Det här självständiga arbetet inom militärteknik behandlar hur dagens tekniska tillämpningar avseende pansarvärnsrobotsystem kan möta en kvalificerad motståndare. Hotbilden med varnar- och motverkans-system medför att de tekniska och de stridstekniska kraven har förändrats för att både nå verkan samt överleva i stridsställning. Utifrån kända data och prestanda på både robotsystem samt varnar- och mot-verkanssystem har beräkningar gjorts för att studera tidsförhållanden i en duellsituation. Skillnaderna har tillsammans med tekniska specifikationer analyserats och diskuterats för att ge svar på studiens fråge-ställning: Vilka tekniska möjligheter och begränsningar har dagens pansarvärnsrobotsystem för att möta en kvalificerad motståndare med varnar- och motmedelsystem i svensk småbruten terräng? Resultatet visar på följande möjligheter och begränsningar:Den kvalificerade motståndaren har sensorer och motmedel med god förmåga att upptäcka och bekämpa pansarvärnsrobotsystem. Korta skjutavstånd (˂2 000 m), höga robotbanor, salvskjutning med robusta robotsystem vilka styrs autonomt, maskering och störning av motståndarens sensorer ger pansarvärnsro-botförbandet tekniska möjligheter att med framgång möta även en kvalificerad motståndare.

This master thesis treats the numerical simulation of shaped charge jets and its fragmentation process. Shaped charges is a method to concentrate the effect of an explosive charge and penetrate deeply into a target due to a the formation of a jet with great penetration capabilities. The jet's penetration capability is limited by the eventual axial breakup and an understanding of the fragmentation process is great importance.  A literature review on the existing methods for studying the fragmentation process is presented. A physical model and its governing equations are thereafter derived based on the review. A Lagrangian approach is used to model the jet and equations based on conservation laws coupled with a constitutive relationship yielding a system of nonlinear partial differential equations.  Moreover, an analysis of the well-posedness of a simplified problem is investigated and its derived conditions are consistent with the physically expected. The flight and initial breakup of the jet is then studied numerically by employing a method of lines. The implemented numerical model's stability is investigated empirically and the theoretically expected rate of convergence is confirmed. The theoretical conditions for well-posedness are also confirmed numerically.  The derived model and its implementation is tested for a real charge and its results are compared with and found consistent with more advanced simulations. Furthermore, the jets physical properties are also investigated and the existence of a critical wavelength is shown.  The resulting model and its implementation is capable of calculating position, velocity and geometry at fragmentation. It can also be used to investigate the calculated fragmentation's dependency on different parameters and constitutive equation. The numerical simulation can therefore be used to increase the understanding under which conditions the jet breakup and which material- and geometry properties that dominates the rate in the fragmentation process. Possible future use is also as the foundation of a tool that can be used to evaluate analytical models. / Detta masterexamensarbete behandlar numerisk simulering av riktad sprängverkans fragmenteringsprocess. Riktad sprängverkan är en metod för att koncentrera verkan från en sprängladdning och tränga in ett mål genom att en stråle med hög penetrationsförmåga bildas. Strålens penetrationsförmåga är begränsad av en förekommande axiell uppdelning, således är fragmentationsförloppet av stor betydelse.  En litteraturstudie om de existerande metoderna för att studera fragmenteringsförloppet presenteras. Utifrån studien erhålls en fysikalisk modell med korresponderande styrande ekvationer. En Lagrange formulering används för att modellera strålen och konserveringsekvationer i kombination med en konstitutiv ekvation leder till ett högre ordningens system av partiella differentialekvationer.  Vidare utförs en rättställdhetsanalys för ett förenklat problem och de härledda villkoren överensstämmer med det fysikaliskt väntade beteendet.  Strålens utsträckning och fragmentering simuleras sedan numeriskt genom att använda en semidiskretisering och lösa de uppkomna ordinära differentialekvationerna. Den numeriska lösningens stabilitet testas empiriskt och den teoretiska förväntade konvergensordningen bekräftas. De teoretiska rättställdhetsvillkoren testas även i den numeriska simuleringen och bekräftas.  Den härledda modellen och dess implementering testas även för en riktig laddning och resultaten jämförs och bedöms tillfredsställande med en mer avancerad simulering. Därtill undersöks hur stålens konstitutiva relation påverkar fragmenteringsprocessen och det påvisas även en kritisk våglängds existens. Den resulterande modellen och dess implementation kan beräkna strålens position, hastighet och geometri vid fragmentering. Vidare kan den användas för att för att undersöka hur olika parametrar samt konstitutiva ekvationers form påverkar den beräknade fragmenteringen. Eventuell framtida användning kan även vara grunden för ett verktyg som används för att undersöka analytiska metoder.  Ytterligare arbete inom fortsatt fragmentering skulle vara nödvändigt för en komplett formulering av fortsatt simulering och penetrationen av fragment.

