DE102008049147A1

DE102008049147A1 - Fluggeschoss-Befestigungsbolzen für ein Geschoss mit einem ein Kegelleitwerk aufweisenden unterkalibrigen Penetrator sowie Geschoss

Info

Publication number: DE102008049147A1
Application number: DE102008049147A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heitmann; Klaus-Dieter Freudenthal; Michael Vagedes
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-01
Also published as: ATE555364T1; EP2326911B1; US8800450B2; ES2384827T3; EP2326911A1; WO2010034386A1; US20100077934A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Geschoss (1) mit einem ein Kegelleitwerk (4) aufweisenden unterkalibrigen Penetrator (2) und einem im Wesentlichen scheibenförmigen Treibelement (7; 7'), wobei das Kegelleitwerk (4) eine heckseitig offene kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) aufweist. Um zu erreichen, dass bei dem Geschoss (1) sowohl bei normaler Handhabung als auch bei Schussabgabe das Treibelement (7; 7') spielfrei mit dem Penetrator (2) verbunden ist und sich das Treibelement (7; 7') nach Verlassen des Waffenrohres störungsfrei von dem Penetrator (2) löst, schlägt die Erfindung vor, das Treibelement (7; 7') vorzugsweise über eine Schraubverbindung (Fluggeschoss-Befestigungsbolzen 100) mit dem Penetrator (2) zu verbinden. Hierzu ist ein das Treibelement (7; 7') und den Penetrator im Bereich des Leitwerkes (4) verbindendes Schraubelement (9; 9') vorgesehen, welches eine heckseitig offene Bohrung (20; 23) aufweist, in die beim Abschuss des Geschosses (1) Treibladungsgase gelangen und ein Aufreißen des Schraubelementes (9; 9') und damit eine Trennung von Treibelement (7; 7') und Penetrator (2) bewirken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss mit einem ein Kegelleitwerk aufweisenden unterkalibrigen Penetrator und einem im Wesentlichen scheibenförmigen Treibelement, wobei das Kegelleitwerk eine heckseitig offene kegelstumpfförmige Ausnehmung aufweist, insbesondere einen so genannten Fluggeschoss- Befestigungsbolzen.
Ein derartiges Geschoss ist beispielsweise aus der DE 43 30 417 C2 bekannt. Dabei stützt sich das heckseitige Ende des Leitwerkes an einem Treibelement ab, welches aus einer Metallplatte besteht, die im Wesentlichen die Kontur der kegelstumpfförmigen Ausnehmung des Leitwerkes besitzt.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass sich bereits durch die normale Handhabung des Geschosses zwischen Treibelement und Kegelleitwerk ein Spiel ergeben kann, so dass nach Schussabgabe zu Beginn des Gasdruckaufbaus im Waffenrohr Treibladungsgase unter die Aufstandsfläche des Kegelleitwerkes strömen. Dadurch wird einerseits eine optimale Beschleunigung des Penetrators innerhalb des Waffenrohres verhindert und andererseits können Störungen des Penetrators durch das Treibelement nach Verlassen des Waffenrohres erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoss der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem sowohl bei normaler Handhabung des Geschosses als auch bei Schussabgabe das Treibelement spielfrei mit dem Penetrator verbunden ist und bei dem sich das Treibelement nach Verlassen des Waffenrohres störungsfrei von dem Penetrator löst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, das Treibelement nicht wie bei vergleichbaren bekannten Geschossen über eine Formschluss- oder Klemmverbindung mit dem Penetrator zu verbinden, sondern über einen Fluggeschoss- Befestigungsbolzen mit vorzugsweise Sollbruchstelle und Druckminderungsdüsen, wobei ein Schraubelement vorgesehen ist, welches durch die kegelstumpfförmige Ausnehmung des Kegelleitwerkes hindurchgeführt ist und das Treibelement und den Penetrator miteinander verbindet. Dabei weist das Schraubelement eine heckseitig offene Bohrung auf, in die beim Abschuss des Geschosses Treibladungsgase gelangen, und wobei das Schraubelement derart ausgelegt ist, dass der in der Bohrung durch die Treibladungsgase entstehende Innendruck zu einem Aufreißen des Schraubelementes und damit zu einer Trennung von Treibelement und Penetrator führt.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Schraubelement ein erstes Teilelement, welches vorderseitig ein Innengewinde aufweist und mit dem Außengewinde eines zweiten Teilelementes axial verschraubt ist, welches seinerseits mit der das Leitwerk vorderseitig begrenzenden Rückwand des Leitwerkes verbunden ist. Dabei kann es sich bei dem zweiten Teilelement um einen mit einem Außengewinde versehenen Leuchtspurnapf handeln.
