EP2455703B1 - Objektschutz vor Hohlladung - Google Patents
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- EP2455703B1 EP2455703B1 EP12000857.8A EP12000857A EP2455703B1 EP 2455703 B1 EP2455703 B1 EP 2455703B1 EP 12000857 A EP12000857 A EP 12000857A EP 2455703 B1 EP2455703 B1 EP 2455703B1
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- Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
Definitions
- the present invention relates to object protection against unguided and / or subsonic mid-caliber projectiles according to the preambles of claims 1 or 2.
- Both of the aforementioned protective arrangements have the disadvantage that they probably reduce the destructive effect of the projectiles, for example an impinging and ignited hollow charge, to some degree, but can not prevent their initiation.
- a massive plate is very easy to equip with rods and also has the advantage that it is an effective protection against small-caliber ammunition.
- the rods are particularly easy to fix in a solid plate, from which they protrude.
- a crimped perforated plate made of sheet steel or a multilayer composite plate has proven successful.
- crush layers in combination with massive deposits which have a high dispersion effect for a shaped charge jet.
- the surface mentioned in the claim may be flat or any space surface.
- the support of the rods or pins can be done in the area.
- the characteristics of the arrangement of the rods or pins allow the projectile a partial penetration of the hood into the matrix. Surprisingly, the ignition function is disturbed so massively immediate that in most cases no initiation of the charge takes place. If, in individual cases, an ignition takes place, the optimum distance (stand-off) of the shaped charge to the target is exceeded in the case of precision charges, which, as is known, leads to a considerable reduction in their jet power and / or only to a mere burnup. In conjunction with conventional protective measures (passive and / or active armor), the object is sufficiently protected even in such cases.
- Prerequisite for preventing an initiation of the ignition according to claim 2 are rods or pins, which are galvanically conductive at least in the part directly acted upon by the projectile.
- end faces of the rods are provided with obtuse-angled cones which terminate in sharp points, or if these end faces are provided with a central sharp-edged pin, in many cases this results in direct destruction of the piezocrystal, even if the projectile tip strikes the rod directly on a rod in the impact fuze.
- fragmentation of the crystal means that the necessary ignition voltage is undershot, so that the initiation of the charge does not occur.
- blast processing laser, water jet, etc.
- flat material sheet metal
- FIG. 1 1 is a protective layer.
- rods 3 are used in a matrix-like manner and are fixed on the back side with flanges 4 on the base plate 2.
- the rods 3 project beyond an inner surface 2 'by a length 11.
- An object 100 striking the object to be protected O in the direction of flight F penetrates with its impact fuze 102 between the rods 3.
- a thin-walled double hood 101 of the projectile 100 is thereby perforated and electrically short-circuited by the end portions 3b of the rods 3, so that the front-side impact fuse 102 with its piezo sensor can no longer be effective.
- the double hood 101 is, physically considered, a two-wire planar line for the ignition energy.
- the diagonal distance a between the bars 3, 3a, 3b of a matrix of a plurality of bars 3 is at a maximum smaller than the caliber K of the active projectile.
- the double hood 101 is thereby "impaled” and short-circuited, but at least compressed; see partial section illustration in Fig. 1 ,
- the entire length l 0 of the hood 101, measured from the tip of the Auftschzünders 102 to the largest diameter of a lining 104 of a shaped charge 103 is shorter than the free length l 1 of the rods 3.
- the tips 3 'of the rods 3 are sharp-edged and made of hardened steel and / or have a galvanically conductive coating.
- Fig. 2 shows the unfavorable case of an obliquely striking the bars 3 projectile, with only the hood 101 and the impact fuze 102 are drawn.
- the piezo-generator can be activated before the hood 101 is pierced, so that further protective measures in the protective layer 1 are imposed.
- Fig. 3 shows a similar situation, but here the probability of ignition of the shaped charge is already much smaller, since a rod 3 has already pierced the hood 101 before touching the Auftschzünders 102 with another rod and shorted.
- Fig. 4a and 4b show measures to improve the protective effect. It has been shown that piezoelectric impact detonators directly striking the tips 3 'of the bars 3 directly on the front are often completely destroyed before they generate a sufficiently high ignition voltage. The prerequisite for such a destruction are extremely high surface pressures, ie pulses such as those caused by a blunt cone 5 with a sharp-edged tip 6 (FIG. Fig. 4a ) or by a sharp-edged pin 7 of 1 to 2 mm in diameter ( Fig. 4b ) be achieved.
- ie pulses such as those caused by a blunt cone 5 with a sharp-edged tip 6 (FIG. Fig. 4a ) or by a sharp-edged pin 7 of 1 to 2 mm in diameter ( Fig. 4b ) be achieved.