Vid röjning av RSV-ammunition saknas idag adekvat beslutstöd för att dimensionera skadebegränsande åtgärder mot jetstrålens verkan. I uppsatsen vidareutvecklas en beräkningsmodell som författaren tidigare föreslagit. Syftet är att skapa ett verktyg som kan införas i ammunitionsröjningsverksamheten. Fullskaliga skjutförsök har genomförts för att klarlägga inverkan av förhållanden som är typiska vid ammunitionsröjning; en skyddskonstruktion byggd av sandsäckar och med ett långt detonationsavstånd till röjningsobjektet. Försöksresultatet visar att den grundläggande hydrodynamiska penetrationsteorin inte är användbar för dessa förhållanden. Vidare ger sandsäckskonstruktionen signifikant bättre skydd mot jetstrålen än en homogen grusbädd. Genom störningsanalys har känsligheten hos de enskilda parametrarna i beräkningsmodellen för verksamhetstypiska fel utretts. Härefter har Monte Carlo-simulering använts för att analysera den sammanlagda inverkan som dessa fel kan ge. Resultatet har legat till grund för att bestämma modellens säkerhetsmarginal. Militär nytta innebär att modellen skall kunna tillämpas fältmässigt, med korta tidsförhållanden och utan tillgång till avancerade beräkningshjälpmedel. Detta har lett fram till att ett enkelt diagram inkluderats i det kompletta dimensioneringsverktyget. Verktyget föreslås införas i regelverk och utbildningssystem för att avhjälpa den brist som råder idag. / During the clearance of shaped charge ammunition, explosive ordnance disposal (EOD) personnel lack adequate means for the design of protective measures against the jet. In this thesis a calculation model, previously suggested by the author, is developed further. The aim is to create a tool that can be applied to EOD operations. Full-scale experiments have been conducted to clarify the effects of conditions that are typical for EOD operations: protective measures built from sandbags with a long standoff distance to the ordnance. The results indicate that the hydrodynamic penetration theory is not suitable for these conditions. Furthermore, a sandbag construction provides significantly better protection against the jet than a homogeneous gravel construction. By disturbance analysis, the sensitivity of the individual parameters in the model is studied for typical errors. Subsequently, Monte Carlo simulation has been used to analyse the effect these errors can cause. The simulation results have then been the used to determine the model´s margin of safety. Military utility implies that it should be possible to use the model under field conditions, with limited time frames and without access to advanced calculating means. This has resulted in a simple diagram included in the comprehensive design tool. It is proposed that the tool is implemented in regulations and curricula in order to remedy today’s lack of decision support.

I arbetet görs en ansats att utveckla verktyg för dimensionering av skyddsåtgärder vid röjning av RSV-ammunition. Till skillnad mot övriga verkansformer så saknar ammunitionsröjaren idag beräkningsmodeller eller annat adekvat stöd för fastställande av maximalt riskområde respektive för dimensionering av skadebegränsande åtgärder vid röjning av ammunition innehållande riktad sprängverkan. Arbetets fokus utgår från den militära nyttan med ett sådant verktyg, då en anpassning till röjningsverksamhetens informationstillgång, tidsförhållanden, arbetsmetodik och tekniknivå är direkt avgörande för om ett verktyg kan anses ändamålsenligt eller ej. Resultatet utgörs av förslag på två kompletta verksamhetsanpassade verktyg. Det första i form av en beräkningsmodell för dimensionering av skadebegränsande åtgärder, vilken kombinerar RSV-strålens penetrationsförmåga med detonationsavståndets inverkan. Det andra verktyget är en enkel modell för bedömning av det maximala riskområde som en RSV-stråle kan ge upphov till, vilken baseras på det dimensionerande strålsegmentets ballistiska bana. / This thesis is an attempt to develop models for design of protective measures during clearance of shaped charge ammunition. Unlike for other hazards, the EOD personnel are lacking adequate means for the establishment of the maximum hazardous area and for the design of measures for hazard confinement against the shaped charge effect. The development of the models is based on the military utility, by consideration of the limited information availability, the short time frames, the working methods and the technology level that are characteristic for EOD operations. The result is a suggestion of two complete and adapted tools for the design of protective measures. The first tool is a model for the design of measures for hazard confinement, which combines the jet penetration depth with the influence of the stand-off distance. The second tool is a simple model for estimation of the maximum hazardous area generated by the shaped charge jet, which is based on the trajectory of the most critical jet segment.