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Geschoss mit an einem Schwanz vorgesehenen Leitwerk
Der Vervollkommnung der mit Leitwerk versehenen Panzerabwehrgeschosse wird ein beträchtliches
Interesse dahingehend dargebracht, dass der in ihnen enthaltenen Hohlladung die ganze Wirksamkeit beim
Auftreffen auf das Ziel erhalten bleibt im Gegensatz zu den klassischen Artilleriegeschossen, deren schnelle Drehung die Durchschlagskraft in starkem Masse herabsetzt.
Wenn sich nun aber die Stabilisierung der mit Leitwerk versehenen Panzerabwehrgeschosse bei Unter- schallgeschwindigkeiten auch ohne weiteres erzielen lässt, so muss man zu ihrer Sicherung bei Geschwin- digkeiten, die erheblich über der Schallgeschwindigkeit liegen, auf besondere Leitwerke zurückgreifen, z. B. auf Spreizleitwerke, deren Spannweite das Kaliber des Geschosses erheblich übersteigt. Ein solches
Leitwerk bringt aber bei einem mit einem Geschütz abgeschossenen Geschoss einen aerodynamischen Wi- derstand mit sich, der wesentlich grösser als der eines festen, dem Kaliber entsprechenden Leitwerks ist, woraus sich eine beträchtliche Verminderung der Geschossgeschwindigkeit während des Fluges und damit eine stärker gekrümmte Flugbahn und eine höhere Flugzeit ergibt.
Man hat daher neue Mittel gesucht, die diese Nachteile vermeiden und trotzdem Geschosse mit so grossen Geschwindigkeiten mittels Leitwerken stabilisieren.
Die vollkommene Stabilisierung eines mit einem Leitwerk versehenen Hohlladungsgeschosses, das mit derartigen Geschwindigkeiten abgeschossen wird, erfordert aber Lösungen, die den Problemen Rechnung tragen, deren Schwierigkeiten klarer werden, wenn man folgendes beachtet :
Seit der Entdeckung der beachtlichen Durchschlagswirkungen, die man mit der Hohlladung erzielen kann-deren Entwicklung und Verwendung im Laufe der letzten Jahre im Hinblick auf die Verstärkung der Panzerabwehrwaffen erheblich erweitert wurde -, hat man festgestellt, dass Geschossteile, die im Wege des von der Hohlladung erzeugten Strahls aus flüssigem Metall angeordnet sind, dessen ausnutzbare Wirkung erheblich vermindern.
Zwar haben die bereits verwendeten Hohlladungsgeschosse eine praktisch hohle ballistische Haube, die frei von jeglichem Hindernis ist, das die Durchschlagskraft des Strahles beeinträchtigen könnte und deren Stärke so gering wie irgend möglich gehalten ist. Diese Ausbildung des Geschosses trägt jedoch im Hinblick auf die Tatsache, dass sich die Höhlung der Hohlladung nach hinten über einen grossen Teil der Länge des die Ladung enthaltenden Geschosskörpers erstreckt, dazu bei, den Schwerpunkt des Geschosses nach hinten zu verlagern. Sie erschwert daher die Schaffung eines mit einem Leitwerk versehenen Hohlladungsgeschosses, dessen Schwerpunkt zur Erzielung einer optimalen Stabilität und Schussgenauigkeit im Gegenteil genügend weit von dem Leitwerk entfernt ist.
Aus diesem Grunde sind zahlreiche Forschungen und Versuche durchgeführt worden, die schliesslich zu dem Geschoss gemäss der Erfindung geführt haben, das sich durch Verwendbarkeit für hohe Abschussgeschwindigkeiten, durch grosse Schussweiten und optimale Durchschlagwirkung auszeichnet und daher alle diejenigen Eigenschaften in sich vereinigt, die für ein Panzerabwehrgeschoss erwünscht sind.
Im einzelnen zeichnet sich das Geschoss durch die folgenden Eigenschaften aus :
A) eine im wesentlichen strömungsgerichtete Form, die den geringst möglichen Luftwiderstand beim Flug hat, wodurch sich die beste Erhaltung der Abschussgeschwindigkeit und die grösste Schussweite ergibt ;
B) die grösste Anfangsgeschwindigkeit, die die Abschusswaffe ermöglicht und die kürzeste Flugzeit ;
C) für ein bestimmtes Kaliber die grösste Durchschlagswirkung bei sicherer Funktion unabhängig vom
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Auftreffwinkel ;
D) grosse Treffgenauigkeit, die sich aus der ausgeklügelten Geschossform, der Widerstandsfähigkeit und Dichte der verwendeten Werkstoffe ergibt, die es ermöglichen, den Schwerpunkt in die Zone des grössten Durchmessers zu legen, etwa in die Höhe des Führungsringes, so dass ein optimaler Stabilisierungseffekt des Leitwerks erhalten wird ;
E) vollständige Sicherheit bis nach dem Abschuss.
