Ein hochexplosiver Panzer ( HEAT ) Sprengkopf ist eine Art geformter Ladungsexplosivstoff, der den Munroe-Effekt verwendet dicke Panzerpanzerung durchdringen. Der Gefechtskopf funktioniert dadurch, dass die Sprengladung einen Metallliner innerhalb des Gefechtskopfes in einen superplastischen Hochgeschwindigkeitsstrahl kollabieren lässt. Dieser superplastische Strahl ist in der Lage, Panzerungsstahl bis zu einer Tiefe von sieben oder mehr des Durchmessers der Ladung (Ladungsdurchmesser, CD) zu durchdringen, wird jedoch normalerweise zum Immobilisieren oder Zerstören von Tanks verwendet. Aufgrund ihrer Arbeitsweise müssen sie nicht so schnell abgefeuert werden wie eine Panzerungspanzer-Schale, wodurch weniger Rückstoß ermöglicht wird. Im Gegensatz zu einem weit verbreiteten Missverständnis (möglicherweise aufgrund der Abkürzung HEAT) schmilzt der Jet nicht durch die Panzerung, da seine Wirkung rein kinetischer Natur ist. Der HEAT-Gefechtskopf hat sich gegen Panzer und andere gepanzerte Fahrzeuge durch die Verwendung von Verbundpanzern, explosiv-reaktiven Panzerungen und aktiven Schutzsystemen, die den HEAT-Gefechtskopf zerstören, bevor er auf den Panzer trifft, weniger wirksam gemacht. Obwohl HEAT-Runden gegen die schwere Rüstung der Hauptpanzer der 2010er-Ära weniger effektiv sind, bleiben HEAT-Gefechtsköpfe eine Bedrohung für die weniger gepanzerten Teile eines Hauptpanzers (z. B. hinten, oben) und für leichtere gepanzerte Fahrzeuge oder unbewaffnete Fahrzeuge und Hubschrauber.
Geschichte [ edit ]
HEAT-Gefechtsköpfe wurden während des Zweiten Weltkriegs aus ausgedehnten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Formladungsgefechtsköpfe entwickelt. Shaped Charge Warheads wurden international vom Schweizer Erfinder Henry Mohaupt gefördert, der die Waffe vor dem Zweiten Weltkrieg ausstellte. Vor 1939 demonstrierte Mohaupt seine Erfindung vor britischen und französischen Behörden. Die gleichzeitige Entwicklung der Gruppe der deutschen Erfinder von Cranz, Schardin und Thomanek führte während des erfolgreichen Angriffs auf die Festung von Eben Emael am 10. Mai 1940 zum ersten dokumentierten Einsatz von geformten Anklagen in der Kriegsführung.
Ansprüche auf Priorität der Erfindung sind aufgrund nachfolgender historischer Interpretationen, Geheimhaltung, Spionage und internationaler kommerzieller Interessen schwer zu lösen. [1]
Die erste britische HEAT-Waffe, die entwickelt und herausgegeben wurde, war eine Gewehrgranate mit einem 63,5-Millimeter-Tassenwerfer am Ende des Gewehrlaufs; die Granate, Gewehr Nr. 68 / AT, die erstmals im Jahr 1940 an die britischen Streitkräfte ausgegeben wurde. Einige behaupten, dass sie der erste HEAT-Sprengkopf und Träger waren, der im Einsatz war. Das Design des Gefechtskopfes war einfach und konnte 52 Millimeter Panzerung durchdringen. [2] Der Zünder der Granate wurde durch Abziehen eines Bolzens im Heck bewaffnet, durch den der Schlagbolzen nicht nach vorne fliegen konnte. Einfache Lamellen gaben ihm Stabilität in der Luft, und wenn die Granate das Ziel im richtigen Winkel von 90 Grad traf, wäre die Ladung effektiv. Die Detonation fand beim Aufprall statt, als ein Stürmer im Granatenschwanz den Widerstand einer Kriechfeder überwand und in einen Stichdetonator nach vorne geworfen wurde.