Vorzugsweise kann das erste Teilelement des Schraubelementes bolzenförmig ausgebildet sein und aus einem Kopfteil und einem Schaftteil bestehen, wobei das Schaftteil durch eine Bohrung des Treibelementes hindurch in die kegelstumpfförmige Ausnehmung hineingeführt und mit dem zweiten Teilelement verschraubt ist und wobei das Kopfteil die Bohrung des Treibelementes heckseitig seitlich überragt und sich an der heckseitigen Oberfläche des Treibelementes abstützt.
Das erste Teilelement des Schraubelementes kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein und ein napfförmiges Befestigungsteil zum Aufschrauben auf den Leuchtspurnapf und einen mit einer Durchgangsbohrung versehenen Schraubbolzen umfassen, welcher einen Bolzenkopf und einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft besitzt, wobei der Schaft in einer axial durch das Treibelement hindurchgehenden Gewindebohrung gelagert ist, derart, dass das dem Bolzenkopf abgewandte Ende des Schaftes von der heckseitigen Oberfläche des Treibelementes aus drehbar ist und dass der Bolzenkopf in einer Ausnehmung des napfförmigen Befestigungsteiles drehfest gelagert ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Treibelement mit einem axial in die kegelstumpfförmige Ausnehmung ragenden bolzenförmigen Schraubelement verbunden, welches direkt in ein Innengewinde der Rückwand des Penetrators eingeschraubt ist.
Um eine gute Zentrierung des Kegelleitwerkes in Bezug auf das Treibelement sicherzustellen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Treibelement auf ihrer dem Leitwerk des entsprechenden Geschosses zugewandten Seite eine Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes aufweist.
Das Treibelement kann vorzugsweise aus einem Leichtmetall, beispielsweise einer Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung, aber auch aus Stahl bestehen. Sie kann sowohl zur Beschleunigung von unterkalibrigen Gefechtsgeschossen als auch zur Beschleunigung unterkalibriger Übungsgeschossen eingesetzt werden.
Die vorgenannte Konstruktion ist nicht nur kostengünstig, sondern besitzt auch eine sehr gute Funktion. Sie ist temperatur- und belastungsstabil und zeichnet sich durch eine einfache Fertigung ohne Montagewerkzeuge aus. Zudem ist der Leitwerksgasinnendruck einstellbar, derart, dass mit dem Durchmesser der Hohlbohrung, dem Verhältnis des Anfangs-Hochvolumens im Bolzen und des abschließenden Volumens im Leitwerksbereich den maximale entstehenden Innen-Gasdruck im Leitwerksende einstellen kann. Gleichzeitig kann über die einströmenden Gase eine eventuell vorhandene Leuchtspur gezündet werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1 den Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geschosses mit einem einen Penetrator und ein Treibelement verbindenden Schraubelement;
2 die vergrößerte Ansicht eines in 1 mit 10 bezeichneten ersten Teilelementes des Schraubelementes;
3 eine 2 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines ersten Teilelementes;
4 den Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geschosses und
5 die vergrößerte Ansicht eines in 4 mit 10' bezeichneten ersten Teilelementes.
In 1 ist mit 1 ein Geschoss bezeichnet, bei dem es sich beispielsweise um ein 120 mm Übungsgeschoss handelt, welches aus einer Panzerkanone verschießbar ist. Das Geschoss 1 umfasst einen unterkalibrigen Penetrator 2, beispielsweise aus Stahl, und einen den Penetrator 2 teilweise umschließenden Treibkäfig 3. Der Penetrator 2 weist heckseitig ein konisch ausgebildetes Leitwerk (Kegelleitwerk) 4 mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung 5 auf.
Der Treibkäfig 3 setzt sich im Wesentlichen aus einem aus zwei Halbschalen (Treibkäfigsegmenten) bestehenden, im wesentlichen hohlzylindrischen Führungskäfig 6, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, und einem heckseitig sich an den Führungskäfig 6 anschließendes Treibelement 7 zusammen.
Das Treibelement 7 wird durch eine sich quer zur Längsachse 8 des Geschosses 1 erstreckende scheibenförmige Metallplatte (beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung) gebildet. Dabei weist das scheibenförmige Treibelement 7 auf seiner dem Leitwerk 4 des Penetrators 2 zugewandten Seite eine Ausnehmung 70 zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes 4 auf.
Erfindungsgemäß ist das Treibelement 7 über einen so genannten Fluggeschoss- Befestigungsbolzen 100 insbesondere eine Schraubverbindung mit dem Penetrator 2 verbunden. Hierzu ist ein vorzugsweise aus Metall bestehendes Schraubelement 9 vorgesehen, welches ein erstes Teilelement 10 umfasst, das vorderseitig ein Innengewinde 11 (2) aufweist und mit dem Außengewinde 12 eines zweiten Teilelementes 13 axial verschraubt ist. Dabei handelt es sich bei dem zweiten Teilelement 13 um einen mit einem Außengewinde versehenen Leuchtspurnapf, welcher mit seinem dem ersten Teilelement 10 abgewandten Ende in ein Innengewinde 14 der Rückwand 15 des Leitwerkes 4 eingeschraubt ist.