- Fig. 5 Based on the knowledge from the FIGS. 2 and 3 are according to Fig. 5 the rods 3 at an inclination angle ⁇ inserted into the base plate 2, in which case a fictitious flight direction F f was assumed, which corresponds to the threat situation.
- the inner surface of the base plate 2 is again denoted by 2 '. This allows, like Fig. 5 shows, also optimally protect inclined surfaces.
- Fig. 6 shows a protective layer 1 with an inner crush layer 8 made of a corrugated perforated steel sheet, which can absorb kinetic energy if the projectile obliquely penetrates and / or its charge is ignited.
- the effect of a shaped charge jet is reduced even then, because the optimal distance to the target, ie the object to be protected O, is exceeded by 2 to 3 times the caliber (stand off). So that the effective length 1 1 (see. Fig. 1 ) of the bars 3 is not exceeded, the highest position of the surface 2 ', ie the "wave peaks" of the layer 8 is selected as a measurement basis.
- the bars 3 are covered by a lightweight foam 9 (commercially available polymer). Covers 10 are made of thin-walled aluminum plates on the side.
- the object is after Fig. 7 constructed, here the crush layer 8 consists of a composite plate of metal and plastics. Again, here is the measuring base, the surface 2 ', for the length 1 1 of the rods 3 marked. In contrast to Fig. 6 here is an all-round coverage of the modular protective layer 1 with UV-resistant plastic plates.
- Fig. 8 are on an armored vehicle 110, the windscreens with a protective layer 1, which is transparent and adjustable.
- the rods 3 which can be tilted in rows R1 to Rn and in lateral bearings 13 'can be adjusted to the current threat situation by means of a drive 13 with articulated connections 12.
- the drive 13 is installed in a known roof protection 16 and therefore shown in dashed lines.
- FIG. 1 is a particularly, weight-saving development drawn.
- a rod 3a is made of a rigid composite with carbon fibers. To improve the conductivity of this is metallized at its threat facing surface 3a to one third of the entire 1 1 length and carry metallic tips 3 '.
- the most hardcoat possible is a galvanically conductive layer m, which optionally consists of titanium carbonitride (TiCN) or titanium nitride (TiN) in the present case.
- TiCN titanium carbonitride
- TiN titanium nitride
- the color of the coating is chosen according to the camouflage color of the object.
- Another advantage of this embodiment is the small “Radarquerexcellent", ie it contributes little to the radar detection and does not affect the other means for "camouflage".
- Rods in this embodiment are mainly for movable protective layers, analog Fig. 8 intended.
- An armed tracked vehicle Fig. 9
- an armored infantry fighting vehicle 111 for a protected troop transport is provided with modular protective layers 1 according to FIG Fig. 7 equipped.
- the two movable optical sensors 112 are protected against direct bombardment by adapted lateral covers 10 (protective layers), with integrated rods 3.
- adapted lateral covers 10 protection layers
- integrated rods 3 for illustrative reasons here is also the existing lightweight foam layer, see. Fig. 6 and 7 not shown.
- Such protective layers 10 are recommended for all inputs and outputs, such as for air inlets and exhaust openings on vehicles or stationary systems.
- side air intakes 17 are provided with rods 3 and thus protected.
- a protective layer 1 ' consists of a steel net known per se Fig. 10 , in whose node 14 rods 3 are used.
- the rods 3 are protected by means of a respective gusset plate 15 from twisting. Again, here is the measurement base for the length of the bars 3, the surface 2 ', which corresponds to the maximum height of the gusset plates 15. Welding points are not shown on the gusset plates 15, which give the rods 3 the necessary stability.
- the node lobes 15 take over together with the mesh of the network 2a, the function of a plate 2, 2 '; see. Fig. 1 to Fig. 7 , In contrast to a plate, however, a net 2a can easily be adapted to the spatial forms of an object to be protected.
- the bars 3 "of a protective layer are made of individual metal strips 50 which have been cut out by means of laser blasting (laser)
- the height of the metal strips 50 corresponds to the length l 1 plus a web width 51 adapted to the construction, which determines depending on the base plate or carrier R1-Rn
- recesses A were cut out FIG. 11 not shown - non-positively welded together.
- the sheet metal used for the rods 3 " is steel sheet of a few millimeters in thickness, also high-strength aluminum sheets can be used.This is also a known beam processing by means of high-pressure water jet application.
- the webs take over the function of the plate ( Fig. 1 to Fig. 7 ).
- This variant allows you to equip a property protection at very short notice.
- With appropriate dimensioning of the webs (bendable Quetene) and curved surfaces can be occupied by a protective layer without gaps.