Mitte 1940 führte Deutschland die erste HEAT-Runde ein, die von einer Waffe abgefeuert wurde. Die 7,5 Zentimeter (3,0 Zoll), die von der Kw.K.37 L / 24 des Panzer IV-Panzers und der Stug III selbst abgefeuert wurden. Propellermaschine (7,5 cm Gr.38 Hl / A, spätere Auflagen B und C). Mitte 1941 begann Deutschland mit der Produktion von HEAT-Gewehrgranaten, die zuerst an Fallschirmjäger und 1942 an die regulären Armeekorps ausgegeben wurden ( Gewehr-Panzergranate 40 46 46). 61 ), verwandelte sich jedoch ebenso wie die Briten bald in integrierte Gefechtskopfsysteme: 1943 die Püppchen Panzerschreck und Panzerfaust ] wurden vorgestellt.
Der Panzerfaust und Panzerschreck (Panzerterror) gaben dem deutschen Infanteristen die Fähigkeit Zerstören Sie jeden Panzer auf dem Schlachtfeld aus relativ geringer Benutzerfreundlichkeit und Training aus einer Entfernung von 50-150 Metern (im Gegensatz zur britischen PIAT). Die Deutschen verwendeten große Mengen an HEAT-Munition in umgebauten 7,5-cm-Pak 97/38-Geschützen aus dem Jahr 1942 und stellten auch HEAT-Gefechtsköpfe für die Mistel -Waffe her. Diese sogenannten Schwere Hohlladung (Heavy Shaped Charge) waren für den Einsatz gegen schwer gepanzerte Schlachtschiffe vorgesehen. Die Betriebsversionen wogen fast zwei Tonnen und waren möglicherweise die größten je eingesetzten HEAT-Gefechtsköpfe. [3] Eine fünf Tonnen schwere Version mit dem Codenamen Beethoven wurde ebenfalls entwickelt.
Inzwischen erwies sich die britische AT-Gewehrgranate Nr. 68 als zu leicht, um erheblichen Schaden anrichten zu können, was dazu führte, dass sie selten in Aktion eingesetzt wurde. Aufgrund dieser Grenzwerte war eine neue Infanterie-Panzerabwehrwaffe erforderlich, die sich letztendlich in Form des "Projektors, Infanterie, Panzerabwehrpanzers" oder PIAT befand. Bis 1942 wurde die PIAT von Major Millis Jefferis entwickelt. Es war eine Kombination aus einem HEAT-Gefechtskopf mit einem Mörtelabgabesystem. Die Waffe ermöglichte es der britischen Infanterie, zum ersten Mal eine Rüstung aus nächster Nähe einzusetzen. Die früheren magnetischen Handminen und Granaten erforderten eine gefährliche Annäherung an diese. [4] Während des Zweiten Weltkriegs bezeichneten die Briten den Monroe-Effekt als "Hohlraumeffekt auf Sprengstoff". [5]
Während des Krieges teilten die Franzosen Henry Mohaupts Technologie der US-Ordnance-Abteilung mit, und er wurde in die USA eingeladen, wo er als Berater für das Bazooka-Projekt arbeitete.
Die Notwendigkeit einer großen Bohrung führte dazu, dass HEAT-Runden in bestehenden Panzerabwehrkanonen der damaligen Zeit relativ unwirksam waren. Deutschland hat dies mit dem Stielgranate 41 umgangen und eine Runde eingeführt, die außen ansonsten veraltete 37-Millimeter-Panzerabwehrgeschütze angebracht wurde, um eine mittelschwere Waffe mit niedriger Geschwindigkeit herzustellen.