Das erste Teilelement 10 ist bolzenförmig ausgebildet und umfasst ein Kopfteil 16 und ein Schaftteil 17. Dabei ist das Schaftteil 17 durch eine Bohrung 18 des Treibelementes 7 hindurch in die kegelstumpfförmige Ausnehmung 5 des Leitwerkes 4 hineingeführt und dort mit dem Leuchtspurnapf 13 verschraubt. Das Kopfteil 16 überragt die Bohrung 18 des Treibelementes 7 seitlich und stützt sich an der heckseitigen Oberfläche 19 des Treibelementes 7 ab.
Das erste Teilelement 10 besitzt außerdem eine heckseitig offene Bohrung 20, in die beim Abschuss des Geschosses 1 Treibladungsgase gelangen können. Dabei ist das Schraubelement 9 derart ausgelegt, dass der in der Bohrung 20 durch die Treibladungsgase entstehende Innendruck zu einem Aufreißen des Schraubelementes 9 (beispielsweise entlang nicht dargestellter Sollbruchstellen) und damit zu einer Trennung von Treibelement 7 und Penetrator 2 führt. Nach dem Trennvorgang steht der Penetrator 2 frei auf dem Treibelement 7 und kann sich störungsfrei vor dem Waffenrohr von dem Treibelement 7 lösen.
Gleichzeitig kann über die in die kegelstumpfförmige Ausnehmung 5 einströmenden Treibladungsgase eine eventuell in dem Leuchtspurnapf 13 befindliche Lichtspur angezündet werden.
Wie 3 entnehmbar ist, kann der Durchmesser der Bohrung 18 und damit der maximale Innendruck der Treibladungsgase im Bereich des Leitwerksende durch in das erste Teilelement 10 einschraubbare Einsätze 21 (beispielsweise eine mit einer Bohrung versehene Madenschraube) eingestellt werden.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein wiederum mit 2 bezeichneter Penetrator mit einem Treibelement 7' mittels eines Schraubelementes 9' kraftschlüssig verbunden ist. Das Schraubelement umfasst ebenfalls zwei Teilelemente 10' und 13, wobei es sich bei dem zweiten Teilelement 13 wiederum um einen Leuchtspurnapf mit Außengewinde handelt.
Das erste Teilelement 10' ist bei diesem Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet und setzt sich im wesentlichen aus einem napfförmigen Befestigungsteil 22 zum Aufschrauben auf den Leuchtspurnapf 13 und einem mit einer Durchgangsbohrung 23 versehenen Schraubbolzen 24 zusammen. Der Schraubbolzen 24 besteht aus einem Bolzenkopf 25 und einem mit einem Außengewinde versehenen Schaft 26. Dabei ist der Bolzenkopf 25 in einer Ausnehmung 27 des napfförmigen Befestigungsteiles 22 drehfest gelagert und stützt sich mit der dem Schaft 26 zugewandten Seite an der Innenwand der Ausnehmung 27 ab.
Der Schaft 26 des Schraubbolzens 24 ist in einer axial durch das Treibelement 7' hindurchgehenden Gewindebohrung 28 gelagert, wobei das dem Bolzenkopf 25 abgewandte Ende des Schaftes 26 als Vierkant 29 ausgebildet ist, so dass der Schaft 26 von der heckseitigen Oberfläche 19' des Treibelementes 10' aus drehbar ist.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So braucht das Schraubelement sich beispielsweise nicht zwingend aus zwei Teilelementen zusammenzusetzen, sondern es kann vorgesehen sein, dass es entweder direkt in ein Gewinde der Rückwand des Leitwerkes einschraubbar oder auf eine zapfenförmige Verlängerung der Rückwand aufschraubbar ist.

