CH630723A5

CH630723A5 - Vorrichtung zum steuern der kadenz bei feuerstoessen aus einer maschinenkanone.

Info

Publication number: CH630723A5
Application number: CH1589077A
Authority: CH
Inventors: Richard Koine
Original assignee: Rheinmetall Gmbh
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1982-06-30
Also published as: FR2375570B3; JPS5380799A; DE2658770A1; DE2658770C2; FR2375570A1; GB1600268A; SE7714387L; US4391180A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Kadenz bei Feuerstössen aus einer mit einem verriegelnden Verschluss und einer Zündeinrichtung versehenen automatischen Maschinenkanone, welche zum Rücklauf und Vorlauf entlang einer Rücklauf-Vorlaufstrecke mittels einer mechanische und hydraulische Elemente aufweisenden Rücklauf-Vorholeinrichtung mit einer Lafette gekoppelt ist.

Im Zusammenhang mit der Forderung nach hoher Feuer-5 kraft bei Maschinenkanonen spielt die Kadenz eine wesentliche Rolle. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen der Kadenz bei Feuerstössen und kadenzgesteuertem Einzelfeuer. Letzteres soll im vorliegenden Rahmen nicht betrachtet werden.

Zum Steuern der Kadens bei einem Gasdrucklader ist belo kannt, in einem Glaskanal zum Abzweigen eines zum Antrieb erforderlichen Teils des sich bei der Schussentwicklung bildenden Treibgasvolumens aus dem Rohr eine Düse gegebenen Druchtrittsquerschnitts auswechselbar anzuordnen. Dem Durchtrittsquerschnitt ist eine bestimmte Kadenz zugeordnet, 15 so dass durch einen entsprechenden Düsenaustausch eine jeweils andere Kadenz erzielt werden kann. Eine derartige Massnahme ist mit Aus- und Einbauvorgängen verbunden, während deren Vollzuges die Maschinenkanone nachteiligerweise nicht feuerbereit sein kann.

20 Bei einem Gasdrucklader mit einer elektrischen Zündung und einem Signalgeber zum Anzeigen der Schliessstellung eines Verschlusses ist eine Vorrichtung zum Steuern des Zündstromes (DE-AS-23 00 260) bekannt. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Maschinenwaffe der genannten Art die Kadenz auf 25 einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, wobei nach einer weiteren Aufgabenstellung der Aufbau der besagten Steuervorrichtung aus rein elektronischen Bauteilen verwirklicht ist. Die Folge der Zündstromfreigabe für eine Schussentwicklung ist genau einstellbar, wobei von einem Zündstrom-Steuerimpuls eine wie-30 dertriggerbare monostabile Kippschaltung angestossen wird, deren Haltezeit mit Sicherheit grösser sein soll als eine im Maximum auftretende Zündverzögerung der verwendeten Patrone. Wenn eine Patrone nach Ablauf der Haltezeit seit Abgabe der Zündstromfreigabe nicht gezündet hat, wird eine Durchladepa-35 trone gezündet.

Stattdessen kann von Hand durchgeladen und dabei der Zündversager ausgeworfen werden.

Diese Vorrichtung vermeidet zwar den Nachteil des Aus-und Einbauens, aber das Beseitigen einer möglichen Störung 40 verlangt die Suche nach deren Ursache. Unter erschwerenden Bedingungen, die für den Einsatz im Konfliktsfall anzunehmen sind, kann eine Störung zu empfindlichen Nachteilen führen.

Eine weitere Vorrichtung zur Kadenzsteuerung ist durch die DE-AS-19 32 081 bekannt. Bei ihr sollen auch möglichst keine 45 einem mechanischen Verschleiss unterworfenen Teile verwendet werden. Wenngleich, wie dort beschrieben, durch die Vorrichtung eine Einstellbarkeit bestimmter Kadenzen gegeben ist, haftet ihr doch auch im wesentlichen der im Zusammenhang mit der DE-AS-23 00 260 erwähnten Nachteil an.

so Der Erfindung liegt als Aufgabe das Verwirklichen einer Kadenzsteuerung zugrunde, durch welche nicht nur die dem Stand der Technik eigentümlichen Nachteile vermieden werden, • sondern auch eine feinstufige Einstellbarkeit ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patent-55 anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Erfindung geht von der Betrachtung einer Maschinenkanone als Oszillator aus und bedarf vorteilhafterweise nur im wesentlichen einfacher Mittel. Sie bringt ferner den technischen Fortschritt, sowohl auf schwimmende wie gepufferte Lagerung so bei jeder entsprechend realisierbaren Antriebsart (Gasdrucklader, hybrider Antrieb, Rückstosslader) und Bauweise, beispielsweise auch Trommelwaffe, anwendbar zu sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand dreier Anwendungsbeispiele des näheren erläutert.