Die Anpassung an bestehende Panzergeschütze war etwas schwieriger, obwohl alle großen Streitkräfte dies bis zum Ende des Krieges getan hatten. Da die Geschwindigkeit nur einen geringen Einfluss auf die durch Sprengkraft definierte Panzerabwehrfähigkeit der Runde hat, waren HEAT-Runden besonders für Langstreckenkämpfe nützlich, bei denen eine langsamere Endgeschwindigkeit keine Rolle spielte. Die Deutschen produzierten erneut die leistungsfähigsten geschossenen HEAT-Runden. Sie nutzten ein Gleitband auf Lagern, um aus ihren vorhandenen gezogenen Panzergewehren ungesponnen fliegen zu können. Die HEAT-Runde war für sie besonders nützlich, weil sie die mit ihren vielen Sturmgeschützen verwendeten Langsamlaufgeschütze mit großen Geschwindigkeiten auch zu nützlichen Panzerabwehrwaffen machen konnte.
Ebenso hatten die Deutschen, Italiener und Japaner viele obsoleszente Infanteriegeschütze im Einsatz, kurzläufige Artilleriegeschosse mit niedriger Geschwindigkeit, die direkt und indirekt schießen können und für die Unterstützung der Infanterie vorgesehen sind, ähnlich taktisch Rolle zu Mörteln; In der Regel hatte ein Infanteriebataillon vier oder sechs Batterien. Hochexplosive Panzerabwehrgeschosse für diese alten Infanteriewaffen machten sie zu halbwegs nützlichen Panzerabwehrgeschützen, insbesondere zu den deutschen 150-Millimeter-Geschützen (das japanische 70-mm-Bataillongeschütz Typ 92 und das 65-mm-Berggewehr aus Italien hatten auch HEAT) Runden für sie bis 1944 verfügbar, aber sie waren nicht sehr effektiv).
Hochexplosive Panzerabwürfe verursachten eine Revolution im Panzerabwehrkrieg, als sie zum ersten Mal in den späteren Stadien des Zweiten Weltkriegs eingeführt wurden. Ein Infanterist könnte einen vorhandenen Panzer mit einer Handwaffe effektiv zerstören und dadurch die Art des mobilen Einsatzes dramatisch verändern. Während des Zweiten Weltkriegs wurden Waffen, die HEAT-Gefechtsköpfe verwendeten, als Hohlladung oder Formladung Sprengköpfe bezeichnet. [5]
Nachkrieg [
Die breite Öffentlichkeit blieb über Formsprengköpfe im Dunkeln und glaubte sogar, dass es sich um einen neuen geheimen Sprengstoff handelte, bis die US-Armee Anfang 1945 mit der US-amerikanischen Monatszeitung Popular Science zusammenarbeitete über einen großen und ausführlichen Artikel zu dem Thema Es bewirkt, dass Stahl wie Schlamm fließt . [6] Dieser Artikel enthüllte der amerikanischen Öffentlichkeit, wie die sagenhafte Bazooka tatsächlich gegen Panzer arbeitete und dass das Geschwindigkeit der Rakete war irrelevant. Viele Amerikaner waren schockiert zu erfahren, dass selbst ihre Feinde im Zweiten Weltkrieg das hatten, was die US-Armee als "Shaped Chargeheadhead-Waffen" bezeichnet hatte. [ Zitat brauchte
Nach dem Während des Krieges wurden HEAT-Runden fast zur universellen Panzerabwehrwaffe. Für fast alle Waffen wurden Varianten unterschiedlicher Wirksamkeit hergestellt, von Infanteriewaffen wie Gewehrgranaten und dem M203-Granatwerfer bis hin zu größeren Panzerabwehrsystemen wie dem Carl Gustav-Rückstoßgewehr. In Kombination mit der drahtgelenkten Rakete konnten Infanteriewaffen auch auf große Entfernungen eingesetzt werden. Panzerabwehrraketen veränderten die Natur der Panzerkriege in den 1960er und 80er Jahren und blieben effektiv.
