DE19531287A1

DE19531287A1 - Gefechtskopf

Info

Publication number: DE19531287A1
Application number: DE1995131287
Authority: DE
Inventors: Karl Rudolf
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2015-08-26
Also published as: GB9616547D0; FR2738061A1; GB2304869B; GB2304869A; FR2738061B1; DE19531287B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Bekämpfung bspw. von Submunitionsgefechtsköpfen von taktischen Raketen oder bei der Bekämpfung sonstiger sog. halbharter Ziele mit geschotteter Struktur ergibt sich das Problem, daß aufgrund der hohen Auftreffgeschwindigkeiten auch schwerer massiver Splitter nach dem Durchschlagen der äußersten Hülle der zu bekämpfenden Rakete bzw. geschotteten Struktur diese schweren Splitter durch den induzierten Schock in kleine Splitter zerlegt werden. Dieser sog. Shattereffekt führt dazu, daß diese kleinen Splitter dann nicht mehr in der Lage sind, eine weitere stabile Schotte oder gehärtete Submunitionen im Inneren des zu bekämpfenden Zieles auszuschalten.

Die DE 41 39 372 C1 beschreibt einen Splittergefechtskopf mit einer Splitterhülle, die eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufende Verformungsladungen aufweist, um durch Detonation der dem Ziel zugewandten Verformungsladungen die Splitterhülle einzudrücken, bevor die Hauptsprengladung zur Beschleunigung der Splitterhülle detoniert. Um die Wirksamkeit der Splitter zu erhöhen, sind die Verformungsladungen einzeln ansteuerbar und mehrere Verformungsladungen gleichzeitig zündbar.

Ein Splittergefechtskopf mit einer Hauptsprengladung in einer Splitterhülle ist auch aus der DE 41 39 373 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Splittergefechtskopf ist die Splitterhülle an ihren beiden Stirnseiten mit Endplatten verschlossen. Um die Splitterhülle herum sind Verformungsladungen angeordnet, die sich in Längsrichtung erstrecken. Auch bei diesem Splittergefechtskopf sind die Splitterhülle und die Hauptsprengladung verformbar ausgebildet, um bei Detonation der Verformungsladung an der dem Ziel zugewandten Seite die Splitterhülle vor der Splitterbildung einzudrücken. Um eine annähernd ebene Eindrückung der Splitterhülle bei Detonation der dem Ziel zugewandten Verformungsladung zu erreichen, ist die Splitterhülle im Bereich der beiden Endplatten bei Detonation der Verformungsladung aufreißbar ausgebildet.

Bei diesen bekannten deformierbaren Gefechtsköpfen, bei denen durch detonative Deformationsladungen eine Verformung des Splittergefechtskopfes in der Art erfolgt, daß möglichst große Anteile der Splitterbelegung auf das zu bekämpfende Ziel gerichtet werden, wird für diesen Vorgang eine verhältnismäßig lange Zeit von bspw. mehr als 0,5 Millisekunden benötigt. Innerhalb dieser Totzeit von 0,5 Millisekunden haben sich bei einer Relativgeschwindigkeit von z. B. 2000 m/s die Splitter und das Ziel größenordnungsmäßig 10 m aufeinander zubewegt. Da bei zu bekämpfenden taktischen Raketen im wesentlichen nur der Gefechtskopfabschnitt, der eine Länge von größenordnungsmäßig 1 m besitzt, zur Bekämpfung von Interesse ist, werden allein wegen dieser Totzeit von 0,5 Millisekunden an die Intelligenz der Sensorik und der präzisen Funktion des Abwehrgefechtskopfes erhebliche Anforderungen gestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gefechtskopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der vergleichsweise einfach gestaltet die oben erwähnten Mängel beseitigt und eine ausreichende Bekämpfbarkeit insbes. von Submunitionsgefechtsköpfen von taktischen Raketen oder von z. B. geschotteten Zielen bei hohen Relativgeschwindigkeiten gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Gefechtskopf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Aus- und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gefechtskopfes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Gefechtskopf weist den Vorteil auf, daß die aus seiner projektilbildenden Ladung generierten Projektile in bezug auf die Symmetrieachse des Gefechtskopfes um größenordnungsmäßig mindestens fünf Winkelgrad, vorzugsweise um mehr als fünf Winkelgrad auslenkbar sind, so daß sich der erfindungsgemäße Gefechtskopf insbes. als Flugziel-Gefechtskopf eignet.