- the after Fig. 11 realized protective coatings are characterized - compared to conventional protective measures - by a relatively low basis weight of 40 kg / m 2 (average).
- the subject invention can be adapted within wide limits to the threat situation.
- the materials and technologies used are conventional and can be substituted by new and better materials, including composites.
- the article can be adapted in an analogous manner to the object to be protected already existing means against the detection by means of electromagnetic radiation or it can be integrated.
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Objektschutz gegen ungelenkte und/oder im Unterschallbereich fliegende Mittelkalibergeschosse nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 oder 2.
- Im zweiten Welkrieg wurden erstmals gegen gepanzerte Ziele Geschosse mit Hohlladungen abgefeuert. Dies einerseits von den US-Streitkräften (Bazooka genannte Waffe) und anderseits von Deutschland (Panzerfaust und Panzerschreck genannt). Zur Beschleunigung der Geschosse dienten Treibmittel wie Ladungen und Treibpatronen. Danach entwickelte Russland eine weitverbreitete Waffe, die als RPG (Rocket-Propelled Granade) bezeichnet wird. Diese wird in einer seit 1961 hergestellten Version noch heute, vor allem im Bereich der asymmetrischen Kriegsführung als Typ RPG-7, mit verschiedensten Hohlladungen, eingesetzt. Während die frühen Systeme mechanische Aufschlagzünder besassen, sind die neueren mit frontseitigen piezoelektrischen Zündvorrichtungen ausgerüstet und weisen zwischen dem Zündgenerator und der Zündkette flächige, galvanisch leitende Verbindungsleitungen auf. Diese relativ einfachen, meist raketengetriebenen Mittelkalibergeschosse sind weltweit verbreitet und stellen ein gewaltiges Gefahrenpotential dar; sie sind billig zu erstehen, leicht handhabbar und werden in verschiedensten Ausführungsarten gegen stationäre und mobile Objekte, insbesondere gegen leicht gepanzerte Fahrzeuge eingesetzt.
- Neben verschiedensten aktiven und passiven Panzerungen wurden bereits 1940 (
DE -A- 688 526 ) auf das zu schützende Objekt massive Stahlstäbe und prismatische Körper aufgesetzt, welche insbesondere Geschosse von Panzerabwehrkanonen ablenken sollten. Eine Weiterentwicklung davon (DT -A1- 26 01 562) verwendete spezielle warmfeste Materialien und auch Panzerplatten mit matrixförmig angeordneten und aus einer Fläche herausragenden massiven Körpern (Fig. 1 undFig. 2 ), um die exotherme Wirkung von Sprengladungen vom zu schützenden Objekt fernzuhalten. - Beide vorerwähnten Schutzanordnungen weisen den Nachteil auf, dass diese wohl bis zu einem gewissen Grad die zerstörerische Wirkung der Geschosse beispielsweise einer auftreffenden und gezündeten Hohlladung reduzieren, aber nicht deren Initiierung verhindern können.
- Aus der
DE 198 25 360 A1 ist ein Schutz mit stabförmigen Störkörpern bekannt geworden, welche die Streckung eines Hohladungsstrahl behindern sollen. Die Störkörper sind auf einer Panzerung, und einer Folgepanzerung mit einer Dämmschicht, angeordnet. Durch diese Gestaltung ist die Panzerung dem Geschoss zugewandt. Die Dämmschicht bietet daher der Panzerung keinen Schutz, so dass die Panzerung im ungünstigsten Fall von einem initiierten Geschoss zerstört werden kann. - Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Objektschutz zu schaffen, der die Initiierung der Sprengladung möglichst verhindert oder zumindest beeinträchtigt und sollte die Ladung dennoch gezündet werden, deren Wirkung so massiv reduziert, dass das Objekt in seiner Funktion nicht wesentlich gestört ist.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2.
- Eine massive Platte lässt sich sehr einfach mit Stäben ausrüsten und hat zudem noch den Vorteil, dass sie ein wirksamer Schutz gegen Kleinkalibermunition ist. Besonders einfach lassen sich die Stäbe in einer massiven Platte befestigen, aus der sie herausragen.
- In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands charakterisiert. Dabei wird der umfassende Begriff Stab verwendet, da der Querschnitt dieser Körper im Verhältnis zu deren Länge relativ klein ist. Ebenfalls trifft für die meisten Ausführungsformen der Begriff Stift (kurzer Stab) zu, weil aus materialtechnischen und Gewichtsgründen die Länge der Stäbe so kurz wie funktionstechnisch sinnvoll gewählt ist.
- Bewährt hat sich als Knautschschicht eine gewellte Lochplatte aus Stahlblech oder eine mehrlagige Verbundplatte.
