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Aus einem Geschützrohr mit Drall abzuschiessendes Raketengeschoss
Die Erfindung betrifft ein aus einem Geschützrohr mit Drall abzuschiessendes Raketengeschoss mit einer im verjüngten Kopf dieses Geschosses enthaltenen Treibladung und einer im zylindrischen Geschosskörper angeordneten Sprengladung.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung derartiger Geschosse hinsichtlich der vorgeschriebenen Form, der Stabilität auf ihrer Bahn und der Wirksamkeit und besteht im wesentlichen darin, dass der langgestreckte zylindrische Geschosskörper aus Stahl besteht, während der verjüngte Kopf und der Boden, zwi- schen welchen Teilen sich der Geschosskörper erstreckt, aus einer Leichtmetallegierung bestehen und dass der Boden in bekannter Weise eine Ausströmdüse für die durch die Treibladung erzeugten Gase aufweist, wobei die Ausströmdüse mittels einer die Sprengladung axial durchsetzenden rohrförmigen Leitung mit der Treibladung verbunden ist.
Da der Kopf und der Boden des erfindungsgemässen Geschosses aus einer Leichtmetallegierung bestehen, kann dieses eine sehr langgestreckte Form im Vergleich zu bekannten Geschossen von gleichem Kaliber aufweisen, ohne dass sich die Stabilität des Geschosses auf seiner Bahn ändert.
Bei einem erfindungsgemässen Geschoss kann auch die Menge der Treibladung erhöht werden und man
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TreibladungErhöhung der Drallgeschwindigkeit, denn das transversale Trägheitsmoment hinsichtlich des Schwerpunktes des Geschosses vermindert sich in merklicher Weise nach dem Verschwinden der Treibladung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt ein erfindungsgemässes Geschoss, das mittels einer im Geschützrohr hinter dem Geschoss befindlichen Hilfstreibladung abgeschossen wird, eine hinter der Düse in bekannter Weise vorgesehene abwerfbare Zündeinrichtung für die Zündung der Treibladung über die rohrförmige Leitung, welche, in Richtung von vorne nach hinten, einen Verzögerungssatz und einen Zünder enthält, der eine dichte Sicherungsmembran aufweist, welche durch den Gasdruck der Hilfsladung im Sinne der Entsicherung betätigt wird. Hiedurch wird jede direkte Einwirkung des Gasdruckes auf die Zündverzögerung ausgeschlossen und demzufolge das gleichmässige Abbrennen des Verzögerungsatzes erhöht.
Erfindungsgemäss kann im zylindrischen Geschosskörper, ausserhalb der rohrförmigen axialen Leitung und in der Sprengladung eine exzentrisch angeordnete Zündvorrichtung für die Sprengladung angeordnet sein, die einen Zünderträger aufweist, der mit einem elektrischen Zünder versehen ist und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft aus einer Sicherungsstellung, in welcher die pyrotechnische Kette unterbrochen ist, in eine entsicherte Wirkstellung beweglich ist, in welcher die pyrotechnische Kette geschlossen ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt die Zündvorrichtung mit einem piezoelektrischen Zünder zusammen, welcher die Zündvorrichtung mit Strom versorgt und im Geschosskopf angeordnet ist, wobei die Zündvorrichtung und der piezoelektrische Zünder miteinander durch auf der Aussenfläche des Geschosskopfes aufgedruckte Leitungen verbunden sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUh- rungsbeispieles an Hand der Zeichnung. Es zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemässen Geschosses mit weggebrochenen Teilen ; Fig. 2 eine Ansicht der Zündvorrichtung füri die Treibladung in grösserem Massstab und teilweise im Schnitt längs einer zur Ebene der Fig. l parallelen ! Ebene ; Pig. 3 eine
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Der Schlagbolzenträger 37 hat in Richtung der Querachse Y-Y eine geringere Länge als die Ausneh- mung, derart, dass er darin, ohne zu gleiten, zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist. Die eine dieser
Stellungen ist die in Fig. 2 dargestellte Ruhestellung, in der die Achse Z-Z des Schlagbolzen 34 und seiner Bohrung 36, die parallel zur Längsachse X-X verlauft, um die Strecke e zu dieser Achse exzen- trisch ist. Der Schlagbolzen 34 steht also einerseits nicht der Schlagbolzenöffnung 41 im Körper 16 un- mittelbar hinter der Zündkapsel 33 gegenüber und anderseits lit der Schwerpunkt des Schlagbolzenträgers
37 und der von ihm getragenen Teile ebenfalls exzentrisch in G, aber nach der andern Seite der Achse
X-X.
