Innenballistik und Detonik

Im Bereich Verteidigungs- und Explosivstoffforschung liegen die Arbeitsschwerpunkte auf der Umsetzung von Explosivstoffen – beginnend von der Charakterisierung und Qualifikation über die Modellierung und Simulation bis hin zur Systementwicklung.

Die Modellierung und Simulation versucht durch eine vereinfachte chemisch-physikalische Beschreibung das Verhalten der untersuchten energetischen Systeme zu  verstehen und auf dieser Basis Vorhersagen zu treffen. Daraus ergeben sich ein vertieftes Systemverständnis und die Möglichkeit das System für gewünschte Applikationen anzupassen. Des Weiteren werden durch spezielle Auswertemodelle die experimentellen Arbeiten der Qualifikation und Charakterisierung unterstützt und so auch nicht direkt messbare physikalische Größen zugänglich gemacht. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten der Systembeschreibung und Charakterisierung.

Leistungsangebot

• Die Modellierung von Anzündung-, Reaktions- und Abstrahlungsverhalten bei der Umsetzung energetischer Materialien
• Modellierung partikulärer reaktiver Systeme, wie Thermite, Raketenfesttreibstoffe
• Modellierung und Simulation des systemnahen Umsetzungsverhaltens von Treib- und Explosivstoffen mit Schwerpunkt Innenballistik
• Entwicklung und Umsetzung von Auswertemodellen für Abbranduntersuchungen
• Entwicklung von maßgeschneiderter Software für ballistische Anwendungen

Ein zentrales Arbeitsgebiet ist die Charakterisierung der Umsetzungs- und Leistungseigenschaften, die Durchführung von Sicherheitsuntersuchungen an Treib- und Explosivstoffen und Systemen. Neben standardisierten Tests werden dazu speziell an die Fragestellung angepasste Versuchsaufbauten und Messtechnikadaptionen in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickelt und realisiert.

Leistungsangebot

• Spektroskopie an Verbrennungsprozessen
• Experimentelle innenballistische Charakterisierung der Umsetzungseigenschaften von Treib- und Explosivstoffen
• Charakterisierung von Sprengladungen im Sprengkessel und –bunker bzw. Freifeld im Hinblick auf Leistung und Empfindlichkeit
• Reaktionskontrolle und Qualitätsmanagement von energetischen Materialien

Ergebnisse aus der Grundlagencharakterisierung, der Modellierung und der Simulation bilden die Basis für die anwendungsspezifische Auslegung, Dimensionierung und Fertigung von energetischen Systemen und Systemkomponenten. Die Leistungscharakterisierung der Systeme erfolgt mit Hilfe ausgefeilter Messverfahren entweder anhand vorgegebener Prüfungen oder kundenspezifische Tests.

Leistungsangebot

• Entwicklung, Charakterisierung und Test pyrotechnischer Sätze
• Erforschung neuer flüssiger, gelförmiger und fester Raketentreibstoffe für zivile und wehrtechnische Anwendungen
• Erforschung von reaktiven Metallmultischichtsystemen für wehrtechnische Applikationen
• Nicht-letale Wirkmittel - basierend auf kinetischer, akustischer, chemischer oder mechanischer Wirkung
• Umformtechniken auf Gasgeneratorbasis

Die Infrastruktur ermöglicht Untersuchungen vom Labormaßstab bis in den Kilogrammbereich. Dabei stehen zum Beispiel Sprengbunker (bis 2 kg TNT Äquivalent), Schießkanal (mit 100 m Länge), Raketenprüfstand (bis 200 kN Schub), Freigelände und eigensichere Teststände unterschiedlicher Ausstattung zur Verfügung. Genutzt werden sie insbesondere auch zur Simulation von Fehlerfällen und der Erfassung von „worst-case“ Szenarien.

• Optische und Ballistische Druckbomben
• Hochgeschwindigkeitskamerasysteme
• Schnelle Spektroskopie von UV bis MIR und Raman
• Schnelle Messdatenerfassung (u.a. Druck, Schub, Temperatur)
• Kurz- und Langwaffen, Gasdruckmesser
• Sprengkessel