Man wird leicht die Bedeutung der Forschungen und Versuche verstehen und das beträchtliche Inte- resse, das diesen Merkmalen entgegengebracht wird, die die praktische Verwirklichung von Geschossen, die diese Vorteile selbst bei Geschwindigkeiten von 600 bis 1000 m/sec und darüber aufweisen, ermöglichen.
Die Erfindung bezieht sich daher auf ein Geschoss mit einem an seinem Schwanz vorgesehenen Leit- werk, dessen Körper sich nach vom und hinten konisch verjüngt und eine mit einer metallischen Ausklei- dung versehene Hohlladung enthält und dessen vorderer Konus durch eine ballistische Haube gebildet wird, die am vorderen Ende einen Aufschlagzünder trägt, dessen Feuer durch besondere Mittel zu der in der
Hohlladung vorgesehenen Zündladung übertragen wird. Das Neue wird darin gesehen, dass die ballistische
Haube in ihrem hinteren Teil hohl, aber widerstandsfähig ist und als Träger für einen massiven vorderen
Teil dient, der von grösserer Dichte ist, sich beim Aufschlag verformt und zur Übertragung des Feuers über eine gesamte Länge eine axiale Bohrung enthält.
Bisher hat man sich gehütet, das vordere Ende eines Hohlladungsgeschosses zu belasten, um zu ver- hindern, dass der von der Auskleidung der Hohlladung herstammende Strahl aus flüssigem Metall nicht abgelenkt und dieDurchschlagswirkung nicht durch eine zusätzliche Wand vermindert wird, die eine dort vorgesehene Masse beim Aufschlag bildet. Nun haben aber Versuche gezeigt, dass, wenn diese Masse ge- nügend dehnbar und ihre kinetische Energie hoch ist, sie auf dem Ziel breitgequetscht und seitlich zer- teilt wird, bevor sie von dem Flüssigkeitsstrahl erreicht wird.
Gemäss einer besonderen Ausgestaltung nach der Erfindung wird die axiale Zündbohrung mit einer
Sprengladung ausgefüllt, die beim Aufschlag explodiert, den massiven Teil der ballistischen Haube ra- dial nach aussen zerteilt und so den Weg für den Flüssigkeitsstrahl freilegt.
Die in der Bohrung angeordnete Sprengladung hält also diese Bohrung auch während des Breitge- quetschtwerdens der Masse auf dem Ziel aufrecht. Da anderseits das Auftreffen des Geschosses auf das
Ziel mit einer Geschwindigkeit von 400 bis 700 m/sec und die Übertragung des Feuers auf die Sprengla- dung mit einer viel grösseren Geschwindigkeit von 4000 bis 7000 m/sec, also etwa mit einer zehnmal so grossen Geschwindigkeit erfolgt, ergibt sich durch die Erfindung, dass das Intätigkeittreten der Hohlladung und die Wirkung des Flüssigkeitsstrahles auf die Panzerung stattfinden, bevor das Geschoss die gesamte
Entfernung vom Aufschlagzünder bis zur Hohlladung durchlaufen hat.
Die Anordnung der beschriebenen massiven ballistischen Haube auf dem Kopf des Geschosses erhöht ausserdem die Stabilität des Geschosses und seine ballistischen Eigenschaften erheblich, weil der Gesamt- schwerpunkt weiter nach vorn verlegt wird, ohne dass bezüglich der Durchschlagswirkung Nachteile ent- stehen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Länge des vorderen massiven Teils der ballistischen
Haube etwa ebenso lang wie die des dahinterliegenden hohlen Teils.
Beide Teile können auch aus einem Stück bestehen, beispielsweise aus Messing oder aus weichem
Eisen.
