DE10105867B4

DE10105867B4 - Geschoss

Info

Publication number: DE10105867B4
Application number: DE10105867A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr.-Ing. Wardecki; Achim Lais; Andreas Dipl.-Ing. Blache; Ralf Dr. Gregorzik
Original assignee: Buck Neue Technologien GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2021-02-10
Also published as: FR2820817A1; GB2372090A; GB2372090B; DE10105867A1; GB0200181D0; US6666146B2; US20030131752A1; CA2369898A1; CA2369898C; FR2820817B1

Abstract

Geschoß mit einer Geschoßfüllung aus einer in einem Geschoßmantel angeordneten Mehrzahl von Submunitionen (2b), aus Metallkörpern (3), welche wenigstens eine pyrotechnische Wirkmasse (10) und wenigstens einen Anzündsatz (12) enthalten, wobei die Submunitionen (2b) um ein Rohr (4), dessen Lumen (5) einen Kanal in Richtung der Geschoßlängsachse (6) bildet, angeordnet sind;
einer Ausstoßladung, welche die Submunitionen (2b) nach Abschuß des Geschosses beim Erreichen des Zielgebietes ausstößt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (4) in das Innere (9) der einzelnen Submunition (2b) in einen Raum vor dem die Wirkmasse (10) bedeckenden Anzündsatz (12) führende Drosselöffnungen (11) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geschoß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Geschosse, insbesondere Nebelgeschosse, verschiedener Kaliber sind so aufgebaut, daß in den Geschoßhülsen eine Anzahl von Submunitionen mitgeführt wird. Nach Abschuß der Munition wird beim Erreichen des Zielgebietes in der Geschoßspitze, der sogenannten Ogive, eine Ausstoßladung gezündet, welche zum einen den gesamten Innenaufbau aus der Geschoßhülle schiebt, und zum anderen über pyrotechnische Verzögerungselemente die gasdruckempfindlichen Wirkmassen in den Submunitionen anzündet.

Derartige Geschosse sind beispielsweise in der DE 28 41 815 C2 beschrieben.

In diesem Stand der Technik weisen die Submunitionen in der Mitte eine durchgängige Bohrung auf, die nach dem Zusammenbau des Geschosses mit den anderen Submunitionen den Anzündkanal bildet. Der Druck, der sich beim Zünden der Ausstoßladung aufbaut, durchläuft den Anzündkanal und zündet dort die pyrotechnischen Verzögerungselemente an, die in den einzelnen Submunitionen eingebaut sind. Über diese Anzündkette, bestehend aus Ausstoßladung – pyrotechnischem Verzögerungselement – Anzündsatz, wird die pyrotechnische Wirkmasse, beispielsweise eine Nebelwirkmasse, in den Submunitionen initiiert. Die Verzögerungselemente haben dabei, neben der Anzündübertragung, vor allem die Aufgabe, den hohen Druck der heißen Gase, die von der Ausstoßladung herrühren und bis zu 370 bar Druck aufbauen, der im Anzündkanal vorliegt, von der gasdruckempfindlichen Wirkmasse abzuschirmen. Eine Beaufschlagung der Wirkmasse mit diesem Druck würde zu einer explosionsartigen Umsetzung der hochenergetischen Wirkmasse zum falschen Zeitpunkt oder aber bereits im Werferrohr führen.

Die DE 25 55 323 A1 betrifft eine Nebelgeschoßfüllung und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Offenbart wird, eine Geschoßfüllung mit im Geschoßmantel in Abschußrichtung stapelartig übereinander angeordneten Nebeltöpfen, die aus einem geschlossenen Metallgehäuse und einem darin untergebrachten Nebelsalz auf der Basis von Hexachloräthan, Zinkoxid und Metallpulver bestehen, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Nebeltöpfen für derartige Geschoßfüllungen. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung sind jedoch in diesem Patent die Bohrungen nicht als Drosselbohrungen ausgeführt, sondern dienen dem direkten Kontakt der durch den zentralen Kanal reichenden Gase mit dem Anzündsatz. Ferner wirken in dieser Offenbarung die Gase direkt auf den Anzündsatz, während bei der vorliegenden Erfindung die Gase in einem Raum vor dem Anzündsatz expandieren und dann den Anzündsatz großflächig initiieren.

