Weten & Tech

Mans En Garde: HEAT

01-10-2011 13:00

 

HEAT staat voor High Explosive Anti Tank. Een andere benaming is shaped charge of in goed Nederlands holle lading, wat de inhoud redelijk omschrijft. Een explosief dat gebruik maakt van het Monroe-effect waarbij een holte in de springstof de explosieve krachten focust in de open ruimte en wat daar achter zit. Dit effect werd door Charles Monroe al in 1888 ontdekt, maar vond pas in de Tweede Wereldoorlog toepassingen in granaten en raketkoppen. Met de Amerikaanse Bazooka, Duitse Panzerfaust en Britse PIAT als bekendste voorbeelden. De in 1961 geïntroduceerde Russische RPG-7 is het meest populaire naoorlogse wapen dat gebruik maakt van projectielen met een holle lading. Versies hiervan worden nog steeds gemaakt hoewel fabrikanten als Bazalt liever hebben dat u eens wat hogere nummers aanschaft. Zo’n RPG-29 bijvoorbeeld. Of hun laatste, de RPG-32.

105 mm HEAT granaat met huls (foto: wiki, upload van David.Monniaux)

 

Eenvoudige HEAT projectielen bestaan uit een omhulsel waarin de springstof achterin, in een conische open vorm is aangebracht. De springstofconus wordt meestal bekleed met een koperlegering. Koper heeft de eigenaardige eigenschap om onder hoge druk en temperatuur bij de gefocuste explosie (shaped) een vast metaal met vloeibare eigenschappen te worden. De explosie van de springstof achter de conische bekleding vormt van het koper een projectiel dat -hoewel relatief zacht en grof gevormd- een dusdanig hoge snelheid ontwikkelt (10-20 km/sec) dat het zeer dikke pantserplaten kan doordringen. Een beetje zichzelf serieus nemend HEAT projectiel penetreert zes keer zijn eigen diameter (kaliber) aan gerold homogeen pantserstaal (RHA).

De truc is dat de snelheid van het gevormde koperprojectiel veel hoger is dan de geluidssnelheid door het pantserstaal, wat ± 5000 m/sec bedraagt. De atomen rammelende schokgolf en fysieke penetratie (druk, temperatuur, wrijving) van het koperprojectiel ‘slijten’ het pantserstaal sneller weg dan het koperen projectiel zelf, waarin de atomen achter de slijtende neus vanwege de 10-20 km/sec snelheid nog niet ‘weten’ dat er iets aan de hand is. Ook de geluidssnelheid in koper is met 3900 m/sec lager dan die van staal. Een knap ingewikkeld verhaal. Zelfs een shaped charge expert noemde het eens ‘black magic’. Het werkt, maar hoe precies?

Van de ‘onvermijdelijke’ RPG-7..

..tot een stuk verder in het ‘alfabet’, de RPG-29 (foto’s: world.guns.ru)

 

De beschreven eenvoudige HEAT projectielen doen het minder goed tegen een gelaagde pantsering met holle ruimten of een meerlaags composietpantser. Deze pantseringen remmen en-of verstoren de penetratie en schokgolf van het gevormde koperprojectiel beter dan RHA. HEAT ladingen hebben bovendien ruimte nodig voor een optimale vorming van het shaped charge sub-projectiel. Reden waarom sommige HEAT projectielen een buisvormige probe voorop hebben om deze afstand te garanderen. Een plaat of scherm (SLAT pantser) op enige afstand van het hoofdpantser laat het vormingsproces te vroeg plaatsvinden, buigt het af of beschadigd de ontsteker (draadscherm). Eventueel aangebracht ERA (Explosive Reactive Armour) verstoort de vorming en penetratie met een tegenexplosie. In een tandem HEAT-projectiel zit er voor de hoofdlading een kleinere shaped charge om dergelijk ERA of SLAT pantser uit te schakelen voor de hoofdlading detoneert. Een andere manier van valsspelen is om van boven aan te vallen waar het pantser dun is.

De Amerikaanse FGM-148 Javelin is er een die van boven kan aanvallen. De Israëlische Gill, ook bij Nederland in gebruik, kan dit eveneens. Beide systemen maken gebruik van doelzoekende infraroodgeleiding en zijn fire-and-forget. Wel zwaarder en minder draagbaar dan de alomtegenwoordige RPG-7, maar veel accurater en effectief tot zo’n 2500 meter. De RPG-7 voorlader met insteek-raketprojectielen mist zijn doel soms al op honderd meter afstand.

FGM-148 Javelin (foto: wiki-US Army, upload van ZStoler)

Carl-Gustaf M4 (foto: Saab Group)
Carl-Gustaf M4

 

In de tijd dat RPG-7s vanuit het Oosten werden gevreesd, was de Zweedse 84 mm M2 Carl-Gustaf een westerse tegenhanger, waar modernere versies met verbeterde projectielen nog steeds van in gebruik zijn. Onder andere bij de Amerikaanse strijdkrachten. De oudere M2 -talloze Nederlandse zandhazen zeulden ermee- was met circa 14 kilo een zwaar kanon. Letterlijk. Zij het, zoals dat heet, een ‘terugstootloze vuurmond’ (TLV). Een met een gedraaide loop voorzien van trekken en velden. Dit stabiliseert de HEAT granaten beter dan de vinnen op Iwans RPG, en maakt raak schieten tot vijfhonderd meter mogelijk om ter plekke tot zo’n veertig centimeter pantserstaal te penetreren.

De Carl-Gustaf M3 (10 kilo) van de Saab Group is een modernere versie. Nieuwe antitank granaattypen, uit een breder munitie spectrum, geven het wapen een grotere dracht en meer penetratievermogen. De Saab Group introduceerde in 2014 ook de M4, die met minder dan 7 kilo een stuk prettiger draagbaar is dan de M2. Ondanks de optie van geavanceerde richtmiddelen, wel nog steeds een wapen dat ongeleide projectielen verschiet.

In geleide soorten kan de Saab Group eveneens voorzien. Net als in lichtere en simpelere antitank wapens. Bijvoorbeeld de ‘wegwerp’ AT4 serie. Een wapen dat in tegenstelling tot een ander wapen uit een ander arsenaal van de Saab Group wel door Nederland is aangeschaft. Over dit niet aangeschafte wapen zullen we het verder maar niet hebben.

 

(Titelfoto: Panzerfaust. Foto: wiki, upload van Balcer)