DE2837638A1 - FOR THE FRAGMENT OF PRE-TREATED BATTLEHEAD AND THE PROCESS FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents
FOR THE FRAGMENT OF PRE-TREATED BATTLEHEAD AND THE PROCESS FOR ITS MANUFACTURINGInfo
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Description
GLAWE1 DELFS, MOLL & PARTNHRGLAWE 1 DELFS, MOLL & PARTNHR
Aktiebolaget BoforsAktiebolaget Bofors
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"Für das Zersplittern vorbehandelter Gefechtskopf sowie Verfahren zu seiner Herstellung""For fragmentation pre-treated warhead as well as process too its manufacture "
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
DR.-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN DIPL.-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURGDR.-ING. RICHARD GLAWE, MONKS DIPL.-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG
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BeschreibunDescription
Die Erfindung betrifft einen Gefechtskopf aus Stahl, der zum Zersplittern bestimmt und vorbehandelt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des fraglichen Gefechtskopfes.The invention relates to a steel warhead, which is intended for splintering and is pretreated. The invention also relates to a method for producing the warhead in question.
5 Mit "Gefechtskopf" ist in diesem Zusammenhang in erster Linie der Splitterkörper verschiedener Arten von Munition gemeint, wie z.B. Geschosse, Raketen, Torpedos, Minen usw., bei denen es oft erwünscht ist, daß der Splitterkörper Splitter vorbestimmter Größe und/oder Form liefern 10 können soll.5 The term "warhead" in this context means primarily the fragmentation body of various types of ammunition meant, such as projectiles, missiles, torpedoes, mines, etc., where it is often desirable that the fragmentation body Shards of a predetermined size and / or shape should be able to deliver 10.
Für diesen Zweck wurde der fragliche Splitterkörper mitFor this purpose the fragment body in question was used with
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mechanischen Sollbruchstellen in Form von Einprägungen versehen, oder es wurde ein geeignetes Stahlmaterial ausgewählt, das einer Wärmebehandlung unterworfen wurde, um das Zersplittern vorzubereiten. Bei den bekannten Verfahren tritt jedoch eine begrenzte Wahlmöglichkeit sowohl bezüglich des Stahlmaterials als auch des Herstellungsverfahrens aufο In diesem Zusammenhang soll nur erwähnt werden, daß bei den bisher bekannten Verfahren Kaltfließen nicht möglich ist.mechanical predetermined breaking points in the form of impressions provided, or a suitable steel material has been selected which has been subjected to a heat treatment in order to prepare for the fragmentation. In the known methods, however, there is a limited choice both regarding the steel material as well as the manufacturing process o In this context should only be mentioned that cold flow is not possible with the previously known processes.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens, mit denen die oben genannten Probleme gelöst werden können.The main object of the invention is to provide an apparatus and a method with which the above mentioned problems can be solved.
Das Merkmal, das hauptsächlich als charakteristisch für die Erfindung ang%ehen werden kann9 besteht darin, daß in dem Gefechtskopf schmale Martensitzonen erzeugt werden, entlang denen der Gefechtskopf bricht, wenn er zum Zersplittern gebracht wird. Bas Herstellungsverfahren für einen solchen Gefechtskopf, um denselben sum Zersplittern vorzubereiten, besteht im wesentlichen darin, daß schmale Martensitzonen im Material des Gefechtskopfes erzeugt werden.The feature which can mainly be considered characteristic of the invention 9 is that narrow martensitic zones are created in the warhead, along which the warhead breaks when it is made to shatter. The manufacturing process for such a warhead, in order to prepare the same sum fragmentation, consists essentially in that narrow martensitic zones are created in the material of the warhead.
