AT385596B - Penetrator fuer ein unterkalibriges wuchtgeschoss - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Penetrator für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss zum
Durchdringen gepanzerter Ziele, insbesondere mit einem Längen-/Durchmesserverhältnis > 20. Der- artige Penetratoren werden als Geschosskomponenten für panzerbrechende Munition eingesetzt, wobei bei hoher Dichte des Materials und hoher Festigkeit des Materials auf Grund der geringen Auf- treffquerschnittsfläche ein grosses Durchdringungsvermögen bei gepanzerten Zielen erwirkt wird.
Prinzipiell ist es möglich, für jede Art der Panzerung das jeweils optimale Geschoss zu konzipie- ren. Weil jedoch die genaue Art der Panzerung in den seltensten Fällen exakt bekannt ist, soll das Durchschlagsvermögen relativ unabhängig von der Art der Ziele bleiben und es sollen auch
Sonderziele, wie beispielsweise ein Keramikverbund, sicher durchschlagen werden. 



   Bekannte Penetratoren, wie sie in sogenannten Pfeilgeschossen eingesetzt werden, erfüllen diese Forderung immer nur in begrenztem Masse. Penetratoren jüngerer Bauart zeichnen sich durch ein grosses Länge-/Durchmesserverhältnis von über 20 aus und die Durchschlagsleistung kann dadurch eine empfindliche Beeinträchtigung erfahren, da der Penetrator vor oder beim Auftreffen in Teile zerlegt wird. Der resultierende Massenverlust führt gleichzeitig zu einem Verlust an Penetrations- vermögen, wobei dieser Effekt vor allem bei Mehrfachzielen mit grossen Zwischenräumen und kleinen
Anstellwinkeln gravierend ist. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, Penetratoren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Nachteile unkontrollierbarer Verformung oder Zerlegung des Geschosses weitgehend vermieden werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Penetrator im wesentli- chen gekennzeichnet durch sich im wesentlichen in Achsrichtung des Penetrators erstreckende Trä- gerelemente aus einem im Vergleich zum restlichen Penetratormaterial zäheren Material, welche in den Grundkörper des Penetrators eingebettet sind. Gemäss nicht vorveröffentlichten Vorschlägen wurde bereits versucht, dem Material des Penetrators insgesamt ein gewisses ausgewogenes Mass an Zähigkeit und Masse zu verleihen, wobei relativ komplex ausgebaute Verbundwerkstoffe, bei- spielsweise Sinterwerkstoffe, vorgeschlagen wurden.

   Die Verwendung eines Trägerelementes erlaubt es nun den gewünschten Kompromiss, einen Penetrator mit grosser Härte und hoher Dichte bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität zu erzielen. Im besonderen erlaubt es die erfindungsgemässe Ausbildung nahezu alle Materialien, welche für die Erhöhung der spezifischen Masse wünschenswert erscheinen, wie beispielsweise abgereichertes Uran, Wolfram und/oder dgl. einzusetzen und die gewünschte Kerbschlagzähigkeit lediglich durch Auswahl des entsprechenden Trägerelementes sicherzustellen. Das Trägerelement kann hiebei beispielsweise als den Grundkörper des Penetrators umgebende Hülle ausgebildet sein.

   Wenn bei einem Penetrator dieser Art bei der Durchdringung des Zieles ein Riss im Querschnitt des Grundkörpers, beispielsweise des Schwermetalles, auftritt, so breitet sich dieser zwar zwangsläufig an die freie Oberfläche fort. Durch die eingebetteten Werkstoffe mit höherer Zähigkeit bzw. Festigkeit als der Grundkörper des Penetrators führt dies jedoch nicht zu einer mechanischen Trennung von Penetratorteilen. Die mechanisch bereits separierten Teile des Grundkörpers des Penetrators verbleiben auf Grund des eingebetteten Trägerelementes in ihrer Lage und Orientierung, so dass die gewünschten Penetrationseigenschaften erhalben bleiben. Auch wenn somit der Penetratorgrundkörper als solcher bereits in einzelne Segmente aufgeteilt ist, so führt die Tatsache, dass es sich hier um zusammenhängende Segmente handelt, nicht zu einem Verlust an Penetratormasse.

   Durch die sich in Achsrichtung des Penetrators erstreckenden Trägerelemente wird auch eine Gefahr des Knickens des Penetrators beim Aufschlag am Ziel wesentlich herabgesetzt. 



   In besonders einfacher Weise kann das Trägerelement von wenigstens einem Stab oder Bolzen gebildet sein. Zur Verbesserung der mechanischen Verbindung des Trägerelementes mit der umgebenden Matrix bzw. dem Grundkörper des Penetrators kann das Trägerelement quer zu seiner Längsachse verlaufende Profilierungen, insbesondere Noppen oder Rippen aufweisen. 



   Während für den Grundkörper des Penetrators Werkstoffe, wie beispielsweise abgereicherte Uran oder Wolfram auf Grund seiner hohen Dichte bevorzugt erscheinen, kann als Material für das Trägerelement Vergütungsstahl eingesetzt werden, wobei derartiger Vergütungsstahl durch entsprechende Wärmebehandlung, beispielsweise durch Ausbildung eines Zwischenstufengefüges mit hoher Kerbschlagzähigkeit ausgestattet werden kann. Das Trägerelement kann bei entsprechender Zähigkeit hiebei ohne weiteres auch aus Kunststoffen ausgebildet sein, wobei es zum Unterschied 

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 von den Bedingungen für den Werkstoff des Grundkörpers hier nicht auf grosse Härte und Masse sondern auf hohe Zähigkeit ankommt.

