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Die Erfindung betrifft eine Hohlladung mit im Oberbegriff des Patentanspruchs im einzelnen angegebenen Merkmalen.
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Eine Hohlladung dieser Art ist aus
EP 0 105 495 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Hohlladung soll durch einen speziellen Aufbau der mehrschichtigen Auskleidung der Sprengladung ein Aufsplittern der dem Hohlraum nächsten Auskleidungsschicht durch die näher an der Sprengladung liegenden Auskleidungsschichten verhindert werden. Dazu bedarf es einer Dichteverteilung für die verschiedenen Auskleidungsschichten in der Weise, daß die am weitesten von der Sprengladung entfernte Auskleidungsschicht die größte Dichte aufweist.
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Eine weitere Hohlladung, die zwischen Sprengladung und Hohlraum eine zweischichtige Auskleidung aufweist, ist aus
DE 23 36 750 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Hohlladung weisen die beiden Auskleidungsschichten einen Abstand voneinander auf, so daß ein kegelförmiger Zwischenraum entsteht, in dem sich zwei Ringe aus Pyrometall befinden, von denen der eine die Wirkung des späteren Stachels erhöhen soll, während der andere Einfluß auf den späteren Bolzen entwickeln soll. Die beiden Auskleidungsschichten selbst dienen lediglich zum Abtrennen des Pyrometalls von der Sprengladung einerseits und vom Hohlraum andererseits. Der Materialauswahl für die Auskleidungsschichten kommt keine besondere Bedeutung zu.
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Schließlich ist aus
DE 11 36 920 B1 eine Hohlladung bekannt, bei der zwischen Sprengladung und Hohlraum eine Auskleidung angeordnet ist, die aus mehreren Schichten aufgebaut ist, wobei die der Sprengladung nächste Auskleidungsschicht als zeitweilige Umhüllung für eine erst bei Berührung mit Luftsauerstoff in Funktion tretende Wirkstoffschicht dienen und dazu aus einem festen, zähen und spezifisch schwereren Material kann, so daß die Umhüllung erst nach dem Durchtritt durch das von dem durch die dem Hohlraum nächste Auskleidungsschicht gebildeten Stachel in der angegriffenen Panzerung geschlagene Loch aufreißt und den Wirkstoff freigibt.
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Die vorliegende Erfindung ist im Vergleich zum bekannten Stande der Technik mit folgender Problematik befaßt, die allen Hohlladungsgeschossen gemeinsam ist. Ganz allgemein gesehen läßt sich die Wirksamkeit einer Sprengladung in einer bestimmten Richtung dadurch steigern, daß in der Oberfläche der Sprengladung ein rotationssymmetrischer Hohlraum ausgebildet und mit einer Auskleidung beispielsweise aus Metall versehen wird. Bei der Zündung der Sprengladung wird die Auskleidung zusammengedrückt und bildet einen Strahl, der sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt und in seiner Wirkung hauptsächlich durch die Form des Hohlraums, den Werkstoff der Auskleidung und die Zündmethode für die Sprengladung bestimmt wird. Entscheidend für die Durchschlagsleistung des ausgestoßenen Auskleidungsmaterials ist jedoch stets, daß genügend Zeit für die Bildung eines Eindringkörpers zur Verfügung steht, der in einiger Entfernung vom Hohlraum geformt wird. Jede frühe Störung dieses Formungsprozesses verringert die Wirksamkeit der Hohlladung.
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Hindernisse, die eine solche Störung auslösen können, sind in der Praxis häufig anzutreffen. So kann über einem das Ziel bildenden Bergwerk Abraum oder eine obere Erdschicht liegen, der anvisierte Druckkörper eines U-Boots kann von einem wassergefüllten Außengehäuse umgeben sein und auch Zünder oder Sensoren am Kopf einer Lenkwaffe können ein solches Hindernis abgeben.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hohlladung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die gegenüber einem Ziel, das hinter einem solchen Hindernis liegt, ein verbessertes Durchschlagsvermögen zeigt.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Ausbildung der Hohlladung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung beruht auf der Grundidee, durch das Zünden der Sprengladung eine Mehrzahl von Eindringkörpern entstehen zu lassen, die einander mit ihrer jeweiligen Dichte umgekehrt proportionaler Geschwindigkeit folgen, wobei die vorausfliegenden Eindringkörper dazu dienen, den Weg des letzten und hauptsächlichen Eindringkörpers von kleineren Hindernissen freizuräumen.
