method and a device for the disposal of unreacted ammunition in situ is proposed. The shell of the ammunition is first melted or burned by means of a first gas jet (9) generated by a first pyrotechnic charge (3). The jacket (10, 15) is then perforated by means of a second gas jet (11), which is rich in oxidizing substances and is generated by a second pyrotechnic charge (4), and the ammunition charge is burned to deflagrate it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur in-situ-Beseitigung nicht umgesetzter Munition, die in einem Mantel eine Explosivstoff-Ladung enthält.The The invention does not relate to a method and a device for in-situ disposal Implemented ammunition, which in a coat an explosive charge contains.

Auf aktuellen Gefechtsfeldern sowie auf ehemaligen Gefechtsfeldern besteht eine permanente Gefahr für Personen durch nicht umgesetzte, d.h. nicht explodierte Munition (UXO, d.h. Un-exploded Ordnance). Diese Munition besteht aus den Gefechtsköpfen ballistischer Waffen, sowie aus Pioniermunition, wie beispielsweise Personen- und Panzerminen. Insbesondere Minen stellen das größte Gefahrenpotential dar, da diese nicht ohne weiteres zu erkennen sind. Auch wurden bei der Entwicklung vieler Minen Sicherungen gegen eine Wiederaufnahme bzw. Räumung entwickelt, die eine gefahrlose Beseitigung und Delaborierung faktisch unmöglich machen. Aus diesem Grund ist es notwendig, solche nicht umgesetzte Munition in-situ zu vernichten, d.h. sie ohne weitere Manipulation an der Munition selbst zu vernichten, da eine Bewegung der Munition zur Auslösung deren Zündkette führen könnte.On current battlefields and former battlefields a permanent danger to People through unconverted, i.e. unexploded ordnance (UXO, i.e. un-exploded order). This ammunition consists of the warheads ballistic weapons, as well as from pioneer ammunition, such as Personnel and tank mines. Mines in particular pose the greatest risk potential because these are not easily recognizable. Also were in the development of many mines, safeguards against resumption or eviction Developed a safe removal and de facto removal impossible do. For this reason, it is necessary to implement such Destroy ammunition in-situ, i.e. them without further manipulation to destroy the ammunition itself as a movement of the ammunition for triggering their ignition chain to lead could.

Zur Beseitigung von nicht umgesetzter Munition wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen:
Bei einem Verfahren wird die Munition durch Anlegen oder Auflegen einer zumeist plastischen Sprengmasse detonativ umgesetzt. Dies führt zu Problemen, weil einerseits die detonative Umsetzung, insbesondere bei größerer Munition, erhebliche Gefahren durch Druckwelle und Splitterbildung mit sich bringt. Andererseits ist auch nachteilig, dass die Beseitigung von Minen mittels sprengkräftigen Mitteln besondere Anforderungen an die Logistik stellt, da diese Mittel meist auf dem Luftwege transportiert werden müssen.Various methods have been proposed to remove unconverted ammunition:
In one method, the ammunition is detonatively implemented by applying or placing a mostly plastic explosive. This leads to problems because, on the one hand, the detonative implementation, especially in the case of larger ammunition, entails considerable risks from pressure waves and splintering. On the other hand, it is also disadvantageous that the removal of mines using explosive means places special demands on logistics, since these means usually have to be transported by air.

Bei anderen Verfahren wird die nicht umgesetzte Munition mit speziellen Hohlladungen beschossen. Dabei wird der Mantel der Munition häufig nur aufgerissen und die explosive Munitionsladung wird nur zum Teil detonativ umgesetzt. Nachteilig dabei ist auch die Notwendigkeit, sprengkräftiges Material, nämlich die Hohlladungen, zum Gefechtsfeld transportieren zu müssen.at other methods, the unconverted ammunition with special Shooting shaped charges. The shell of the ammunition is often only torn open and the explosive charge of ammunition is only partially implemented detonatively. Another disadvantage is the need to busting strong Material, namely the shaped charges to have to be transported to the battlefield.

