DE2709949A1 - Kristalliner hochleistungssprengstoff - Google Patents

Description

• Kristalliner Hochleistungs sprengstoff
• Die Erfindung bezieht sich auf einen kristallinen Hochleistungssprengstoff, insbesondere Hexogen oder Oktoqen, wobei die einzelnen Sprengstoffkörper mit einem Phlegmatisierungsmittel aus Kunststoff überzogen sind.
• Hochleistungs sprengstoffe finden hauptsächlich Verwendung bei Sondermunitionsarten, wie z.F. Hohlladungen, bei denen man einen möglichst hohen Anteil an hochbrisanten Sprengstoffen anstrebt, um einen hochenergetischen Hohlladungsstachel oder ein Projektil mit großer kinetischer Energie zu erzeugen.
• Die Cröße des militärischen Eftekts am Ziel hängt aber nicht nur von der installierten chemischen Energie der Ladung ab, sondern auch von der Qualität der Ladung, die insbesondere durch das Herstellungsverfahren bestimmt wird, d.h., neben der konzentration an hochbrisantem Sprengstoff in einer Ladung ist vor allen Dingen die gleichmäßige Verteilung desselben gegenüber den anderen Sprengstoffbestandteilen, wie TT!T, von ausschlaggebener bedeutung. Diese Homogenität ergibt bei Hohl-und Flachladungen eine gleichmige und symmetrische Detonationswellenfront, die in hohem Maß verantwortlich ist für die Erzeugung eines spitzen Hohlladungsstachels oder für die Kompaktheit, die Wirkrichtung und die Geschwindigkeit eines Projektils.
• In militärischer Hinsicht besteht bei solchen Hochleistungssprengstofformkörpern nicht nur die Forderung nach maximaler und optimaler Wirkung am Ziel, sondern auch die ctwendigkeit einer guten E*eschußsicherheit gegen Splitter und Geschosse auf Lagerplätzen, auf dem Transport und auf dem Gefechtsfeld. Die beiden Forderungen, den Sprengstoffkörper so auszubilden, daß höchste militärische Effektivität am Ziel gegeben und gleichzeitig eine hohe Feschunsicherung gewährleistet ist, sind bei ein und derselben Munition nur schwer erfüllbar, da diese Eigenschaften im Grunde genommen konträr zueinander sind, deswegen, weil hochbrisanter Sprengstoff für sich sehr beschußempfindlich ist und Sprengstoffe, die in Verbindung mit hochbrisanten Sprengstoffen phlegmatisierend wirken oder gar Inertstoffe, wie Wachse und Kunststoffe, die als Einder fungieren, eine wesentlich geringere Erisanz oder überhaupt keine aufweisen.
• Es ist bekannt, zur Phlegmatisierung der hochbrisanten Sprenqstoffkörner die Kunststoffbindemittel als hochdisperse Teilchen von makromelekularen Stoffen den kristallinen Hochleistungssprengstoffen in Form von Emulsionen oder Dispersionen zuzumischen, wohei die Kristallkörner des Hochleistungssprengstoffs mit dem Linder nan beschichtet werden. Anschlienend wird der körnige Hochleistungssprengstoff getrocknet und nach Korngrößen sortiert.
• Hohlladungen zur Erzeugung eines Hohlladungsstachels und Flachladungen, also Hohlladungen mit flachem Kegelwinkel und dickwandigerer Belegung zur Eildung eines Projektils hoher kinetischer Durchschlagsleistung,werden vielfach durch Gießen hergestellt und bestehen zumeist aus über 50 % hochbrisantem Sprengstoff, wie Hexogen und/oder Oktogen und aus unter 50 % TOT. Vor dem Zubereiten dc: Schmelze werden die beiden Sprengstoffbestandtelle gut durchgemischt. Geschmolzen wird in einem Kessel bei einer Temperatur von etwa 95°C, und zwar unr des PAT.
• Die Schmelze wird vom Kessel in die einzelnen Formen oder gleich in die Gefechtskopfhüllen eingefbilt und einer Sonderbehandlung unterzogen, die in einem Verdichtungsvorgang und einer Homogenisierung des Formlings besteht.
• Dies geschieht durch natürliche Sedimentation oder Vibration und/oder durch eine Auflast, die mittels eines gelochten Stempels erreicht wird, durch den die Lkerschissige flüssige Phase (TNT) in den verlorenen Kopf nach oben steigt. Somit wird durch Konzentration des hochbrisanten Sprengstoffanteils eine hohe Leistungsdichte erreicht. Werden einer solchen Schmelze zur Phlegmatisierung der späteren Ladung Wachse in geringen Mengen beigegeben, so schmilzt auch das Wachs infolge der aus @ießtechnischen Gründen relativ hoch ancesetzten Temperatur vor 95°C. Das flüssige Wachs steigt dann aufgrund seiner niedrigen Dichte nach oben und sammelt sich im verlorenen Korf an. Es kann somit seinen eigentlichen Zweck der Phlegmatisierung nicht mehr rfüllen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Phiegmatisierung für kristalline Hochleistungssprensstoffe vorzuschlagen, durch die insbesondere im Hinblick auf gegossene Hochleistungssprenqstofformkörper, insbesondere Hohlladungen, deren Homogenität gesteiuert, die Phlegmatisierung der Ladung beim Gießen aufrechterhalten und die Rißunempfindlichkeit vermindert wird.
• Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindurq durch Polyurethane als Phlegmatisierungsmittel für kristalline Hochleistungssprenqstoffe, insbesondere Hexogen oder Oktogen, wobei die einzelnen Sprengstoffkörner mit diesem Phlegmatisierungsmittel überzogen sind.
• Es hat sich bei gepreßten und gegossenen Hochleistungssprengstofformkörpern mit den erfindungsgemäß behandelten Hochleistungssprengstoffen gezeigt, daß Polyurethane gegenüber anderen aushärtbaren Kunstharzen bei geeigneter Einstellung und Zusammensetzung auch im ausgehärteten Zustand noch eine gewisse bzw. ausreichende Elastizitat aufweisen, daß Polyurethane ferner gegenüber anderen flüssigen aushärtbaren Polyestern eine wesentlich bessere Haftfähigkeit auf den Hochbrisanzsprengstoffkörnern besitzen und daß das ausgehärtete Polyurethanharz einen Schmelz- bzw. Zersetzungspunkt hat, der weit huber den Temperaturen liegt, denen später die Ladung bei ihrer Herstellung und während ihres Gebrauchs ausgesetzt ist.
• Nachdem der hochbrisante Sprengstoff nach einem bekannten Dispersionsverfahren erfindungsgemäß behandelt worden ist und die ieschichtunq aus Folyurethan ausgehärtet ist, was sich innerhalb von 24 Stunden vollzogen hat, kann der so präparierte tiochleistungssprengstoff zusammen mit einem schmelzbaren Sprengstoff, insbesondere TNT, zum Gießen verwendet werden.
• Der auf die erfindungsgemäße Weise präparierte Hochleistungssprengstoff bewirkt bei Verwendung in gegossenen Sprengstofformkörpern nicht nur Beschuß- und Rißunempfindlichkeit, sondern erzeugt auch eine hohe Homogenität im Hinblick auf die gleichmäßige Verteilung des phlegmatisierten Hochleistungssprengstoffs innerhalb des Sprengstofformkörpers. Diese fast absolut qleichmäNiqe Verteilung des Hochleistungssprengstoffs innerhalb des Sprengstofformkörpers basiert nicht nur auf mechanischen Behandlungsverfahren unmittelbar nach dem Gießvorgang, wie z.r. Sedimentation, Auflast und/ oder Vibration, sondern resultiert bereits aus de tendenzmäßigen Verteilungsverhalten (innewohnender Verteilungsdrang) des erfindungsgemäß phlegmatisierten Hochleistungssprengstoffkorns in der TlJT-Schmelze. So wurde durch Versuche bei einem Sprengstoffgemisch von 49 % Anteilen TNT, 50 % Anteilen Hexogen und 1 % Anteil Polyurethan, also bei einem Gemisch von relativ niedrigem Hexogenanteil, eine nahezu gleichmäßige Verteilung des auf diese Weise phlegmatisierten Hexogens in der Ladung, auch in deren Lhngsachse festgestellt. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß das Hexogenkorn und der Polyurethanmantel zusammen etwa die Dichte des TNT aufweisen, so daß bei entsprechender Zusammensetzung verschiedener Korngrcßen (nach der Fullerkurve) im gewissen Umfang ein selbsttätiges gegenseitiges "Einrichten" des Hochleistungssprengstoffs im Hinblick auf eine hohe Homogenität innerhalb der Ladung statfindet, daß also das erfindungsgemäß präparierte Iioch leistungs sprengstoff -kcrn in der TtiT-Schmelze von sich aus die Tendenz hat bzw. die Energie aufbringt, sich darin gleichmäßig zu verteilen. Dabei "versteift" sich die Schmelze und die gleichmäßige Verteilung des mit Polyurethan phlegmatisierten Hexogens innerhalb der Ladung bleibt bis zum späteren Erkalten und Erstarren des Formlings erhalten.
• Wird umgekehrt eine Schmelze mit einem hohen Anteil an Hexogen angesetzt, angenommen mit einer Ausgargsmischung von 85 % Hexogen, 14 X TNT und 1 % Polyurethan, so daß sich, wie vorerwähnt, durch die Phlegmatisierung des Hexogens mit Polyurethan von sich aus eine versteifte Schmelze einstellt, so ergibt sich durch die erfindungsgemä.ße Präparierung des Hexogens bei Behandlung der Schmelze mit einem Auflaststempel ein überraschender Thixotropierungseffekt, d.h., unter dem Druck des Auflaststempels wird die Schmelze vorübergehend flüssig und es kann in bekannter Weise das phlegmatisierte Hexogen in der flüssigen Ladung verdichtet und homogenisiert werden.
• Folgendes Vergleichsbeispiel aus der Praxis sei nachfolgend tabellarisch angeführt: Erfindungsgemäße @ekannte Ausgangs-Ausgangsmischung mischung Probescheiben THU THW 49/50/1 in % 49/50/1 in %