- Besonders vorteilhaft sind Knautschschichten in Kombination mit massiven Einlagen, die eine hohe Dispersionswirkung für einen Hohlladungsstrahl aufweisen. Hierzu gehört auch das Vorhandensein einer Schicht aus einem metallischen Schwamm.
- Die im Patentanspruch erwähnte Fläche kann eben oder eine beliebige Raumfläche sein. Die Halterung der Stäbe oder Stifte kann in der Fläche erfolgen.
- Die Merkmale zur Anordnung der Stäbe oder Stifte erlauben dem Geschoss ein partielles Eindringen mit dessen Haube in die Matrix. Dabei wird überraschenderweise die Zündfunktion ummittelbar derart massiv gestört, dass in den meisten Fällen gar keine Initiierung der Ladung erfolgt. Findet in Einzelfällen dennoch eine Zündung statt, so wird bei Präzisionsladungen die optimale Distanz (Stand off) der Hohlladung zum Ziel überschritten, was bekanntlich zu einer beträchtlichen Reduktion von deren Strahlleistung und/oder nur zu einem blossen Abbrand führt. In Verbindung mit konventionellen Schutzmassnahmen (passive und/oder aktive Panzerungen) ist auch in solchen Fällen das Objekt ausreichend geschützt.
- Voraussetzung für das Verhindern einer Initierung der Zündung gemäss Anspruch 2 sind Stäbe oder Stifte, die wenigstens in dem vom Geschoss direkt beaufschlagten Teil galvanisch leitend sind.
- Wesentliche Vorteile gegenüber nur konventionellen Schutzmassnahmen bestehen im relativ geringen Gewicht des Erfindungsgegenstands, seiner einfachen Herstellung, seiner geringen Kosten sowie der Nachrüstbarkeit an bereits vorhandenen Objekten.
- Günstig sind, insbesondere an Fahrzeugen, möglichst zusammenhängende Deckflächen, worunter die Stäbe "versteckt" sind. Wenn die Stäbe 3 an ihrer äusseren Stirnseite durch wenigstens eine flächige und zusammenhängende äussere Schicht abgedeckt sind, wird die Verletzungsgefahr eliminiert und zudem lassen sich dadurch Schmutzablagerungen und Verbiegungen der Stäbe vermeiden.
- Werden die Stirnseiten der Stäbe mit stumpfwinkligen Konen versehen, die in scharfen Spitzen enden, oder werden diese Stirnseiten mit einem zentralen scharfkantigen Zapfen versehen, führt dies in vielen Fällen auch bei einem direkten, senkrechten Auftreffen der Geschossspitze auf einen Stab zu einer unmittelbaren Zerstörung des Piezokristalls im Aufschlagzünder. Bei frontseitigen Piezo-Generatoren wird durch eine Zersplitterung des Kristalls die notwendige Zündspannung unterschritten, so dass die Initiierung der Ladung unterbleibt.
- Mittels Strahlbearbeitung (Laser, Wasserstrahl etc.) lassen sich sehr leichte und kostengünstige Schutzschichten aus Flachmaterial (Blech) herstellen, die auch integrierbar in verschiedenste System sind.
- Nachfolgend werden an Hand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- das Prinzip zur Verhinderung der Initiierung einer Hohlladung mittels einer Schutzschicht, wobei als Variante ein nur in einem Endbereich galvanisch leitender Stab vorhanden ist,
- Fig. 2
- eine Haube eines Geschosses beim Auftreffen auf eine Schutzschicht,
- Fig. 3
- eine weitere Darstellung eines schräg fliegenden Geschosses beim Auftreffen auf eine Schutzschicht,
- Fig. 4a
- ein Stab einer Schutzschicht mit konischer Spitze,
- Fig. 4b
- ein Stab einer Schutzschicht mit scharfkantigem Zapfen,
- Fig. 5
- eine modulare Grundplatte mit geneigt angeordneten Stäben,
- Fig. 6
- eine modulare Schutzschicht mit interner Knautschschicht und äusserer Verkleidung,
- Fig. 7
- eine Variante einer Schutzschicht mit äusserer Vekleidung,
- Fig. 8
- das Prinzip einer durchsehbaren und verstellbaren Schutzschicht vor der Frontscheibe eines gepanzerten Fahrzeugs,
- Fig. 9
- einen Schützenpanzer mit modularen und speziellen Schutzschichten, auch für Sensoren und Ein- und Auslässe,
- Fig.10
- eine Schutzschicht bestehend aus einem Stahlnetz mit in den Knoten des Netzes eingesetzten Stäben sowie
- Fig. 11
- eine Schutzschicht in Leichtbauweise hergestellt aus Blechstreifen, die mittels Strahlbearbeitung ausgeschnitten sind.
