[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Munitionskörper mit einem mehrstufigen rotationsymetrischen Gefechtskopf, mit mindestens einer Vorladung und einem Distanz-Zünder, wobei zumindest die Vorladung eine geformte Ladung mit. duktiler metallischer Auskleidung ist und wobei eine erste Wirkladung, zu dieser Vorladung, entgegen der Abschussrichtung, distanziert angeordnet ist.

[0002] Zweistufige Gefechtsköpfe, auch Tandem-Gefechtsköpfe genannt, werden u.a gegen relativ dünne Panzerungen und Zellen mit empfindlichem Inhalt, beispielsweise Helikopter, Flugzeuge und Schiffe eingesetzt. Die hierbei verwendete Vorladung gehört zu den sogenannten projektilbildenden Ladungen (engl. self-forging fragments) und hat die Aufgabe im Ziel ein möglichst grosses Loch zu schlagen bzw. zu bohren.

[0003] Es ist aber u.a. ein Gefechtskopf mit einer Tandemladung bekannt (EP -A1- 0 583 642), welcher in einer Panzerfaust integriert den Gegner in der Deckung bekämpft, d.h. die schützende Mauer oder Barrikade mit einer Hohlladung durchschiesst und mit einer Nachschussladung hinter der Deckung Splitter generiert. Die Zündung an der Deckung erfolgt über Piezozünder bei harten Zielen und bei weichen Zielen mittels Annäherungszünder; die Nachschussladung wird zeitverzögert initiiert.

[0004] Diese bekannten Gefechtsköpfe weisen den Nachteil auf, dass die zweite Ladung oder Nachschussladung genannt, ein relativ kleines Kaliber aufweisen muss, um in den Zielbereich eindringen zu können. Dementsprechend kann sie eine nur beschränkte Wirkung im eigentlichen Ziel erzeugen. Ebenfalls ist aufgrund des relativ kleinen Wirkkörpers eine Zeitverzögerung nötig, damit dieser möglichst nahe beim eigentlichen, zu vernichtenden oder zu störenden Ziel gezündet wird.

[0005] Diese Gefechtsköpfe eignen sich daher nicht für Ziele mit redundanten Einrichtungen wie beispielsweise Helikopter oder Schiffe, da entweder ihre limitierte Wirkung durch ein Ersatzsystem kompensiert oder durch eine innere Abschottung zusätzlich reduziert oder eliminiert wird.

[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Munitionskörper zu schaffen, der eine grosse Wirkladung ins Ziel bringt und insbesondere bei der Bekämpfung von Transport- oder Kampfhelikoptern oder in Torpedos gegen Unter- oder Überwasserziele einsetzbar ist. Die durch die Vorladung erzeugte Öffnung im Ziel soll dabei den Weg für die grosse Wirkladung freilegen und diese nicht behindern.

[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Munitionskörper und ein Verfahren zu dessen Einsatz mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11 erfüllt.

[0008] Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Vorladung ergibt den überraschenden Effekt, dass das durch sie erzeugte Bohrloch grösser ist als das Kaliber der Vorladung selbst. Dadurch können eine oder mehrere Wirkladungen nachgeschaltet werden, welche eine hohe Sprengwirkung oder andere zur Bekämpfung des spezifischen Zieles wirksame Eigenschaften aufweisen.

[0009] Die Auskleidung wird durch ihre gezündete Ladung zu einem stabilen Geschoss in Form eines fragmentierten, stark aufgeweiteten Rings, der aufgrund seiner Grösse über eventuell davor angeordnete Komponenten, wie Sensoren und/oder Elektronik hinwegfliegt und deren Funktion somit nicht vorzeitig beendet.

[0010] Die vorspringende Auskleidung, auch Einlage genannt, ist im krassen Gegensatz zu den Erkenntnissen in der Fachliteratur geformt; die Literatur geht davon aus, dass eine Auskleidung in ihrem axialen Bereich konkav, d.h. konisch oder glockenförmig ausgenommen, ausgestaltet sein müsse.

[0011] Die Auskleidung selbst besteht aus den hierfür an sich bekannten duktilen Materialien wie Aluminium, Eisen, Elektrolytkupfer, Blei, oder Tantal und stanzt im Ziel eine überkalibrige Scheibe aus, durch welche eine oder mehrere grosse Wirkladungen problemlos, d.h. ohne hohe kinetische Verluste tief eindringen können.

[0012] Unter dem im Patentanspruch verwendeten Begriff Distanz-Zünder ist jede Form von Näherungszünder gemeint, wobei im einfachsten Fall eine Doppelhaube mit innenseitiger Kontaktierung beim Aufprall auf das Ziel den Zünder auslöst.

