DE19631715C2

DE19631715C2 - Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen

Info

Publication number: DE19631715C2
Application number: DE1996131715
Authority: DE
Inventors: Hubert Seitz
Original assignee: Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium der Verteidigung
Current assignee: Bundesrepublik Deutschland; Bundesministerium der Verteidigung
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 2000-01-20
Anticipated expiration: 2016-08-07
Also published as: DE19631715A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzsystem nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Minen bedrohen Fahrzeuge aller Art. Beschränkte sich diese Bedrohung früher auf ein Gefechtsfeld, so stellt sie sich heute auch für Fahrzeuge außerhalb von direkten Gefechts handlungen, wie z. B. bei Einsätzen der Krisenreaktions kräfte. Sogenannte Blastminen gefährden Fahrzeuge durch den erheblichen, von der Entfernung zum Detonationspunkt abhängigen Blastdruck. Der Blastdruck hat hierbei eine Wirkzeit im Millisekundenbereich. Daher zerstören Blast minen Fahrzeugteile, rufen Sekundärsplitter hervor und be schleunigen das Fahrzeug als Ganzes ruckartig. Alleine die Fahrzeugbeschleunigung stellt ein hohes Gefährdungspotential für die Fahrzeugmannschaft dar.

Aus der DE 30 17 078 A1 und der DE 31 09 976 A1 ist jeweils ein Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen bekannt. Das Schutzsystem umfaßt Deflektoren, die an der Unterseite des Fahrzeuges angebracht sind. Diese Deflektoren sind fest mit der Fahrzeugstruktur verbunden. Der Hauptzweck des Deflektors besteht darin, die Stoßwelle einer Mine zu reflektieren und abzuleiten. Ferner schützt der Deflektor das Fahrzeug gegen Minensplitter. Durch den Blastdruck wird der Deflektor mit einer hohen Flächenlast belastet und beschleunigt. Aufgrund der starren Anordnung des Deflektors überträgt sich die Beschleunigung auf den Fahrzeugaufbau und damit auf die Besatzung, die stark gefährdet wird. Da hohe Gasdruckkräfte auf den Deflektor einwirken, weist er hohe Wandstärken verbunden mit einem hohen Gewicht auf.

Die FR 27 27 506 zeigt ein Schutzsystem für Fahrzeuge gegen ballistische Geschosse. Das Schutzsystem umfaßt Gassäcke, die mittels Gasgeneratoren aufblasbar sind. Sind die Gassäcke aufgeblasen, werden Hohlladungsgeschosse vorzeitig gezündet und richten weniger Schaden an. Gegenüber herabgleitenden Tochtergeschossen stellen die Gassäcke Abstandshalter dar.

Die US 50 25 707 betrifft ein weiteres Schutzsystem gegen ballistische Geschosse. Das Schutzsystem umfaßt ein freies Volumen. Dringt ein Geschoßkörper in das freie Volumen ein, wird er durch Teilchen oder Partikel abgelenkt. Mit einem Gasgenerator wird ferner ein Überdruck im freien Volumen erzeugt, um die Teilchen oder Partikel zur Einschußöffnung und vor den eindringenden Geschoßkörper zu lenken.

In der DE 34 04 272 A1 ist noch ein weiteres Schutzsystem gegen ballistische Geschosse dargestellt. Das Schutzsystem umfaßt Hohlkugeln, die mit einem flüssigen Inertgas gefüllt sind, um die Geschoßwirkung zu mindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schutzsystem für Fahrzeuge gegen Minen derart auszubilden, daß die Schutzwirkung bei verringertem Gewicht erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht zunächst darin, daß ein hoher Schutz gegen Minen und insbesondere gegen Blastminen erzielt wird. Über Sensoren am Deflektor wird im Volumen zwischen Deflektorblech und Fahrzeugboden mindestens ein Gasgenerator ausgelöst. Dieser Gasgenerator baut in Gassäcken, die im Volumen zwischen Deflektorblech und Fahrzeugboden angeordnet sind, einen Überdruck auf. Dieser Überdruck bewirkt, daß für das beschleunigte Deflektorblech ein Gegenlager entsteht. Mit anderen Worten ausgedrückt, erfährt der Deflektor eine der Detonation entgegen gerichtete Beschleunigung. Da die Gassäcke ein auf einer großen Fläche wirkendes Gegenlager bilden, verringern sich die Wandstärken und das Gewicht des Deflektors.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung geben die Un teransprüche an.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen je weils als Schemaskizzen

Fig. 1 ein Radfahrzeug mit einem Schutzsystem gegen Minen, in der Vorderansicht im Schnitt;

Fig. 2 u. 3 jeweils das in Fig. 1 gezeigte Radfahrzeug mit eingezeichneten konstruktiven Besonderheiten;

Fig. 4-6 jeweils das in Fig. 1 gezeigte Radfahrzeug, wo bei zeitlich aufeinanderfolgende Schritte des Schutzsystems dargestellt sind

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Schutzsystem gegen Minen. Schematisch ist zunächst ein Fahrzeug 1 mit Rä dern 2, einer Radachse 3, einer Kardanwelle 5 und einem Aufbau 4 dargestellt. Hinsichtlich des Schutzsystems gegen Minen ist das Fahrzeug 1 mit einem Deflektor 10 ausgestat tet, der auf der Unterseite des Fahrzeuges 1 angebracht ist. Der Deflektor 10 schützt zum einen in seiner Funktion als Panzerungselement die Bodengruppe des Fahrzeuges 1 vor beispielsweise Minensplitter. Zum anderen leitet der De flektor 10 nach einer Minenexplosion die auftretende Stoß welle von Fahrzeugaufbau weg. Aufgrund von Reflexionen wird darüber hinaus ein Teil der Energie der Stoßwelle in Rei bungs- bzw. Wärmeenergie umgesetzt. Der Deflektor 10 kann wie dargestellt aus schräg zum Boden verlaufenden Elementen bestehen oder parallel zum Fahrzeugboden ausgerichtet sein. Die Schutzwirkung des Deflektors ist wesentlich erhöht, da auf der Unterseite des Fahrzeuges Gassäcke 22, die mit Gasgeneratoren 20 füllbar sind, zur Abstützung des Deflek tors 10 angeordnet sind. Zur Aktivierung der Gasgenera toren 20 sind Sensoren 21 am Deflektor 10 angeordnet.