65 Es zeigt, jeweils in schematischer Darstellung unter Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten

Fig. 1 ein Blockschaubild zum Erläutern der Erfindung am Beispiel eines Gasdruckladers,

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Fig. 2 ein Blockschaubild zum Erläutern der Erfindung an Aus der vorteilhaften Verschaltung der Primärkette P mit einer Maschinenkanone mit Fremdantrieb, der Sekundärkette S zu einem geschlossenen Steuersystem

Fig. 3 ein Blockschaubild zum Erläutern der Erfindung an durch eine Rückkopplung über die Leitung S2 ist vorteilhafter-

einer Maschinenkanone mit hybridem Antrieb, jeweils schwim- weise eine zuverlässige Kadenzsteuerung mit einfachen Mitteln mend gelagert, und 5 verwirklicht.

Fig. 4 einen Teile einer in die erfinderische Anordnung bei Gemäss Figur 2 wird eine Fremdenergiequelle 7 F von ei-

schwimmender Lagerung zu integrierenden Rücklauf-Vorhol- nem Bordnetz oder dergleichen gebildet. Aus ihr wird ein Mo-

einrichtung im Längsschnitt in Draufsicht. tor 15 am Eingang der Energieübertragung 8 gespeist. In Ener-

In Fig. 1 weist eine als Gasdrucklader symbolisch dargestell- gieflussrichtung hinter dem Motor 15 sind betätigbare Kraft-

te Maschinenkanone 1 eine Munitionszuführung 2, einen Ver- io schlussmittel 16 angeordnet. Ein aus der Schussentwicklung ab-

schluss 3 und eine Zündeinrichtung 4 auf und ist über eine geleiteter Steuerbefehl OS zum Einleiten eines Energiebetrages

Rücklauf-Vorholeinrichtung 5 federelastisch mit einer Lafette 6 Et in die Energieübertragung 8 kann dabei einen Unterbrecher gekoppelt. Eine Energiequelle 7, im vorliegenden Beispiel ein 14 am Eingang des Motors 15 betätigen. Nach einem weiteren

Rohrbereich mit einer Treibgasanzapfung, ist über eine Ener- Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Steuerbefehl OS

gieübertragung 8 zum Versorgen mit aus der Expansion der 15 die dem Motor 15 nachgeordneten Kraftschlussmittel 16 im

Treibgase bei der Schussentwicklung freiwerdender Energie schlussvermittelnden Sinne betätigen. Die Wahl des entspre-

zwecks Bestätigung mit den vorgenannten Komponenten 2,3 chenden Ausführungsbeispiels richtet sich dabei sowohl nach und 4 verbunden. Die Rücklauf-Vorholeinrichtung 5 um- der Belastbarkeit der Energiequelle 7 F wie auch dem Anlauf-

schliesst Mittel 9 zum Aufnehmen und Mittel 10 zum Speichern verhalten des Motors 15. Die Wahl der jeweiligen Energieform beim Rücklauf infolge des Rückstosses eingeleiteter Energie E2 20 (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch) richtet sich nach Forde-

und Steuerungsmittel 11 zu deren Freigabe für den Vorlauf. Die rungen, die im gegebenen Zusammenhang nicht erläutert zu

Steuerungsmittel 11 umschliesSen ein durch Stellmittel 12 ver- werden brauchen. Die Wirkungsweise der in Figur 2 symboli-

änderbares Zeitglied 13. Die Zündeinrichtung 4 umschliesst ei- sierten Ausführungsbeispiele der Erfindung, ergibt sich aus der nen nicht näher gekennzeichneten Energieausgang mit einem entsprechenden Schilderung im Zusammenhang mit dem Aus-

betätigbaren Unterbrecher 17 und einem diesem in Energie- 25 führungsbeispiel nach Figur 1.