[0013] In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands spezifiziert.

[0014] Der Munitionskörper nach Anspruch 2 ergibt eine günstige Strahlbildung, so dass ein aufgeweiteter Schneidring entsteht.

[0015] Günstig ist eine Auskleidung nach Anspruch 3 in einer sphärischen Raumform.

[0016] Die Ansprüche 4 bis 6 definieren weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Raumformen.

[0017] Als günstig haben sich die in Anspruch 7 aufgeführten Krümmungsradien erwiesen.

[0018] Ebenfalls vorteilhaft ist der Einbezug von geradlinigen Rotationsflächen gemäss Anspruch 8.

[0019] Durch das Einlegen von Innertkörpern kann die Wirkung der Detonationswelle auf die Auskleidung zusätzlich optimiert werden, Anspruch 9.

[0020] Durch das Nachschalten von Wirkladungen unterschiedlicher Charakteristika, Anspruch 10, beispielsweise solche mit Primär Gasdruckwirkung und anschliessender Splitterbildung ergeben eine maximale Wirkung im Ziel.

[0021] Das Verfahren nach Anspruch 11 führt zu einem optimalen Einsatz des erfindungsgemässen Munitionskörpers und lässt Anpassungen an spezielle zu bekämpfende Ziele zu. Beipielsweise in dem die von der Vorladung erzeugte Öffnung vollständig durch die nachschiessenden Wirkladungen genutzt bzw. sämtliche Ladungen aufeinander, auf die Panzerung und auf die erforderliche Tiefenwirkung im Ziel abgestimmt werden.

[0022] Besonders kampfwertsteigernd wirkt sich die an sich bekannte verzögerte Zündung der Wirkladung aus, da diese durch die von der Vorladung erzeugte grosse Öffnung mit hoher kinetischen Energie, weit ins Ziel eindringen kann. Dabei kann das Kaliber der Wirkladung problenlos und ohne Beschränkung, im vollen Durchmesser, genutzt werden.

[0023] Bevorzugt wird der Munitionskörper im Sinne von Anspruch 12 verwendet.

[0024] Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

[0025] Es zeigen;

Fig. 1

einen Munitionskörper mit einer Tandemladung,

Fig. 2

eine Auskleidung, wie sie in ihrer Art in der Vorladung nach Fig. 1 verwendet ist,

Fig. 3

eine Variante zur Auskleidung Fig. 2,

Fig. 4

eine typisierte Variante einer Auskleidung in Momentaufnahmen beim Einsatz und

Fig. 5 bis Fig. 7

drei weitere typisierte Varianten von Auskleidungen in Momentaufnahmen beim Einsatz.

[0026] In Fig. 1 ist mit 1 ein Hohlladungsgeschoss mit einem Tandem-Gefechtskopf bezeichnet. Dieses Geschoss 1 besitzt eine an sich bekannte Doppelhaube 2, welche bei deren Auftreffen am Ziel einen Zündkreis galvanisch verbindet, d.h. schliesst.

[0027] Eine Vorladung 5 weist eine speziell geformte Auskleidung 3 auf, welche durch eine satt anliegende Sprengladung 4 beschleunigbar ist. Dahinter ist in einem Zwischenraum 11 im Munitionskörper 8 ein handelsübliches erstes Zündsystem 6 plaziert. Anschliessend folgt eine Wirkladung 7, die auf eine hohe Gasdruckwirkung optimiert ist und in ihrer Matrix Splitter eingelagert hat. Die Wirkladung 7 weist das volle Kaliber des Geschosses auf.

[0028] Gezündet wird die Wirkladung 7 durch ein zweites Zündsystem 9, dessen Verzögerungszeit zielabhängig programmierbar ist.

[0029] Als Antrieb dient ein Feststoff-Triebwerk 10, bekannter Bauart. Aufklappbare Leitflügel 13 mit Gleitrollen 14 lassen sich zentrisch in ein nicht dargestelltes Abschussrohr einfügen; die entsprechenden Drehachsen sind mit 15 bezeichnet. Dem Schutz des Rohres dient eine kreisförmige Prallplatte 16, welche nach der Zündung des Triebwerks 10 ausgestossen wird.

[0030] Im aufgestellten Zustand, nach dein Abschuss, zeigen sich die Leitflügel 13 in Form eines strahlenförmigen Leitwerks 12, wie in der Zeichnung angedeutet. Dieses Leitwerk 12 verhindert eine Rotation ("Spin") des Munitionskörpers 1 und gewährleistet dadurch eine optimale Schneidwirkung der geformten Ladung im Ziel, wobei hier ein Loch vom 1.5-fachen Durchmesser des Kalibers aus einer Stahlplatte mit einer Dicke von 0.15 Kaliber herausgestanzt wird. Die innere, in Flugrichtung beschleunigte Scheibe resultiert mit einem Durchmesser vom 1.0-fachen Kaliber.

