DE4034062A1

DE4034062A1 - Longitudinally segmented drive ring for low calibre projectile - has gas pressure forces transferred by drive ring pressure flange to penetrator

Info

Publication number: DE4034062A1
Application number: DE19904034062
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Meyer; Klaus-Dieter Dipl Ing Pahnke; Rainer Dipl Ing Diel; Achim Dipl Ing Sippel; Heinz-Josef Dipl Ing Dr Kruse; Michael Dr Ing Geis
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1992-04-30
Anticipated expiration: 2010-10-27
Also published as: DE4034062C2

Abstract

The drive ring (3) has at its end facing the rear of the penetrator (2) a pressure flange (6) supporting a guide strip (7). The ring also has recesses in the area of the pressure flange where low material loads occur during firing. Such recesses are filled with a material lighter than aluminium, and are formed in the segment dividing surfaces. The recesses are drilled radially in the pressure flange in the side turned away from the pressure. The drive ring is of the two-flange drive cage, type, both flanges supporting against the weapon barrel. The front flange (4) has an air pocket (5) which activates the opening of the drive ring after leaving the barrel. USE - For military applications, as a segmented drive ring for a projectile.

Description

Die Erfindung betrifft einen in Längsrichtung segmentier ten Treibring, wie er durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 näher spezifiziert wird.The invention relates to a segmented in the longitudinal direction ten driving ring, as it is by the features of the generic term of claim 1 is specified in more detail.

Derartige Treibringe sind beispielsweise aus der DE 29 45 291 oder der DE 17 03 507 bekannt. Der Treibring soll im wesentlichen die Führung des Geschosses im Rohr sowie die Übertragung der beschleunigenden Gaskräfte auf das Geschoß übernehmen. Sein Gewicht sollte verhältnis mäßig gering sein. Um dieses zu erreichen, wird der Treib ring häufig aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegie rung hergestellt. Trotzdem ist das Gewicht der Treibringe derartiger Munition immer noch relativ hoch.Such drive rings are for example from the DE 29 45 291 or DE 17 03 507 known. The driving ring should essentially guide the projectile in the tube as well as the transmission of accelerating gas forces take over the floor. Its weight should be proportionate be moderately low. To achieve this, the driver ring often made of aluminum or an aluminum alloy manufactured. Nevertheless, the weight of the driving rings such ammunition is still relatively high.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ge genüber bekannten Treibringen weitere Gewichtsreduzierung zu erreichen.The invention is therefore based on the object, a ge further weight reduction compared to known drive rings to reach.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved through the features of characterizing part of claim 1 solved.

Besonders vorteilhafte Verfahren zur Realisierung derarti ger Treibringe offenbaren die Ansprüche 3 bis 5. Particularly advantageous methods for realizing such ger driving rings disclose claims 3 to 5.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß im Bereich des Druckflansches der Treibringe eine Zone mit einer relativ geringen Materialauslastung existiert. Da dieser Bereich nur eine relaltiv geringe Spannungsaus nutzung aufweist, kann der Treibkäfig in diesem Bereich hohl oder mit einem Material geringer Dichte ausgefüllt werden.The invention is based on the knowledge that in Area of the pressure flange of the drive rings with a zone a relatively low material utilization exists. There this range is only a relatively low voltage has use, the sabot can be in this area hollow or filled with a low density material will.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden mit Hilfe von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren erläutert werden, beschrieben.Further advantages and details of the invention are described in following with the help of exemplary embodiments which are based on are explained by figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a einen an sich bekannten Zweiflanschtreibring, in den der Bereich geringer Materialauslastung eingezeichnet ist; FIG. 1a is a known Zweiflanschtreibring, in the region of low material utilization is located;

Fig. 1b ein Spannungsdiagramm zur Erläuterung der Er findung; Fig. 1b is a voltage diagram for explaining the invention;

Fig. 2 einen Teil des Längsquerschnittes des Treibrin ges im Druckflanschbereich, wobei Löcher in Um fangsrichtung in die Treibringsegmente gebohrt sind; Fig. 2 is a partial longitudinal cross-section of the Treibrin ges in Druckflanschbereich, wherein holes are drilled in order circumferential direction in the drive ring segments;

Fig. 3 die Vorderansicht eines Treibringsegmentes auf den Druckflanschbereich gem. Fig. 2; Fig. 3 shows the front view of a drive ring segment on the pressure flange area. Fig. 2;