Es ist aber auch möglich, die beiden Teile getrennt herzustellen, wobei dann der massive Teil vor- zugsweise aus Blei oder einer Bleilegierung und der hohle Teil aus Messing bestehen. In diesem Falle weist der hintere Teil an seinem vorderen Ende vorzugsweise eine Schulter auf, gegen die sich der vor- dere Teil abstützt. Diese Schulter kann mit einem zentralen Ansatz geringeren Durchmessers versehen sein, der in den massiven vorderen Teil eingreift.
In dem massiven Teil kann weiterhin eine widerstandsfähige zentrale Büchse vorgesehen sein, die den Zündkanal bildet und an ihrem vorderen Ende den Zünder trägt und am hinteren Ende die Verbindung mit dem hohlen Teil herstellt.
Gemäss einer besonderen Gestaltung der Erfindung ist der hintere Teil der Zündsäule, die allein die sehr grosse Übertragungsgeschwindigkeit des Feuers zur Sprengladung gewährleistet, von geringerem Durchmesser als der vordere, innerhalb des massiven Teils der Haube liegende Teil.
In dem massiven Teil der Haube kann man weiterhin ein oder mehrere Elemente unterbringen, die beim Aufschlag eine Sekundärwirkung hervorbringen, (z. B. eine Rauchbildung, Giftwirkung, Zündwirkung), die sich der Durchschlagswirkung des Geschosses hinzufügen. Auch kann man den massiven Teil der Haube je nach dem verwendeten Metall oder der Legierung, zur Erhöhung der äusseren Widerstands-
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fähigkeit mit einer widerstandsfähigen und isolierenden Umkleidung versehen.
Die Erfindung betrifft ferner ein mit einem Leitwerk versehenes Hohlladungsgeschoss, das ein doppel- konisches Profil ohne zylindrischen Zwischenteil aufweist und dessen die Ladung enthaltender Körper sich vor der Stelle des grössten Durchmessers ohne Knick mit der Haube verbindet, während der das Leitwerk tragende Schwanz ebenfalls ohne Knick den hinteren konischen Teil des Körpers, dessen Verjüngungswin- kel 60 nicht übersteigt, verlängert. Darüber hinaus gehen die vor dem grössten Durchmesser liegenden
Teile des Geschosskörpers mit einem Winkel, der geringer als 100 ist, stetig ineinander über und haben zusammen eine Länge, die mindestens dem 2 1/2-fachen des Kalibers entspricht.
Der Schwerpunkt, die
Stelle des grössten Durchmessers und der Führungsring eines solchen Geschosses befinden sich vorzugswei- se in der Höhe der Verbindung der beiden konischen Teile des Geschosskörpers.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befinden sich der vordere Rand der Hohlladung und der metallischen Auskleidung an der Stelle des grössten Durchmessers des Hohlraums des Geschosskörpers und vor der Stelle des grössten Aussendurchmessers des Geschosskörpers, also dort, wo sich der Geschosskörper aussen bereits verjüngt. Diese besonders ausgeklügelte Anordnung trägt zu der angestrebten Vorverschie- bung des Gesamtschwerpunktes bei, ohne das Kaliber noch die Durchschlagswirkung der Hohlladung zu vermindern.
Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung ersichtlich. In dieser zeigen Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform eines teils geschnittenen Geschos- ses, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3 einen ent- sprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, Fig. 4 eine Variante der in Fig. 3 dargestellten
Bauart, Fig. 5 einen Teilschnitt aus Fig. 1 in grösserem Massstab, Fig. 6 die Wirkung der im vorderen Ge- schossteil vorgesehenen Ladung im Ruhezustand des Geschosses und Fig. 7 die entsprechende Wirkung beim
Auftreffen des Geschosses auf das Ziel.
Das in Fig. l dargestellte Geschoss weist einen Aufschlagzünder 1 auf, der an der Spitze der ballisti- schen Haube 2a, 2b angeordnet ist. Innerhalb der Haube befindet sich in einem axial angeordneten Rohr 4 eine Sprengstoffsäule 3a, 3b, die sich nach hinten an den Zünder 1 anschliesst. Die Haube ist von vorn auf den die Hohlladung 7 enthaltenden eigentlichen Geschosskörper 5 aufgeschraubt, der an der Stelle seines grössten Durchmessers einen Führungs- bzw. Abdichtungsring 6 aufweist. Die Hohlladung ist mit einer konischen Metallauskleidung 8 versehen. An den Geschosskörper 5 schliesst sich nach hinten der
Schwanz 9 an, der das Leitwerk trägt. Eine nicht dargestellte Zündladung ist in bekannter Weise in dem hinteren Teil der Hohlladung hinter dem offenen Trichterende der Auskleidung 8 vorgesehen.