Bei den vorhandenen Lösungen des Standes der Technik werden immer pyrotechnische Verzögerungselemente benötigt. Diese pyrotechnischen Verzögerungselemente weisen mehrere Nachteile auf:
Durch die hohe Drallbelastung der Geschosse von ca. 18.000 U/min tritt eine Verflüssigung der pyrotechnischen Ladung der Verzögerungselemente auf, wodurch sich keine hundertprozentige Funktionsgarantie ergibt, und daher stellen derartige Verzögerungselemente in Geschossen einen nicht unbeachtlichen Risikofaktor bei ihrer Anwendung in einer Munition dar. Um daher eine redundante Sicherheit bei der Anzündung der Wirkmasse zu gewährleisten, müssen somit mindestens zwei Verzögerungselemente pro Submunition verwendet werden. Dies erhöht jedoch die Kosten derart, daß bei hohen Stückzahlen an Munition der Einsatz von Verzögerungselementen einen nicht zu vernachlässigenden Faktor darstellt.

Es ergeben sich weitere konstruktive Nachteile, beispielsweise durch die benötigten Aufnahmegewinde und den zusätzlichen Raumbedarf zweier Verzögerungselemente.

Darüberhinaus ist die Anzündenergie, die sich aus Druck und Anzahl der heißen Partikel ergibt, von pyrotechnischen Verzögerungselementen relativ gering und richtet sich nur auf eine kleine eingeschränkte Fläche vor dem Ausgang des Verzögerungselementes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik war es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Geschosse unter Verzicht auf pyrotechnische Verzögerungselemente zur Verfügung zu stellen, die dennoch sicher in der Handhabung und bei der Auslösung sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Geschoß mit einer Geschoßfüllung aus einer in einem Geschoßmantel angeordneten Mehrzahl von Submunitionen aus Metallkörpern, welche wenigstens eine pyrotechnische Wirkmasse und wenigstens einen Anzündsatz enthalten, wobei die Submunitionen um ein Rohr, dessen Lumen einen Kanal in Richtung der Geschoßlängsachse bildet, angeordnet sind;
einer Ausstoßladung, welche die Submunitionen nach Abschuß des Geschosses beim Erreichen des Zielgebietes ausstößt, wobei das Rohr Drosselöffnungen aufweist, welche mit den Anzündsätzen der jeweiligen Submunitionen unmittelbar in Verbindung stehen.

Dadurch, daß das Rohr Drosselöffnungen aufweist, welche mit den Anzündsätzen der jeweiligen Submunitionen unmittelbar in Verbindung stehen, kann auf die Verwendung von pyrotechnischen Verzögerungselementen verzichtet werden, weil über die Ausstoßladung bei gleichzeitiger Druckdrosselung eine Direktanzündung über die gesamte Fläche des Anzündsatzes erfolgt, wodurch eine große Anzündsicherheit gegeben ist.

Durch die Druckdrosselung wird auch die gefährliche schlagartige Umsetzung der hochenergetischen Wirkmasse zum falschen Zeitpunkt vermieden.

Bei dem erfindungsgemäßen Geschoß erfolgt die Anzündung der Wirkmasse somit über eine kontrollierte Druckanzündung eines anzündempfindlichen Anzündsatzes, der flächig die Wirkmasse abdeckt.

Als Anzündimpuls werden der Gasdruck der Ausstoßladung sowie die heißen Partikel der Ausstoßladung verwendet. Der hohe, im durch das Rohr gebildeten Anzündkanal anstehende Gasdruck von bis zu 300 bar, wird über die Drosselbohrung stark herabgesetzt. Dieser reduzierte Druck verteilt sich im ganzen zur Verfügung stehenden Raum und somit auf der ganzen Fläche des Anzündsatzes und zündet diesen an.

Dies bedeutet, daß die Größe der Drosselbohrung an die Anzündschwelle der anzuzündenden Wirkmasse und deren Schwelle zur schlagartigen Umsetzung angepaßt werden muß.

