DE102011100791B4

DE102011100791B4 - Impulsgeschoss

Info

Publication number: DE102011100791B4
Application number: DE201110100791
Authority: DE
Inventors: Sven GUTH
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2031-05-07
Also published as: DE102011100791A1; WO2012152532A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Gummigeschoss (1, 20), das einerseits eine nicht letale Wirkung realisiert, andererseits eine möglichst hohe Abgangsgeschwindigkeit zur Stabilität 1 Präzision des ballistischen Fluges aufweist. Dazu wird das Gummigeschoss (1, 20) mit einem pneumatischen oder hydraulischen Kolben (14), bestehend aus einem Stößel (2) sowie einem Gegenlager (3), ergänzt. Durch diese Konstruktion kann ein kontrollierter Energieübertrag durch ein Impulsgeschoss (1, 20) realisiert werden.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Gummiwuchtgeschoss, das einerseits eine nicht letale Wirkung realisiert, andererseits eine möglichst hohe Abgangsgeschwindigkeit zur Stabilität/Präzision des ballistischen Fluges aufweist. Dabei soll das Geschoss bei geringer als auch höherer Reichweite eine ausreichende Funktionsfähigkeit aufweisen. Um dies zu erreichen, wird das Gummigeschoss mit einem pneumatischen oder hydraulischen Kolben ergänzt. Durch diese Konstruktion kann ein kontrollierter Energieübertrag auf das Ziel durch ein Impulsgeschoss realisiert werden.
Bekannte Gummigeschosse erreichen in der Regel eine Reichweite von bis ca. 40 m. Sie werden dabei im Nahbereich aus einer Waffe, in der Regel einer Handfeuerwaffe, verschossen ( DE 20 2005 013 443 U1 ). Dazu zählen beispielsweise die englische Baton Round, die 40 mm Impulspatrone (40 mmX46) oder die 12ga Bear/Bag Super Sock Rounds. Derartige Geschosse werden heutzutage auch aus Luftdruck-Schießvorrichtungen verbracht, wie die DE 10 2008 015 451 A1 es beschreibt.
Die DE 695 12 118 T2 beschreibt ein Geschoss, das einen Vortriebsmotor sowie in Längsrichtung einen Abschnitt kleineren Durchmesser aufweist, an den sich eine Schulter anschließt, die eine zur Bewegungsrichtung des Geschosses senkrechte Bremsfläche bildet. In einem Ausführungsbeispiel enthält ein zur Aufnahme einer Flüssigkeit bestimmter Aufnahmeraum ein Schwammmaterial zur Aufnahme der Reizflüssigkeit.
Nachteilig neben der geringen Reichweite der Gummigeschosse ist, dass Überschläge der Geschosse im Flug im Ziel nicht immer eine nicht letale Wirkung gewährleisten.
Erwünscht sind jedoch Gummigeschosse, die nicht nur eine höherer Reichweite erzielen sondern auch eine nicht letale Wirkung im Ziel beibehalten.
Die US 4 091 736 A offenbart ein Impulsgeschoss, das einen Kolben im Inneren des Geschosses aufweist. Dieser ist verschiebbar im Geschoss gelagert und wird durch zwei Halter in Position gehalten. Beim Auftreffen auf ein Ziel wird die vor dem Kolben in der Geschosskammer befindliche Luft aus dem Geschoss gedrückt, während der Kolben an der Geschossstirnseite anschlägt.
Die DE 10 2005 029 794 B3 offenbart ein expandierendes Gummigeschoss, das eine höherer Wirkdistanz erreicht bei Beibehaltung der nicht letalen Wirkung auch im Nahbereich. Das Geschoss besitzt hierbei eine Öffnung im Geschossboden, durch den Gas in einen Kohlraum des Geschosses eingeblasen wird, sodass sich das elastische Geschoss ausweitet und dadurch eine größere Auftrefffläche besitzt, wenn es im Nahbereich auf das Ziel auftrifft. Verlängert sich die Flugdistanz, baut sich der Gasdruck im Geschoss wieder ab und das Geschoss schrumpft auf die ursprüngliche Größe.
Selbige Aufgabe stellt sich auch die vorliegende Erfindung.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Vorgesehen ist ein neues Wirkprinzip, das den Maximalwert des Krafteintrags im Ziel deutlich reduziert. Das Wirkprinzip ist eine Dämpfung, die in das Impulsgeschoss eingebunden wird. Dazu wird ein Stößel in einem Gegenlager des Geschosses geführt. Der Stößel ist in der Gummihülle des Geschosses integriert. Das Dämpfungsmedium (Gas- oder Flüssigkeit) wird in das Gegenlager eingebracht. Die Wirkungsweise des Dämpfers kann über Entlastungsbohrungen und oder den Kolbenhub eingestellt werden.
Die Funktionsweise ist ähnlich der eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders. Beim Auftreffen wird das Geschoss verzögert, die Gegenmasse bewegt sich aufgrund der Trägheit weiter in Flugrichtung und verlängert so den Impuls. Die Impulsdauer selbst kann über die Variierung des Drosselbohrungsdurchmessers gesteuert werden. Eine weitere Stellgröße wären die Masseverhältnisse von Gegenlager und Stößel.