  Hexogenkonzentration | Hexoqenkonzentration
  in h in der gegosse- in r2o in der gegosse-
  nen Ladung r.en Ladung
  6 49,4
  6
  :; 5 49,? 1
  z 4 SO 9 j 51,9
  3 3 50,6
  2 2 50,8
  1 3 50,8 5C,8

  T = TNT T = H = Hexogen H = Hexogen U = Polyurethan W = Wachs Patentansprüche:

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Kristalliner @ochle@stungs@prengstoff, ing esondere Fexo@er oder Oktogen, wobei qie einzeirer @prengstoffkörner mit einem Phlegmetisierungsr it@el aus kunststoff überzogen sind, g e k e n n z e i c h -n e t durch Polyuiethane als @nlegmatisi@@ungsmittel.
2. 2. Gegossener Hochleistungssprengstofform@@r@er, insbesondere Ho@lladung, bestehend aus einem oder mehreren kristallinen Hochleistungssprengstoffen, insbesondere Hexogen und/oder Oktogen @nd aus einem weniger brisanten Sprengstoff, Insoe@ondere TNT, wobei beide Sprengstoffarten miteinander vermischt und nur der weniger brisante Sprengstoff vor dem Cießen geschmolzen wird, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Hochleistungssprengstoff bzw. die Hochleistungssprengstoffe nach Anspruch 1 phlegmatisiert ist bzw. sind.
3. 3. Gegossener Hochleistungssprengstofformkörper nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß er aus 50 % Hexogen, 49 % TNT und 1 % Polyurethan besteht.
4. 4. @egossener Hochleistungssprengstofformkörper nach Anspruch 2, dag@@@ch g e k e n n z e i c h -n e t , daß er aus 85 % Hexogen, 14 % TNT und 1 % Polyurethan bestent.