Erfindungsgemäß wird eine gleichsam verzögerungs- bzw. verzugslose Ablenkung schwerer, möglichst hintereinanderfliegender Splitter ermöglicht, wobei dieses Hintereinanderfliegen der Splitter derartig gestaltet wird, daß der jeweils nächste nachkommende Splitter durch das vom vorausfliegenden Splitter im zu bekämpfenden Ziel geschlagene Loch hindurchfliegt, ohne daß es zu einer Wechselwirkung mit dem Kraterrand des geschlagenen Loches kommt.

Die gewünschte große seitliche Auslenkung der Projektile bzw. Splitter von 5 Winkelgrad erfolgt insbes. durch die der Hauptladung in Flugrichtung vorgeordneten Auslenkungsladungen. Je nach der erforderlichen Präzision der Auslenkrichtung der Splitter ist eine entsprechende Anzahl Auslenkungs-Einzelladungen entlang eines Kreiszylinders in einem definierten Mindestabstand vor der Hauptladung vorgesehen. Der definierte Mindestabstand orientiert sich an einer möglichst geringen, von der Hauptladung stammenden Plasteinwirkung. Der besagte Mindestabstand wird derartig gewählt, daß die Plasteinwirkung und die Einwirkung der Gehäuseteile des Gefechtskopfes von den Zusatz- d. h. Auslenkungsladungen auf die durchfliegenden Splitter dann erfolgt, wenn die Splitter noch dicht geschachtelt sich ineinander befinden bzw. ineinanderstecken. Der Auslenkwinkel der Splitter in bezug auf die Symmetrieachse der Hauptladung ist hierbei durch die Anzahl der gezündeten Zusatz- d. h. Auslenkungsladungen beeinflußbar.

Eine besondere Berechnung der Zündverzugszeit zwischen Hauptladung und Zusatzladungen ist bei dem erfindungsgemäßen Gefechtskopf in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, da die Zündverzugszeit einzig und allein von der Abgangsgeschwindigkeit der schweren Splitter und dem Abstand zwischen der Hauptladung und den Zusatzladungen, d. h. dem Abstand zwischen den Wirkteilkomponenten der Gefechtsköpfe, abhängt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gefechtskopfes. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch längsgeschnitten ein Wirkteil eines abschnittweise gezeichneten Gefechtskopfes,

Fig. 2 eine andere Ausbildung des Wirkteiles des Gefechtskopfes gemäß Fig. 1, wobei die Hauptladung modifiziert ist,

Fig. 3, 4 und 5 schematisch die Wirkungsweise einer projektilbildenden Hauptladung mit mittiger Zündung (Fig. 3), seitlicher Zündung (Fig. 4) sowie eines erfindungsgemäßen Wirkteiles ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Wirkteil, jedoch mit mittiger Zündung der Hauptladung.

Fig. 1 zeigt abschnittweise einen Gefechtskopf 10 mit einem Wirkteil 12, das eine Hauptladung 14 und Zusatzladungen 16 aufweist. Die Hauptladung 14 ist als projektilbildende Ladung 18 ausgebildet und mit einer Hauptladungszündeinrichtung 20 versehen. Die projektilbildende Ladung 18 ist mit einer kalottenförmigen Auskleidung 22 ausgebildet, die eine einzige Auskleidungsschicht 24 besitzt.

Die Hauptladungszündeinrichtung 20 ist gegen das durch eine dünne strichpunktierte Linie angedeutete Zentrum 26 der Hauptladung 14 seitlich versetzt vorgesehen.