flussrichtung nachgeordneten betätigbaren Unterbrecher 18. Gemäss Figur 3 sind im Zusammenhang mit der erfinderi-Ein nicht näher dargestellter Geber für ein Signal A! in Abhän- sehen Anordnung zwei Energiequellen, nämlich 7 F und 7 A gigkeit von einer diskreten Stellung des Verschlusses 3, Vorzugs- vorgesehen. Aus der Schussentwicklung wird sowohl ein die weise Verriegelung, ist über eine Leitung Sj mit dem Unterbre- Energieeinspeisung in die Energieübertragung 8 beeinflussen-cher 17 verbunden. Eine strichpunktierte Linie umrahmt den im 30 der Steuerbefehl OS wie auch ein Energiebetrag zum Entriegeln gegebenen Zusammenhang wesentlichen Teil der Maschinenka- und Betätigen des Verschlusses 3 im öffnenden Sinne abgeleitet, none 1 und die ihr zugeordneten waffennahen Komponenten, so dass im Zusammenhang mit dem gegebenen Ausführungsbeiweiche gemeinschaftlich eine Primärkette P bilden. Die Rück- spiel von einem hybriden Antrieb gesprochen werden kann. Die lauf-Vorholeinrichtung 5 bildet eine Sekundärkette S, was Wirkungsweise erhellt ohne weiteres aus der beim Ausfüh-durch Einrahmen mit einer ebenfalls strichpunktierten Linie 35 rungsbeispiel gemäss Figur 1 gegebenen Beschreibung, verdeutlicht ist. Ein in Fig. 1 ebenfalls nicht dargestellter Geber In Figur 4 ist eine spiegelbildliche Hälfte der Rücklauf-Vor-zum Bilden eines Signals A2 ist über eine Leitung S2 mit dem holeinrichtung 5 mit einem Hydraulikzylinder 19 dargestellt, in Unterbrecher 18 verbunden. welchem ein an einer beidseitigen Kolbenstange 20 angeordne-

Zum Erläutern der Wirkungsweise werde der Betrieb des ter Kolben 21 geführt wird. Die Kolbenstange 20 ist vorderen-

Gerätes mit der erfinderischen Anordnung bei einem Feuerstoss 40 dig bei G formschlüssig mit einem Waffengehäuse der Maschi-

(auch Dauerfeuer) betrachtet. Bei der Schussentwicklung im nenkanone 1 verbunden und stützt sich mit einem rückseitigen

Rahmen eines Schusszyklus n; wird ein Teil der expandierenden Ende gegen die Lafette 6 ab. Der Hydraulikzylinder 19 weist an

Treibgase in Form eines mit Ex bezeichneten Energieimpulses, seinem Vorderende eine sich in der Nachbarschaft von G ab-

der gleichzeitig einen Steuerbefehl OS bildet, in die Energie- stützende Reibungsringfeder 33 und am hinteren Ende eine sich

Übertragung 8 eingeleitet und die ihm innenwohnende Energie 45 gegen die Lafette 6 abstützende Feder 22 auf. Mit dem Hydrau-

auf die betreffenden Komponenten 2, 3 und 4, deren Funktions- likzylinder 19 ist auf einer Seite über Anschlussleitungen 23,26

abläufe nicht näher erläutert zu werden brauchen, verteilt. Mit und 31 eine Leitung durchgängig verbunden, die zwischen 31

dem Steuerbefehl OS wird ein unmittelbar nachfolgender und 26 eine Blende 32 und zwischen 26 und 23 eine Drossel 25

Schusszyklus n2 eingeleitet. Sobald der Verschluss 3 eine vorge- und ein in der Richtung von 23 nach 26 durchlässiges Rück-

gebene Stellung erreicht hat, wird durch das Signal Aj der Un- 50 schlagventil 24 umhüllt. Auf der anderen Seite ist an dem Hy-

terbrecher 17 geschlossen. Bei der unter Einwirkung der Rück- draulikzylinder 19 über Anschlüsse 27 und 30 durchgängig ver-

stossenergie aus dem Schusszyklus n2 erfolgenden rückläufigen bunden eine zylindrische Führung für einen Schaltkolben 28

Bewegung der Maschinenkanone 1 wird ein Energiebetrag E2 in angeordnet. Dem Schaltkolben 28 ist rückseitig ein von Stell-

die Rücklauf-Vorholeinrichtung 5 eingebracht und gespeichert. mittein 12 einstellbarer Begrenzer 34 zugeordnet. Die zylindri-

Unter Vermittlung einer Leitung S3 wird die gespeicherte Rück- 55 sehe Führung für den Schaltkolben 28 setzt sich vorderendig stossenergie, auf vorgebbare Weise gesteuert, als Energiebetrag über den Anschluss 30 zur Aufnahme einer Feder 35 fort. Eine