Die andere Stellung ist die entsicherte Stellung, in der unter der Wirkung der Zentrifugalkraft der
Schwerpunkt C des Schlagbolzenträgers sich von der Achse X-X entfernt, während die Achse Z-Z nunmehr mit der Geschossachse zusammenfällt. Der Schlagbolzen 34 steht dann der Schlagbolzenöffnung 41 gegen- über.
Wie man sieht, ist für alle Stellungen des Schlagbolzenträgers, mit Ausnahme der entsicherten Stel- lung, der Schlagbolzen 34 gegen die Wirkung der Feder 35 durch einen Riegel 42 (Fig. 3) ausgerückt. Der
Riegel 42 ist in einem Loch 43 des Schlagbolzenträgers beweglich und legt sich gegen die Wand der Aus- nehmung 38. Diese Ausnehmung besitzt eine mittlere Rille 44, in die der Riegel 42 zurückweichen kann, wenn der Schlagbolzenträger in die entsicherte Stellung kommt.
Der Schlagbolzenträger ist mit Vorrichtungen zur Betätigung und zur Verriegelung verbunden, die eine Verschiebung unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nur nach Zündung einer Hilfsladung L (Fig. 1) gestatten, die sich am Boden des Abschussrohres befindet.
Diese Sicherungsvorrichtung besteht aus einer Stange 45 (Fig. 3 und 4), die verschiebbar, aber nicht drehbar in einer Bohrung 46 angeordnet ist. Die Bohrung 46 ist im Körper 16 derart angebracht, dass sie die Ausnehmung 38 gegenüber der Rille 44 schneidet. Im überschneidenden Teil greift die Stange 45 in einen Ausschnitt 47 des Schlagbolzenträgers 37. Dieser Ausschnitt hat einen ebenen Boden und erstreckt sich bis zum dem Pfropfen 39 zugekehrten Ende des Schlagbolzenträgers derart, dass die Verschiebung des Schlagbolzenträgers aus der Sicherungsstellung in die entsicherte Stellung nicht behindert wird. Die Stange 45 liegt mit einer Abflachung 48 gegen den flachen Boden des Ausschnittes an, so dass der Schlagbolzenträger 37 um seine Achse Y-Y sich nicht drehen kann und die Stange sich ebenfalls nicht in ihrer Bohrung 46 drehen kann.
Schliesslich weist der Schlagbolzen 37 am vorderen Rand des Ausschnittes 47 eine Ausnehmung 49 von gekrümmtem Querschnitt auf, die so angeordnet und gestaltet ist, dass der unmittelbar an die Abflachung 48 anschliessende Teil der Stange 45 in die Ausnehmung 49 eingreift, wenn der Schlagbolzenträger sich in der Sicherungsstellung befindet (Fig. 3).
Nach hinten ragt die Stange 45 in einen Hohlraum 50, der sich an der Hinterkante 51 des Körpers 16 befindet und dessen Vorderwand 52 in der Mitte vertieft ist. In diesem Hohlraum ist die Stange 45 mit einer Membran 53 verbunden, die durch eine Ringschraube 55 gegen einen Dichtungsring 54 gepresst wird.