Das Lösungsprinzip der vorliegenden Erfindung ist somit eine oder mehrere Öffnungen) zwischen Anzündkanal (Rohr) und der ansonsten abgekapselten Wirkmassenoberfläche, die eine definierte Reduktion des im Anzündkanal vorhandenen Gasdruckes bewirkt. Mit dem erfindungsgemäßen Geschoß werden ferner folgende Vorteile erreicht:

– die Anzündkette wird um wenigstens ein Glied reduziert
– die gesamte Geschoßkonstruktion wird vereinfacht und dadurch eine höhere Funktionssicherheit gewährleistet
– die Kosten für pyrotechnische Verzögerungselemente entfallen
– der Raumbedarf für Verzögerungselemente entfällt
– zuverlässigere Anzündung, weil der Druck gesamtflächig auf den Anzündsatz wirkt.

Besondere Bedeutung kommt der vorliegenden Erfindung dann zu, wenn es sich um ein Nebelgeschoß handelt, bei dem die pyrotechnische Wirkmasse eine an sich bekannte Nebelwirkmasse ist.

Dadurch, daß die Geschoßlängsachse und die Mittelachse des Rohres zusammenfallen, ergibt sich eine konzentrische Anordnung der Submunitionen um das Rohr und somit ein symmetrischer Geschoßaufbau.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Drosselöffnungen durch Drosselbohrungen herzustellen, obgleich auch beispielsweise sternförmige oder kreuzförmige Öffnungen als Drosselöffnungen in Frage kommen.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die Durchmesser der Drosselbohrungen so gewählt sind, daß nach dem Zünden der Ausstoßladung in der vom Kanal abgewandten Seite der Drosselbohrungen ein Druck von ca. 20-150 bar, vorzugsweise ca. 60-70 bar, insbesondere ca. 65 bar, herrscht.