1: Geschoss
2: Penetrator
3: Treibkäfig
4: Leitwerk, Kegelleitwerk
5: kegelstumpfförmige Ausnehmung
6: Führungskäfig
7, 7': Treibelement
70: Ausnehmung
8: Längsachse
9,9': Schraubelement
10, 10': erstes Teilelement
11: Innengewinde
12: Außengewinde
13: zweites Teilelement, Leuchtspurnapf
14: Innengewinde
15: Rückwand
16: Kopfteil
17: Schaftteil
18: Bohrung
19, 19': Oberfläche
20: Bohrung
21: Einsatz
22: napfförmiges Befestigungsteil
23: Bohrung, Durchgangsbohrung
24: Schraubbolzen
25: Bolzenkopf
26: Schaft
27: Ausnehmung
28: Gewindebohrung
29: Vierkant
100: Fluggeschoss- Befestigungsbolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4330417 C2 [0002]

Claims

Fluggeschoss-Befestigungsbolzen (100) für ein Geschoss (1) mit einem ein Kegelleitwerk (4) aufweisenden unterkalibrigen Penetrator (2) und einem im Wesentlichen scheibenförmigen Treibelement (7; 7'), wobei das Kegelleitwerk (4) eine heckseitig offene kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) aufweist, gekennzeichnet durch ein Schraubelement (9; 9'), das eine heckseitig offene Bohrung (20; 23) aufweist, in die beim Abschuss des Geschosses (1) Treibladungsgase gelangen, derart, dass der in der Bohrung (20; 23) durch die Treibladungsgase entstehende Innendruck zu einem Aufreißen des Schraubelementes (9; 9') und damit zu einer Trennung von Treibelement (7; 7') und Penetrator (2) führt.
Fluggeschoss-Befestigungsbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubelement (9; 9') ein mit dem Treibelement (7; 7') verbundenes und die heckseitig offene Bohrung (20; 23) enthaltendes erstes Teilelement (10; 10') umfasst, welches vorderseitig ein Innengewinde (11) aufweist und mit dem Außengewinde (12) eines zweiten Teilelementes (13) axial verschraubt ist.
Fluggeschoss-Befestigungsbolzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (10) einen die heckseitig offene Bohrung (20) enthaltenden und sich in axialer Richtung erstreckenden Einsatz (21) umfasst, welcher ein Außengewinde aufweist und in eine entsprechende Gewindebohrung des ersten Teilelementes (10) einschraubbar ist.
Fluggeschoss-Befestigungsbolzen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (10) des Schraubelementes (9) ein Kopfteil (16) und ein Schaftteil (17) umfasst,
Fluggeschoss-Befestigungsbolzen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilelement (10') des Schraubelementes (9') ein napfförmiges Befestigungsteil (22) zum Aufschrauben auf das zweite Teilelement (13) und einen mit einer Durchgangsbohrung (23) versehenen Schraubbolzen (24) umfasst, der einen Bolzenkopf (25) und einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft (26) besitzt.
Geschoss (1) mit einem ein Kegelleitwerk (4) aufweisenden unterkalibrigen Penetrator (2) und einem im Wesentlichen scheibenförmigen Treibelement (7; 7'), wobei das Kegelleitwerk (4) eine heckseitig offene kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) aufweist, mit einem Fluggeschoss- Befestigungsbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schraubelement (9; 9') durch die kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) des Leitwerkes (4) hindurchgeführt ist und das Treibelement (7; 7') und die das Leitwerk (4) vorderseitig begrenzende Rückwand (15) des Penetrators (2) miteinander verbindet.
Geschoss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilelement (13) mit der Rückwand (15) des Leitwerkes (4) verbunden ist.
Geschoss nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zweiten Teilelement (13) um einen mit einem Außengewinde (12) versehenen Leuchtspurnapf handelt.
Geschoss nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftteil (17) durch eine Bohrung (18) des Treibelementes (7) hindurch in die kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) hineingeführt und mit dem zweiten Teilelement (13) verschraubt ist und wobei das Kopfteil (16) die Bohrung (18) des Treibelementes (7) seitlich überragt und sich an der heckseitigen Oberfläche (19) des Treibelementes (7) abstützt.
Geschoss nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, der Schaft (26) in einer axial durch das Treibelement (7') hindurchgehenden Gewindebohrung (28) gelagert ist, derart, dass das dem Bolzenkopf (25) abgewandte Ende des Schaftes (26) von der heckseitigen Oberfläche (19') des Treibelementes (7') aus drehbar ist und dass der Bolzenkopf (25) in einer dem Schraubelement (9') zugewandten Ausnehmung (27) des napfförmigen Befestigungsteiles (22) drehfest gelagert ist.
Geschoss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibelement mit einem axial in die kegelstumpfförmige Ausnehmung (5) ragenden bolzenförmigen Schraubelement verbunden ist, welches in ein Innengewinde (14) der die Ausnehmung (5) begrenzenden Rückwand (15) des Penetrators (2) eingeschraubt ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Treibelement (7, 7') auf ihrer dem Leitwerk (4) des Penetrators (2) zugewandten Seite eine Ausnehmung (70) zur formschlüssigen Aufnahme des heckseitigen Endbereiches des Leitwerkes (4) aufweist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Treibelement (7; 7') aus Metall, vorzugsweise einem Leichtmetall, besteht.