Effekt [ edit ]
Die Strömung bewegt sich mit Überschallgeschwindigkeit in festem Material und erodiert daher ausschließlich im Kontaktbereich von Jet- und Panzerungsmaterial. Der korrekte Detonationspunkt des Gefechtskopfes und der Abstand sind aus zwei Gründen für das optimale Eindringen kritisch:
- Wenn der HEAT-Gefechtskopf zu nahe an der Oberfläche eines Ziels detoniert wird, ist nicht genug Zeit für die vollständige Entwicklung des Partikelstroms. Aus diesem Grund haben die meisten modernen HEAT-Gefechtsköpfe so genannte Abstandshalter in Form einer verlängerten Nasenkappe oder Sonde vor dem Gefechtskopf. [notes 1]
- Die Entfernung ist kritisch, da der Strom nach und nach zerfällt eine kurze Strecke, in der Regel deutlich unter 2 Metern. Das Material der Strömung wird durch einen Kegel aus Metallfolienfutter gebildet, normalerweise aus Kupfer, obwohl im Zweiten Weltkrieg häufig duktile Eisen- und Zinnfolie verwendet wurde.
Der Schlüssel zur Wirksamkeit einer HEAT-Runde ist der Durchmesser des Gefechtskopfes. Wenn sich das Eindringen durch die Rüstung fortsetzt, nimmt die Breite des Lochs ab, was zu einer charakteristischen Penetration von Faust zu Finger führt, wobei die Größe des späteren Fingers von der Größe des Originals abhängt Faust . Im Allgemeinen könnten sehr frühe HEAT-Runden Rüstungen von 150% bis 250% ihres Durchmessers durchdringen, und diese Zahlen waren typisch für frühe Waffen, die im Zweiten Weltkrieg eingesetzt wurden. Seitdem hat die Durchdringung von HEAT-Runden relativ zu den Projektildurchmessern als Folge des verbesserten Auskleidungsmaterials und der Leistung des Metallstrahls stetig zugenommen. Einige moderne Beispiele behaupten Zahlen von bis zu 700%. [7]
Stabilisierung und Genauigkeit [ edit ]
HEAT-Sprengköpfe sind weniger effektiv, wenn sie sich drehen, und werden mit schnellerem Spin immer weniger effektiv. Dies wurde zu einer Herausforderung für Waffenkonstrukteure: Lange Zeit war das Drehen einer Granate die Standardmethode, um eine gute Genauigkeit zu erreichen, wie bei jeder anderen Waffe. Die Zentrifugalkraft einer sich drehenden Hülle verteilt jedoch den geladenen Strahl. Daher sind die meisten Hohlladungs-Geschosse flossenstabilisiert und nicht drallstabilisiert. [8]
In den letzten Jahren ist es möglich geworden, geformte Ladungen in drallstabilisierten Geschossen zu verwenden, indem ein entgegengesetzter Spin erzeugt wird auf dem Jet, so dass sich die beiden Drehungen aufheben und zu einem nicht rotierenden Jet führen. Dies geschieht entweder mit geriffelten Kupferlinern, die Erhöhungen aufweisen, oder indem der Liner so geformt wird, dass er eine kristalline Struktur aufweist, die dem Jet Spin verleiht. [9] [1945950] ]
Neben der Spinstabilisierung besteht ein weiteres Problem bei jeder Laufwaffe (dh einer Waffe) darin, dass eine Schale mit großem Durchmesser eine schlechtere Genauigkeit aufweist als eine Schale mit kleinem Durchmesser und gleichem Gewicht. Die Verringerung der Genauigkeit nimmt mit der Reichweite dramatisch zu. Paradoxerweise führt dies zu Situationen, in denen ein kinetisches panzerbrechendes Geschoss auf lange Distanz besser als ein HEAT-Geschoss verwendbar ist, obwohl dieses eine höhere Panzerpenetration aufweist. Um dies zu verdeutlichen: Ein stationärer sowjetischer T-62-Panzer, der eine (glatte Bohrung) Kanone aus einer Entfernung von 1000 Metern gegen ein Ziel mit 19 km / h abfeuert, hatte eine Trefferwahrscheinlichkeit von 70% in der ersten Runde beim Abfeuern eines kinetischen Geschosses . Unter den gleichen Bedingungen könnten 25% erwartet werden, wenn eine HEAT-Runde abgefeuert wird. [11] Dies beeinflusst den Kampf auf dem offenen Schlachtfeld mit langen Sichtlinien; Dieselbe T-62 könnte eine Trefferwahrscheinlichkeit von 70% in der ersten Runde erwarten, wenn HEAT-Runden auf 500 Meter auf das Ziel ausgeführt werden.