[0031] Die nachfolgende Wirkladung 7 kann somit ungehindert mit ihrem vollen Kaliber ins Ziel eindringen und sogar noch mit ihrer inhärenten kinetischen Energie leichte Abschottungen durchdringen und dort verzögert gezündet eine hohe Druck- und Splitterwirkung entfalten.

[0032] Charakteristische Verzögerungszeiten zwischen der Initiierung der Vorladung und einer nachfolgenden Wirkladung betragen je nach Marschgeschwindigkeit des Triebwerks 2.0 ms bis 10 ms.

[0033] Mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Auskleidung sind den nachfolgenden Fig. 2 bis Fig. 7 zu entnehmen, wobei gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

[0034] Der schematisch dargestellte Munitionskörper 8, Fig. 2, ist ebenfalls rotationssymetrisch und weist auf seiner Frontseite F eine sphärische Auskleidung 3a aus Aluminium auf. Ihre Form kann als ringschalenförmig bezeichnet werden. Die Radien der Schalen sind mit R und r bezeichnet, wobei hier R = 0.85 Kaliber und r = 0.75 Kaliber betragen.

[0035] Die Initiierung des Sprengstoffes erfolgt in notorisch bekannter Weise durch einen Zünder 6 mit nachgeschaltetem, ebenfalls bekanntem Inertkörper 17 (engl. wave shaper) zur Lenkung der Detonationsfront in den axialen Bereich m.

[0036] In Abweichung zu Fig. 2 ist die Auskleidung 3b in Fig. 3 aus ebenen Flächen gebildet und besteht in dieser Variante aus einer Legierung von Blei mit 12 % Zinn. Ebenfalls ist die Auskleidung 3b im axialen Bereich vorspringend gegenüber dem benachbarten koaxialen Bereich n.

[0037] An Stelle eines Inertkörpers ist hier dem Zünder 6 ein Zündverstärker 6' nachgeschaltet.

[0038] In den Fig. 4 bis 7 sind die schematisch dargestellten Munitionskörper 8 typisiert und zwar ist die Variante in Fig. 4 mit A bezeichnet und stellvertretend für im axialen Bereich m verdickte Auskleidungen 3c. Die Varianten B, Fig. 5 bis Fig. 7 betreffen Auskleidungen 3d mit gleichförmiger Wandstärke; Auskleidungen 3e mit peripher zunehmender Wandstärke und im axialen Bereich dünneren Auskleidungen 3f.

[0039] In sämtlichen Figuren 4 bis 7 sind die Flugbahnen der Fragmente 3c' bis 3f' der jeweiligen Auskieldungen 3c bis 3f auf ihrem Flug ins Ziel 20 aufgezeichnet sowie deren Drehrichtung Θ - durch Pfeile charakterisiert.

[0040] In jedem Fall wird von einer Initiierung der Ladung 4 in einein Abstand von 2.5 bis 3.0 mal dem Kaliber der Ladung ausgegangen.

[0041] Im Ziel 20 stanzen die Fragmente 3c' bis 3f' einen Ringraum 21 mit einem äusseren Durchmesser von 2.2 mal dem Kaliber und einem inneren Durchmesser aus, der etwa dem Kaliber entspricht. Die resultierende Scheibe 22 ist dabei vollkommen freigestanzt.

[0042] Der Erfindungsgegenstand lässt sich durch geeignete Adaptionen an zahlreiche Waffensysteme aber auch an zivile Applikationen anpassen.

[0043] Im militärischen Bereich sind u.a. Torpedos denkbar, welche die überkalibrige Öffnung, beispielsweise in einem Schiffsrumpf zum Einbringen von mehrere Stufen Wirkladungen nutzen. Ebenfalls könnten in neuen Waffensystemen Bauteile wie Sensoren und/oder Steuerungselektronik im Kopf des Geschosses angeordnet werden, ohne dass diese bereits durch die Vorladung selbst beschädigt, vorzeitig ausser Betrieb fallen. - Die Wirkungleistung der Vorladung wird durch eine solche Anordnung nicht gestört; die Baulänge des Munitionskörpers liesse sich besser nutzen und die Gesamtballistik verbessern.