Die Zusatzladungen 16 sind jeweils mit einer Zusatzladungszündeinrichtung 28 versehen, die an der Außenfläche 30 der jeweiligen eine Auslenkungsladung bildenden Zusatzladung 16 vorgesehen ist. Die Zusatzladungszündeinrichtungen 28 können auch an der Stirnfläche 32 der jeweiligen Zusatzladung 16 angeordnet sein.

Die entlang eines Kreises voneinander äquidistant beabstandet vorgesehenen Zusatzladungen 16 weisen von der Hauptladung 14 einen definierten Mindestabstand A auf.

Das Wirkteil 12 des Gefechtskopfes 10 besteht also aus der Hauptladung 14 und der Hauptladung 14 vorgelagerten Zusatzladungen 16, welche Auslenkungsladungen bilden. Ein schwerer Splitter des Wirkteiles 12 wird aus der einschichten kalottenförmigen Auskleidung 22 in der Hauptladung 14 geformt. Die kalottenförmige Auskleidung 22 ist zum Zentrum 26 symmetrisch, d. h. axial ausgerichtet. Die Hauptladung 14 weist gemäß Fig. 1 einen zum Zentrum 26 koaxialen Zylindermantel 34 auf. Demgegenüber verdeutlicht die Fig. 2 eine Ausbildung der Hauptladung 14, die sich von der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausbildung insbes. dadurch unterscheidet, daß der Außenmantel 34 nicht zylindrisch sondern kegelstumpfförmig gestaltet ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die kalottenförmige Auskleidung 22 bei der in Fig. 2 schematisch verdeutlichten Hauptladung 14 aus mehreren Auskleidungsschichten 24, 24′, 24′′ gebildet ist. Die Hauptladungszündeinrichtung 20 kann wie bei der Ausbildung gemäß Fig. 1 vorgesehen sein; es ist jedoch auch möglich, die Hauptladungszündeinrichtung 20′ nicht an der von den Zusatzladungen 16 abgewandten Stirnseite 36 der Hauptladung 14 sondern am kegelstumpfförmigen Außenmantel 34 vorzusehen. Im übrigen ist das Wirkteil 12 gemäß Fig. 2 ähnlich ausgebildet wie das in Fig. 1 gezeichnete Wirkteil 12, wobei in Fig. 2 gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind wie in Fig. 1.

Die Fig. 3, 4 und 5 verdeutlichen schematisch die Wirkungsweise des Wirkteils 12 gemäß Fig. 5 im Vergleich mit einem Wirkteil 12 mit einer Hauptladung 14, die mit einer mittig vorgesehenen Hauptladungszündeinrichtung 20 versehen ist (sh. Fig. 3) bzw. im Vergleich mit einem Wirkteil 12, dessen Hauptladung 14 mit einer außermittigen Hauptladungszündeinrichtung 20 versehen ist, wie in Fig. 4 angedeutet ist. Erfolgt die Zündung der Hauptladung 14 mittig, d. h. ist die Hauptladungszündeinrichtung 20 im Zentrum 26 bzw. in der Symmetrieachse der Hauptladung 14 angeordnet, so ergibt sich für die aus den Auskleidungsschichten 24, 24′ und 24′′ der kalottenförmigen Auskleidung 22 gebildeten schweren Splitter eine achsparallele Flugrichtung. Erfolgt die Zündung der Hauptladung 14 - wie in Fig. 4 angedeutet ist - außermittig, so ergibt sich durch diese außermittige Zündung der Hauptladung 14 eine Auslenkung der von den Auskleidungsschichten 24, 24′ und 24′′ gebildeten schweren Splitter, d. h. eine Flugbahnauslenkung a, die einige Winkelgrad beträgt und die sich auf der der Hauptladungszündeinrichtung 20 entgegengesetzten Seite befindet.