- In sämtlichen Figuren sind gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern versehen.
- In
Figur 1 ist mit 1 eine Schutzschicht bezeichnet. In einer Grundplatte 2 sind matrixartig Stäbe 3 eingesetzt und rückseitig mit Flanschen 4 auf der Grundplatte 2 fixiert. Die Stäbe 3 überragen eine innere Fläche 2' um eine Länge 11. Ein auf ein zu schützendes Objekt O auftreffendes Geschoss 100 in Flugrichtung F dringt mit seinem Aufschlagzünder 102 zwischen die Stäbe 3 ein. Eine dünnwandige Doppel-Haube 101 des Geschosses 100 wird dabei durchlöchert und durch die Endbereiche 3b der Stäbe 3 elektrisch kurz geschlossen, so dass der frontseitige Aufschlagszünder 102 mit seinem Piezo-Sensor nicht mehr wirksam werden kann. Die Doppel-Haube 101 ist, physikalisch betrachtet, eine flächenförmige Zweidraht-Leitung für die Zündenergie. Sie verbindet den Aufschlagzünder 102 in notorisch bekannter Weise mit einer die Hohlladung beschleunigenden Zündkette (nicht dargestellt). Der diagonale Abstand a zwischen den Stäben 3, 3a, 3b einer Matrix aus mehreren Stäben 3 ist im Maximum kleiner als das Kaliber K des Wirk-Geschosses. In jedem Fall wird dadurch die Doppel-Haube 101 "aufgespiesst" und kurzgeschlossen, zumindest aber zusammengedrückt; siehe Teilschnitt-Darstellung inFig. 1 . Die gesamte Länge l0 der Haube 101, gemessen von der Spitze des Aufschlagzünders 102 bis zum grössten Durchmesser einer Auskleidung 104 einer Hohlladung 103 ist kürzer als die freie Länge l1 der Stäbe 3. Damit ist gewährleistet, dass eine in die Schutzschicht 1 eingedrungene Haube 101 beschädigt ist, bevor der Aufschlagzünder 102 aktiviert sein kann. Die Spitzen 3' der Stäbe 3 sind scharfkantig ausgebildet und bestehen aus gehärtetem Stahl und/oder weisen eine galvanisch leitende Beschichtung auf. - Versuche mit raketengetriebenen Hohlladungen mit einer Auftreffgeschwindigkeit von 300 m/s auf der Schutzschicht 1 haben ergeben, dass die Initiierung der Hohlladung mit nahezu 100% -iger Wahrscheinlichkeit verhindert wird, dies wenn die Flugrichtung F parallel zu den Stäben 3 ist. Die Versuche erfolgten mit Geschossen mit einem Kaliber von 85 mm und mit einer Matrix mit Stäben 3 von 6,5 mm Durchmesser aus hochfestem Stahl mit gehärteten Spitzen 3'. Die maximalen Abstände a zwischen den Stäben 3 (in der Diagonale der Matrix gemessen) betrugen 50 mm, deren Länge 11 war mit 140 mm festgelegt.
-
Fig. 2 zeigt den ungünstigen Fall eines schräg auf die Stäbe 3 auftreffenden Geschosses, wobei nur dessen Haube 101 und der Aufschlagzünder 102 gezeichnet sind. In diesem Fall kann der Piezo-Generator aktiviert sein, bevor die Haube 101 durchstossen ist, so dass sich weitere Schutzmassnahmen in der Schutzschicht 1 aufdrängen. -
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Situation, wobei aber hier die Wahrscheinlichkeit einer Zündung der Hohlladung bereits wesentlich kleiner ist, da ein Stab 3 die Haube 101 vor einer Berührung des Aufschlagszünders 102 mit einem weiteren Stab bereits durchstossen und kurzgeschlossen hat. -
Fig. 4a und 4b zeigen Massnahmen zur Verbesserung der Schutzwirkung. Es hat sich nämlich gezeigt, dass direkt frontal auf die Spitzen 3' der Stäbe 3 auftreffende piezoelektrische Aufschlagzünder oft völlig zerstört werden, bevor sie eine ausreichend hohe Zündspannung generieren. Voraussetzung für eine solche Zerstörung sind extrem hohe Flächenpressungen, d.h. Impulse wie sie durch einen stumpfen Konus 5 mit einer scharfkantigen Spitze 6 (Fig. 4a ) oder durch einen scharfkantigen Zapfen 7 von 1 bis 2 mm Durchmesser (Fig. 4b ) erzielt werden. - Ausgehend von der Erkenntnis aus den
