DE102007037738A1

DE102007037738A1 - Geschoss mit einem Führungskäfig und Pusherplatte mit beschleunigungsoptimierter Öffnung

Info

Publication number: DE102007037738A1
Application number: DE102007037738A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heitmann
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-12
Also published as: KR20100065320A; EP2176620A1; KR101364847B1; ATE484725T1; EP2176620B1; US8250988B2; WO2009018905A1; DE502008001551D1; US20110197780A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein unterkalibriges Geschoss (1; 1'), insbesondere für ein Pfeilgeschoss (2; 2'), mit einem widerstandsstabilisierenden, konisch ausgebildeten Leitwerk (4; 4') mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5), wobei ein Führungskäfig (7; 7') im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist, in dem heckseitig ein mit dem Führungskäfig (7) verbundenes Treibelement (8; 80) eingebunden ist. Um zu erreichen, dass das Treibelement (8; 80) einfach herstellbar ist und der Führungskäfig (7; 7') ein geringeres Gewicht aufweist als vergleichbare bekannte Treibkäfige, schlägt die Erfindung vor, das Treibelement (8; 80) im Wesentlichen lediglich als eine sich quer zur Längsachse (9) des Führungskäfigs (7) erstreckende scheibenförmige Metallplatte auszubilden, die randseitig in einer ringnutenförmigen Ausnehmung (10) der Innenwand des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Führungskäfigs (7) gelagert ist, wobei die scheibenförmige Metallplatte (8; 8') ein zentrales Durchgangsloch (11) besitzt, dessen Durchmesser (12) möglichst groß, aber kleiner als der maximale Durchmesser (13) der kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5) des Leitwerkes (4; 4') ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss, insbesondere ein unterkalibriges Pfeilgeschoss, mit einem widerstandsstabilisierenden, konisch ausgebildeten Leitwerk mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung.
Unterkalibrige Geschosse weisen in der Praxis einen Treibkäfig zum Ziehen des Geschosses durch das Waffenrohr und damit zur Kraftübertragung vom Treibkäfig auf das Geschoss auf.
Ein derartiger Treibkäfig ist beispielsweise aus der DE 43 30 417 C2 bekannt. Er umfasst einen segmentierten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Führungskäfig und ein heckseitig an dem Führungskäfig angeordnetes Treibelement. Das Treibelement wird dabei durch eine Metallplatte gebildet, die im wesentlichen die Kontur der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des Leitwerkes besitzt und ein relativ kleines Durchgangsloch aufweist, um den durch Druck initiierbaren, heckseitig in dem Geschoß angeordneten Leuchtspursatz beim Abschuss des Geschosses zu zünden.
Nachteilig bei diesem bekannten Treibkäfig sind die relativ aufwendige Herstellung des Treibelementes sowie das hohe Gewicht (und damit der hohe Totlastanteil) dieses Treibelementes.
Aus der DE 37 35 481 A1 ist ferner ein unterkalibriges Pfeilgeschoß mit einem als Vollkegel ausgebildeten Endbereich bekannt, das in einem Treibkäfig angeordnet ist, der heckseitig eine massive, scheibenförmige Metallplatte als Treibelement enthält. Diese Metallplatte ist in einen segmentierten, zylinderförmig ausgebildeten Führungskäfig eingeschraubt.
Auch dieses bekannte Treibelement weist ein hohes Gewicht auf und erfordert zur Verbindung mit dem Führungskäfig einen relativ hohen Montageaufwand.
Aus der DE 33 18 972 A1 ist schließlich ein Treibkäfig für ein unterkalibriges Drallgeschoß bekannt, der einen Führungskäfig und ein mit diesem verbundenes, becherförmig ausgebildetes Treibelement umfasst. Dabei weist der Boden des Treibelementes eine relativ dicke Wandstärke auf und besitzt eine Durchgangsbohrung, so dass die Treibgase beim Abschuss der entsprechenden Munition auch direkt auf die rückseitige ebene Stirnfläche des Geschosses wirken können. Die Seitenwände des Treibelementes erstrecken sich über mehr als 20% der Länge des gesamten Drallgeschosses. Auch dieses becherförmige Treibelement ist relativ aufwendig herzustellen und besitzt ein hohes Gewicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, bei dem das Treibelement einfach herzustellen ist und ein geringeres Gewicht aufweist als vergleichbare bekannte Treibkäfige.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, dass ein Treibelement hinter dem Geschoss angeordnet wird, welches konstruktiv derart gestaltet ist, dass es das Geschoss durch ein Waffenrohr oder -lauf schiebt und nicht wie bekannt, durch einen Treibkäfig aus dem Waffenrohr gezogen wird. Das Treibelement ist lediglich als eine sich quer zur Längsachse eines nur als Führungskäfig fungierenden Käfig erstreckende scheibenförmige vorzugsweise Metallplatte ausgebildet, die randseitig in einer ringnutenförmigen Ausnehmung der Innenwand des Führungskäfigs gelagert ist, wobei die scheibenförmige Metallplatte ein zentrales Durchgangsloch besitzt, dessen Durchmesser möglichst groß, aber kleiner als der maximale Durchmesser des Innenkegels der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des Leitwerkes ist. Die Einbindung einer derart aufgebauten Pusherplatte nutzt den Gasdruck für die Beschleunigung des Geschosses zusätzlich zur Platte und treibt das Geschoss durch das Waffenrohr. Der Führungskäfig hat dadurch nur noch die Funktion der Führung des Unterkalibergeschosses und kann leichter gestaltet werden, als herkömmliche Treibkäfige. Insbesondere bei Übungsgeschossen hat dies zur Folge, dass leichtere Übungsgeschosse angeboten werden können.