Ein weiteres Verfahren besteht in dem Beschuss der nicht umgesetzten Munition mit Gewehrmunition und nachfolgender Injektion einer hypergol mit dem Sprengstoff reagierenden Substanz, die zu einem kontrollierten Abbrand des Exlosivstoffs ohne Detonation führt. Dies ist in D. L. Patel, et al., In-Situ-Landmine Neutralization Using Chemicals to Initiate Low oder Burning of Main charge, 29. Int. Pyrotechnics Seminar, Westminster, Colorado, USA, S. 463-475, 14.-19.07.2002, beschrieben. Dieses Verfahren bedingt einen aufwändigen Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, was insbesondere beim massenhaften Einsatz zu hohen Kosten führt.On another procedure is the bombardment of the unconverted Ammunition with rifle ammunition and subsequent injection of a hypergol with the explosive reacting substance leading to a controlled Burning of the explosive without detonation leads. This is in D.L. Patel, et al., In Situ Landmine Neutralization Using Chemicals to Initiate Low or Burning of Main charge, 29th Int. Pyrotechnics seminar, Westminster, Colorado, USA, pp. 463-475, July 14-19, 2002. This method requires a complex construction of the device to carry out of the process, which is particularly expensive when used in large quantities leads.

Es wurden auch Fackeln entwickelt, die durch eine Tondüse beschleunigte heiße Partikel aus der Legierungsreaktion von Nickel und Aluminium freisetzen und auf diese Weise metallische Munitionsmäntel erodieren und auf Grund der Hitze den Explosivstoff zur Deflagration oder zum Abbrand bringen. Solches ist in A. E. Cardell, T. T. Griffiths, Pyrotechnic Torches for safe disposal of mines, 27. Int. Pyrotechnics Seminar, Grand Junction, Colorado, USA, S. 567-570, 16. – 21.07.2000, beschrieben. Dieses Verfahren ist nachteilig, da es bei starken Mänteln der nicht umgesetzten Munition unwirksam ist, weil solche nicht aufgeschmolzen werden können. Nachteilig ist dieses Verfahren auch bei Mänteln aus Holz, da Holz durch Auftreffen der schmelzflüssigen Legierungspartikel nicht wirksam genug perforiert werden kann und durch die Ausbildung von Verkohlungen ein weiterer Abbrand und ein Fortschreiten der lokal begrenzten thermischen Einwirkung verhindert wird. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Freisetzung von toxischen Nickeldämpfen beim Abbrand, sowie der Notwendigkeit bei der Laborierung mit Nickelstäuben arbeiten zu müssen.It Torches were also developed that accelerated through a clay nozzle name is Release particles from the alloying reaction of nickel and aluminum and in this way erode metallic ammunition jackets and on the ground heat the explosive to deflagrate or burn. Such is in A.E. Cardell, T.T. Griffiths, Pyrotechnic Torches for safe disposal of mines, 27th Int. Pyrotechnics Seminar, Grand Junction, Colorado, USA, pp. 567-570, July 16-21, 2000. This The procedure is disadvantageous because it is unconverted in the case of strong coats Ammunition is ineffective because it is not melted can. This method is also disadvantageous in the case of coats made of wood, since wood passes through Impact of the molten Alloy particles cannot be perforated effectively enough and through the formation of charring another burn and one Prevention of local thermal effects prevented becomes. Another disadvantage of this method is the release of toxic nickel fumes when burning, as well as the need for laboratory work with nickel dusts to have to.

In der DE 199 64 172 A1 ist ein pyrotechnischer Satz zur Erzeugung von IR-Strahlung beschrieben.In the DE 199 64 172 A1 describes a pyrotechnic kit for generating IR radiation.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung vorzuschlagen, bei dem/der obige Nachteile nicht oder vermindert auftreten.task the invention is to propose a method and a device, in which the above disadvantages do not occur or diminish.

Gelöst ist die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Einrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 4.It is solved Task with regard to the method by the features of the claim 1 and with regard to the device by the features of the claim 4th

Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Einrichtung eignen sich gleichermaßen für die Umsetzung von Munition mit Metallmantel, Holzmantel, Kunststoffmantel oder Mantel aus kombinierten Werkstoffen. Es müssen also nicht für die jeweiligen Einsatzfälle unterschiedliche Einrichtungen zur Verfügung gestellt werden.The The described method and the described device are suitable equally for implementation of ammunition with metal casing, wooden casing, plastic casing or Jacket made of combined materials. So it doesn't have to be for each applications different facilities are made available.

Da das Verfahren und die Einrichtung nur mit pyrotechnischen Wirkladungen, also ohne Sprengstoffe, arbeiten, ist die Verfahrensdurchführung sowie die Logistik und der Aufbau der Einrichtung vereinfacht.There the procedure and the device only with pyrotechnic active charges, So without explosives, work is the process implementation as well simplifies the logistics and the structure of the facility.