Fig. 4 einen Längsquerschnitt eines Treibringsegmentes im Druckflanschbereich, wobei Löcher in radia ler Richtung in den Druckflansch gebohrt sind; Fig. 4 is a longitudinal cross section of a drive ring segment in the Druckflanschbereich, wherein holes are drilled in radia ler direction in the pressure flange;

Fig. 5 die Draufsicht auf ein entsprechendes Treibring segment gem. Fig. 4; und Fig. 5 shows the top view of a corresponding drive ring segment. Fig. 4; and

Fig. 6 einen Längsquerschnitt des Treibringes im Druck flanschbereich, wobei Löcher von der dem Gas druck abgewandten Seite des Flansches her einge bracht sind. Fig. 6 shows a longitudinal cross section of the drive ring in the pressure flange area, holes being introduced from the side of the flange facing away from the gas.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Geschoß, welches aus einem Penetra tor 2 (nur teilweise dargestellt) und einem Treibring 3 be steht dargestellt. Bei dem Treibring 3 handelt es sich bei spielsweise um einen Zweiflanschtreibkäfig, wobei die bei den Flansche das Geschoß an der nicht dargestellten Rohr wand abstützen. Der vordere Flansch wurde mit 4 bezeichnet und besitzt eine Lufttasche 5, die das Öffnen des Treibrin ges 3 nach Verlassen des Rohres bewirkt. Auf dem heckseiti gen Flansch 6 befinden sich die an sich bekannten Führungs bänder 7, die das Geschoß zum Ladungsraum hin gasdicht ab schließen.In Fig. 1, 1 is a projectile, which consists of a Penetra gate 2 (only partially shown) and a drive ring 3 be. The drive ring 3 is, for example, a two-flange drive cage, with the flanges supporting the projectile on the pipe (not shown). The front flange was designated 4 and has an air pocket 5 , which causes the opening of the driving ring 3 after leaving the tube. On the heckseiti gene flange 6 are the known guide tapes 7 , which close the projectile to the cargo space gas-tight.

In dem heckseitigen Flansch 6 ist mit 8 der Bereich gerin ger Materialbelastung gekennzeichnet. Dieser Bereich muß für jeden Geschoßtyp analytisch ermittelt werden.In the rear flange 6 the area 8 is marked with a low material load. This area must be determined analytically for each floor type.

Zur Erklärung dieser Bereiche ist in Fig. 1b ein Spannungs diagramm dargestellt, wobei mit σ_z die axiale Zug- und mit σ_D die axiale Druckspannung bezeichnet ist. Beim Abschuß des Penetrators 2 ergibt sich, daß die Axialspannungen in den Bereichen 8 unter dem Druckflansch 6 einen Nulldurch gang 11 haben. Die Massenträgheits- und Gaskräfte stehen im Gleichgewicht, so daß sich im Geschoßheck ein axialer Zugspannungszustand und zur Geschoßspitze hin ein axialer Druckspannungszustand ergibt.To explain these areas, a stress diagram is shown in FIG. 1b, with σ _z denoting the axial tensile stress and σ _D denoting the axial compressive stress. When the penetrator 2 is fired, it follows that the axial tensions in the areas 8 under the pressure flange 6 have a zero passage 11 . The inertia and gas forces are in equilibrium, so that there is an axial tension state in the projectile tail and an axial compressive state towards the projectile tip.

Bildet man die für das Materialversagen maßgebliche Ver gleichsspannung, so ergibt sich in dem betrachteten Be reich 8 ein relativ geringer Wert, da sonstige maßgebliche Spannungskomponenten sehr klein sind. If one forms the comparative stress relevant for the material failure, the result in the considered region 8 is a relatively low value, since other significant stress components are very small.

Aufgrund der geringen Materialauslastung des Bereiches 8 kann dieser Bereich hohl oder mit einem Material geringer Dichte (z. B. kurzfaseriges CFK- oder GFK-Material) ge füllt werden. Die Fig. 2 bis 6 geben einige Möglichkeiten wieder, wie eine entsprechende Aushöhlung des Treibringes im Bereich 8 des Druckflansches 6 erfolgen kann, falls nicht von vornherein die Treibkäfigsegmente mit einem ent sprechenden hohlen Bereich hergestellt (gegossen) werden.Due to the low material utilization of the area 8 , this area can be filled hollow or with a low-density material (e.g. short-fiber CFRP or GFRP material). The Figs. 2 to 6 show some possibilities again how a corresponding cavity of the drive ring in the area 8 can be made of the pressure flange 6, if not from the outset the sabot segments made with a ent speaking hollow region are (poured).