[0044] Bei zivilen Anwendungen sind u.a Berstöffnungen realisierbar, die im Falle von Notabschaltungen an hochbelasteten Behältnissen vorzunehmen sind. Ebenfalls sind rasche Flutungen von dicht geschlossenen Räumen, z.B. im Brandfall, aber auch Druckentlastungen möglich, ohne dass spezielle Einbauten von kostspieligen Verschlüssen und/oder Antriebsmitteln nötig sind.

[0045] 

1

Hohlladungsgeschoss mit Tandem-Gefechtskopf

2

Ballistische Haube (Doppelhaube; el. Kontakt)

3

Auskleidung

3a- 3f'

Auskleidungen; Fragmente (typisiert)

4

Sprengstoff

5

Vorladung

6

1. Zündsystem (elektrisch) ; Zünder

6'

Zündverstärker

7

Wirkladung (Sprengstoffmatrix)

8

Munitionskörper

9

2. Zündsystem

10

Feststoff-Triebwerk

11

Zwischenraum

12

Leitwerk

13

aufklappbare Leitflügel

14

Gleitrollen

15

Drehachsen

16

Prallplatte

17

Inertkörper

20

Ziel

21

Ringraun

22

Scheibe

A

Auskleidung mit geradlinigen Rotationsfläche

B

Auskleidung gleicher oder unterschiedlicher Radien

F

Frontseite

m

axialer Bereich

n

koaxialer Bereich

r

Radius auf Frontseite von 3

R

Radius auf Rückseite von 3

Θ

Drehbewegung der Fragmente

1. Munitionskörper mit einem mehrstufigen rotationssymmetrischen Gefechtskopf, mit mindestens einer Vorladung und einem Distanz-Zünder, wobei zumindest die Vorladung eine geformte Ladung mit duktiler metallischer Auskleidung ist und wobei eine erste Wirkladung, zu dieser Vorladung, entgegen der Abschussrichtung, distanziert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (3) der Vorladung in ihrem axialen Bereich (m), gegenüber einem benachbarten koaxialen Bereich (n), vorspringend ausgestaltet und rotationssymetrisch ist.
 

2. Munitionskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (3) in ihrem axialen Bereich (m), relativ zu ihrem peripheren Bereich (n), eine Materialverdickung aufweist.
 

3. Munitionskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (3) eine sphärische Raumform aufweist.
 

4. Munitionskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontseite (F) der Auskleidung (3) gegenüber ihrer Rückseite einen kleineren Krümmungsradius (r) aufweist.
 

5. Munitionskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontseite (F) der Auskleidung (3) gegenüber ihrer Rückseite einen grösseren Krümmungsradius (r;R) aufweist.
 

6. Munitionskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontseite (F) und die Rückseite der Auskleidung (3) gleiche Krümmungsradien (r;R) aufweisen.
 

7. Munitionskörper nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsradien (r;R) im Bereich des 0.2 bis 2.0 - fachen des Kalibers des Munitionskörpers sind.
 

8. Munitionskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (3) zumindest partiell durch geradlinige Rotationsflächen begrenzt ist.
 

9. Munitionskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Sprengstoff der Hohlladung Inertkörper (17) eingelegt sind, welche bei deren Initiierung die Detonationswelle in die Auskleidung (3) lenken.
 

10. Munitionskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorladung (5) wenigstens zwei Wirkladungen (7) unterschiedlicher Charakteristika nachgeschaltet sind.
 

11. Verfahren zum Einsatz eines Munitionskörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem mehrstufigen rotationssymmetrischen Gefechtskopf, mit mindestens einer Vorladung und einem Distanz-Zünder, wobei zumindest die Vorladung eine geformte Ladung mit duktiler metallischer Auskleidung ist und wobei eine erste Wirkladung, zu dieser Vorladung, entgegen der Abschussrichtung, distanziert angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Vorladung in einem Abstand von 2 bis 10 Kalibern, bezogen auf das Kaliber des Munitionskörpers, gezündet wird, dass im zweiten Schritt die Auskleidung, einen Schneidstrahl bildet, der sich frontal kegel-ringförmig ausweitet und im Ziel eine Bohrung mit einem Durchmesser vom 1,0 bis zum 2,2 - fachen des Kalibers erzeugt, wobei zwischenzeitlich, verzögert, die wenigstens eine Wirkladung initiiert wird und dass im dritten Verfahrensschritt die beschleunigte Wirkladung ins Innere des Zielkörpers eindringt und dort zur Detonation gebracht wird.
 

12. Verwendung des Munitionskörpers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Bekämpfung von relativ leicht gepanzerten Zielen, nämlich in Sprenggeschossen gegen Transport- und/oder Kampfhelikopter oder in Torpedos gegen Unter- oder Überwasserziele.