Die Zündvorrichtung G für die Treibladung arbeitet folgendermassen : Beim Abschuss drückt der Gasdruck der Abschussladung L auf die Membran 53, die sich durchbiegt und sich gegen die gekrümmte Flä- che 52 legt, wobei die Gasdichtheit durch den Dichtungsring 54 gewährleistet ist. Die Verriegelungsstange 45 wird im Sinne des Pfeiles f. (Fig. 3) nach vorne verschoben und tritt aus der Ausnehmung 49 des Schlagbolzenträgers 37 aus.
Dieser wird hiedurch freigegeben, kann aber wegen der Abflachung 48 keine Drehung ausführen und sich auch in der Querausnehmung 38 nicht verschieben, weil er sich unter der Wirkung der Trägheit gegen den hinteren Teil der Zylinderfläche dieser Ausnehmung anlegt, solange die Beschleunigung des Geschosses andauert, obwohl die wegen der Drehung des Geschosses entwickelte Zentrifugalkraft den Schlagbolzenträger um seine Längsachse X-X zu verschieben sucht. Sobald die Beschleunigung in Längsrichtung jedoch aufhört, verschiebt sich der Schlagbolzenträger 37 unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft in der Ausnehmung 38 in Richtung des Pfeiles f2 (Fig. 3).
Im gleichen Augenblick, in dem der Schlagbolzen 34 vor der Zündkapsel 33 ankommt, kann der Stift 42, der den Schlagbolzen verriegelte, in die Rille 44 austreten und die Schlagbolzenfeder 35 schnellt den Schlagbolzen gegen die Zündkapsel 33. Diese zündet das lose eingefüllte Schwarzpulver 18 in der Höhlung 17 und den Verzögerungssatz 22-25.
Der durch die Verbrennung des Schwarzpulvers erzeugte Gasdruck stösst den Stopfen 20 aus, so dass die von dem Verzögerungssatz erzeugten Gase austreten können. Nach dem Abbrennen des Verzögerungsatzes wird das in der Bohrung 30 enthaltene Schwarzpulver 29 gezündet und die hiebei entstehende Stichflamme zundert durch das Rohr 10 die Treibladung D. Der bei der Verbrennung dieser Treibladung entste-
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hende Gasdruck wirft den durch die Zündvorrichtung G gebildeten Pfropfen aus, wobei der Ring 9 abgeschert wird, und gibt so die Düse F frei. Das von da an durch die Düse abströmende Gas bewirkt den Vortrieb der Rakete.
Durch die angegebene Anordnung ist eine zuverlässige Rohrsicherheit gegeben. Wenn nämlich das Geschoss sich im Abschussrohrverklemmt, so kann der Schlagbolzenträger 37 sich nicht verschieben, weil keine Zentrifugalkraft vorhanden ist und damit die Zündkapsel 33 nicht aufgestochen werden kann.
Die Zündvorrichtung H (Fig. 5 - 9) für die Zündung der Sprengladung B befindet sich an der Vorderseite des Geschosskörpers A in diesem Körper exzentrisch zur Achse X-X und in Berührung mit der Sprengladung. Ihr Gehäuse besteht aus mehreren übereinanderliegenden Teilen (Fig. 5 und 8), nämlich einem Deckel 56, der mit Schrauben 57 am Geschosskörper A unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 59 in einer Öffnung 58 des Geschosskörpers befestigt werden kann, einer Isolierscheibe 60, einem Teil 61, in dem sich der elektrische Zünder befindet, einer Isolierscheibe 63 und dem Gehäuse 64 eines Verstärkungs- satzes mit seinem Deckel 65. Das Ganze wird durch längsverlaufende Schrauben 66 (Fig. 5 - 7) zusammengehalten.
