Panzerstahl

Eine Verbundpanzerung ist eine Panzerung, die aus verschiedenen Schichten von Materialien besteht. Sie soll einen möglichst weitreichenden Schutz gegen verschiedene Angriffsformen mit panzerbrechender Munition gewährleisten, darunter sind Hohlladungs- und Wuchtgeschosse, Quetschkopfmunition aber auch Neutronenbomben, das heißt eine Wasserstoffbombe die intensive Neutronenstrahlung freisetzt die Panzerstahl durchdringt und die Besatzung töten kann.

Dazu werden in die Verbundpanzerung verschiedene Materialien eingearbeitet. Erstmals kam die Verbundpanzerung beim sowjetischen T-64 Kampfpanzer zum Einsatz.

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 für eine Panzerung 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 Millimeter Panzerstahl zu durchstoßen; seit dem Jahre 2000 bietet selbst ein Meter Panzerstahl keinen ausreichenden Schutz mehr. Moderne Wuchtgeschosse, wie sie beispielsweise mit einer Rheinmetall 120-mm-Glattrohrkanone verschossen werden, durchschlagen auf 3 Kilometer Entfernung noch bis zu 1000 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, die die Besatzung verwunden oder töten oder den Panzer innen zerstören sollen.

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 (Uran) bzw. 1,43 (Wolframcarbid) gegenüber Stahl (Dichte etwa 7.850 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, dass 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).

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 allerdings um das 10- bis 20-fache steigen.

Keramik

Keramische Werkstoffe (Siliziumcarbid, Borcarbid, Bornitrid) besitzen große Härte (1800-3400 HV im Vergleich zu 900 HV 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.

Kompositwerkstoffe

Kompositwerkstoffe wie GFK 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.

Quarzsand

Silikate und feiner Quarzsand besitzt eine durchschlagsverringernde Wirkung gegen Hohlladungsgeschosse. Die Körner des Quarzsandes dringen in den Metallstachel ein oder werden vor dem Stachel komprimiert und hemmen so das Fortkommen weit effektiver als es Panzerstahl vermag. Auch kann die willkürliche Struktur des Quarzsandes die Geometrie des Stachels zerstören. Eine Verbundpanzerung mit Quarzsand kam erstmals beim sowjetischen T-64 zum Einsatz.

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. Aufgrund dieser relativ kostengünstigen und wirkungsvollen Maßnahmen wird Quetschkopfmunition kaum noch verwendet.

Quellen

Paul J Hazell: Modern Armour Material and Systems, Cranfield University, Shrivenham, Oxfordshire

Siehe auch

• Chobham-Panzerung
• Mexas