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass, wenn sich der Gefechtskopf im Fass befindet, sein Durchmesser durch das Kaliber dieses Fasses übermäßig eingeschränkt wird. In Nicht-Geschützanwendungen, wenn HEAT-Gefechtsköpfe mit Raketen, Raketen, Bomben, Granaten oder Mörsern mit Zapfen versehen werden, ist die Größe des Gefechtskopfs nicht mehr ein begrenzender Faktor. In diesen Fällen scheinen HEAT-Gefechtsköpfe im Verhältnis zum Körper der Runde oft übergroß zu sein. Klassische Beispiele hierfür sind der deutsche Panzerfaust und die sowjetische RPG-7.
Varianten [ edit ]
Viele HEAT-bewaffnete Raketen haben heute zwei (oder mehr) separate Sprengköpfe (bezeichnet als Tandemladung) Wirksam gegen reaktive oder mehrschichtige Panzerungen. Der erste, kleinere Gefechtskopf leitet die reaktive Panzerung ein, während der zweite (oder andere) größere Gefechtskopf die darunterliegende Panzerung durchstößt. Dieser Ansatz erfordert eine hochentwickelte Zündelektronik, um die beiden Sprengköpfe in der richtigen Zeit auseinander zu setzen, und außerdem spezielle Barrieren zwischen den Sprengköpfen, um unerwünschte Interaktionen zu stoppen. Dies kostet sie mehr zu produzieren.
Die neuesten HEAT-Gefechtsköpfe, wie 3BK-31, verfügen über dreifache Ladungen: Die erste durchdringt die beabstandete Panzerung, die zweite die reaktiven oder ersten Panzerungsschichten und die dritte beendet die Durchdringung. Der Gesamtdurchdringungswert kann bis zu 800 Millimeter betragen. [12]
Einige Panzerabwehrwaffen enthalten eine Variante des Shaped-Charge-Konzepts, die je nach Quelle aufgerufen werden kann ein explosionsgeformter Penetrator (EFP), ein selbstschmiedendes Fragment (SFF), ein selbstschmiedendes Projektil (SEFOP), eine Plattenladung oder eine Ladung von Misznay Schardin (MS). Dieser Gefechtskopftyp nutzt die Wechselwirkung der Detonationswelle (n) und in geringerem Maße die Vortriebswirkung der Detonationsprodukte, um eine Schale oder Platte aus Metall (Eisen, Tantal usw.) zu einem kugelförmigen Geschoss aus Metall zu verformen geringes Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis und projizieren dieses auf das Ziel mit etwa zwei Kilometern pro Sekunde.
Die SFF ist von der reaktiven Panzerung der ersten Generation relativ unberührt, sie kann auch mehr als 1.000 Kegeldurchmesser (CDs) zurücklegen, bevor ihre Geschwindigkeit beim Durchdringen der Panzerung durch aerodynamischen Widerstand unwirksam wird oder das Ziel zum Problem wird. Die Auswirkung einer SFF verursacht normalerweise einen großen Durchmesser, jedoch ein relativ flaches Loch (relativ zu einer geformten Ladung) oder bestenfalls einige CDs. Wenn die SFF die Rüstung durchlöchert, kommt es zu erheblichen Schäden an der Hinterpanzerung (BAD, auch Hinterpanzerungseffekt (BAE) genannt). Das BAD wird hauptsächlich durch die Hochtemperatur- und Geschwindigkeitspanzerung und die Slug-Fragmente, die in den Innenraum injiziert werden, und durch den Aufprall verursachten Überdruck (Blast) verursacht.