Mit dem Verfahren und der Einrichtung lässt sich auch Munition umsetzen, die sehr starke Mäntel aufweist, ohne dass es zu einer Detonation des Sprengstoffs der Munition kommt.With ammunition can also be implemented in the process and the setup, which has very strong coats, without detonating the ammunition explosives.

In dem ersten Verfahrensschritt wird der Mantel mittels des Gasstrahles des ersten Wirkladungssatzes stark erhitzt, insbesondere mit einer Flammentemperatur von > 3000 K, insbesondere > 3500 K. Der Metallmantel schmilzt dabei auf bzw. der Holzmantel kommt zum Glühen. Im anschließenden zweiten Verfahrensschritt wird mittels des von dem zweiten Wirkladungssatz erzeugten zweiten Gasstrahles der Metallmantel in stark exothermer Reaktion oxidiert, wobei die Reaktionswärme eine weitere Verflüssigung des Metallmantels gewährleistet. Ein Holzmantel brennt im oxidierenden Gasstrahl heftig ab.In the first step is the jacket by means of the gas jet of the first active charge set is strongly heated, in particular with a flame temperature of> 3000 K, especially> 3500 K. The metal jacket it melts or the wooden jacket glows. in the subsequent second Method step is carried out by means of the second active charge generated second gas jet of the metal jacket in a highly exothermic Reaction oxidizes, the heat of reaction causing further liquefaction guaranteed of the metal jacket. A wooden jacket burns violently in the oxidizing gas jet.

Der so perforierte Munitionsmantel gewährleistet, dass schließlich die Munitionsladung zum Abbrand bzw. zur Deflagration gebracht wird, ohne dass es zu einer Detonation kommt.The perforated ammunition jacket ensures that eventually the Ammunition load is burned or deflagrated, without detonating.

Der erste Wirkladungssatz ist vorzugsweise ein Satz, wie er in der DE 196 64 172 A1 beschrieben ist. Ein solcher Satz zeichnet sich dadurch aus, dass in ihm als Oxidationsmittel zwischen 10 bis 85% Polykohlenstoffmonofluorid, als Brennstoff zwischen 15 bis 90% eines halophilen metallischen Brennstoffes aus der Gruppe der Metalle Magnesium, Aluminium, Titan, Zirconium, Hafnium, Calcium, Beryllium, Bor oder Mischungen bzw. Legierungen dieser Metalle, ein organischer fluorhaltiger Binder mit Massenanteil zwischen 2,5 bis 7,5% sowie Graphit mit einem Massenanteil von 0,1 bis 5% enthalten sind. Bevorzugt wird ein Satz verwendet, bei dem Magnesium und Graphit im stöchiometrischen Verhältnis von etwa 0,28/0,72 stehen.The first effective charge set is preferably a set such as that in the DE 196 64 172 A1 is described. Such a set is characterized in that it contains between 10 and 85% polycarbon monofluoride as the oxidizing agent and between 15 and 90% halophilic metallic fuel from the group of metals magnesium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, calcium, beryllium, Boron or mixtures or alloys of these metals, an organic fluorine-containing binder with a mass fraction of between 2.5 to 7.5% and graphite with a mass fraction of 0.1 to 5% are contained. A set is preferably used in which magnesium and graphite have a stoichiometric ratio of approximately 0.28 / 0.72.

Der zweite Wirkladungssatz ist vorzugsweise ein Satz, der oxidierende Stoffe, wie Sauerstoff, Chlor, Fluor oder oxidationsfähige Verbindungen dieser Elemente freisetzt. Der zweite Wirkladungssatz kann Lithiumperchlorat, Lithiumchlorid und ein Metallpulver enthalten.The second active charge set is preferably one set, the oxidizing one Substances such as oxygen, chlorine, fluorine or compounds capable of oxidation releases these elements. The second charge can be lithium perchlorate, Lithium chloride and a metal powder included.

Partikel im ersten und/oder zweiten Gasstrahl verbessern dessen Wirkung. Partikel im zweiten Wirkladungssatz können die Perforation des Mantels unterstützen.particle in the first and / or second gas jet improve its effect. Particles in the second active charge can perforate the jacket support.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing shows:

1 eine pyrotechnische Einrichtung im Längsschnitt schematisch, 1 a pyrotechnic device in longitudinal section schematically,

2 bis 4 das Verfahren bei einem Metallmantel und 2 to 4 the procedure for a metal jacket and

5 bis 7 das Verfahren bei einem Holzmantel. 5 to 7 the procedure for a wooden jacket.