Die Haube 2a, 3b besteht aus einem Stück (z. B. aus weichem Eisen oder aus Messing). Der vordere
Teil 2a ist ein massiver Konus und weist eine axiale Bohrung auf, in der das Rohr 4 für die Sprengstoff- säule 3 mittels eines Gewindes 10 von vorn eingeschraubt ist.
Der hintere Teil 2b der Haube ist vollkommen hohl und seine Wandstärke ist so bemessen, dass er die Trägheitswirkung des vorderen massiven Teils 2a beim Abschuss aufnehmen kann. Die in diesem Teil der Haube hineinragende Verlängerung 3b der Sprengstoffsäule, die dazu dient, die Übertragungsgeschwindigkeit des Feuers vom Zünder 1 auf die nicht dargestellte Zündladung zu erhöhen, ist von geringerem Durchmesser als der Teil 3a und erstreckt sind bis etwa in Höhe des vorderen Randes der Hohlladung
7 bzw. der Auskleidung 8. Diese Verlängerung wird mittels eines Einsatzes 11, der in der Haube befestigt ist, in seiner zentralen Lage gehalten.
Der vordere massive Teil 2a der Haube kann etwa von der gleichen Länge wie der hohle Teil 2b sein oder auch noch etwas länger und seine Masse bildet daher einen beträchtlichen Teil der Gesamtmasse des Geschosses.
Die Haube 2a, 2b verjüngt sich in stetigem Profil mit einem Winkel CI : von etwa 100 und ist mit ihrem hinteren Rand 13 in den vorderen, schon etwas eingezogenen Rand des Geschosskörpers 5 eingeschraubt. Dieser weist keinen zylindrischen Teil auf, sondern verjüngt sich gleich hinter der Stelle seines grössten Durchmessers, an der der Führungsring 6 vorgesehen ist, mit einem Winkel ss von etwa 6 oder weniger. Der das Leitwerk tragende Schwanz 9 setzt den konischen Geschosskörper 5 nach hinten ohne einen Knick in dem Verlauf der Oberfläche fort.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform weist, wie auch die gemäss Fig. 1 eine einteilige ballistische Haube 2a, 2b auf, die im wesentlichen mit dieser übereinstimmt. In die zentrale Bohrung 2c ist hier jedoch nur ein Kopfzünder 1 eingeschraubt, der mit einer Zündpille versehen ist, die das Feuer durch die Bohrung 2c und den Hohlraum des hinteren Teils 2b der Haube und den Hohlraum der Hohlladung 7 zu der hinter diesem liegenden Zündladung überträgt, also ohne Zuhilfenahme einer Sprengstoffsäule.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Bauart besteht die ballistische Haube dagegen aus zwei getrennten Teilen 2a, 2b. Der massive Teil 2a kann aus Blei oder einer Bleilegierung und der Teil 2b aus einem wider-
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standsfähigerem Werkstoff bestehen. Er weist vorne eine Schulter 14 auf, auf der sich der Teil 2a abstützt.
Die Schulter ist mit einem zentralen hülsenartigen Ansatz 15 geringeren Durchmessers versehen, der in eine entsprechende Ausdrehung des massiven Teils eingreift. Die beiden Teile der Haube sind durch eine
Büchse 15 zusammengehalten, die an ihrem vorderen Ende einen Flansch 18 und am hinteren Ende ein
Gewinde 17 aufweist, mit dem es in den hülsenartigen Ansatz 15 des Teils 2b eingeschraubt ist. In die
Büchse 16 ist von vorn die Sprengstoffsäule 3 zusammen mit dem Zünder 1 eingeschraubt.
Bei der Bauart gemäss Fig. 4 ist der massive Teil 2a der Haube mit einer Umkleidung 19 versehen, die mit ihrem hinteren Rand 20 auf den hinteren Teil 2b aufgeschraubt ist und so die beiden Teile zusammenhält. Das vordere Ende der Umkleidung ist mit einer Gewindebohrung 21 versehen, in die der Kopfzünder 1 eingeschraubt ist. Zwischen der Sprengstoffsäule 4, die Entsprechend Fig. 1 ausgebildet ist und dem massiven Teil 2a der Haube ist eine Büchse 22 vorgesehen.
