DE2836963A1

DE2836963A1 - Munition-einheit fuer rohrwaffen

Info

Publication number: DE2836963A1
Application number: DE19782836963
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Bisping; Klaus 4156 Willich Gersbach; Rudolf Dipl.-Ing. 4044 Kaarst Romer; Peter Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Wallow
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1984-03-08
Also published as: FR2529319A1; NO151722C; US4444114A; IT7950003A0; GB2123121B; FR2529319B1; NL184131C; NO151722B; NL7906400A; US4542696A; GB2123121A; IT1120496B; DE2836963C2; NO792738L

Description

Akte R 688 Düsseldorf, den 22.8.1978 - Be/gro

Munition-Einheit für Rohrwaffen

Die Erfindung betrifft eine Munition-Einheit für Rohrwaffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Geschossen der vorerwähnten Art steht eine Steigerung der endballistischen Leistung im Vordergrund. Sie zu verwirklichen, müssen innerballistische Faktoren, Rohrstruktur und Ausbildung des Fluggeschosses unter Berücksichtigung ihrer gegenseitigen Wechselwirkung optimiert werden.

Unter anderem sollte in diesem Zusammenhang dem Treibspiegel nur ein möglichst geringer Anteil an der Gesamtmasse des Geschosses zugebilligt werden.

Bestrebungen der letztgenannten Art sind bekannt aus der US-PS 3 148 472. Sie beschreibt bei einem Fluggeschoß hohen Länge/Durchmesser-Verhältnisses einen Treibspiegel, welcher zum Verringern des Masseanteils aus Plastik gefertigt ist. Aus dem hierdurch bedingten großen Dichtunterschied zwischen Treibspiegel- und Fluggeschoßwerkstoff resultiert ein großer Unterschied der betreffenden Masseträgheiten beim Abschuß. Zum Vermeiden einer axialen Relativbewegung (Schlupf) zwischen

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Treibspiegel und Fluggeschoß im Rohr muß zwischen den betreffenden Teilen ein zuverlässiger Formschluß gewährleistet sein. Dieser soll nach der US-PS 3 148 472 durch einen einstückigen Treibspiegel verwirklicht werden, welcher im Gießverfahren bei gelenkter Abkühlung auf das Fluggeschoß aufgebracht wird. Der Treibspiegelwerkstoff greift dabei in einem Übertragungsbereich, in welchem hohe Scherkräfte auftreten, zwischen Vorsprünge auf oder in Ausnehmungen in der Oberfläche des Fluggeschosses. Zum sicheren Aufnehmen der Scherkräfte muß sich der Übertragungsbereich über eine ausreichende Kontaktfläche zwischen den beiden unterschiedlichen Werkstoffen ausdehnen. Da sich der Treibspiegel aber auch beim Verlassen des Rohres rasch und vollständig von dem Fluggeschoß trennen soll, ergeben sich aus seiner beschriebenen Ausbildung Schwierigkeiten. Ihnen zu begegnen, wird in der US-PS 3 148 472 unter anderem vorgeschlagen, über die Länge des Abschußrohres Bereiche erweiterten, zwischen solchen normalen Kalibers anzuordnen. Hierdurch sollen im Treibspiegelwerkstoff seinen anschließenden Zerfall begünstigende Pulsation-Spannungen erzeugt werden.

Die vorbeschriebenen, auf eine endballistische Leistungssteigerung abzielenden Maßnahmen sind nachteiligerweise sehr aufwendig. Dies trifft für die Gestaltung des Rohres sogar in doppelter Hinsicht zu, da durch sie zusätzlich dessen Verschleißanfälligkeit drastisch erhöht wird. Da Rohrverschleiß aber zu einem ballistischen Abgangsfehler mit ungenügender Treffgenauigkeit führt, bleibt eine beabsichtigte endballistische Leistungssteigerung wirkungslos.