E2V für den Vorlauf freigegeben. Über das beim Vorlauf gebil- der zylindrischen Führung zugeordnete Leitung 36 umschliesst dete Signal A2 wird der Unterbrecher 18 geschlossen. Hier- eine nur in einer Richtung wirksame Blende 29. Der Hydraulik-

durch wird ein Steuerbefehl OF vervollständigt, und die dem Zylinder 19 sowie die angeschlossenen Leitungen und die zylin-

Schusszyklus n2 zuzuordende Schussentwicklung 18F ausgelöst. 60 drische Führung für den Schaltkolben 28 sind mit Hydraulik-

Bei entsprechender Feuerwahl und vorhandener Munition wie- fiüssigkeit gefüllt.

derholt sich der geschilderte Vorgang, solange ein nicht darge- Unter Einwirkung des Rückstosses bei der Schussentwick-

stellter Abzug betätigt wird. Die Kadenz des jeweiligen Feuer- lung gibt die zurücklaufende Maschinenkanone 1 Energie an die stosses oder Dauerfeuers entspricht dabei der Frequenz, mit Rücklauf-Vorholeinrichtung 5 ab. Der Kolben 21 bewegt sich welcher die Maschinenkanone 1 gegenüber der Lafette 6 65 nach rechts, wobei er die vor ihm liegende Flüssigkeit verdrängt,

schwingt. Durch vorgebbares Verändern des Zeitgliedes 13 lässt Ausserdem wird die Feder 22 gespannt. Die verdrängte Flüssig-

sich über die Freigabe der Energie E2V die Frequenz und damit keit strömt durch den Anschluss 23 und passiert das Rück-

die Kadenz entsprechend vorgeben. schlagventil 24 und die Drossel 25 und gelangt durch den An-

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schluss 26 auf die andere Seite des Kolbens 21. Sie nimmt auf weiteren Vorlauf noch innenwohnende kinetische Energie wird ihrem Weg, insbesondere beim Passieren der Drossel 25, Wär- schliesslich am Ende des Vorlaufweges von der Reibungsringfeme auf. Durch die Kombination Feder - Speicherarbeit und die der 33 aufgenommen.

Umwandlung von Rückstossenergie in an die Flüssigkeit abgegebene Wärme kann die auf die Lafette 6 wirkende Stützkraft 5 Bei Feuerstoss (Dauerfeuer) wird durch Verändern des über den gesamten Rücklaufweg konstant gehalten werden. Un- Schaltweges des Schaltkolbens 28 über ein Verstellen der Beter der Rückstellkraft der Feder 22 erfolgt die Umkehr aus dem grenzung 34 mittels der Stellmittel 12 das Schwingungsverhal-Rück- in den Vorlauf, wobei die Stützkraft der Federkraft ent- ten des durch die Maschinenkanone 1 verkörperten Oszillators spricht. Der Kolben 21 verdrängt nun die in Vorlaufrichtung vor verändert. Hierbei wird vorteilhafterweise das Eintauchvolu-ihm liegende Flüssigkeit, welcher durch das Rückschlagventil 24 10 men von Schaltteilen in das Hydrauliksystem nicht verändert, der vorgenannte Weg versperrt ist. Sie weicht deshalb über den Mit der sich ändernden mittleren Geschwindigkeit (Zeitglied) Anschluss 27 aus und bewegt den Schaltkolben 28 gegen die ändert sich die Schwingungsfrequenz. Durch Anordnen eines Feder 35. Die die Feder 35 umgebende Flüssigkeit wird über die Gebers für das Signal A2 aus dem Vorlauf kann nach der Erfin-Leitung 36 verdrängt und gelangt durch die nur in einer Rieh- dung auf einfache und zuverlässige Weise die Kadenz bei Feuer-tung wirksame Blende 29 und den Anschluss 30 hinter den 15 stössen (Dauerfeuer) gesteuert und innerhalb vorgegebener Kolben 21. Während dieses Vorganges legt der Kolben 21 und Grenzen feinstufig verändert werden.

damit die Maschinenkanone 1 innerhalb einer relativ grossen Bei einem nicht dargestellten Rückstosslader, der üblicher-