Es versteht sich von selbst, dass die beiden zueltzt beschriebenen Ausführungsformen auch ohne eine solche Sprengstoffsäule verwendet werden können, wie dies bei der Bauart nach Fig. 2 der Fall ist.
Fig. 5 zeigt deutlicher als die anderen Figuren kleineren Massstabes, dass sich der vordere Rand der Hohlladung 7 und der konischen Auskleidung 8 bis vor die Stelle des grössten Durchmessers des Geschosskörpers 5 erstrecken, also in einen Teil 12 dieses Körpers, der sich nach vorn hin wieder verjüngt. An dieser Stelle hat der Hohlraum des Geschosskörpers seinen grössten Querschnitt, weil sich die Wandstärke vor dem Führungsring 6 nach vorne zu etwas verjüngt.
Es ist weiterhin zu beachten, dass der Führungsring 6 einen Aussendurchmesser aufweist, der den grössten Durchmesser des Geschosskörpers nur um Bruchteile eines Millimeters übersteigt. Der Querschnitt dieses Führungsringes ist übrigens sehr klein, weil das Geschoss im Hinblick auf das Leitwerk nicht durch Drehung stabilisiert zu werden braucht. Daher genügt ein ausserordentlich geringer Drall der Züge der Abschusswaffe (etwa 1 Grad), um dem Geschoss eine ganz geringe Drehung zu geben, die auf jeden Fall gering genug ist, um die Durchschlagswirkung der Hohlladung nicht zu beeinträchtigen, die anderseits aber ausreicht, jede systematische Abweichung des Geschosses von der Bahn infolge eines Baufehlers, einer Verlagerung des Schwerpunktes aus der Geschossachse oder eine Unsymmetrie des Leitwerks zu vermeiden.
Fig. 6 zeigt das Ergebnis, wenn man den Zünder 1 und damit auch die Sprengstoffsäule 3 bei einem nicht abgeschossenen Geschoss zur Wirkung bringt. Der massive Teil 2a der Haube ist allein durch den Sprengstoff (bei dem es sich um Penetrit, Hexogen od. dgl. handelt, der mit einer Zündgeschwindigkeit von 6000 bis 7000 m/sec arbeitet) nach Art einer Tulpe von vorne nach hinten geöffnet worden.
Trifft das Geschoss auf eine Stahlplatte auf, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, so wird der massive Teil der Haube unter der gemeinsamen Wirkung der Sprengstoffsäule 3 und dem Aufprall auf das Ziel verfomt. Die Elemente dieses Teils verteilen sich dabei radial auf der Stahlplatte und lassen in der Mitte eine freie Zone, die von dem Flüssigkeitsstrahl der Hohlladung durchquert wird, nachdem diesen den dahinterliegenden hohlen Teil 2b der Haube durchlaufen hat.
Die Auftreffgeschwindigkeit des Geschosses ist mindestens zehnmal so klein wie die Fortpflanzunggeschwindigkeit des Feuers in der Sprengstoffsäule. Infolgedessen erreicht der Flüssigkeitsstrahl die Oberfläche der Stahlplatte, bevor das Geschoss von der Berührung des Zünders auf dem Ziel gerechnet die gesamte Länge der ballistischen Haube zurückgelegt hat.
Indessen ist die kinetische Energie des Geschosses beim Aufprall auf das Ziel derart, dass die Verformung und das Breitquetschen des massiven Teils der Haube erfolgt, ohne dass Kräfte von solcher Stärke nach hinten übertragen würden, dass der hintere Teil des Geschosses verformt und damit die normale Funktion der Hohlladung beeinträchtigt würde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Geschoss mit an einem Schwanz vorgesehenen Leitwerk, dessen Körper sich nach vorn und hinten konisch verjüngt und eine mit einer metallischen Auskleidung versehene Hohlladung enthält und dessen vorderer Konus durch eine ballistische Haube gebildet wird, die am vorderenEnde einen Aufschlagzünder trägt, dessen Feuer zu der in der Hohlladung vorgesehenen Zündladung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die ballistische Haube in ihrem hinteren Teil (2b) hohl, aber widerstandsfähig ist und als Träger für einen massiven vorderen Teil (2a) dient, der von grösserer Dichte ist, sich beim Aufschlagen verformt und über seine gesamte Länge eine axiale Bohrung (2c) aufweist, die die Übertragung des Feuers ermöglicht.