Ein derartiges, als separate Ringscheibe ausgebildetes Treibelement ist einfach herzustellen und weist ein geringes Gewicht auf. Außerdem lässt es sich, insbesondere bei Verwendung eines aus Kunststoff bestehenden Führungskäfigs, durch Umspritzen seines Randes, mit dem bei der Herstellung des Führungskäfigs verwendeten Materials, mit diesem auf einfache Weise verbinden. Das möglichst große Durchgangsloch in der Ringscheibe bewirkt, dass die Gasdruckkräfte auf eine wesentlich größere Fläche des Kegelleitwerkes wirken, als wenn sie lediglich nur auf eine geschlossene scheibenförmige Metallplatte wirken würden.
Sofern als Leitwerk ein Schlitzkegelleitwerk verwendet wird, bei dem randseitig schräge nutenförmige Schlitze eingebracht sind, um dem Geschoss nach dem Abschuss einen gewissen Ausgleichsdrall aufzuprägen, ist der Durchmesser des Durchgangsloches der scheibenförmigen Metallplatte derart zu wählen, dass er kleiner ist als der maximale Durchmesser der nicht mit Schlitzen versehenen kegelstumpfförmigen Ausnehmung des Leitwerkes. Dadurch wird vermieden, dass beim Abschuss des Treibkäfiggeschosses Treibladungsgase seitlich durch die nutenförmigen Schlitze entweichen können.
Um eine gute Zentrierung des unterkalibrigen Geschosses sicherzustellen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die scheibenförmige Metallplatte auf ihrer dem Leitwerk des entsprechenden Geschosses zugewandten Seite eine Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes aufweist.
Die scheibenförmige Metallplatte kann vorzugsweise aus einem Leichtmetall, beispielsweise einer Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung, aber auch aus Stahl bestehen. Sie kann sowohl zur Beschleunigung von unterkalibrigen Gefechtsgeschossen als auch zur Beschleunigung unterkalibriger Übungsgeschossen eingesetzt werden.
Bei Geschossen, bei denen der Führungskäfig über einen Hülsendeckel mit der Hülse des Antriebsteiles verbunden ist, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die scheibenförmige Metallplatte heckseitig einen rohrförmigen Ansatz zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Hülsendeckel aufweist, wobei der Ansatz mit dem Material des Hülsendeckels umspritzt wird.
Vorgeschlagen wird eine Art Pusherplatte mit beschleunigungsoptimierter Öffnung.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1 und 2 Längsschnitte durch zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Treibkäfige mit darin angeordneten Pfeilgeschossen.
In 1 ist mit 1 ein Geschoss bezeichnet, bei dem es sich beispielsweise um ein 120 mm Übungsgeschoss handelt, welches aus einer Panzerkanone verschießbar ist. Das Geschoss umfasst ein unterkalibriges Pfeilgeschoss 2, beispielsweise aus Stahl, und einen das Pfeilgeschoss 2 teilweise umschließenden Käfig 7. Das Pfeilgeschoss 2 weist heckseitig ein konisch ausgebildetes Leitwerk (Kegelleitwerk) 4 mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung 5 auf. Außerdem befindet sich in dem heckseitigen Endbereich des Pfeilgeschosses 2 ein Leuchtspursatz 6, der bevorzugt eingeklebt wird.
Der Käfig 7 als Führungskäfig des Geschosses 1 setzt sich im Wesentlichen aus einem aus zwei Halbschalen (Segmenten) bestehenden, im Wesentlichen hohlzylindrischen, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff zusammen. Heckseitig von dem Führungskäfig 7 befindet sich ein Vom Führungskäfig umschlossenes Treibelement 8. Das Treibelement 8 wird durch eine sich quer zur Längsachse 9 des Führungskäfigs 7 (und damit auch des Pfeilgeschosses 2) erstreckende scheibenförmige Metallplatte (beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung) gebildet. Das Treibelement 8 ist, beispielsweise durch Umspritzen mit dem Material des Führungskäfigs 7, randseitig in einer ringnutenförmigen Ausnehmung 10 des Führungskäfigs 7 gelagert.
Das scheibenförmige Treibelement 8 besitzt ein zentrales Durchgangsloch 11, dessen Durchmesser 12 möglichst groß, aber kleiner als der maximale Durchmesser 13 der kegelstumpfförmigen Ausnehmung 5 des Leitwerkes 4 ist.
Wie 1 entnehmbar ist, weist das scheibenförmige Treibelement 8 auf ihrer dem Leitwerk 4 des Pfeilgeschosses 2 zugewandten Seite eine Ausnehmung 14 zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes 4 auf.
Nach Abschuss des Treibkäfiggeschosses 1 drücken die sich in dem entsprechenden Waffenrohr ausbildenden Treibladungsgase auf das scheibenförmige Treibelement 8 so wie auf die Innenwände des Kegelleitwerkes 4, so dass das Pfeilgeschoß 2 sowohl indirekt über das Treibelement 8 als auch direkt durch die auf die Innenwände des Leitwerkes 4 wirkenden Treibladungsgase beschleunigt wird.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Geschosses 1 mit erfindungsgemäßem Führungskäfig 7' dargestellt. Dabei sind für die Bauteile, welche die gleichen Funktionen erfüllen sollen wie die Bauteile des in 1 dargestellten Ausführungsbeispieles, die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
Wie 2 entnehmbar ist, weist das dort mit dem Bezugszeichen 80 gekennzeichnete Treibelement heckseitig an der scheibenförmigen Metallplatte 8' einen rohrförmigen Ansatz 15 auf. An diesem Ansatz 15 ist ein aus Kunststoff oder Gummi bestehender Hülsendeckel 16 angespritzt, der bei der Montage des vorgefertigten Treibkäfiggeschosses 1' mit dem Hülsenmantel eines nicht dargestellten Geschossantriebsteil in an sich bekannter Weise verbunden wird.
Mit dem Bezugszeichen 17 sind außerdem nutenförmige Schlitze gekennzeichnet, welche außenseitig in den Rand des Kegelleitwerkes 4' eingebracht sind, um beim Flug des Pfeilgeschosses 2' einen Ausgleichsdrall zu erzeugen. Allerdings erstrecken sich diese Schlitze 17 nicht bis in die kegelstumpfförmige Ausnehmung 5 hinein, so dass der Durchmesser 12 des Durchgangsloches 11 durch diese Schlitze 17 nicht beeinflusst wird.