Im Teil 61 ist ein Zünderträger 67 aus Isolierstoff um eine Längsachse 68 schwenkbar angeordnet und trägt einen elektrischen Zünder 69 bekannter Art. In der Ruhelage befindet sich der Zünderträger 67 in der in Fig. 7 ausgezogen gezeichneten Stellung. In dieser Stellung ist der Zünder 69 gegen ein Loch 70 verschoben, durch das die Zündflamme die Verstärkungsladung 71 erreichen kann. Der Zünderträger 67 ist in dieser Sicherungsstellung durch einen längsverlaufenden Stift 72 verriegelt, der in einem Loch 73 (Fig. 5) der Isolierscheibe 63 verschiebbar ist und durch eine Feder 74 in den Raum des Zünderträgers gedrückt wird. Wenn derVerriegelungsstift 72 nach unten aus diesem Raum austritt, kann der Zünderträger 67 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in die entsicherte Stellung 67a gelangen, die in Fig. 7 gestrichelt gezeichnet ist.
Der eine der beiden Pole des elektrischen Zünders 69 besteht aus einem Mittelstift 75 und ist in Berührung mit einem Zapfen 76. Der andere Pol wird durch den Metallmantel 77 des Zünders gebildet (Fig.
5). In der Ruhelage sind die beiden Pole des Zünders kurzgeschlossen, da sie beide mit einer Blattfeder 78 in Kontakt stehen, die über eine Befestigungsschraube 79 mit dem einen Pol des piezoelektrischen Auf- schlagzünders I verbunden ist. Diese Verbindung geschieht über eine zweite Blattfeder 80, eine Schraube 81 und eine auf die Aussenfläche des Geschosskopfes C unter Zwischenlage einer Isolierschicht 82a (Fig. 7) aus Kunststoff aufgedruckte Leitung.
Wenn der Zünderträger 67 in die in Fig. 7 gestrichelt gezeichnete aktive Stellung 67a gelangt ist, bei der der axiale Pol 75 über den Zapfen 76 in Kontakt mit der Feder 78 bleibt, während der vom Mantel 77 dargestellte Pol nicht mehr in Kontakt mit dieser Feder 78 ist, so legt sich zwecks Stromversorgung des Zünders der Mantel 77 gegen eine weitere Blattfeder 83 (Fig. 7 und 8). Diese Blattfeder ist mit dem andern Pol des piezoelektrischen Aufschlagzünders I über eine Schraube 84, eine Blattfeder 85, eine Schraube 86 und eine weitere gedruckte Leitung 87 verbunden. Letztere ist unter Zwischenlage einer Isolierschicht 87a ebenfalls auf die Aussenfläche des Geschosskopfes C aufgedruckt (Fig. 7).
Der Zünder arbeitet folgendermassen : Beim Abschuss zieht sich der Verriegelungsstift 77 infolge der Trägheit gegen die Kraft der Feder 74 zurück. Nach dem Aufhören der positiven Beschleunigung wird der Riegel daran verhindert, wieder vorzuschnellen, weil durch die Zentrifugalkraft eine geringe seitliche Verschiebung des Riegels eingetreten ist, so dass er nicht mehr zentrisch zum Loch 72 der Scheibe 63 steht.
Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft dreht sich nun der Zünderträger 67 um die Achse 68 in die gestrichelte Stellung 67a (Fig. 7), in welcher der Zünder 69 dem Loch 70 gegenübersteht, das die Verbindung zum Verstärkungssatz 71 darstellt. Während dieser Drehung des Zünderträgers gleitet der Zapfen 76 auf der Feder 78 und bleibt also in Kontakt mit dieser, während der Mantel 77 des Zünders von dieser Feder freikommt und in Kontakt mit der Blattfeder 83 gelangt. Die beiden Pole 75 und 77 sind also je an einen Pol des piezoelektrischen Aufschlagzünders 1 angeschlossen. So ist der Zünder 69 entsichert, wenn der piezoelektrische Zünder r beim Aufschlag eine Potentialdifferenz zwischen seinen Klemmen erzeugt.
Diese Potentialdifferenz wird über die gedruckten Leitungen 82 und 87 auf den Zünder 69 übertragen und bewirkt dessen Zündung und damit diejenige der Sprengladung B.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.