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Dokumentenidentifikation DE4440120A1 15.05.1996
Titel Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung
Anmelder Rheinmetall Industrie GmbH, 40882 Ratingen, DE
Erfinder Becker, Wilfried, Dipl.-Ing., 40547 Düsseldorf, DE;
Scholles, Herbert, Dipl.-Phys. Dr., 29320 Hermannsburg, DE;
Kilfitt, Dirk, Dipl.-Ing., 42553 Velbert, DE
Vertreter Werner, J., Dipl.-Ing., 40476 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 10.11.1994
DE-Aktenzeichen 4440120
Offenlegungstag 15.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse F41H 5/007
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung (4) zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeugen, gegen Zerstörung durch Geschosse (1), wobei sich die reaktive Panzerung (4) aus einzelnen elektrisch zündbaren Modulen (3) zusammensetzt, die auf ihrer dem Ziel abgewandten Oberfläche absprengbare Panzerplatten (17) aufweisen, und wobei das jeweilige Modul (3) über eine Überwachungselektronik (11) mit mindestens einem Sensor (7, 8) gekoppelt ist, der das entsprechende Modul (3) bei Annäherung eines Geschosses (1) aktiviert.
Um zu erreichen, daß derartige Schutzvorrichtungen einerseits eine hohe Sicherheit gegen den Beschuß von KE-Geschossen (1) bieten und andererseits nur eine geringe Hauptpanzerung des zu schützenden Zieles erforderlich machen, schlägt die Erfindung vor, als Sensor (7, 8) einen passiven Sensor zu verwenden, welcher an einer Zusatzpanzerung (6, 18) angeordnet ist, die sich in einem vorgegebenen Abstand (5) vor der reaktiven Panzerung (4) befindet. Dabei wird die Überwachungselektronik (11) derart gewählt, daß sie aus den Signalen des Sensors (7, 8) die Lage des Geschosses (1) beim Durchschlagen der Zusatzpanzerung (6, 18) ermittelt und dann entsprechende Zündsignale zur Aktivierung des entsprechenden Moduls (3) der reaktiven Panzerung (4) erzeugt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schutzvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 41 22 622 A1 bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einer modular aufgebauten Reaktivpanzerung, die direkt auf die Oberfläche des zu schützenden Zieles aufgebracht und mit elektromagnetischen Radar-Abstandssensoren versehen ist. Die Entfernung zu einem sich nähernden Geschoß wird aus der Doppler-Verschiebung berechnet. Hieraus wird dann der Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Panzerplatte eines entsprechenden Modules aktiviert und quer zu ihrer Ebene auf das anfliegende Projektil geschleudert wird.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Schutzvorrichtungen der relativ große Aufwand für die erforderlichen Abstandssensoren sowie die mit der Verwendung derartiger HF-Sensoren verbundenen Probleme. So ist beispielsweise eine aufwendige Verkabelung der Streifenleiter-Antennen sowie eine aufwendige Ansteuerung der Sender etc. erforderlich. Ferner sind Störungen (Mehrfachreflektionen) und damit falsche Meßergebnisse möglich, wenn mehrere benachbarte Fahrzeuge (Panzer) mit derartigen Abstandssensoren ausgerüstet sind. Außerdem können die ungeschützt auf der Oberfläche des Zieles angeordneten Module der reaktiven Panzerung bereits durch den Beschuß mit kleinkalibrigen Geschossen initiiert werden. Schließlich muß die jeweilige Hauptpanzerung immer noch relativ stark und damit schwer sein, weil die Geschosse durch die Module nur vorgebrochen werden und daher eine relativ hohe kinetische Energie besitzen.

Aus der DE-PS 9 78 036 ist eine Schutzvorrichtung mit einem rasterförmigen System von Hohlladungen und Lichtschranken bekannt. Beim Durchfliegen eines Geschosses durch eine Lichtschranke wird eine entsprechende Hohlladung ausgelöst, welche das Geschoß beschädigen soll.

Nachteilig bei derartigen Hohlladungsanordnungen ist vor allem der relativ hohe Aufwand an Lichtschranken, die genau justiert werden müssen. Außerdem ist eine hohe Anzahl von Hohlladungen erforderlich, weil der Hohlladungsstrahl, der das jeweilige Geschoß treffen soll, relativ schmal ist.