Schließlich bleibt aus der US-PS 3 148 472 eine endballistische Leistungssteigerung durch Verstärken einer Treibladung unberücksichtigt. Als Unterbringungsmöglichkeit böte sich nur eine Vergrößerung des konventionellen Ladungsraumes an. Diese setzte aber neben einer nachteiligen Verlängerung der betreffenden

Munition-Einheit oder einer Vergrößerung des Durchmessers der Treibladungshülse weitere bauliche Veränderungen an der Rohrwaffe voraus. Ferner führte eine verstärkte Treibladung zu einem zusätzlichen Verschleiß des ohnehin bereits aufwendig gestalteten Rohres.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Munition-Einheit der eingangs beschriebenen Art unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten eine zuverlässige Steigerung der endballistischen Leistung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs' angegebene Erfindung gelöst.

Mit dem Vorverlegen der Außenkante der Gasdruckaufnahmefläche in nahe axiale Nachbarschaft der hinteren Kante der Anströmfläche sind vorteilhafterweise ein Gewinn an zusätzlichem Raum für die Treibladung ohne wesentliche Änderung des waffenseitigen Ladungsraumes und/oder Vergrößerung der Gesamtlänge der Munition-Einheit und ein zum Zentrieren im Rohr weit vor den Schwerpunkt des Fluggeschosses verlegter Angriff des axialen Treibgasdrucks verbunden. Ferner ergibt sich aus^vdem auf die Gasdruckaufnahmefläche auch radial wirkenden Treibgasdruck im Rohr ein zuverlässiger Formschluß im Übertragungsbereich zwischen Treibspiegel und Fluggeschoß.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigt, jeweils im seitlichen Aufriß nach einem Längsachsenschnitt,

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer sich bis über eine Außenkante einer Gasdruckaufnahmefläche hinaus erstreckenden Treibladungshülse, radialen Vorsprüngen im Bereich einer Innenkante der Gasdruckaufnahmefläche, einem Dichtüberzug und einem unterkalibrigen Stabilisierungsleitwerk,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausschnittweise mit einer modifizierten Dichtung,

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausschnittweise mit einer weiteren modifizierten Dichtung,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel ausschnittweise unter Weglassung einer Treibladungshülse und mit einem Treibspiegel ohne radiale Vorsprünge im Bereich der Innenkante der Gasdruckaufnahmefläche,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem sich über die Gasdruckaufnahmefläche axial erstreckenden Tre'ibladungspreßling und einem unterkalibrigen Stabilisierungsleitwerk,

Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel· mit einer sich axial bis zur Endkante einer Anströmfläche erstreckenden Treibladungshülse und mit einem kalibergleichen Stabilisierungsleitwerk,

Fig. 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel mit sich axial über die Länge der Gasdruckaufnahmefläche erstreckenden, radial über letztere vorspringenden Rippen und

Fig. 8 das fünfte Ausführungsbeispiel in einem Schnitt quer zur Längsachse nach der Linie VIII - VIII in Fig. 7.

In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile durchgehend mit den nämlichen Bezugszeichen versehen.

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Aus Gründen der Einfachheit und besseren Übersichtlichkeit sind verschiedene Einzelheiten nur im Zusammenhang mit dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben.

In Fig. 1 weist ein Fluggeschoß 1o großen Länge/Durchmesser-Verhältnisses mit einer Längsachse 11 an einem Penetrator 14 vorderseitig eine Spitze 12 und rückseitig ein Stabilisierungsleitwerk 15 auf. Ein im wesentlichen vor dem Schwerpunkt 17 des Fluggeschosses 1o befindlicher Teil des letzteren wird von einem Treibspiegel 2o umschlossen, welcher aus einer vorgebbaren Anzahl von Segmenten 21 gebildet wird. Der Treibspiegel 2o weist einen im wesentlichen kalibergleichen Teil mit einer kreiszylindrischen Umfangsflache 33, einer vorderseitigen Anströmflache 2 5 und einer rückseitigen Gasdruckaufnahmefläche 22 auf. Letztere erstreckt sich von einer vorderen Außenkante 23 bis zu einer hinteren Innenkante 24 und v/eist ein durchhängendes Profil auf. Die Anströmflache 2 5 erstreckt sich von einer vorderen Endkante 26, welche die Spitze 12 (oder in Fig. 4 einen Umfangsbereich 18) des Fluggeschosses 1o mit radialem Abstand umgreif t, ,,bis zu einer hinteren Kante 27, welche den Flugkörper 1o eng umschließt. Die Anströmfläche 2 5 bildet eine Stautasche, wobei sich eine rückwärtige Zone 27a entgegen einem Pfeil 13, welcher die Schußrichtung bezeichnet, über die hintere Kante 27 hinaus erstreckt. In einem Übertragungsbereich 16 zv/ischen dem Treibspiegel 2o und dem Fluggeschoß 1o, welcher sich zwischen den Kanten 27 und 24 erstreckt, sind nicht dargestellte, miteinander korrespondierende Unebenheiten, beispielsweise ein in das Fluggeschoß 1o eingeschnittenes Gewinde oder dergleichen, zum längsaxial wirkenden Formschluß zwischen dem Treibspiegel 2o und dem Fluggeschoß angeordnet. In der Nachbarschaft der Innenkante 24 weist der Treibspiegel 2o radial über die Gasdruckaufnahmefläche 22 vorstehende Vorsprünge 29 auf, deren freie Enden (s. Fig. 8) auf

