Verbundpanzerung

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Eine Verbundpanzerung ist eine Panzerung, die aus verschiedenen Schichten von Materialien besteht. Sie soll einen möglichst weitreichenden Schutz gegen verschiedene Angriffsformen gewährleisten, darunter:

Hohlladung: ein speziell geformter Sprengkopf bildet einen Metallstachel hoher Geschwindigkeit (> 10 km/s)
Wuchtgeschoss: ein langer, dünner Metallpfeil mit Hyperschallgeschwindigkeit (1200 - 1700 m/s)
Quetschkopf: eine breit aufliegende hochbrisante Ladung erzeugt Schockwellen, die Metallsplitter an der Innenseite des Fahrzeuges ablösen
Neutronenbombe: eine Wasserstoffbombe, die intensive Neutronenstrahlung frei setzt, die Panzerstahl durchdringen und die Besatzung töten

Dazu werden in die Verbundpanzerung verschiedene Materialien eingearbeitet.

[Bearbeiten] Panzerstahl

Beim Panzerstahl handelt es sich um Stahl, der sowohl hohe Zähigkeit (gegen Rissbildung) als auch Härte (hoher Eindringwiderstand) aufweisen soll. Dies wird durch die Verwendung von Legierungsbestandteilen wie Mangan, Molybdän, Vanadium, Chrom, Nickel etc. sowie Einlagerung von Kohlenstoff Zementit und Stickstoff erreicht, wobei die genaue Zusammensetzung ein von den Militärs streng gehütetes Geheimnis bleibt. Panzerstahl ist immer noch das Material erster Wahl, da es im Vergleich zu anderen Materialien leicht und billig herzustellen und zu verarbeiten ist. Panzerstahl alleine ist jedoch den immer effektiveren Waffen nicht gewachsen. In den sechziger Jahren waren Hohlladungsgeschosse in der Lage, 500 mm Panzerstahl durchzustoßen; seit dem Jahre 2000 bietet selbst ein Meter Panzerstahl keinen ausreichenden Schutz mehr. Moderne Wuchtgeschosse, die mit einer 120 mm Kanone verschossen werden, durchschlagen 250 - 1.000 mm Panzerstahl.

Beim Quetschkopf ist Panzerstahl ineffektiv, da die Panzerung nicht durchdrungen werden soll. Stattdessen ist das Material selbst eine Gefahrenquelle: Der Quetschkopf löst durch seine Schockwelle Metallsplitter hoher Geschwindigkeit (sogenannte Flakes) von der Innenseite der Panzerung ab.

[Bearbeiten] Abgereichertes Uran

Die Wirkung der Wuchtgeschosse beruht darauf, dass die Eindringtiefe mit der Wurzel des Dichteverhältnisses von Geschoss und Panzerung zunimmt. Deshalb verwendet man abgereichertes Uran (Dichte: etwa 19 000 kg/m³) bzw. Wolframcarbid (16 000 kg/m³) als Geschossmaterial, was die Eindringtiefe um den Faktor 1,56 gegenüber Stahl (Dichte etwa 7850 kg/m³) erhöht. Bei Verwendung von abgereichertem Uran als Panzerungsmaterial wird dieser Vorteil aufgehoben und die Eindringtiefe von Wuchtgeschossen verringert.

Die Verwendung hat jedoch den dementsprechenden Nachteil, das die Panzerung bei gleicher Plattenstärke mehr als das Doppelte wiegt. Deshalb eignen sich Materialien mit hoher Dichte hauptsächlich für Stellen, die als gefährdetes Angriffsziel besonders zu schützen sind (z. B. Front).

[Bearbeiten] Titanlegierungen

Die Idee besteht darin, hochfeste Titanlegierungen wie Ti-Al6-V4 zu verwenden, die etwa die gleichen Festigkeitskennwerte wie Panzerstahl aufweisen. Der dann bestehende Gewichtsvorteil wird zur Erhöhung der Schichtdicke verwendet. Bei der Dichte von Titan (4450 kg/m³) entspräche das einer Erhöhung der Schichtdicke um den Faktor 1,7, während das Wuchtgeschoss durch das leichtere Material nur um das 1,3fache weiterkommt. Der Preis der Panzerung würde durch diesen Ansatz allerdings um das 10-20fache steigen.

[Bearbeiten] Keramik

Keramische Werkstoffe (Siliziumcarbid, Borcarbid) besitzen große Härte (Vickershärte 1800-3400 N/mm² im Vergleich zu 900 N/mm² bei maximal gehärtetem Stahl) und Druckfestigkeit und sind im Gegensatz zu Metallen spröde. Diese Eigenschaften machen den Einsatz gegen Hohlladungen und Wuchtgeschosse interessant. Die große Härte und Druckfestigkeit führt zum Aufweiten des Metallstachels bzw. des Metallpfeils und vermindern somit die effektive Eindringtiefe. Im Gegensatz zu Panzerstahl, der bei den hohen Drücken des Metallstachels einer Hohlladung ausweicht, reagiert Keramik mit Rissbildung. Körner der Keramik dringen in den Metallstachel ein oder werden vor dem Stachel komprimiert und hemmen soweit das Fortkommen weit effektiver als es Panzerstahl vermag.

Da die Keramiken teilweise auch als Neutronenabsorber bekannt sind, wurde vermutet, dass sie eventuell auch als Schutz gegen Neutronenbomben effektiv sein könnten. Andererseits ist die zu erwartende Intensität der Neutronenstrahlung so hoch, dass die notwendige Schicht für einen effektiven Schutz zu dick wird.

[Bearbeiten] Kompositwerkstoffe

Kompositwerkstoffe wie Fiberglas oder CFK haben eine geringe Dichte (geringeres Gewicht), gute Isolationseigenschaften gegen Hitze (Napalm) und Lärm und eignen sich deshalb neben Schichtmaterial für das Fahrgestell eines Panzers. Ein weiterer Vorteil ist das Wegfallen parasitärer Masse; parasitäre Masse nennt man die Verwendung von schwerem Panzerungsmaterial an Stellen mit geringem Schutzbedarf. Dieser Vorteil kann dazu verwendet werden, stärkere Panzerungen an anderen, gefährdeteren Stellen zu verwenden.

[Bearbeiten] Abdeckungen

Zum Schutz gegen Quetschkopfmunition wird zur Dämpfung der Schockwelle eine Schicht aus Fiberglas oder anderen schalldämmenden Stoffen in die Panzerung eingearbeitet. Eine andere Methode, die auch zum Aufrüsten alter Panzer verwendet werden kann, ist das Auskleiden der Innenseite des Panzers mit hochreißfesten Stoffen wie Kevlar. Durch diese relativ kostengünstigen und wirkungsvollen Maßnahmen wird Quetschkopfmunition kaum noch verwendet.