Aus der US-PS 3,893,368 ist ferner eine Schutzvorrichtung bekannt, bei der beim Auftreffen eines Geschosses auf ein elektronisches Element die Zündspannung freigegeben wird, durch welche eine Hohlladung initiiert wird. Diese ist derart angeordnet, daß ihre Wirkungsrichtung parallel zur zu schützenden Oberfläche und senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses gerichtet ist. Durch den Partikelstrahl und die Schockwelle soll das Geschoß zerstört oder abgelenkt werden.

Auch bei dieser Schutzvorrichtung ist eine entsprechend hohe Anzahl von Hohlladungen erforderlich, um ein anfliegendes Geschoß sicher zu treffen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schutzvorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die einfach aufgebaut ist, Sicherheit gegen den Beschuß von KE- Geschossen bietet und trotzdem nur eine geringe Hauptpanzerung des zu schützenden Zieles erfordert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, vor der reaktiven Panzerung eine Zusatzpanzerung anzuordnen, die mit einem passiven Sensor verbunden ist. Beim Auftreffen eines Geschosses auf die Zusatzpanzerung ermittelt dann eine mit dem Sensor verbundene Überwachungselektronik die Lage des Geschosses und initiiert das entsprechende Modul der reaktiven Panzerung. Durch die Zusatzpanzerung erfolgt außerdem ein Vorbrechen des Geschosses, so daß durch die reaktive Panzerung eine weitere Fragmentierung der Geschoßkomponenten erfolgt, die durch eine relativ dünne Fangplatte, z. B. der Hauptpanzerung, aufgefangen werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden jeweils auf der Vorder- und der Rückseite der Zusatzpanzerung Sensorfolien angeordnet. Dadurch kann die Elektronik nicht nur die Lage des Geschosses, sondern auch dessen Geschwindigkeit und Richtung ermitteln und somit die für die Zerstörung der Geschoßkomponenten günstigsten Module initiieren sowie gegebenenfalls eine entsprechende Waffe in Beschußrichtung ausrichten.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Zusatzpanzerung aus zwei in geringem Abstand hintereinander angeordneten Panzerplatten. Jede dieser beiden Platten setzt sich aus einer Vielzahl einzelner Platten zusammen. Bei ausreichend kleinen Panzerplatten reicht die Sensierung der jeweils getroffenen Platten der Zusatzpanzerung aus, um die Flugrichtung des vorgeschädigten Geschosses zu errechnen und das zugehörige Modul der reaktiven Panzerung zu ermitteln. Auf die Foliensensoren kann in diesem Fall verzichtet werden. Vielmehr können als Sensoren z. B. Schock- oder Beschleunigungssensoren verwendet werden. Jedes Element der Zusatzpanzerung verfügt dabei über je einen der vorstehend erwähnten Sensoren.

Um eine hohe Sicherheit gegen den Beschuß mit kleinkalibrigen Geschossen zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, vor der Zusatzpanzerung eine weitere Panzerung vorzusehen.

Die einzelnen Module der reaktiven Panzerung sollten wechselseitig schräg zur zu schützenden Oberfläche angeordnet sein, um eine maximale Wirkung gegen das Geschoß zu erreichen.

Um bei Auslösung eines Moduls Beschädigungen durch die jeweils wegfliegende Platte zu reduzieren, wird vorteilhafterweise zwischen benachbarten reaktiven Elementen ein Fangelement (Blech, Gitter o. ä.) vorgesehen. Diese Bauelemente dienen gleichzeitig zur Befestigung der äußeren Panzerung.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Schutz gegen Hohlladungen zwischen der Zusatzpanzerung und der reaktiven Panzerung ein Beulblech anzuordnen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schutzvorrichtung mit Zusatzpanzerung, auf deren Vorder- und Rückseite jeweils eine Sensorfolie angeordnet ist und

Fig. 2 eine Schutzvorrichtung, bei der die Zusatzpanzerung aus einzelnen Modulen zusammengesetzt ist.