einem kalibergleichen Kreisbogen 32 liegen. Eine Treibladungshülse 4o weist einen hinteren Bereich 41 eines einem Ladungsraum angepaßten Durchmessers und einen vorderen Teil 42 im wesentlichen rohrkalibergleichen Außendurchmessers auf. Der vordere Teil 42 erstreckt sich aus einem Bereich mit den VorSprüngen 29 bis in die Nachbarschaft der Außenkante 23 der Gasdruckaufnahmefläche 22. In der Nähe eines Hülsenbodens 44 ist ein das Stabilisierungsleitwerk 15 radial abstützendes Zentrierelement 43 angeordnet. Der hintere Teil 41 der Treibladungshülse 4o dien·*- der Aufnahme einer Treibladung 5o, während ein Raum 28, welcher sich über der Gasdruckaufnahmefläche 22 bis zu einer nicht näher bezeichneten Innenfläche des vorderen Teils 42 der Treibladungshülse 4o ausdehnt, einer Treibladungspartie 51 vorbehalten ist. Letztere dient über eine Erhöhung der Abschußenergie der Steigerung der endballistischen Leistung. Gemäß Fig. 1 weist die Gasdruckaufnahmefläche 22 einen Dichtüberzug 35 mit einer Dichtlippe 35' in der Nachbarschaft der Außenkante 23 auf.

In Fig. 2 sind im Bereich einer Stoßfuge 36 (s. Fig. 8) zwischen den Segmenten 21 des Tre^bspiegels 2o in einer Nut 37, welche sich im wesentlichen von der Außenkante 23 bis zur Innenkante 24 erstreckt, der Nut 37 angepaßte Dichtelemente 38 angeordnet.

Gemäß Fig. 3 weist der Treibspiegel 2o nur in einem nicht näher bezeichneten vorderen Stoßfugenbereich Dichtelemente 38 auf, welche sich im wesentlichen aus dem Übertragungsbereich 16 bis zur Umfangsflache 33 erstrecken.

Das vorbeschriebene erste Ausführungsbeispiel setzt voraus, daß eine zum Verschießen vorgesehene Rohrwaffe zwischen einem Ladungsraum und dem Kaliberteil des Rohres einen Übertragungsbereich aufweist, dessen lichter Durchmesser im wesentlichen

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mit dem Außendurchmesser des Teils 42 der Treibladungshülse 4o übereinstimmt. In diesem Fall übernimmt eine nicht näher bezeichnete Innenfläche des Teils 42 über die Länge des letzteren die Abstützung der radialen VorSprünge 29, um vom Beginn der Schußentwicklung an eine zusätzliche Sicherung des Formschlusses zwischen dem Fluggeschoß 1o und dem Treibspiegel 2o im Übertragungsbereich 16 zu gewährleisten.