Durch den neuartigen Aufbau der Impulsmunition wird die Impulsübertragung verlängert, Impulsspitzen werden vermieden (und damit mögliche Verletzungen), die Schwerpunktlage und Präzision optimiert. Es kann der Krafteintrag in das Ziel skaliert werden. Es erfolgt eine punktförmige Einbringung der Energie bei definierbarem Krafteintrag. Durch die Erhöhung der Verzögerungsstrecke im Ziel kann die Geschossgeschwindigkeit erhöht werden. Gleichzeitig erlaubt das neue Prinzip die Erhöhung der Masse des Geschosses. Das wiederum hat den Vorteil, dass Umgebungseinflüsse keinen, zumindest aber nur noch einen geringen Einfluss insbesondere auf die Präzision des Geschosses mehr haben.
Bei einer entsprechenden Dimensionierung der gesamten Einflussgrößen kann das Geschoss auch in den letalen Bereich (Überschreitung eines definierten Geschwindigkeitsbereichs) wechseln, ohne das ein Munitionswechsel stattfinden muss.
Das hier vorgestellte Konzept sieht dabei vor, dass der Kolben (Stößel) und insbesondere der Kolbenkopf konstruktiv fest mit der Geschosswandung verbunden ist und somit ein geschlossenes System bildet, sodass das Hydraulik- oder Pneumatiksystem während des Abschusses und des Fluges inaktiv ist und erst beim Aufprall aktiviert wird. Insbesondere tritt beim Abschussvorgang keine Volumenänderung der Flüssigkeit auf.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 einen prinzipiellen Aufbau eines Impulsgeschosses mit den wesentlichen Teilen,
2 ein praktikables Impulsgeschoss,
3 einen möglichen Impulsübertrag in Form eines Diagramms.
1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Impulsgeschosses 1 zur Einbindung in ein Gummigeschoss (20), bestehend aus einem Stößel 2, einem Gegenlager 3 sowie einem daran angebundenen Druckraum 4 und in diesem Fall einem Leitwerk 5 als Flügelstabilisierung, das bei drallstabilisierten Geschossen entfällt. Im Druckraum 4 sind (Bypass-)Bohrungen 6 – zumindest eine – eingebunden. Erweitert werden kann dieses Grundprinzip durch einen Scherstift (nicht näher dargestellt) zur Kompensation der Massenträgheit des Stößels 2.
2 zeigt die Einbindung des prinzipiellen Aufbaus aus 1 in ein Gummigeschoss 20. Der Stößel 2 als auch das Gegenlager 3 werden von einer Gummihülle 11 umschlossen. Auch der Druckraum 4 wird durch ein Gehäuse 12 geschützt. Das Gehäuse 12 sollte aus einem leichten Material bestehen, beispielsweise Aluminium. Der Druckraum 4 wird durch eine Zylinderbohrung 13 gebildet. Diese kann um ein Federelement ergänzt werden (nicht näher dargestellt).
Der Stößel 2 hat die Funktion einer Kolbenstange und definiert zusätzlich die Form der Geschossspitze. Zudem trägt es zur Schwerpunktlage bei und definiert den Anfangsimpuls. Die Gummihülle 11 dient primär zur Dämpfung des Aufschlagimpulses sowie zur Optimierung der Aerodynamik und als Schutz des Kolbens 14 (Stößel 2 sowie Gegenlager 3). Das Gegenlager 3 bestimmt primär das Gesamtgewicht des Geschosses 20 und die Stärke des Impulses. Die Zylinderbohrung 13 (= Druckraum 4) bestimmt die Länge/Dauer des Impulses über den Hub H des Stößels 2. Zumindest eine Entlastungsbohrung 15 steuert die Übertragung des Impulses (linear, degressiv, progressiv) sowie Länge und Dauer, wie in 3 dargestellt. Eine in etwa kalibergleiche Umhüllung 12 dient zum besseren Verschuss des Geschosses 20, die nach dem Austritt des Geschosses 20 aus einem nicht näher dargestellten Waffenrohr, Z. B. einer Luftdruckwaffe, entweder abreißt oder zerstört wird.
3 zeigt eine schematische Darstellung der Steuerung der Impulsübertragung. Mit 21 ist die Impulsübertragung ohne Entlastungsbohrung 15 gekennzeichnet, mit 22 die Einstellung des Impulsübertrages mit unterschiedlichem Querschnitt der Entlastungsbohrung 15.
Der Stößel 2 kann aus einem Aluminium und/oder Stahl oder dergleichen bestehen. Auch das Gegenlager 3 und der Druckraum 4 können durch Aluminium und/oder Stahl gebildet bzw. umschlossen werden. Gleiches träfe für das Leitwerk 5 zu, wenn dieses Bestandteil des Gummigeschosses 20 (1) ist. Im Bereich der (Bypass)Bohrung 6 ist bevorzugt eine Folie 7 vorgesehen, die eine Membran-Funktion besitzt.