In Fig. 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem in eine Segmenttrennfläche 60 des Treibkäfigsegmen tes Bohrungen 80, 81, 82 eingebracht worden sind.In FIGS. 2 and 3, an embodiment is shown in which tes in a segment separating surface 60 of the Treibkäfigsegmen bores 80, 81 have been introduced, 82.

Die Fig. 4 und 5 geben hingegen ein Ausführungsbeispiel wieder, bei dem entsprechende Bohrungen radial vom äußeren Umfang in den Druckflansch hineingebohrt werden. Die ent sprechenden Bohrungen sind mit 83, 84 und 85 bezeichnet. FIGS. 4 and 5, however, give an example again, are drilled in the corresponding bores radially from the outer periphery in the pressure flange. The corresponding holes are designated 83 , 84 and 85 .

Schließlich gibt Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel wieder, bei dem Bohrungen 86 und 87 von der dem Druck abgewandten Seite 9 des Druckflansches 6 her eingebracht werden. Im Gegensatz zu der dem Gasdruck zugewandten Seite 10 weist der Bereich 9 beim Abschuß relativ geringe Spannungen auf, so daß das Einbringen entsprechender Bohrungen 86 und 87 von dieser Seite des Treibkäfigflansches in der Regel nicht zu einer wesentlichen Schwächung der Stabilität des Treibkäfigs führt. Allerdings muß die genaue Lage der Bohrungen 86 und 87 sorgfältig experimentell ermittelt werden.Finally, FIG. 6 shows an embodiment in which bores 86 and 87 are introduced from the side 9 of the pressure flange 6 facing away from the pressure. In contrast to the side 10 facing the gas pressure, the area 9 has relatively low tensions when fired, so that the introduction of corresponding bores 86 and 87 from this side of the sabot flange does not generally lead to a substantial weakening of the stability of the sabot. However, the exact location of holes 86 and 87 must be carefully determined experimentally.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf einen Zwei flansch-Treibkäfig (Fig. 1) beschränkt, sondern kann mit gleichem Erfolg auch bei Einflansch-Treibkäfigkonstruktio nen angewendet werden.The invention is of course not limited to a two-flange sabot ( Fig. 1), but can also be applied to single-flange sabot constructions with equal success.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Geschoß
2 Penetrator
3 Treibring
4 vorderer Flansch
5 Lufttasche
6 heckseitiger Flansch, Druckflansch
60 Segmenttrennfläche
7 Führungsband
8 Bereich geringer Materialbelastung
80-87 Bohrungen, Ausnehmungen
9 druckabgewandte Seite des Flansches 6
10 druckzugewandte Seite des Flansches 6
11 Nulldurchgang 1 floor
2 penetrator
3 drive ring
4 front flange
5 air pocket
6 rear flange, pressure flange
60 segment partition
7 guide band
8 Low material load area
80-87 holes, recesses
9 non-pressure side of the flange 6
10 side of the flange facing the pressure 6
11 zero crossing

Claims

1. Longitudinally segmented drive ring ( 3 ) for un caliber projectiles ( 1 ), in which the gas pressure forces are transmitted from the drive ring ( 3 ) to the penetrator ( 2 ) via a positive and / or frictional connection, and wherein the drive ring ( 3 ) near its end facing the penetrator end has a guide band ( 7 ) carrying pressure flange ( 6 ), characterized in that the drive ring ( 3 ) in the area ( 8 ) of the pressure flange ( 6 ), in which low material loads when fired occur, has recesses ( 80-87 ).

2. Longitudinally segmented drive ring according to claim 1, characterized in that the recesses ( 80-85 ) are filled with a material that is lighter than aluminum.

3. A method for producing a drive ring according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 80-82 ) are introduced into the segment partitions.

4. A method for producing a drive ring according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 83-85 ) are drilled radially into the pressure flange ( 6 ).

5. A method for producing a drive ring according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 86-87 ) from the side facing away from the pressure ( 9 ) of the pressure flange ( 6 ) are introduced.