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Zur Erfüllung dieser Funktion ist die mehrschichtige Auskleidung des am Vorderende der Sprengladung vorgesehenen Hohlraumes so aufgebaut, daß die Dichte ihrer einzelnen Schichten in der Richtung von der Sprengladung zum Hohlraum hin abnimmt, damit die jeweils nachfolgende Auskleidungsschicht zu einem langsamer fliegenden Eindringkörper mit größerer Durchschlagskraft wird.
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Bei der Zündung einer Hohlladung gemäß der Erfindung werden die dem Hohlraum näheren Auskleidungsschichten mit höherer Geschwindigkeit aus dem Hohlraum ausgestoßen als die der Sprengladung nächste und schwerste Auskleidungsschicht, die im folgenden als Hauptauskleidung bezeichnet wird, während die weiteren Auskleidungsschichten als Zusatzauskleidungen angesehen werden. Die verschiedenen Auskleidungen bilden auf diese Weise jeweils selbständige Eindringkörper oder Geschosse, wobei die Zusatzauskleidungen als Eindringkörper geringerer Dichte und höherer Geschwindigkeit aus dem Hohlraum austreten und die Hauptauskleidung ihnen als Eindringkörper höherer Dichte und geringerer Geschwindigkeit nachfolgt.
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Dabei haben die vorausfliegenden Geschosse die Funktion, dem aus der Haupauskleidung gebildeten hinteren Geschoß Hindernisse aus dem Wege zu räumen, damit dieses letzte Geschoß das Ziel ungehinderter angreifen kann. Die Hauptauskleidung bildet ein nichtstrahlförmges Geschoß und wird daher in seiner Formung durch die rückwärtigen Elemente der vorangehenden Eindringkörper nicht beeinträchtigt. Die Hauptauskleidung der Mehrschichtauskleidung einer Hohlladung gemäß der Erfindung absorbiert zwar weniger Energie aus der Sprengladung als eine einzige Auskleidung gleicher Abmessungen einer sonst identischen Granate, jedoch führt die ungehinderte Ausbildung eines Geschoßkörpers aus der Hauptauskleidung im Gesamtergebnis zu einer erhöhten Durchschlagsleistung gegenüber einem hinter einem Hindernis liegenden Ziel.
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Die Mehrschichtauskleidung gemäß der Erfindung kann für einen späteren Einbau in eine Hohlladung vorgefertigt werden, oder sie kann durch Verbinden einer geeignet gestalteten Zusatzauskleidung mit der Einzelauskleidung einer bereits vorhandenen Hohlladung gebildet werden.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Axialschnitt durch eine Landmine, die eine Mehrschichtauskleidung mit einer Zusatzauskleidung aufweist; und
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2 einen Axialschnitt durch eine Landmine mit einer Mehrschichtauskleidung mit zwei Zusatzauskleidungen.
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1 zeigt eine Landmine 2 mit einem rohrförmigen Stahlgehäuse 4 mit einem ersten Ende 6 und einem zweiten Ende 8. Flachvertiefte konische Eindrückungen 10 sind um das Gehäuse 4 herum umfangsmäßig im Abstand in fünf versetzten Ringen vorgesehen, von denen in 1 drei gezeigt sind. Das Gehäuse 4 hat einen Außendurchmesser von 9,5 cm, eine Länge von 7,5 cm und eine Längsachse AA'. Das offene Ende 6 ist von einer kreisrunden Platte 12 und einer ringförmigen Beilegscheibe 14 aus Filz, die am Gehäuse 4 mittels vier gleichbeabstandeten Schrauben 16 festgelegt sind, abgeschlossen. In der Mitte der Platte 12 und der Beilegscheibe 14 befinden sich koaxial fluchtende Öffnungen 18 bzw. 20, in die ein elektrischer Zünder 22 bekannter Bauart eingesetzt ist, der durch Anschließen einer Stromquelle (nicht gezeigt) an elektrische Zuleitungen 24 gezündet werden kann. Anstelle des elektrischen Zünders 22, der nur beispielsweise gezeigt ist, kann jeder Standardzünder verwendet werden.