Für Nebelgeschosse des Kalibers 155 mm weist beispielsweise der Kanal einen Durchmesser von ca. 5-20 mm auf, und die Drosselbohrung einen Durchmesser von ca. 1-4 mm.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aufgrund der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
1 einen Längsschnitt durch eine Nebelwirkmassensubmunition aus einem Nebelgeschoß.
In 1 ist mit 1 ein Ausschnitt aus einem schematischen Längsschnitt durch ein Nebelgeschoß gezeigt, welcher zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung eine Submunition 2a im oberen Bereich von 1 und eine Submunition 2b im unteren Bereich von 1 zeigt. Die Submunitionen sind in dem beispielhaften Nebelgeschoß aus Metallkörpern 3 gebildet. Die Submunitionen sind um ein Rohr 4, dessen Lumen 5 einen Kanal in Richtung der Geschoßlängsachse 6 bildet, angeordnet.
Die Submunition 2a gemäß dem Stand der Technik weist in einer Bohrung 7 ein pyrotechnisches Verzögerungselement 8 auf, welches in das Innere 9 der Submunition 2a ragt. Die Submunition 2a enthält innerhalb des Metallkörpers 3 eine Nebelwirkmasse 10.
Im Gegensatz hierzu ist das erfindungsgemäße Geschoß mit Submunitionen 2b bestückt, welche wie folgt aufgebaut sind:
Die Submunition 2b enthält im Inneren des Metallkörpers 3 die Nebelwirkmasse 10. Anstelle des Verzögerungselementes 8 in der Submunition 2a weist die erfindungsgemäße Variante eine aus dem Lumen 5 des Rohres 4 eine Drosselbohrung 11 auf, welche mit dem Inneren 9 der Submunition 2b in Verbindung steht.
Im Beispielsfalle beträgt der Innendurchmesser des Rohres 4 ca. 14 mm und der Durchmesser der Drosselbohrung beträgt etwa 2,0 mm.
Über die gesamte zum Innenraum 9 der Submunition 2b gewandten Seite der Nebelwirkmasse 10 ist in der Submunition 2b ein Anzündsatz 12 angeordnet.
Im folgenden wird das Funktionsprinzip der in 1 gezeigten Submunition 2a (Variante alt) gemäß dem Stand der Technik sowie eines erfindungsgemäßen Geschosses mit einer Submunition 2b (Variante neu) beschrieben, wobei 1 lediglich zur Verdeutlichung den Stand der Technik und die Erfindung in ein- und derselben Geschoßanordnung darstellt, dies in der Realität in der Regel nicht der Fall ist.
In der Submunition 2a gemäß dem Stand der Technik laufen folgende Vorgänge ab:
Nach Ausstoß des Geschosses aus einem Werfer wird zum geeigneten Zeitpunkt eine Ausstoßladung gezündet, welche die Submunitionen ausstößt und anzündet. Beim Zünden der in 1 nicht gezeigten Ausstoßladung bauen sich ein Druck von ca. 370 bar und eine Temperatur von ca. 500°C auf. Die in 1 in Pfeilrichtung durch das Lumen 5 des Rohres 4 strömenden heißen Gase zünden das pyrotechnische Verzögerungselement 8 an, welches in der Bohrung 7 der Submunition 2a sitzt. Nach Abbrand des pyrotechnischen Verzögerungselementes wird ein in 1 mit 13 bezeichneter Anzündsatz entzündet und der Anzündsatz 13 entzündet wiederum die Wirkmasse 10 und erzeugt hierdurch den Nebel.
Die Ausführungsform des Geschosses gemäß dem Stand der Technik 2a führt – sofern das Verzögerungselement 8 tatsächlich zündet – zu wenig heißen Partikeln 14 und geringem Druck.
Somit sind Fehlfunktionen möglich, da nur wenige heiße Partikel 14 erzeugt werden von deren Anzahl und Energie die Initiierung des Anzündsatzes 13 abhängt.
Im Gegensatz hierzu erfolgt bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, deren Submunition in 1 mit 2b bezeichnet ist, eine Druckreduzierung des Gasdruckes der Ausstoßladung von ca. 350 bar über die Drosselbohrung 11 in das Innere 9 der Submunition 2b zu einem reduzierten Druck von ca. 50 bar, welcher die heißen Partikel 15 im gesamten Innenbereich 9 homogen verteilt aufweist.
Diese Vielzahl der heißen Partikel 15, zündet dann den über die gesamte Fläche der Nebelwirkmasse 10 verteilten Anzündsatz 12, der wiederum die Nebelwirkmasse 10 zündet.
Das erfindungsgemäße Geschoß ist somit weitaus zuverlässiger und kostengünstiger als die Geschosse des Standes der Technik.

Claims

Geschoß mit einer Geschoßfüllung aus einer in einem Geschoßmantel angeordneten Mehrzahl von Submunitionen (2b), aus Metallkörpern (3), welche wenigstens eine pyrotechnische Wirkmasse (10) und wenigstens einen Anzündsatz (12) enthalten, wobei die Submunitionen (2b) um ein Rohr (4), dessen Lumen (5) einen Kanal in Richtung der Geschoßlängsachse (6) bildet, angeordnet sind; einer Ausstoßladung, welche die Submunitionen (2b) nach Abschuß des Geschosses beim Erreichen des Zielgebietes ausstößt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) in das Innere (9) der einzelnen Submunition (2b) in einen Raum vor dem die Wirkmasse (10) bedeckenden Anzündsatz (12) führende Drosselöffnungen (11) aufweist.
Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Nebelgeschoß ist, wobei die pyrotechnische Wirkmasse (10) eine Nebelwirkmasse ist.
Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschoßlängsachse (6) und die Mittelachse des Rohres (4) zusammenfallen.
Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnungen (11) Drosselbohrungen sind.
Geschoß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Drosselbohrungen (11) so gewählt sind, daß nach Zündung der Ausstoßladung in der vom Kanal abgewandten Seite der Drosselbohrungen (1) ein Druck von ca. 20-150 bar, vorzugsweise ca. 60-70 bar, insbesondere ca. 65 bar, herrscht.
Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschoß ein Nebelgeschoß ist, der Kanal einen Durchmesser von ca. 5-20 mm aufweist und die Drosselbohrungen (11) einen Durchmesser von ca. 1-4 mm aufweisen.