Dies funktioniert in folgenden Schritten, die in den Fig. 4 bis 6 wiedergegeben sind:

- Hinsichtlich Fig. 4 sprechen mit dem Auftreffen der ersten Stoßwelle auf den Deflektor 10 Sensoren, die Be schleunigungsaufnehmer sein können, an und lösen die Gas generatoren aus.
- Gemäß Fig. 5 werden mit dem Auslösen der Gasgeneratoren die Gassäcke 22 gefüllt. Die Gasgeneratoren stellen die Druckgase deflagrativ oder detonativ zur Verfügung. Zur schnelleren Füllung können die Gassäcke 22 vorgefüllt sein.
- Wie Fig. 6 zeigt, ist das freie Volumen zwischen dem Deflektor 10 und Unterseite des Fahrzeuges vollständig von mit Druckgas gefüllten Gassäcken 22 eingenommen. Da durch erhält der Deflektor 10 auf seiner Innenseite ein flächiges Gegenlager zu den Kräften der Stoßwelle, die auf die Außenseite oder die untere Seite des Deflek tors 10 einwirken. Daher sind nur geringe Wandstärken für die Ausbildung des Deflektors 10 notwendig, weshalb die Schutzmaßnahmen das Fahrzeuggewicht nicht übermäßig erhöhen. Aufgrund des geringen Gewichts eignet sich das Schutzsystem auch zur Nachrüstung vorhandener Fahrzeuge, ohne das zulässige Gesamtgewicht im Fahrbetrieb zu überschreiten.

Die Fig. 2 und 3 zeigen konstruktive Besonderheiten des Schutzsystems.

Eingehend auf Fig. 2, weisen die Gassäcke 22 Entlastungs öffnungen (nicht dargestellt) auf, um zusätzlich kinetische Energie in Reibungswärme umzuwandeln. Dies geschieht da durch, daß der Deflektor 10 nach einer Minenexplosion die Gassäcke 22 zusammendrückt. Aus den Entlastungsöffnungen der Gassäcke 22 können die Druckgase entweichen und über die eingezeichneten Öffnungen 11 in der Außenstruktur des Schutzsystems ins Freie gelangen. Da die Entlastungsöffnun gen der Gassäcke 22 einen Strömungswiderstand darstellen, wird Verdrängungsarbeit geleistet.

Fig. 3 betrifft die Aufhängung des Deflektors 10, der über Sollbruchstellen mit dem Aufbau 4 des Fahrzeugs verbunden ist.

Hierzu sind beispielsweise Abscherstifte verwendbar. Nach einer Minenexplosion koppelt sich der Deflektor 10 vom Fahrzeugaufbau ab. Dadurch erzielt man einen weiteren Schutzeffekt, bei dem die mit Druckgas gefüllten Gas säcke 22 als Dämpfer wirken. Bedingt durch die Stoßwelle der Mine wird der Deflektor 10 nach der Entkoppelung vom Fahr zeugaufbau 4 nach oben beschleunigt. Der entkoppelte Fahrzeugaufbau 4 stützt sich auf den mit Druckgas gefüllten Gassäcken 22 ab. Mit der Aufwärtsbewegung des Deflektors 10 werden die druckgasgefüllten Gassäcke 22 komprimiert. Dabei wird die kinetische Energie des Deflektors 10 aufgrund der zuvor beschriebenen Entlastungsöffnungen in den Gassäcken 22 zum Teil in Reibungsenergie umgewandelt. Ferner erreicht man mit der Abkoppelung des Deflektors 10, daß die kurzzeitig hohen Kraftamplituden am Deflektor 10 zeitlich gestreckt und wesentlich verringert an den Fahrzeugaufbau 4 weitergeleitet werden. Fig. 3 zeigt den Zustand, wo die Sollbruchver bindungen des Deflektors 10 gerissen und der Deflektor 10 in Richtung des Fahrzeugaufbaus unter Komprimierung der Gassäcke 22 beschleunigt ist.

Bezugszeichenliste

1

Fahrzeug

2

Rad

3

Achse

4

Aufbau

5

Kardanwelle

10

Deflektor

11

Öffnung in der Außenstruktur

20

Gasgenerator

21

Sensor

22

Gassack

Claims

1. Schutzsystem für Fahrzeuge (1) gegen Minen, mit einem an der Unterseite des Fahrzeuges (1) angebrachten Deflek tor (10), wobei im freien Volumen zwischen Deflek tor (10) und der Unterseite des Fahrzeuges (1) minde stens ein, mittels eines Gasgenerators (20) füllbarer Gassack (22) angeordnet ist.

2. Schutzsystem nach Anspruch 1, wobei der Deflektor (10) über Sollbruchverbindungen an der Unterseite des Fahrzeuges (1) angebracht ist.

3. Schutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Akti vierung des Gasgenerators (20) ein Sensor (21) am Deflektor (10) angeordnet ist.

4. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in den Gassäcken (22) Entlastungsöffnungen angeordnet sind.