Der Gefechtskopf wird vorzugsweise aus einem zähen Stahlmaterial hergestellt. Ba die Martensitphase äußerst spröde ist, wird sie vor dem Hauptmaterial des Gefechtskopfes serbrechen, wenn derselbe durch die Sprengladung »The warhead is preferably made from a tough steel material. Ba the martensite phase extremely is brittle, it will break in front of the main material of the warhead if it is damaged by the explosive charge »
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die benutzt wird, zersplittert wird. Da die Martensitphase äußerst spröde ist, kann sich ein Sprung bilden und ausbreiten, bevor Sprünge im anderen Material des Gefechtskopfes auftreten. Der Radius des Punktes, an dem der Sprung auftritt, kann sehr klein gehalten werden, und die Spannungen im Material um den Sprung herum werden verhältnismäßig groß sein, und es werden in kontrollierter Weise Sprünge auftreten. that is used is fragmented. Because the martensite phase is extremely brittle, a crack can form and propagate before cracks occur in the other warhead material. The radius of the point at which the jump occurs can be kept very small, and the stresses in the material around the crack are relatively high and jumps will occur in a controlled manner.
Die Erfindung wird, im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der in Seitenansicht ein Geschoß gezeigt ist, das mittels einer Wärmequelle mit Martensitzonen versehen ist.The invention is based on advantageous in the following Embodiments described for example with reference to the accompanying drawing, in side view a projectile is shown which is provided with martensite zones by means of a heat source.
In der Figur ist ein Geschoß mit 1 und eine Wärmequelle in Form eines Lasers mit 2 bezeichnet. Das Geschoß kann von einem der konventionellen Typen sein, die einen Splitterkörper und eine Sprengladung aufweisen, die bei ihrer Zündung den Splitterkörper aufbricht. Vom Laser wird eine Laserstrahl 3 abgegeben, der durch einen Reflektor 4 auf die Außenoberfläche des Geschosses geleitet wird, die den Splitterkörper bildet, der erfindungsgemäß zersplittert werden soll.In the figure, a projectile is denoted by 1 and a heat source in the form of a laser is denoted by 2. The projectile can from be one of the conventional types that have a fragmentation body and an explosive charge that detonates when detonated breaks open the splinter body. The laser emits a laser beam 3, which through a reflector 4 on the Outer surface of the projectile is passed, which forms the fragment body, which are fragmented according to the invention target.
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Der Reflektor 4 ist von an sich bekanntem Typ, der mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen so angeordnet ist, daß er um den Punkt 5 herumgedreht werden kann. Die Einrichtungen können auch auf eine an sich bekannte Weise so angeordnet werden, daß Drehbewegungen des Reflektors nicht nur in der Ebene der Figur in den durch die Pfeile 6 angedeuteten Richtungen, sondern auch in einer oder mehreren Richtungen bezüglich dieser Ebene stattfinden können. Das Geschoß ist so angeordnet, daß es um seine Achse mit Hilfe von Einrichtungen gedreht werden kann, die nicht gezeigt sind. Die Drehung des Geschosses kann in der Richtung des Pfeiles 8, in der entgegengesetzten Richtung oder in beiden Richtungen stattfinden.The reflector 4 is of a type known per se, which is so arranged with the aid of devices not shown is that it can be rotated around point 5. The facilities can also be known per se Way to be arranged so that rotational movements of the reflector not only in the plane of the figure in the through the arrows 6 indicated directions, but also in one or more directions with respect to this plane can take place. The projectile is arranged so that it can be rotated about its axis by means of devices that are not shown. The rotation of the projectile can be in the direction of arrow 8, in the opposite direction Direction or in both directions.
Durch eine solche Anordnung kann erreicht werden, daß der Laserstrahl den Drehbewegungen des Reflektors 4 und der Drehbewegung des Geschosses 1 folgen kann und/oder auf der Oberfläche des Geschosses in Abhängigkeit von der Wärmequelle mit den Bahnen oder Zonen 9 in Berührung gebracht werden bzw. von&iesen entfernt werden kann. Die Zonen können so ausgebildet werden, daß sie miteinander zusammenhängen oder daß sie in Zonen geteilt sind, die voneinander getrennt sind, so daß die gewünschten Geometrien des Aufbaus erhalten werden. Die Martensitzonen werden dabei so tief wie möglich hergestellt, wie dies mit diesemBy such an arrangement can be achieved that the laser beam the rotary movements of the reflector 4 and the rotational movement of the projectile 1 can follow and / or on the surface of the projectile depending on the Heat source can be brought into contact with the tracks or zones 9 or removed from them. the Zones can be formed so that they are contiguous with one another or that they are divided into zones, the are separated from each other, so that the desired geometries of the structure are obtained. The Martensite zones are included made as deep as possible like this with this one
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Verfahren möglich ist.Procedure is possible.