Bei einem in Fig. 4 ausschnittweise dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist der Treibspiegel 2o im Bereich der Innenkante 24 der Gasdruckaufnahmefläche 22 keine radialen Vorsprünge auf. Im Bereich der Kante 27 (24) umschließt er den Umfangsbereich des Penetrators 14 mit einer Passfläche 36' (36"). Die in der Stoßfuge angeordnete Nut 37 zur Aufnahme des Dichtelements 38 erstreckt sich aus dem Bereich der Umfangsflache 33 bis in die Nachbarschaft der Passfläche 36". An letztere angrenzend ist ein Dichtring 39¹ angeordnet. Das Dichtelement 38 kann aus einem in die Nut 37 einzulegenden, aber auch in letztere eingieß- oder-spritzbaren Werkstoff bestehen. Der Endbereich der Nut 37 ist mit einem teilweise über die Umfangsf lache "33 vorstehenden O-Ring 39 verschlossen. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel· weist die Anströmfläche 25 keinen sich nach hinten über die Kante 27 hinaus erstreckenden Bereich 27a auf. Auch kann der Penetrator 14 mit seiner hier nicht dargestellten Spitze 12 eine von der Endkante 26 aufgespannte Kreisebene 26e durchstoßen.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Munition-Einheit für eine Rohrwaffe mit einem axial erweiterten Ladungsraum, dessen konische Übergangsfläche mit einer Konusfläche 46' der Hülse 4o korrespondiert. Die Umfangsfläche 33 des Treibspiegels 2o ist beim Laden von einer nicht dargestellten Innenfläche der Rohrwandung umschlossen.

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Zum Abstützen der freien Enden 3o der radialen Vorsprünge schon zu Beginn der Schußentwicklung ist ein kreiszylindrischer Ausgleichkörper vorgesehen, dessen Innendurchmesser kalibergleich ist. Er besteht vorteilhafterweise aus einem Treibladungspreßling 52 eines gegenüber der Treibladung 5o und 51 geringfügig trägeren Abbrandverhaltens, so daß er in der ersten Phase der Schußentwicklung die ihm zugewiesene Abstützaufgäbe erfüllen kann. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann jedem der radialen VorSprünge 29 jeweils ein schienenförmig gestalteter Treibladungspreßling entsprechend tragen Abbrandverhaltens zugeordnet sein.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 erstreckt sich eine Treibladungshülse 4o soweit axial über den Treibspiegel 21, daß ein Hülsenmund 45 die Kante 34 umschließt. Sie bietet damit dem Fluggeschoß 1o und dem Treibspiegel bei Lagerung, Transport und beim Laden bzw. Zuführen einen optimalen Schutz vor Beschädigung. Ihr Innendurchmesser ist kalibergleich und sie setzt bei der Rohrwaffe einen entsprechenden Ladungsraum voraus. Die Außenkanten 15' des Stabilisierungsleitwerks 15 werden von einem kalibergleichen Kreiszylinder umschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere für automatische Rohrwaffen. Bei einer nicht dargestellten Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels weist der Treibspiegel 2o keine radialen Vorsprünge 29 auf.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel (Fig. 7 und Fig. 8) unterscheidet sich von dem ersten, dritten und vierten im wesentlichen durch eine, axiale Erstreckung der radialen Vorsprünge zu Rippen 31 von der Innenkante 24 über die gesamte Gasdruckaufnahmefläche 22 bis zu deren Außenkante Wenn der Treibladungspreßling 52 aus Fertigungsgründen mehrteilig ausgebildet isI: und mithin ßtoßfugon 53 aufweist, empfiehlt es sich, letztere gegenüber den Stoßfugen 36 zwischen

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den Treibspiegelsegmenten 21 versetzt anzuordnen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Bei sämtlichen dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen der Munition-Einheit nach der Erfindung kann die Treibladungshülse 4o, wenigstens teilweise, verbrennbar ausgebildet sein. In geschlossenen Kampfräumen, beispielsweise im Innern eines Panzerturms, erweist sich ein hiermit verbundener Fortfall an raumbeanspruchendem Leergut als vorteilhaft.