Die pyrotechnische Einrichtung 7, die als pyrotechnische Schneidladung bezeichnet werden kann, besteht aus einem rohrförmigen Behälter 1, in dem hintereinander angeordnet sind: eine Anzündung 2, ein erster Wirkladungssatz 3 und ein zweiter Wirkladungssatz 4. Rückseitig ist der Behälter 1 mit einem gasdichten Abschluss 5 versehen (vgl. 1).The pyrotechnic device 7 , which can be called a pyrotechnic cutting charge, consists of a tubular container 1 , in which are arranged one behind the other: an ignition 2 , a first charge charge 3 and a second charge set 4 , The container is on the back 1 with a gas-tight seal 5 provided (cf. 1 ).

Ist eine Metallmantel-Mine 6 umzusetzen, dann wird die Einrichtung 7 angezündet und auf den Metallmantel 10 der Mine 6 gerichtet (vgl. 2). Zunächst erzeugt der erste Wirkladungssatz 3 einen ersten Gasstrahl als Hochtemperaturflamme 9 mit einer Flammentemperatur von > 3500 K. Dadurch entsteht am Mantel 10 eine Zone schmelzflüssigen Metalls 8 (vgl. 3).Is a metal-coated mine 6 then implement the facility 7 lit and on the metal jacket 10 the mine 6 directed (cf. 2 ). First, the first charge set is generated 3 a first gas jet as a high temperature flame 9 with a flame temperature of> 3500 K. This creates on the jacket 10 a zone of molten metal 8th (see. 3 ).

Nach dem Abbrennen des ersten Wirkladungssatzes 3 brennt der zweite Wirkladungssatz 4 an und erzeugt einen zweiten Gasstrahl, der als oxidierender Gas- und Partikelstrahl 11 bzw. als Erodierstrahl wirkt. Dieser oxidiert im Mantel 10 eine Kavität 12 frei, wobei Metalloxidpartikel 13 fortgeschleudert werden (vgl. 4). Im Fortgang dieser Einwirkung wird der Mantel 10 perforiert und die dahinterliegende Munitionsladung aus Explosivstoff-haltigem Material wird ohne weiteres zum Abbrand bzw. zur Deflagration gebracht.After the first charge set has burned down 3 the second charge is burning 4 and generates a second gas jet, the oxidizing gas and particle jet 11 or acts as an eroding beam. This oxidizes in the coat 10 a cavity 12 free, taking metal oxide particles 13 are hurled away (cf. 4 ). As this action progresses, the mantle becomes 10 perforated and the ammunition load behind it made of explosive-containing material is easily burned or deflagrated.

Ist eine Holzmantel-Mine 14 umzusetzen, wird die Einrichtung 7 angezündet und auf den Holzmantel 15 der Mine 14 gerichtet (vgl. 5). Der erste Wirkladungssatz 3 führt durch seine Hochtemperaturflamme 9 zum Anbrennen bzw. Glühen des Holzmantels 15, wobei eine Zone glühenden Holzes 16 entsteht (vgl. 6). Im folgenden oxidierenden Gas- und Partikelstrahl 11 wird eine Kavität 17 weggebrannt und Aschepartikel 18 werden fortgeschleudert (vgl. 7). Danach wird die Munitionsladung zum Abbrand bzw. zur Deflagration gebracht.It's a clad mine 14 implement the facility 7 lit and on the wooden coat 15 the mine 14 directed (cf. 5 ). The first effective charge set 3 leads through its high temperature flame 9 to burn or glow the wooden jacket 15 , being a zone of glowing wood 16 arises (cf. 6 ). In the following oxidizing gas and particle jet 11 becomes a cavity 17 burned away and ash particles 18 are hurled away (cf. 7 ). The ammunition load is then burned or deflagrated.