Fig. 2 und 3 sind gemässFig. 5 die Stäbe 3 unter einem Neigungswinkel α in die Grundplatte 2 eingesetzt, wobei hier eine fiktive Flugrichtung Ff angenommen wurde, welche der Bedrohungslage entspricht. Die innere Fläche der Grundplatte 2 ist wiederum mit 2' bezeichnet. Dies erlaubt, wieFig. 5 zeigt, auch Schrägflächen optimal zu schützen. -
Fig. 6 zeigt eine Schutzschicht 1 mit einer inneren Knautschschicht 8 aus einem gewellten Lochblech aus Stahl, welches kinetische Energie aufnehmen kann, falls das Geschoss schräg eindringt und/oder dessen Ladung gezündet wird. In diesem Fall ist auch dann die Wirkung eines Hohlladungsstrahls reduziert, weil der optimale Abstand zum Ziel, d.i. das zu schützende Objekt O, vom 2 bis 3 -fachen des Kalibers (Stand off) überschritten wird. Damit die wirksame Länge 11 (vgl.Fig. 1 ) der Stäbe 3 nicht unterschritten wird, ist die höchste Lage der Fläche 2', d.h. die "Wellenberge" der Schicht 8 als Messbasis gewählt. Zur Verhinderung von unbeabsichtigten Verletzungen sowie von Verschmutzungen und vor dem Verfangen mit irgend welchen Gegenständen (Ästen etc.) sind die Stäbe 3 durch einen Leichtschaumstoff 9 (handelsüblicher Polymer) abgedeckt. Seitlich befinden sich Abdeckungen 10 aus dünnwandigen Aluminiumplatten. - Analog ist der Gegenstand nach
Fig. 7 aufgebaut, wobei hier die Knautschschicht 8 aus einer Verbundplatte aus Metall und Kunststoffen besteht. Wiederum ist hier die Messbasis, die Fläche 2', für die Länge 11 der Stäbe 3 vorgemerkt. Im Gegensatz zuFig. 6 erfolgt hier eine allseitige Abdeckung der modularen Schutzschicht 1 mit UV-beständigen Kunststoffplatten. - Aus
Fig. 8 sind an einem gepanzerten Fahrzeug 110 die Frontscheiben mit einer Schutzschicht 1 versehen, welche durchsehbar und verstellbar ist. Die in Reihen R1 bis Rn, in seitlichen Lagern 13' kippbar angeordneten Stäbe 3 lassen sich durch einen Antrieb 13 mit Gelenkverbindungen 12 auf die aktuelle Bedrohungslage einstellen. Der Antrieb 13 ist in einen an sich bekannten Dachschutz 16 eingebaut und daher gestrichelt eingezeichnet. - Selbstverständlich kann eine analoge Anordnung auch bei den auf der Zeichnung nicht geschützten Seitenfenstern vorgesehen werden.
- In der Darstellung
Fig. 1 ist eine besonders, gewichtssparenden Weiterentwicklung eingezeichnet. Ein Stabe 3a besteht aus einem starren Verbundstoff mit Kohlefasern hergestellt. Zur Verbesserung der Leitfähigkeit ist dieser an seiner der Bedrohung zugewandten Oberfläche 3a zu einem Drittel der gesamten 11 Länge metallisiert und tragen metallische Spitzen 3'. Als galvanisch leitende Schicht bietet sich eine möglichst harte Beschichtung m an, die im vorliegenden Fall wahlweise aus Titancarbonitrid (TiCN) oder Titannitrid (TiN) besteht. Die Farbe der Beschichtung ist nach der Tarnfarbe des Objekts gewählt. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht im geringen "Radarquerschnitt", d.h. sie trägt wenig zur Radarerkennung bei und beeinträchtigt die übrigen Mittel zur "Camouflage" nicht. Stäbe in dieser Ausführungsform sind hauptsächlich für bewegliche Schutzschichten, analogFig. 8 vorgesehen. - Ein bewaffnetes Kettenfahrzeug,
Fig. 9 , ein Schützenpanzer 111 für einen geschützten Truppentransport, ist mit modularen Schutzschichten 1 gemässFig. 7 ausgerüstet. Zusätzlich sind die beiden, beweglichen optischen Sensoren 112 (steuerbare Wärmebild-Kameras) durch angepasste seitliche Abdeckungen 10 (Schutzschichten), mit integrierten Stäben 3, vor einem direkten Beschuss geschützt. Aus zeichnerischen Gründen ist hier die ebenfalls vorhandene Leichtschaumstoffschicht, vgl.Fig. 6 und7 nicht dargestelt. - Derartige Schutzschichten 10 empfehlen sich für sämtliche Ein- und Ausgänge, wie beispielsweise auch für Lufteintritte und Auspufföffnungen an Fahrzeugen oder stationären Anlagen. Beispielhaft sind hier am Schützenpanzer 111 seitliche Lufteinlässe 17 mit Stäben 3 versehen und damit geschützt.