Wie im Zusammenhang mit dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel dargestellt und/oder beschrieben, kann der jeweilige Treibspiegel 2o ohne radiale VorSprünge 29 oder Rippen 31 gestaltet sein, da infolge des auch radial auf die Gasdruckaufnahmefläche 22 wirkenden Treibgasdrucks ein erforderlicher Formschluß zwischen Fluggeschoß 1o und Treibspiegel 2o im gemeinschaftlichen Übertragungsbereich 16 gewährleistet ist. Vorteilhafterweise vereinfacht sich damit nicht nur eine jeweilige Fertigung, sondern es verringert sich auch der Masseanteil des Treibspiegels an der Masse des Geschosses, was zudem durch einen Raumgewinn zum Vergrößern des Raumes 28 für die zusätzliche Partie 51 bzw. 52 der Treibladung einer höheren Abschußenergie zur Steigerung der endballistischen Leistung des jeweiligen Fluggeschosses 1o zugute kommt.

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Claims

Akte R 688 Düsseldorf, den 22.8.1978 Be/gro

Patentansprüche

1j Munition-Einheit für Rohrwaffen, welche eine Treibladung, ein unterkalibriges, zur Pfeilstabilisierung ausgebildetes Fluggeschoß großen Länge/Durchmesser-Verhältnisses und einen abwerfbaren Treibspiegel umfaßt, welcher einen Übertragungsbereich zum Formschluß mit dem Fluggeschoß bis zum Abwurf nach dem Austritt aus dem Rohr und eine rückseitige Gasdruckaufnahmefläche mit einer in Schußrichtung vor dem Schwerpunkt des Fluggeschosses angeordneten, im wesentlichen kalibergleichen, kreisringförmigen Außenkante und einer Innenkante zur umschließenden Berührung mit einem Umfangsbereich des Fluggeschosses und eine vorderseitige Anströmfläche mit einer vorderen Endkante aufweist, welche die Umfangsflache des Fluggeschosses mit radialem Abstand umgreift und wobei sich der Übertragungsbereich im wesentlichen aus einer eng vorgebbaren Nachbarschaft einer die Umfangsfläche des Fluggeschosses eng umschließenden hinteren Kante der Anströmfläche bis in eine eng vorgebbare Nachbarschaft der Innenkante der Gasdruckaufnahmefläche erstreckt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Treibspiegel (2o) weist, mit Stoßfugen (3 6) angeordnet, eine vorgebbare Anzahl von Segmenten (21) auf, in welche er sich zum Abwurf zerlegt,

b) im Bereich der Stoßfugen (36) sind Dichtmittel (35, 38, 39, 3 9') angeordnet,

c) die Außenkante (23) der Gasdruckaufnahmef lache (22) ist in naher axialer Nachbarschaft der hinteren Kante (27) der Anströmfläche (26) angeordnet,

d) die Gasdruckaufnahmefläche (22) weist ein durchhängendes, sich von der Außenkante (23) dem Uiafangsbereich (18) des Fluggeschosses (1o) annäherndes Profil auf und

e) ein Raum (28) über der Gasdruckaufnahmef lache (22) ist wenigstens teilweise für eine Partie (51) der Treibladung (5o) vorgesehen.
2. Munition-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ^daß der Treibspiegel (2o) in der Nachbarschaft der Innenkante (24) radiale VorSprünge (29) aufweist, deren freie Enden (3o) auf einem im wesentlichen kalibergleichen Kreisbogen (32) liegen.
3. Munition-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Vorsprünge (29) als Rippen (31) ausgebildet sind, welche sich axial bis in den Bereich der Außenkante (23) erstrecken.
4. Munition-Einheit nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anströmfläche (25) eine Stautasche bildet und sich mit einer rückwärtigen Zone (27a) in axialer Richtung bis hinter die Kante (27) erstreckt.

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5. Munition-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Treibladungshülse (4o), welche sich axial wenigstens bis in die Nachbarschaft der Außenkante (23) erstreckt.
6. Munition-Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn ζ ei.chnet, daß sich die Treibladungshülse (4ö) bis in die Nachbarschaft der vorderen Endkante (26) der Anströmflache (25) erstreckt.
7. Munition-Einheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungshülse (4o) wenigstens teilweise verbrennbar ist.
8. Munition-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Partie (51) der Treibladung (5o) wenigstens teilweise als Preßling (52) ausgebildet ist.
9. Munition-Einheit nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Preßlings (52) als Kreiszylinder im wesentlichen kalibergleichen Innendurchmessers.