Claims

Impulsgeschoss (1, 10), mit einem eingebundenen pneumatischen oder hydraulischen Kolben (14), bestehend aus einem Stößel (2) sowie einem Gegenlager (3), gekennzeichnet durch einem daran angebundenen Druckraum (4), der durch eine Zylinderbohrung (13) gebildet wird, der um ein Federelement ergänzt werden kann.
Impulsgeschoss (1, 10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch ein Leitwerk (5)
Impulsgeschoss (1, 20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckraum (4) (Bypass-)Bohrungen (6), zumindest eine, eingebunden sind.
Impulsgeschoss (1, 20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scherstift zur Kompensation der Massenträgheit des Stößels (2) eingebunden ist.
Impulsgeschoss (1, 20) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14), der Druckraum (4) sowie ein mögliches Leitwerke (5) aus einem leichten Material bestehen, beispielsweise aus Aluminium.
Impulsgeschoss (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Kolbens (14) aus einem festeren Material bestehen, beispielsweise aus Stahl.
Impulsgeschoss (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (2) als auch das Gegenlager (3) von einer Gummihülle (11) umschlossen sind.
Impulsgeschoss (1, 20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (2) konstruktiv fest mit der Gummihülle (11) verbunden ist,
Impulsgeschoss (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Entlastungsbohrung (15) die Übertragung des Impulses linear, degressiv, progressiv, sowie Länge und Dauer steuert.
Impulsgeschoss (1, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bohrung (6) eine Folie (7) vorgesehen ist, die eine Membran-Funktion besitzt.