Zeitspanne einen kurzen Weg im Vorlauf zurück. Die Länge der weise gepuffert gelagert ist, wird aus einem Teil der Rückstoss-Zeitspanne ist dabei von den jeweiligen Wirkungen des Schalt- energie zum Betätigen der Munitionszuführung 2 ein Energiekolbens 28 und der Blende 29 abhängig. Sobald der Schaltkol- 2o impuls Ex gebildet. Die Modifizierung des Schwingungsverhalben 28 seinen Schaltweg beendet hat, wird für die Flüssigkeit tens erfolgt durch eine Veränderung der durch den Rück- und vor dem Kolben 21 der Anschluss 30 wieder durchgängig und Vorlaufweg verkörperten Amplitude derart, dass der Abstand der Strömung wird nur geringer Widerstand entgegengesetzt. zwischen einem Vor- und einem Rücklaufpuffer einstellbar ver-Die Maschinenkanone 1 kann beim weiteren Vorlauf kinetische ändert wird. Die Anwendung der Erfindung auf einen RückEnergie aufnehmen. Hierbei kann die Flüssigkeit über den An- 25 stosslader mit gepufferter Lagerung ergibt sich im wesentlichen schluss 31 ausweichen und durch die Blende 32 und den An- sinngemäss aus den Erläuterungen zu den beschriebenen Ausschluss 26 geschoben werden. Die der Maschinenkanone 1 beim führungsbeispielen.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

630 723 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Steuern der Kadenz bei Feuerstössen aus einer mit einem verriegelnden Verschluss und einer Zündeinrichtung versehenen automatischen Maschinenkanone, welche zum Rücklauf und Vorlauf entlang einer Rücklauf-Vorlaufstrecke mittels einer mechanische und hydraulische Elemente aufweisenden Rücklauf-Vorholeinrichtung mit einer Lafette gekoppelt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Rücklauf-Vorholeinrichtung (5) umschliesst neben einem Aufnehmer (9) und einem Speicher (10) für bei der Schussentwicklung auftretende Rückstossenergie Steuerungsmittel (11) mit einem Zeitglied (13) zum gesteuerten Freigeben eines für den Vorlauf erforderlichen Energiebetrages,

b) den Steuermitteln (11) sind Stellmittel (12) zum Verändern des Zeitgliedes (13) zugeordnet,

c) der Verschluss (3) ist als Geber für ein Betätigungssignal ausgebildet und über eine Leitung (S^ mit einem Unterbrecher (17) in einer Zündleitung (4') zwischen der Zündeinrichtung (4) und einem Ladungsraum (LR) verbunden,

d) die Rücklauf-Vorholeinrichtung (5) ist als Geber für ein zweites Betätigungssignal ausgebildet und über eine Leitung (S2) mit einem Unterbrecher (18) in der Zündleitung (4') verbunden, wobei e) die Zündleitung (4') nur im Zustand mit beiden geschlossenen Unterbrechern (17 und 18) für Zündenergie durchlässig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Rück- und Vorlauf begrenzender Abstand zwischen einem Rück- und Vorlaufpuffer der Rückhol-Vorholeinrichtung veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 bei einem Gasdrucklader, gekennzeichnet durch eine Ubertragungsvorrich-tung (8) in die mit einem Steuerbefehl (OS) aus der Schussentwicklung eines Schusszyklus ein Energieimpuls (Ej) einleitbar ist, um die am Aufbau eines Schusszyklus beteiligten Elemente (2,3,4) zu betätigen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 bei einer fremdangetriebenen Maschinenkanone mit einem Bordnetz (7F) als Energiequelle und einem Motor (15), der mit der Energiequelle verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Übertragungsvorrichtung (8) die mit dem Motor (15) und den am Aufbau eines Schusszyklus beteiligten Elementen (2,3,4) verbunden ist, und durch eine zwischen der Energiequelle (7F) und dem Motor (15) angeordnete Unterbrechereinrichtung (14), die durch einen aus der bei der Schussentwicklung freiwerdenden Energie gebildeten Steuerbefehl (OS) schliessbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Motor (15) nachgeordnete betätigbare Kraftschlussmittel (16) durch den Steuerbefehl (OS) im schlussvermittelnden Sinne betätigbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (3) durch einen dem Steuerbefehl (OS) im wesentlichen synchronen Energieimpuls (Ej) aus dem Gasdruck bei der Schussentwicklung entriegelbar und im öffnenden Sinne betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bei einem Rückstosslader, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Steuerbefehl ausgebildeter Energieimpuls aus dem Gasdruck bei der Schussentwicklung den Verschluss im öffnenden Sinne betätigt und ein als Steuerbefehl ausgebildeter Energieimpuls aus dem Rücklauf die Munitionszuführung jeweils betätigt.