In Fig. 1 ist mit 1 ein KE-Geschoß bezeichnet, welches in Richtung auf die Panzerung 2 eines nicht dargestellten Zieles (z. B. eines Panzers) fliegt. Vor der Panzerung 2 ist eine aus mehreren Modulen 3, von denen aus Übersichtlichkeitsgründen nur sechs dargestellt sind, bestehende reaktive Panzerung 4 angeordnet. Auf der der Panzerung 2 abgewandten Seite der reaktiven Panzerung 4 befindet sich in einem vorgegebenen Abstand 5 erfindungsgemäß eine Zusatzpanzerung 6. Sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite der Zusatzpanzerung 6 sind Sensorfolien 7, 8 angeordnet, die über entsprechende elektrische Leitungen 9, 10 mit einer Überwachungselektronik 11, z. B. mit einem Mikrokontroller, verbunden sind. Der Ausgang der Überwachungselektronik 11 ist über elektrische Leitungen 12, 13 mit den Modulen 3 verbunden, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen nur zwei der Module mit der Elektronik 11 verbunden dargestellt sind.

Um die Schutzvorrichtung weitgehend gegen den Beschuß durch kleinkalibrige Geschosse unempfindlich zu machen, ist eine weitere Panzerplatte 14 vor der Zusatzpanzerung 6 angeordnet. Außerdem befindet sich zwischen der Zusatzpanzerung 6 und der reaktiven Panzerung 4 ein Beulblech 15, welches den Partikelstrom einer eventuellen Hohlladung stören soll.

Im folgenden wird näher auf die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Anordnung eingegangen:

Nach Durchschlagen der Panzerplatte 14 trifft das Geschoß 1 zunächst auf die äußere Sensorfolie 7, die ein entsprechendes Signal erzeugt, aus dem die Überwachungselektronik 11 die Lage (Koordinaten in bezug auf einen vorgegebenen Ursprung) des Eintrittes des Geschosses 1 ermittelt. Beim Durchschlagen der Zusatzpanzerung 6 erhält das Geschoß eine etwas andere Flugrichtung und wird vorgebrochen und durchschlägt anschließend die Sensorfolie 8. Auch diese Folie 8 erzeugt ein Signal, aus dem die Überwachungselektronik 11 die Koordinaten der Auftreffposition auf die Folie in bezug auf einen entsprechenden Koordinatenursprung bestimmt.

Aus den Koordinaten der Durchschlagstellen der beiden Sensorfolien 7 und 8 errechnet die Überwachungselektronik 11 die Flugrichtung des vorgebrochenen Geschosses 1&min; und wählt daraufhin diejenigen Module 3 aus, welche ausgelöst werden müssen, um das Geschoß 1&min; optimal abzufangen. Das jeweilige Zündsignal für das ausgewählte Modul 3 wird von der Überwachungselektronik 11 aktiviert und über die entsprechende Leitung 12, 13 zu der elektrisch zündbaren Sprengfolie 16 geleitet. Die entsprechende sprengstoffbeschleunigte Panzerplatte 17 des Moduls 3 bewegt sich auf das vorgebrochene Geschoß 1&min; zu und zerstört dieses.

Um eine maximale Wirkung der einzelnen Module 3 zu erreichen, sind die Module wechselseitig schräg zur Oberfläche des zu schützenden Zieles angeordnet.

Der Abstand 5 zwischen der Zusatzpanzerung 6 und der reaktiven Panzerung 4 muß derart gewählt werden, daß eine ausreichende Wegstrecke für das "Aufzehren" des Geschosses 1 durch die sprengstoffbeschleunigte Platte 17 zur Verfügung steht und sollte vorzugsweise im Bereich der halben Penetratorlänge liegen.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, bei dem die Zusatzpanzerung 18 aus zwei in geringem Abstand hintereinander angeordneten Panzerplatten besteht, die sich aus einzelnen Panzerplattenelementen 19 zusammensetzen. Anstatt der Anordnung von zwei Foliensensoren, genügt bei diesem Ausführungsbeispiel die Anordnung eines Schock- oder Beschleunigungssensors pro Panzerplattenelement 19, der das jeweils von dem Geschoß 1 getroffene Panzerplattenelement 19 sensiert. Diese Information gelangt wiederum zu der Überwachungselektronik 11 (Fig. 1), welche aus einer hier abgelegten Tabelle das korrespondierende Modul 3 der reaktiven Panzerung 4 auswählt und zündet.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise die Überwachungselektronik 11 auch mittels einer in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten elektrischen Leitung 20 mit einem übergeordneten System 21 des Panzers (z. B. dem Bordcomputer oder der Waffenrichtanlage) verbunden werden. Die Überwachungselektronik 11 kann aufgrund der Sensordaten Projektilgeschwindigkeit und Abschußort des Geschosses 1 errechnen und dieses dem System 21 mitteilen. Das System 21 kann dann die eigenen Waffen auf den Gegner richten.