1, 1': Geschoss
2, 2': Geschoss, Pfeilgeschoss
4, 4': Leitwerk, Kegelleitwerk
5: kegelstumpfförmige Ausnehmung
6: Leuchtspursatz
7, 7': Führungskäfig
8: Treibelement, Metallplatte
8': Metallplatte
9: Längsachse
10: ringnutenförmige Ausnehmung
11: Durchgangsloch
12: Durchmesser (Durchgangsloch)
13: maximale Durchmesser (kegelstumpfförmige Ausnehmung)
14: Ausnehmung
15: Ansatz
16: Hülsendeckel
17: Schlitz
80: Treibelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4330417 C2 [0003]
- DE 3735481 A1 [0005]
- DE 3318972 A1 [0007]

Claims

Unterkalibriges Geschoss (1; 1'), insbesondere für ein Pfeilgeschoss (2, 2'), mit einem widerstandsstabilisierenden, konisch ausgebildeten Leitwerk (4; 4') mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5), mit den Merkmalen: a) das Geschoss (1, 1') umfasst einen segmentierten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Führungskäfig (7) und ein heckseitig mit dem Führungskäfig (7) verbundenes Treibelement (8; 80); b) das Treibelement (8; 80) ist im wesentlichen als eine sich quer zur Längsachse (9) des Treibkäfigs (3; 3') erstreckende scheibenförmige Metallplatte ausgebildet, die randseitig in einer ringnutenförmigen Ausnehmung (10) der Innenwand des Führungskäfigs (7) gelagert ist; c) das Treibelement (8; 8') besitzt ein zentrales Durchgangsloch (11), dessen Durchmesser (12) möglichst groß, aber kleiner als der maximale Durchmesser (13) der kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5) des Leitwerkes (4) ist.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines als Schlitzkegelleitwerk ausgebildeten Leitwerkes (4') der Durchmesser (12) des Durchgangsloches (11) das scheibenförmigen Treibelement (8') kleiner ist als der maximale Durchmesser des nicht mit Schlitzen versehenen Bereiches der kegelstumpfförmigen Ausnehmung (5) des Leitwerkes (4).
Geschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Treibelement (8; 8') auf ihrer dem Leitwerk (4; 4') des entsprechenden Geschosses zugewandten Seite eine Ausnehmung (14) zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes (4; 4') aufweist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Treibelement (8; 8') aus einem Leichtmetall besteht.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Führungskäfig (7) aus Kunststoff, vorzugsweise aus faserverstärktem Polyamid, besteht.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Treibelement (8') heckseitig einen rohrförmigen Ansatz (15) zur kraftschlüssigen Verbindung mit einem Hülsendeckel (16) zur Verbindung des Treibkäfigs (3') mit einem Geschoßantriebsteil aufweist.