DE102008062093B4

DE102008062093B4 - Geschützrückstoß

Info

Publication number: DE102008062093B4
Application number: DE102008062093A
Authority: DE
Inventors: David Andrew Eaglestone; Stephen Wildgoose
Original assignee: BAE Systems PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: SE534045C2; US7971517B2; FR2930816A1; CA2645609A1; DE102008062093A1; AU2008252017A1; GB0822990D0; IT1398019B1; US20100011951A1; GB2456036A; GB2456036B; GB0725247D0; ITWX20080023A1; SE0802578A1

Abstract

Geschütz, umfassend:
ein Rohr (300), das eine Rohrachse (14) definiert und eine äußere Rohrfläche um den Umfang des Rohres (300) besitzt;
eine Rohrwiege (2) mit einer Rohrwiegenbohrung zur Aufnahme eines Abschnittes des Rohres (300), wobei das Rohr (300) verschiebbar in der Rohrwiegenbohrung montiert ist, so dass sich das Rohr (300) relativ zu der Rohrwiege (2) entlang der Rohrachse (14) über einen Bereich von Rohrpositionen bewegen kann;
und wobei eine Schnittstelle (10), die durch den verschiebbaren Kontakt zwischen der äußeren Rohrfläche und der Rohrwiegenbohrung definiert ist, –
i) eine Drehung des Rohres (300) relativ zu der Rohrwiege (2) um die Rohrachse (14) verhindert; und
ii) über den gesamten Bereich von Rohrpositionen an einem Abschnitt der Rohrwiegenbohrung beibehalten wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnittstelle (10) einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt.