Um Beschädigungen durch wegfliegende Panzerplatten 17 zu vermeiden bzw. zu reduzieren, hat es sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, zwischen benachbarte reaktive Elemente jeweils ein Fangelement (z. B. ein Blech oder ein Gitter) 22anzuordnen (in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt). Auf diese Weise wird verhindert, daß Geschoßfragmente oder die Panzerplatte 17 benachbarte Module 3 beschädigen. Derartige Fangelemente dienen gleichzeitig zur Befestigung der äußeren Panzerung.

Bezugszeichenliste

1 Geschoß, KE-Geschoß

1&min; vorgebrochenes Geschoß

2 Panzerung, Fangplatte

3 Modul

4 reaktive Panzerung

5 Abstand

6 Zusatzpanzerung

7, 8 Sensorfolien, Sensoren

9, 10 elektrische Leitungen

11 Überwachungselektronik

12, 13 elektrische Leitungen

14 Panzerplatte

15 Beulblech

16 Sprengfolie

17 Platte, Panzerplatte

18 Zusatzpanzerung

19 Panzerplattenelement

20 elektrische Leitung

21 übergeordnetes System

22 Fangelement


Anspruch[de]
  1. 1. Schutzvorrichtung mit einer reaktiven Panzerung zum Schutz von ortsfesten oder beweglichen Zielen, wie Bunkern, Unterständen, Land- oder Wasserfahrzeugen, gegen Zerstörung durch Geschosse (1), wobei sich die reaktive Panzerung (4) aus einzelnen elektrisch zündbaren Modulen (3) zusammensetzt, die auf ihrer dem Ziel abgewandten Oberfläche absprengbare Panzerplatten (17) aufweisen, und wobei das jeweilige Modul (3) über eine Überwachungselektronik (11) mit mindestens einem Sensor (7, 8) gekoppelt ist, der das entsprechende Modul (3) bei Annäherung eines Geschosses (1) aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Sensor (7, 8) um einen passiven Sensor handelt, welcher an einer Zusatzpanzerung (6, 18) angeordnet ist, die sich in einem vorgegebenen Abstand (5) vor der reaktiven Panzerung (4) befindet, und daß die Überwachungselektronik (11) derart gewählt ist, daß sie aus den Signalen des Sensors (7, 8) die Lage des Geschosses (1) beim Durchschlagen der Zusatzpanzerung (6, 18) ermittelt und entsprechende Zündsignale zur Aktivierung des entsprechenden Moduls (3) der reaktiven Panzerung (4) erzeugt.
  2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren jeweils auf der Vorder- und der Rückseite der Zusatzpanzerung (6) Sensorfolien (7, 8) angeordnet sind, und daß die Überwachungselektronik (11) derart ausgelegt ist, daß zusätzlich zur Lage auch die Richtung des jeweiligen Geschosses (1) in bezug auf die Oberfläche des Zieles ermittelbar ist.
  3. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzpanzerung (18) sich aus einzelnen Panzerplattenelementen (19) zusammensetzt.
  4. 4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die absprengbaren Panzerplatten (17) der einzelnen Module (3) der reaktiven Panzerung (4) wechselseitig schräg zur zu schützenden Oberfläche des Zieles angeordnet sind.
  5. 5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zusatzpanzerung (6, 18) eine weitere Panzerplatte (14) als Schutz gegen Geschosse relativ kleinen Kalibers angeordnet ist.
  6. 6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des Zieles und der reaktiven Panzerung (4) eine Fangplatte (2) zum Auffangen der zerstörten Geschoß- und Panzerungsfragmente angeordnet ist.
  7. 7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zusatzpanzerung (6) und der reaktiven Panzerung (4) zusätzlich ein Beulblech (15) angeordnet ist.
  8. 8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Modulen (3) der reaktiven Panzerung (4) Fangelemente (22) vorgesehen sind, die die Zusatzpanzerung (6, 14, 15) mit der Hauptpanzerung (2) verbinden.






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