Modernere SFF-Sprengkopf-Versionen können durch den Einsatz fortgeschrittener Initiierungsmodi auch Stäbe (gestreckte Geschosse), Multi-Slugs und gerippte Geschosse erzeugen, und dies zusätzlich zum Standard-Projektil mit kurzem L / D-Verhältnis. Die gedehnten Schnecken sind in der Lage, eine viel größere Rüstungstiefe zu durchdringen, was zu einem Verlust von BAD führt. Multi-Slugs besiegen besser Licht- und / oder Flächenziele, und die gerillten Geschosse haben die Genauigkeit erheblich verbessert. Die Verwendung dieses Gefechtskopftyps ist hauptsächlich auf leicht gepanzerte Bereiche von MBTs beschränkt, beispielsweise auf den oberen, Bauch- und hinteren gepanzerten Bereich. Es eignet sich gut für den Einsatz beim Angriff auf andere, weniger schwer gepanzerte Kampffahrzeuge (AFVs) und für die Verletzung von materiellen Zielen (Gebäude, Bunker, Brückenhalterungen usw.). Die neueren Stabgeschosse können gegen die stärker gepanzerten Bereiche von MBTs wirksam sein.
Waffen, die das SEFOP-Prinzip verwenden, wurden bereits im Kampf eingesetzt. Die intelligenten Submunitionen in der CBU-97-Cluster-Bombe, die von der US-Luftwaffe und der US-Marine im Irak-Krieg von 2003 eingesetzt wurde, verwendeten dieses Prinzip. Die US-Armee experimentiert angeblich mit präzisionsgeführten Artilleriegeschossen im Projekt SADARM (Seek And Destroy ARMor). . Es gibt auch verschiedene andere Geschosse (BONUS, DM 642) und Raketen-Submunitionen (Motiv-3M, DM 642) und Minen (MIFF, TMRP-6), die das SFF-Prinzip verwenden.
Da die Wirksamkeit von mit einem Schuss abgefeuerten HEAT-Runden durch zunehmend raffiniertere Panzertechniken gemindert oder sogar vernachlässigt wurde, ist eine Klasse von HEAT-Runden, die als hochexplosiver Panzerabwehr-Kombi (HEAT-MP) bezeichnet wird, mehr geworden Beliebt. Dies sind HEAT-Runden, die gegen ältere Panzer und leichte gepanzerte Fahrzeuge wirksam sind, aber Fragmentierung, Sprengung und Zündung verbessert haben. Dies gibt den Projektilen eine insgesamt vernünftige leichte Rüstung und einen Antipersonen- / Materialeffekt, so dass sie anstelle von konventionellen hochexplosiven Geschossen gegen Infanterie- und andere Schlachtfeldziele eingesetzt werden können. Dies reduziert die Gesamtzahl der Runden, die für verschiedene Rollen getragen werden müssen, was für moderne Panzer wie die M1 Abrams aufgrund der Größe ihrer 120-Millimeter-Runden besonders wichtig ist. Der M1A1 / M1A2-Panzer kann nur 40 Schuss für seine 120-mm-M256-Waffe tragen - der M60A3-Patton-Panzer (der Vorgänger von Abrams) hatte 63 Runden für seine 105-mm-M68-Waffe (4,1 Zoll). Dieser Effekt wird durch die höhere Trefferquote der Abrams in der ersten Runde mit einem verbesserten Feuerleitsystem im Vergleich zum M60 verringert. Das häufige Auftanken, das für die brennstoffhungrige Turbine des Abrams erforderlich ist, macht auch die gleichzeitige Nachlieferung von Waffen zu einer geringen Belastung.
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