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Im Gehäuse 4 befindet sich eine Hauptladung 26 aus RDX/TNT: 60/40, in der wiederum eine zylindrische Übertragungsladung 28 angeordnet ist, die aus einer Tetryltablette besteht, die angrenzend an die Öffnung 20 und den Zünder 22 positioniert ist. Das Zünden des Zünders 22 durch einen elektrischen Impuls zündet die Übertragungsladung 28, die wiederum die Hauptladung 26 zündet.
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Im Vorderende der Hauptladung 26 befindet sich ein konkaver Hohlraum 30, der um die Längsachse AA' des Gehäuses 4 und der Hauptladung 26 symmetrisch ist und eine konkave Oberfläche 32 aufweist. Innerhalb des Hohlraums 30 ist angrenzend an die Oberfläche 32 der Hauptladung eine Mehrschichtauskleidung 34 angeordnet, die aus einer Hauptauskleidung 36 und einer Zusatzauskleidung 38 besteht. Die Hauptauskleidung 36 ist ein aus weichem unlegiertem Flußstahl bestehendes Blech mit jeweils in Form eines Kugelsegments von untereinander gleichem oder unterschiedlichem Radius ausgebildeten Oberflächen, einem sogenannten Misnay-Shardin-Blech einer Dichte von 7,8 g/cm3 und einer Stärke von 2,64 mm und hat einen 75-mm-Krümmungsradius sphärischer Konfiguration mit einer Vorderseite 40 und einer Rückseite 42, die an die Oberfläche 32 des Hohlraums 30 angepaßt ist. Angrenzend an die Hauptauskleidung 36 auf der von der Hauptladung 26 fernen Seite befindet sich die Zusatzauskleidung 38 aus 3 mm dickem Polyethylen einer Dichte von 0,92 g/cm3 mit einer Vorderseite 44 und einer Rückseite 46, die mit der Vorderseite 40 der Hauptauskleidung 36 mittels eines Kontaktklebers verbunden ist.
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Die Haupt- und die Zusatzauskleidung 36 und 38 sollten über die gesamten aneinandergrenzenden Flächen 40 und 46 in innigem Kontakt miteinander liegen, um eine wirksame Energieübertragung durch die Hauptauskleidung 36 auf die Zusatzauskleidung 38 zu gewährleisten, so daß gut geformte Eindringkörper gebildet werden.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung der Mehrschichtauskleidung 34 von 1 wird eine Polyethylenschale mit konvexem Radius gleich dem konkaven Radius der Hauptauskleidung 36 blasgeformt, eine dünne Schicht Kontaktkleber wird über die zusammengehörigen Flächen 40 und 46 verteilt, und diese Flächen werden mit Hilfe eines halbkugelförmigen Formwerkzeugs (nicht gezeigt) zusammengedrückt und festgehalten, bis eine Verbindung hergestellt ist. Das verwendete Verbindungsverfahren ändert sich mit den die Haupt- und Zusatzauskleidungen bildenden Werkstoffen. Z. B. kann eine Gummi-Stahl-Mehrschichtauskleidung durch Bilden einer vulkanisierten Verbindung hergestellt werden.
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Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Landmine ist wie folgt. Der Zünder 22 wird gezündet, wodurch die Übertragungsladung 28 und dadurch die Hauptsprengladung 26 gezündet werden, wobei die Detonationswelle am Ende 6 beginnt und in Richtung der Mehrschichtauskleidung 34 am Ende 8 wandert. Wenn die Detonationswelle die Verbundauskleidung 34 trifft, werden deren beide Auskleidungskomponenten 36 und 38 aus dem Hohlraum 30 heraus mit einer Geschwindigkeit beschleunigt, die etwa umgekehrt proportional ihrer jeweiligen Dichte ist, wobei die Haftverbindung zwischen beiden ohne weiteres aufgehoben wird. Die Auskleidungen 36 und 38 bilden dann zwei selbständige Eindringkörper, wobei die Zusatzauskleidung sich vor der Hauptauskleidung bewegt und eine Bahn durch ein etwaiges Hindernis freimacht, so daß der hintere Eindringkörper relativ freie Bahn zum Ziel hat.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform bildet die Zusatzauskleidung einen Strahleindringkörper, der sich mit einer Geschwindigkeit von 4,5 mm/μs bewegt, und die Hauptauskleidung bildet ein selbstverformtes Fragment, das sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 2,5 mm/μs bewegt.