- Eine weitere Variante einer Schutzschicht 1' besteht aus einem an sich bekannten Stahlnetz
Fig. 10 , in dessen Knoten 14 Stäbe 3 eingesetzt sind. Die Stäbe 3 sind mittels jeweils einem Knotenblech 15 vor Verdrehungen geschützt. Wiederum ist hier die Messbasis für die Länge der Stäbe 3 die Fläche 2', welche der maximalen Höhe der Knotenbleche 15 entspricht. Nicht dargestellt sind Schweissstellen an den Knotenblechen 15, die den Stäben 3 die notwendige Stabilität vermitteln. Die Knotenbeleche 15 übernehmen zusammen mit den Maschen des Netzes 2a die Funktion einer Platte 2, 2'; vgl.Fig. 1 bis Fig. 7 . Im Gegensatz zu einer Platte lässt sich jedoch ein Netz 2a leicht an die Raumformen eines zu schützenden Objekts anpassen. - Neben der Gewichts- und Kosteneinsparung können mit dieser Ausführungsform wirkungsvoll und in kürzester Zeit gefährdete Objekte wie Eingänge, Fenster, Schächte u. dgl. vor Angriffen geschützt werden.
- In einer Leichtbauversion nach
Fig. 11 sind die Stäbe 3" einer Schutzschicht aus einzelnen Blechstreifen 50 hergestellt, welche mittels Strahlbearbeitung (Laser) ausgeschnitten wurden. Die Höhe der Blechstreifen 50 entspricht der Länge l1 plus einer der Konstruktion angepassten Stegbreite 51, welche je nach Grundplatte oder Träger R1-Rn bestimmt ist. Zur Gewichtsreduktion wurden Ausnehmungen A ausgeschnitten. Die formschlüssig zusammengepassten Teile sind - inFigur 11 nicht dargestellt - kraftschlüssig miteinander verschweisst. Das verwendete Blech für die Stäbe 3" ist Stahlblech von einigen Millimetern Dicke, ebenfalls können hochfeste Aluminiumbleche Verwendung finden. Hierzu findet eine an sich ebenfalls bekannte Strahlbearbeitung mittels Hochdruck-Wasserstrahl Anwendung. - Hier übernehmen die Stege die Funktion der Platte (
Fig. 1 bis Fig. 7 ). Diese Variante erlaubt ebefalls sehr kurzfristig einen Objektschutz nach zu rüsten. Bei entsprechender Dimensionierung der Stege (biegbare Queschnitte) können auch gewölbte Flächen durch eine Schutzschicht lückenlos belegt werden. - Die nach
Fig. 11 realisierten Schutzschichten zeichnen sich - gegenüber konventionellen Schutzmassnahmen - durch ein relativ geringes Flächengewicht von 40 kg/m2 (Mittelwert) aus. Der Erfindungsgegenstand lässt sich in weiten Grenzen an die Bedrohungslage anpassen. Die verwendeten Materialien und Technologien sind konventionell und können auch laufend durch neue und bessere Werkstoffe, u.a. Verbundmaterialien, substituiert werden. Ebenfalls lässt sich der Gegenstand in analoger Weise an am zu schützenden Objekt bereits vorhandene Mittel gegen die Detektion mittels elekromagnetischer Strahlung anpassen bzw. es lassen sich solche integrieren. - Zu allen Ausführungsbeispielen empfiehlt es sich die Stäbe und Metallteile 3,3b,3";R1-Rn mit der Masse (Erdung) zu verbinden, damit alle bei der Aktivierung der Zündvorrichtung vorhandene Potentiale sicher abgeleitet werden, bevor sie die Zündkette erreichen können.