   Vorteilhafterweise ist das Trägerelement aus einem Material mit einer Kerbschlagzähigkeit von 6 bis 16 mkg/cm2, insbesondere 10 bis 16 mkg/kg cm2, ausgebil- det. 



   Mit Rücksicht auf die geforderte Verbesserung der Knickbelastbarkeit können rohrförmige Trä- gerelemente mit Vorteil eingesetzt werden, um mit geringen, von Schwermetallen und damit höherer
Masse, freien Querschnitten das Auslangen zu finden. Mit Vorteil können diese rohrförmigen Träger- elemente mit Schwermetall gefüllt sein, so dass die Erhöhung der Knickbelastbarkeit mit geringster
Masseverminderung verbunden ist. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spielen näher erläutert. In diesen zeigen   Fig. 1   einen Axialschnitt durch eine Prinzipausbildung eines Pfeilgeschosses mit einem Treibkäfig, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. l,
Fig. 3 einen analogen Schnitt wie Fig. 2 durch eine abgewandelte Ausführungsform und Fig. 4 eine weitere Darstellung analog der Darstellung nach Fig. 2 einer abgewandelten Ausführungsform. 



   In Fig.   l   ist ein   Pfeilgeschoss --1-- dargestellt.   Für den Antrieb des Pfeilgeschosses--1-- ist ein   Treibkäfig --2-- vorgesehen,   welcher die Beschleunigungskräfte des Abschusses auf den   Penetrator --3-- überträgt.   Nach Verlassen des nicht dargestellten Waffenrohres erfolgt die Tren- nung des   Penetrators --3-- vom Treibkäfig --2--.   



   Der Penetrator ist flügelstabilisiert und besteht gewöhnlich aus einer Spitze --4--, einem
Mittel --5-- und einem Heckteil --6--. In Achsrichtung des   Pfeilgeschosses --1-- verläuft   ein   Trägerelement --7--,   welches im Schnitt nach den   Fig. 2,   3 und 4 näher erläutert wird. 



   In Fig. 2 ist das   Trägerelement --7-- in   den   Grundkörper --8-- eingebettet   und weist an seinem Umfang Rippen zur Verbesserung der Haftung im   Grundkörper --8-- auf. Fig.3   zeigt eine abgewandelte Ausbildung des   Trägerelementes --7--,   gleichfalls eingebettet in den Grundkörper - und bei der Darstellung nach Fig. 4 sind mehrere sich in Achsrichtung des Pfeilgeschosses -   erstreckende Trägerelemente --7-- in   den   Grundkörper --8-- eingebettet.   In allen Fällen handelt es sich hier bei dem   Trägerelement --7-- um   Stäbe mit einer höheren Festigkeit und Deh- nung als der Grundwerkstoff des Penetrators, welcher beispielsweise aus Wolfram und Schwermetall besteht.

   Das stabförmige Trägerelement kann geringere Festigkeit als die umgebende Matrix aufweisen, muss jedoch in jedem Falle eine höhere Dehnung als das Material der Matrix aufweisen. 



  Bei der Ausbildung nach Fig. 4 sind die Trägerelemente dezentral angeordnet, wodurch die Knicksteifigkeit des Penetrators weiter erhöht wird. 



   Als Werkstoff des Grundkörpers kommen   Preys- un   Sinterwerkstoffe in Frage, wobei das Einbringen der Trägerelemente, beispielsweise während des   Preys- odeur   Sintervorganges oder im Fertigungsprozess bei der Herstellung des Rohlings erfolgen kann. Das Trägerelement kann auch aus einem Verbundwerkstoff aus metallischen und nichtmetallischen Anteilen gefertigt sein. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Penetrator für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss zum Durchdringen gepanzerter Ziele, insbesondere mit einem Längen-/Durchmesserverhältnis grösser 20, gekennzeichnet durch sich im wesentlichen in Achsrichtung des Penetrators erstreckende Trägerelemente (7) aus einem im Vergleich zum restlichen Penetratormaterial zäheren Material, welche in den Grundkörper (8) des Penetrators   (1)   eingebettet sind.

Claims (1)

1. 2. Penetrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) von wenigstens einem Stab oder Bolzen gebildet ist.

   3. Penetrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) quer zu seiner Längsachse verlaufende Profilierungen, insbesondere Noppen oder Rippen aufweist.

   4. Penetrator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) aus Vergütungsstahl, insbesondere mit Zwischenstufengefüge, ausgebildet ist. <Desc/Clms Page number 3>

   5. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) aus einem Material mit einer Kerbschlagzähigkeit von 6 bis 16 mkg/cm2, insbesondere 10 bis 16 mkg/cm2, ausgebildet ist.

   6. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) rohrförmig ausgebildet ist.

   7. Penetrator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Trägerelement (7) mit Schwermetall gefüllt ist.