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2 zeigt eine Landmine mit einer Hauptauskleidung 36 aus Misnay-Shardin-Blech entsprechend derjenigen von 1 und zwei Zusatzauskleidungen 48 bzw. 50 aus Aluminium bzw. Polyethylen, so daß bei der Zündung drei Eindringkörper gebildet werden, die sich zum Ziel fortbewegen. Dabei sollten die Grenzflächen 52 und 54 zwischen den Auskleidungen wiederum in innigem Kontakt stehen.
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Die vorliegende Erfindung ist auch bei Hohlladungen in Situationen anwendbar, in denen sich zwischen dem Sprengkörper und dem Ziel keine Hindernisse befinden, insbesondere gegen mehrfach gepanzerte Ziele. Gegen ein Ziel, das aus voneinander beabstandeten 6-mm-Panzerplatten bestand, zeigte die in Verbindung mit 1 erläuterte Ausführungsform eine um 25% gesteigerte Durchschlagsleistung gegenüber einer identischen Mine, die die mit dem Misnay-Shardin-Blech 36 verbundene Zusatzauskleidung 38 aus Polyethylen nicht aufwies.
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Bei der Durchführung der Erfindung können für jede Auskleidung auch andere Werkstoffe eingesetzt werden, z. B. für die Hauptauskleidung weicher unlegierter Flußstahl, der mit einer Zusatzauskleidung aus Gummi, Magnesium oder Aluminium einer Dichte von 1,25 bzw. 1,75 bzw. 2,70 g/cm3 verbunden ist. Versuche mit Polyethylen wie auch mit Gummi einer Shorehärte 60 ergeben eine bessere Leistung als die Zusatzauskleidungen aus Magnesium oder Aluminium.
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Ein Faktor, der zu der besseren Durchschlagsleistung von Polyethylen und Gummi beiträgt, ist, daß das hohe Dichteverhältnis relativ zur Hauptauskleidung (> 5:1) einen vorderen Eindringkörper erzeugt, der mit größerem Abstand vor dem hinteren Eindringkörper fliegt als bei Verwendung kleinerer Dichteverhältnisse. Dadurch hat der vordere Eindringkörper mehr Zeit, Bahn durch die Hindernisse freizumachen. Dadurch, daß in dieser Misnay-Shardin-Konfiguration Gummi und Polyethylen Strahleindringkörper bilden, wird die Voreilung des Vorderendes des vorderen Eindringkörpers gegenüber dem Vorderende des hinteren Eindringkörpers gesteigert.
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Die vorliegende Erfindung ist auch bei linearen Auskleidungen mit im wesentlichen konischem und V-Querschnitt anwendbar, aber der erzielte Tandem-Eindringkörper-Effekt nimmt mit kleiner werdendem Öffnungswinkel der Mehrschichtauskleidung ab. Wenn die Geometrie derart ist, daß die Hauptauskleidung anstelle eines selbstverformenden Fragments oder Blocks einen Hochgeschwindigkeitsstrahl bildet, besteht die Gefahr, daß der aus der Hauptauskleidung gebildete Eindringkörper auf den vorderen, aus der Zusatzauskleidung gebildeten Eindringkörper auftrifft, wodurch die Durchschlagsleistung des Haupteindringkörpers verringert wird. Versuche zeigen, daß die Mehrschichtauskleidung gemäß der Erfindung bei konischen und linearen Hohlladungen gegen verdeckte Ziele wirksam ist, wenn der Öffnungswinkel größer als 110° ist. Die tatsächliche Grenze hängt natürlich von den verwendeten Auskleidungswerkstoffen und der Geometrie der jeweiligen Hohlladung ab.
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Versuche mit flächenveränderlichen Dichteverteilungen der Zusatzauskleidung zeigen, daß eine Zusatzauskleidung gleichmäßiger Stärke dem Hohlladungsgeschoß eine bessere Durchschlagsleistung verleiht als eine solche ungleichmäßiger Stärke.
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Die Hauptauskleidung ist nicht auf Stahl beschränkt, sondern kann irgendein ausreichend dichter Werkstoff sein, der in einer bestimmten Hohlladung einen nichtstrahlförmigen Eindringkörper bildet, z. B. eine Sinterwolframlegierung, abgereichertes Uran und metallbewehrter Kunststoff.