-
- 1
- Schutzschicht
- 1'
- Stahlnetz
- 1a
- Schutzschicht für Ein- und Ausgänge
- 2
- Grundplatte
- 2a
- Netz (Maschen)
- 2'
- innere Fläche
- 3
- Stab (Rundstab aus Stahl)
- 3a
- Stab (aus Kohlefasern gewickelt)
- 3b
- freier Endbereich von 3
- 3'
- Stirnseiten von 3
- 3"
- Stab (Flachstab)
- 4
- Flansch
- 5
- Konus
- 6
- Spitze (scharf)
- 7
- scharkantiger Zapfen
- 8
- Knautschschicht
- 9
- Leichtschaumstoff (Polymerschicht)
- 10
- seitliche Abdeckungen / Schutzschichten
- 11
- Verbundplatte
- 12
- Gelenkverbindung
- 13
- Antrieb für 12
- 13'
- seitliche Lager
- 14
- Knoten
- 15
- Knotenblech (Verstrebung)
- 16
- Dachschutz
- 17
- seitliche Lufteinlässe
- 50
- Blechstreifen
- 51
- Stegbreite
- 100
- Geschoss
- 101
- Haube
- 102
- Aufschlagzünder mit Piezo-Generator oder Piezo-Sensor
- 103
- Hohlladung
- 104
- Auskleidung (Liner)
- 110
- gepanzertes Fahrzeug
- 111
- Schützenpanzer
- 112
- Optische Sensoren/ Kameras
- A
- Ausnehmungen
- a
- grösster Abstand zwischen zwei Stäben
- α
- Neigungswinkel Stäbe / Grundplatte
- F
- Flugrichtung Geschoss (am Ziel)
- Ff
- fiktive Flugrichtung (Bedrohung)
- K
- Kaliber des Geschosses
- 10
- Länge von Haube
- 11
- Länge Stab (ab 2' gemessen)
- m
- metallische Beschichtung
- O
- zu schützendes Objekt
- R1-Rn
- Träger für Reihen von 3
Claims (8)
- Objektschutz gegen ungelenkte und/oder im Unterschallbereich fliegende Mittelkalibergeschosse mit einer Hohlladung (103) und mit elektrischen Aufschlagzündern, umfassend eine Schutzschicht mit matrixförmig angeordneten, aus einer Fläche herausragenden Stäben (3), wobei die Stäbe (3) über eine Fläche (2') der Schutzschicht (1) herausragen und der diagonale Abstand (a) zwischen den Stäben (3) kleiner als das Kaliber (K) des Geschosses (100) und grösser als die Spitze (102) des Geschosses (100) ist und die Stäbe (3) aus einer massiven Platte (2) herausragen und wobei die gesamte Länge (l0) der Haube (101) des Geschosses (100), gemessen von der Spitze des Aufschlagzünders (102) bis zum grössten Durchmesser einer Auskleidung (104) der Hohlladung (103) kürzer als die freie Länge (l1) der Stäbe (3) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Platte (2) von der Seite der Stäbe (3) aus gesehen eine Knautschschicht (8) vorgelagert ist, welche einen Teil der kinetischen Energie eines auftreffenden Geschosses (100) aufnimmt.
- Objektschutz gegen ungelenkte und/oder im Unterschallbereich fliegende Mittelkalibergeschosse mit einer Hohlladung (103) und mit frontseitig axial angeordneten elektrischen Aufschlagzündern mit flächenförmigen Verbindungsleitungen zur Zündkette, wobei der Objektschutz eine Schutzschicht mit matrixförmig angeordneten, aus einer Fläche herausragenden, aus Stahl gefertigten Stäben (3, 3") aufweist, diese Stäbe über eine Fläche (2') der Schutzschicht (1) herausragen und der diagonale Abstand (a) zwischen den Stäben (3) kleiner als das Kaliber (K) des Wirk-Geschosses (100) und grösser als die Spitze (102) des Geschosses (100) ist und die Stäbe (3) aus einer massiven Platte (2) herausragen und wobei die gesamte Länge (l0) der Haube (101) des Geschosses (100), gemessen von der Spitze des Aufschlagzünders (102) bis zum grössten Durchmesser einer Auskleidung (104) der Hohlladung (103) kürzer als die freie Länge (l1) der Stäbe (3) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Platte (2) von der Seite der Stäbe (3) aus gesehen eine Knautschschicht (8) vorgelagert ist, welche einen Teil der kinetischen Energie eines auftreffenden Geschosses aufnimmt.
- Objektschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knautschschicht (8) eine gewellte Lochplatte aus einem Stahlblech ist.
- Objektschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knautschschicht (8) eine mehrlagige Verbundplatte ist.
- Objektschutz nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Knautschschicht (8) wenigstens eine Schicht aus einem metallischen Schwamm aufweist.
- Objektschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (3) an ihrer äusseren Stirnseite (3') durch wenigstens eine flächige und zusammenhängende äussere Schicht (9;10) abgedeckt sind.
- Objektschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (3') der Stäbe (3) stumpfwinklige Konen (5) aufweisen, die in scharfen Spitzen (6) enden.
- Objektschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (3') der Stäbe (3) abgesetzt sind und einen zentralen scharfkantigen Zapfen (7) aufweisen.
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