Die gewünschte relativ große Auslenkung der aus den Auskleidungsschichten 24, 24′ und 24′′ gebildeten schweren Splitter erfolgt durch die der Hauptladung 14 vorgelagerten Auslenkungs- d. h. Zusatzladungen 16, von welchen in Fig. 5 nur eine schematisch angedeutet ist. Diese relativ große Auslenkung der Splitter ist in Fig. 5 mit α bezeichnet.

Je nach der erforderlichen Präzision der Auslenkrichtung α sind eine entsprechende Anzahl einzelne Auslenkungsladungen bildende Zusatzladungen 16 der Hauptladung 14 vorgeordnet vorgesehen. Der Abstand zwischen der Hauptladung 14 und den Zusatzladungen 16 wird im allgemeinen derartig gewählt, daß die entsprechenden Zusatzladungen 16 auf die durchfliegenden, aus den Auskleidungsschichten 24, 24′ und 24′′ gebildeten Splitter einwirken, wenn diese noch dicht geschachtelt ineinanderstecken. Der Auslenkwinkel α kann hierbei durch die Anzahl der gezündeten Zusatzladungen 16 beeinflußt werden.

Jede Zusatzladung 16 weist ein Gehäuse 38 auf, das vorzugsweise aus einem geringe Verdämmungseigenschaften aufweisenden Material besteht. Hierbei kann es sich um ein Plastik-, Keramik-, Glas- oder Kohlematerial handeln. Desgleichen kann jedes Gehäuse 38 aus aramidfaserhaltigen Strukturteilen bestehen.

Eine besondere Berechnung der Zündverzögerungszeit Δ t (sh. die Fig. 1, 2 und 5) zwischen der Hauptladung 14 und der entsprechenden Zusatzladung 16 ist erfindungsgemäß nicht erforderlich, da die Zündverzögerungszeit Δ t allein von der Abgangsgeschwindigkeit der aus den Auskleidungsschichten 24, 24′ und 24′′ gebildeten schweren Splitter und dem Abstand A zwischen der Hauptladung 14 und den Zusatzladungen 16 abhängig ist.

Claims

1. Gefechtskopf mit einer Hauptladung (14) und mit Zusatzladungen (16), wobei der Hauptladung (14) eine Hauptladungszündeinrichtung (20) und den Zusatzladungen (16) jeweils eine Zusatzladungszündeinrichtung (28) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptladung (14) eine projektilbildende Ladung (18) aufweist, und daß die Zusatzladungen (16) der Hauptladung (14) vorgeordnete Auslenkungsladungen sind, die von der Hauptladung (14) einen definierten Mindestabstand (A) besitzen und in Umfangsrichtung des Gefechtskopfes (10) voneinander beabstandet angeordnet sind.

2. Gefechtskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die projektilbildende Ladung (18) eine kalottenförmige Auskleidung (22) aufweist.

3. Gefechtskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kalottenförmige Auskleidung (22) mindestens eine Auskleidungsschicht (24) aufweist.

4. Gefechtskopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kalottenförmige Auskleidung (22) eine Anzahl Auskleidungsschichten (24, 24′, 24′′) aufweist.

5. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptladungszündeinrichtung (20) an einer zentralen Stelle der Hauptladung (14) vorgesehen ist.

6. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptladungszündeinrichtung (20) gegen das Zentrum (26) der Hauptladung (14) seitlich versetzt vorgesehen ist.

7. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Zusatzladungszündeinrichtung (28) an der Außenfläche (30) der zugehörigen Auslenkungsladung (16) vorgesehen ist.

8. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Zusatzladungszündeinrichtung (28) an der Stirnfläche (32) der zugehörigen Auslenkungsladung (16) vorgesehen ist.

9. Gefechtskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auslenkungsladung (16) ein Gehäuse (38) aus einem geringe Verdämmungseigenschaften aufweisenden Material aufweist.

10. Gefechtskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (38) aus Plastik-, Keramik-, Glas-, Kohle-, Aramidfasermaterial besteht.