Description

Die folgende Erfindung betrifft ein Geschütz und insbesondere ein Feldgeschütz, gemäß Anspruch 1.
Feldgeschütze sind typischerweise mit einem Mechanismus versehen, um die hohen Rückstoßkräfte aufzunehmen, die beim Abschießen einer Ladung erzeugt werden. Ein bekannter Rückstoßaufnahmemechanismus betrifft eine verschiebbare Anbringung des Geschützrohres in einer Rohrwiege, so dass das Rohr entlang seiner Achsen relativ zu der Rohrwiege gleiten kann. Wenn von dem Rohr eine Ladung abgeschossen wird, kann das Rohr dem Moment des abgeschossenen Projektils durch Rückwärtsgleiten aus einer Feuerposition (Gleichgewichtsposition) entgegenwirken. Dies reduziert die in dem Feldgeschütz bewirkten Spitzenbelastungen. Das Rohr kann dann in seine Feuerposition zurückkehren, so dass das Feldgeschütz zum Abschießen einer weiteren Ladung bereit ist.
Zusätzlich zu der Rückstoßkraft wird ein mit einer spiralförmigen Riefe bzw. einem Drall versehenes Rohr auch einem Abschussdrehmoment ausgesetzt, da durch die spiralförmige Riefe auf die Ladung eine Drehung aufgebracht wird.
Ein Geschütz, das einen derartigen bekannten Rückstoßaufnahmemechanismus verwendet, ist die M777 155 mm leichte Feldhaubitze (M777). 1 zeigt eine M777-Rohrwiege. Bei der M777 ist das Verschlussende des Rohres mit zumindest einer radial vorragenden Nase versehen. Jede Nase ist in einer Schiene bzw. einem Kanal 202 angeordnet, der an den Seiten der Rohrwiege 200 angebracht ist. Der Kanal 202 verläuft von dem Verschlussgebiet 204 weg zu einem Gebiet 206 benachbart dem Punkt eines maximalen Rohrrückstoßes. Der Kanal 202 dient dazu, die Nase (und daher das Rohr) während des Rückstoßes zu führen, und dient auch dazu, einer Drehung des Rohres entgegenzuwirken, die durch das Abschussmoment bewirkt werden kann.
Da jedoch diese Anordnung erfordert, dass die Kanäle 202 (und daher die Rohrwiege 200) zu dem hintersten Abschnitt des Rückstoßbereiches verlaufen, beschränkt dies den Bedienerzugriff auf den Geschützverschluss. Dies erhöht die Nachladezeit.
Zum Stand der Technik wird außerdem auf DE 102 26 534 B4 verwiesen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Schnittstelle zwischen dem Rohr und der Rohrwiege bereit zu stellen, die nicht nur beständig gegenüber Abschussmoment ist, sondern auch den Verschluss leicht zugänglich zum Beladen durch einen Bediener belässt.
Demgemäß ist ein Geschütz vorgesehen, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Vorteilhafterweise sieht dies ein Mittel vor, das den Rückstoß des Rohres kanalisiert und gleichzeitig dem Abschussmoment entgegenwirkt und dennoch den Verschluss für Bediener zugänglich belässt.
Dabei besitzt die Schnittstelle einen nicht kreisförmigen Querschnitt.
Bevorzugt besitzt die Schnittstelle einen regelmäßigen polygonalen Querschnitt.
Ein Rohr mit regelmäßigem polygonalem Querschnitt (beispielsweise achteckig) ist vorteilhafterweise gegen ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt insoweit austauschbar, als für einen äquivalenten Durchmesser nur vernachlässigbare Unterschiede in der Festigkeit ohne signifikanten Gewichtsunterschied bestehen.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben werden, in welchen:
1 eine geometrische Ansicht einer Geschützrohrwiege nach dem Stand der Technik zeigt;
2 eine geometrische Ansicht eines beispielhaften Feldgeschützes mit dem Rohr an einem Punkt eines maximalen Rückstoßes zeigt;
3 eine geometrische Ansicht eines Geschützrohres zeigt, wie es in dem Feldgeschütz von 2 verwendet sein kann, wobei das Rohr in Richtung des Verschlussendes einen achteckigen Außenabschnitt besitzt;
4 einen Querschnitt durch das Geschütz von 1 durch Linie AA zeigt; und
5 einen Querschnitt durch ein zylindrisches Geschützrohr nach dem Stand der Technik zeigt, wobei das Geschützrohr dasselbe Kaliber besitzt, wie das Rohr in 4.
Bezug nehmend auf 2 ist eine Haubitze (alternativ bezeichnet als ein Feldgeschütz) 100 gezeigt. Die Haubitze 100 ist mit einem Rohr 300, einer Rohrwiege 2 und mit Hydraulikdämpfern 12a und 12b versehen. Das Rohr 300 ist verschiebbar in der Rohrwiege 2 montiert, so dass das Rohr 300 relativ zu der Rohrwiege 2 entlang einer Rohrachse 14 gleiten kann, die durch das Rohr 300 definiert ist. Die Rohrwiege 2 ist allgemein rohrförmig und definiert somit eine Bohrung, in der das Rohr 300 koaxial untergebracht ist. Das Rohr 300 besitzt entlang einer Bohrung 8 einen Drall.
Ein erster und zweiter länglicher Hydraulikdämpfer 12a und 12b sind parallel zu der Rohrachse 14 angeordnet, wobei sie mit einem Ende an der Rohr wiege 2 und mit dem anderen Ende an dem Verschlussende 6 des Rohres 300 angebracht sind.
Die Hydraulikdämpfer 12a, 12b liegen in der Form einer ausfahrbaren Kolben- und Zylinderanordnung vor. Diese Dämpfer 12a, 12b sind so angeordnet, dass, wenn sich das Rohr 300 in einer vollständig zurückgestoßenen Position befindet (wie in 2 gezeigt ist), der Dämpfer in Richtung zu einem vollständigen Ausfahren neigt. Wenn sich das Rohr 300 in seiner Feuerposition befindet, ist der Kolben in den Zylinder zurückgezogen, und somit tendieren die Dämpfer 12a, 12b zu einem minimalen Ausfahren.
Zusätzlich Bezug nehmend auf die 3 und 4 kann gesehen werden, dass das Rohr 300 einen Bundabschnitt 4 in Richtung eines Verschlussendes 6 besitzt. Der Bundabschnitt 4 besitzt außen die Form eines achteckigen Strangpressteils und besitzt einen minimalen Durchmesser X, der größer als der größte Durchmesser der zylindrischen Abschnitte des Rohres ist. Der Bundabschnitt 4 ist dazu bestimmt, mit einer Innenfläche der Rohrwiege 2 zusammenzupassen, um eine Schnittstelle 10 zu ergeben, wie in 4 deutlich gezeigt ist. Diese Schnittstelle wird über den gesamten Bereich von Rohrpositionen an einem einzelnen Abschnitt der Rohrwiegenbohrung beibehalten.
Aus 2 kann gesehen werden, dass sogar, wenn sich das Rohr 300 in seiner Position bei größtem Rückstoß befindet, ein Abschnitt der Schnittstelle 10 zwischen dem Bund 4 des Rohres 300 und einem Abschnitt 12 der Rohrwiege 2 vorkommt. Wenn sich das Rohr in der Gleichgewichtsposition befindet, behält der Rohrwiegenabschnitt 12 die Schnittstelle 10 immer noch bei, jedoch passt in der Gleichgewichtsposition ein anderer Rohrabschnitt mit dem Rohrwiegenabschnitt 12 zusammen. Der Abschnitt 12 der Rohrwiege 2, der diese Schnittstelle für maximalen Rückstoß bereitstellt, hält daher die Schnittstelle 10 über den gesamten Bereich von Rohrpositionen bei.
Im Betrieb erlaubt die Schnittstelle 10, die eine Fläche definiert, die die Form eines achteckigen Strangpressteils mit konstantem Querschnitt besitzt, dass das Rohr durch die Rohrwiege 2 entlang der Rohrachse 14 über einen Bereich von Rohrpositionen gleiten kann. Beispielsweise können Gleitlager (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um eine derartige Gleitbewegung zu erleichtern. Ein derartiges Gleiten würde zu dem Rückstoßaufnahmemechanismus des Geschützes beitragen. Die Schnittstelle 10 dient auch dazu, zu verhindern, dass sich das Rohr 300 um die Rohrachse 14 relativ zu der Rohrwiege 2 dreht; sie ist nicht kreisförmig und so liegen in dem Augenblick, wenn das Rohr sich zu drehen versucht, die Außenflächen des Rohres an die Innenflächen der Rohrwiege an. Daher wird ein Abschussmoment von dem Rohr auf die Rohrwiege und auf das gesamte Feldgeschütz übertragen. Relativ zu dem Rohr besitzt das Feldgeschütz eine große Trägheit und somit wird jegliche bewirkte Verdrehung gedämpft.
Durch von dem Anmelder durchgeführte Experimente ist bestimmt worden, dass Rohrabschnitte mit achteckigen Außenquerschnitten (mit minimalem Durchmesser X und einem maximalen Durchmesser Y) und kreisförmigen Innenquerschnitten (von nun an als achteckiges Rohr bezeichnet) stark genug sind, einen ringförmigen Querschnitt aufweisende Rohrabschnitte (wie diejenigen, die in 5 gezeigt sind) zu ersetzen, vorausgesetzt, dass der mittlere Durchmesser des achteckigen Rohres gleich dem Aussendurchmesser Z des ringförmigen Rohres ist. Dies bedeutet, dass, vorausgesetzt, dass (X + Y)·0,5 = Z, wobei beide Rohre dasselbe Kaliber besitzen, sich die Spitzenbelastungen aufgrund eines internen Abschussdrucks und einer Drallscherung um eine vernachlässigbare Größe unterscheiden. Werte für Z für verschiedene ringförmige Rohre sind dem Fachmann bekannt.
Die exakten Abmessungen des Rohres, und was das betrifft, die Materialien, aus denen das Rohr hergestellt ist, werden gemäß der gewünschten Gebrauchslänge und dem gewünschten Munitionskaliber bestimmt. Die Auswahl eines achteckigen Abschnittes gegenüber einem kreisförmigen Querschnitt ändert das Gewicht der Haubitze nicht merklich.
Mögliche Materialien, aus denen das Rohr hergestellt sein kann, umfassen Stahllegierungen.
Während oben eine achteckige Schnittstelle beschrieben worden ist, ist diese Erfindung in keiner Weise auf diese Form beschränkt. Jegliche andere nicht kreisförmige Form, wie Ellipsen, regelmäßige Polygone, unregelmäßige Polygone, liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung.
Eine weitere Variante innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung besteht darin, dass der Bund 4 des Rohres entlang seiner Länge keinen konstanten Außenquerschnitt besitzt, sondern mit seitlichen Rippen versehen ist, um den Gleitmechanismus weiter zu vereinfachen.
Dem Fachmann sind andere Varianten offensichtlich.