Claims (9)

Verfahren zur in-situ-Beseitigung nicht umgesetzter Munition, die in einem Mantel eine Munitionsladung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (10, 15) zunächst mittels eines ersten, von einem ersten pyrotechnischen Wirkladungssatz (3) erzeugten Gasstrahles (9) angeschmolzen oder angebrannt wird, dass der Mantel (10, 15) anschließend mittels eines zweiten, an oxidierenden Stoffen reichen, von einem zweiten pyrotechnischen Wirkladungssatz (4) erzeugten Gasstrahles (11) perforiert wird und dabei die Munitionsladung zur Deflagration oder zum Abbrand gebracht wird.Method for the in-situ disposal of unconverted ammunition which contains an ammunition charge in a casing, characterized in that the casing ( 10 . 15 ) first by means of a first, from a first pyrotechnic charge charge ( 3 ) generated gas jet ( 9 ) is melted or burned so that the jacket ( 10 . 15 ) then by means of a second pyrotechnic charge set (rich in oxidizing substances) 4 ) generated gas jet ( 11 ) is perforated and the ammunition load for deflagration or for ab is brought to fire. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem ersten pyrotechnischen Wirkladungssatz (3) eine Temperatur > 3000 K, insbesondere > 3500 K, erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that from the first pyrotechnic charge charge ( 3 ) a temperature> 3000 K, in particular> 3500 K, is generated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gasstrahl (9) und/oder der zweite Gasstrahl (11) Partikel enthält.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the first gas jet ( 9 ) and / or the second gas jet ( 11 ) Contains particles. Einrichtung zur in-situ-Beseitigung nicht umgesetzter Munition, die in einem Mantel eine Munitionsladung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Behälter (1) ein erster pyrotechnischer Wirkladungssatz (3) und ein zweiter pyrotechnischer Wirkladungssatz (4) hintereinander angeordnet sind, wobei der erste Wirkladungssatz (3) geeignet ist, einen Gasstrahl zu erzeugen, der den Mantel (10,15) anschmilzt oder anbrennt, und der zweite Wirkladungssatz (4) geeignet ist, den Mantel (10,15) zu perforieren und die Munitionsladung zur Deflagration oder zum Abbrand zu bringen.Device for the in-situ disposal of unconverted ammunition, which contains an ammunition charge in a casing, characterized in that in a container ( 1 ) a first pyrotechnic charge ( 3 ) and a second pyrotechnic charge ( 4 ) are arranged one behind the other, with the first effective charge set ( 3 ) is suitable to generate a gas jet that strikes the jacket ( 10 . 15 ) melts or burns, and the second charge charge ( 4 ) is suitable for the coat ( 10 . 15 ) perforate and bring the ammunition load to deflagration or to burn. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Wirkladungssatz (3) als Oxidationsmittel zwischen 10 bis 85% Polykohlenstoffmonofluorid, als Brennstoff zwischen 15 bis 90% eines halophilen metallischen Brennstoffes aus der Gruppe der Metalle Magnesium, Aluminium, Titan, Zirconium, Hafnium, Calcium, Beryllium, Bor oder Mischungen bzw. Legierungen dieser Metalle, ein organischer fluorhaltiger Binder mit Massenanteil zwischen 2,5 und 7,5% sowie Graphit mit einem Massenanteil von 0,1 bis 5% enthalten sind.Device according to claim 4, characterized in that in the first active charge set ( 3 ) as an oxidizing agent between 10 to 85% polycarbonate monofluoride, as a fuel between 15 to 90% of a halophilic metallic fuel from the group of metals magnesium, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, calcium, beryllium, boron or mixtures or alloys of these metals organic fluorine-containing binders with a mass fraction between 2.5 and 7.5% and graphite with a mass fraction between 0.1 and 5% are contained. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Wirkladungssatz (3) das Verhältnis von Magnesium zu Graphit etwa 0,28/0,72 beträgt.Device according to claim 5, characterized in that in the first active charge set ( 3 ) the ratio of magnesium to graphite is about 0.28 / 0.72. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wirkladungssatz (4) oxidierende Stoffe freisetzt, die mit dem angeschmolzenen oder angebrannten Mantel (10, 15) exotherm reagieren.Device according to one of the preceding claims 4 to 6, characterized in that the second active charge set ( 4 ) releases oxidizing substances with the melted or burned-on jacket ( 10 . 15 ) react exothermically. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wirkladungssatz (4) Sauerstoff, Chlor, Fluor oder oxidationsfähige Verbindungen dieser Elemente freisetzt.Device according to claim 7, characterized in that the second charge set ( 4 ) Releases oxygen, chlorine, fluorine or oxidizable compounds of these elements. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wirkladungssatz (4) als Sauerstoff liefernder Satz Lithiumperchlorat, Lithiumchlorid und einen Metallpulver enthält.Device according to claim 7 or 8, characterized in that the second active charge set ( 4 ) contains oxygen perchlorate, lithium chloride and a metal powder.