Man kann die Zone 9 so ansehen, daß sie aus einer Anzahl von Punkten besteht, von denen einer in der Figur durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Laserstrahl heizt das Material lokal in diesem Punkt auf eine Temperatur auf, die für das gewählte Stahlmaterial der Martensittemperatur entspricht. Wenn der Strahl zum nächsten Punkt der fraglichen Zone bewegt wird, kühlt sich das Material im vorher erhitzten Punkt bzw. der Zone schnell ab, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Fläche des Punktes oder der Zone verhältnismäßig klein ist, so daß das den Punkt oder die Zone umgebene Material im Splitterkörper sehr schnell die Wärme von dem Punkt oder der Zone absorbieren kann. Es wird dadurch ein schnelles Härten erhalten, was zu dem Ergebnis führt, daß die Martensitphase hergestellt wird, die anschließend bestehen bleibt. Da Martensit eine niedrigere Dichte als das Grundmaterial hat, werden iijker Oberfläche Druckspannungen erzeugt, die in hohem Maße statischen Brüchen entgegenwirken.Zone 9 can be viewed as consisting of a number of points, one of which is in the figure is denoted by the reference numeral 10. The laser beam heats the material locally at this point a temperature which corresponds to the martensite temperature for the selected steel material. When the beam goes to the next point of the zone in question is moved, the material cools in the previously heated point or zone rapidly, due to the fact that the area of the point or zone is relatively small is so that the material surrounding the point or zone in the fragment body can absorb the heat from the point or zone very quickly. It becomes through it get a rapid hardening, which leads to the result that the martensite phase is established, which then remains. Because martensite has a lower density than the base material has, iijker surface compressive stresses are generated, which are highly static fractures counteract.
Indem ein Laser als Wärmequelle benutzt wird, kann mit der gezeigten Anordnung im Prinzip das gebildete Muster beliebig ausgewählt werden. Außerdem kann das Verfahren in Luft ausgeführt werden. Es ist jedoch auch mög-By using a laser as a heat source, you can with the arrangement shown, in principle, the pattern formed can be selected as desired. In addition, the procedure run in air. However, it is also possible
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lieh, die Martensitzonen mit Hilfe eines Elektronenstrahles zu erzeugen, wobei dann das Verfahren vorzugsweise im Vakuum ausgeführt wird, so daß ein ausreichen! kohärenter Elektronenstrahl erhalten wird, um eine schmale Zone zu bilden.lent the martensitic zones with the help of an electron beam to generate, in which case the method is preferably carried out in a vacuum, so that a sufficient! more coherent Electron beam is obtained to form a narrow zone.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diekartensitphase in dem jeweiligen Punkt der Zone dadurch erzeugt, daß das Material in dem Punkt auf die fragliche Temperatur mit Hilfe einer Wärmequelle oder eines Reflektors erhitzt wird, der entlang der Zonen bewegt werden kann, und daß nach der Bewegung der Wärmequelle von dem Punkt weg Härtung durch schnelle Wärmeableitung in dem punktumgebenden Material stattfindet.In one embodiment of the method according to the invention the map site phase is generated in the respective point of the zone by the fact that the material in the point the temperature in question is heated with the help of a heat source or a reflector moving along the zones and that upon movement of the heat source away from the point, rapid heat dissipation cures takes place in the material surrounding the point.
In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 11 einen Raum, in dem die Martensitzonen erzeugt werden. Dabei wird angenommen, daß dieser Raum unter Vakuum steht, wenn die Wärme quelle ein Elektronenstrahl ist.In the figure, reference numeral 11 denotes a space in which the martensitic zones are generated. It is assumed that this space is under vacuum when the heat source is an electron beam.
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