Claims

Geschütz, umfassend: ein Rohr (300), das eine Rohrachse (14) definiert und eine äußere Rohrfläche um den Umfang des Rohres (300) besitzt; eine Rohrwiege (2) mit einer Rohrwiegenbohrung zur Aufnahme eines Abschnittes des Rohres (300), wobei das Rohr (300) verschiebbar in der Rohrwiegenbohrung montiert ist, so dass sich das Rohr (300) relativ zu der Rohrwiege (2) entlang der Rohrachse (14) über einen Bereich von Rohrpositionen bewegen kann; und wobei eine Schnittstelle (10), die durch den verschiebbaren Kontakt zwischen der äußeren Rohrfläche und der Rohrwiegenbohrung definiert ist, – i) eine Drehung des Rohres (300) relativ zu der Rohrwiege (2) um die Rohrachse (14) verhindert; und ii) über den gesamten Bereich von Rohrpositionen an einem Abschnitt der Rohrwiegenbohrung beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (10) einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt.
Geschütz nach Anspruch 1, wobei die Schnittstelle (10) einen polygonalen Querschnitt besitzt.
Geschütz nach Anspruch 2, wobei der polygonale Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Polygons vorliegt.
Geschütz nach Anspruch 3, wobei der polygonale Querschnitt achteckig ist.
Geschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schnittstelle (10) entlang des Abschnittes des Rohres (300), zu dem die Rohrwiege (2) benachbart ist, einen konstanten Querschnitt besitzt.