DE102020004709A1 - Penetrator for a sub-caliber bullet - Google Patents

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Abstract

Ein bekannter Penetrator (1) für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss weist einen Längsbereich (I) mit Außengewindegängen (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) zur Formschlussbildung mit einem geteilten, abwerfbaren Treibkäfig auf.Bei dem neuen Penetrator soll der durch Reaktivpanzerungs-Module bewirkte Leistungsverlust verringert sein. Hierzu ist der Längsbereich (I) mit den Außengewindegängen (10) oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) nach vorne weitergeführt bis zu einer sich im Durchmesser verjüngenden Spitze (2) des Penetrators (1).A known penetrator (1) for a sub-caliber balancing bullet has a longitudinal area (I) with external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) to form a form fit with a split, throwable sabot. With the new penetrator, the loss of power caused by reactive armor modules is intended be reduced. For this purpose, the longitudinal area (I) with the external threads (10) or the evenly spaced annular grooves (10a) is continued forward to a tip (2) of the penetrator (1) which tapers in diameter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Penetrator für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss.The invention relates to a penetrator for a sub-caliber balancing projectile.

Neuere gegnerische Gefechtsfahrzeuge weisen schwere Reaktivmodule vor einer passiven Grundpanzerung auf. Die Reaktivmodule (auch Explosive Reactive Armour, kurz ERA genannt), welche ursprünglich die Wirkung panzerbrechender Hohlladungs-Gefechtsköpfe herabsetzen sollten, wurden in letzter Zeit zu einer „schweren“ Variante mit dickeren Flugplatten weiterentwickelt, die auch bei Wuchtgeschossen (auch KE-Geschoss, KE für Kinetische Energie) zu einem erheblichen Verlust an endballistischer Eindringleistung (Leistungsverlust),führen. Dieser Leistungsverlust wird maßgeblich dadurch verursacht, dass die Interaktion der Flugplatten mit dem Penetrator zur Übertragung von Kräften und zur Schädigung des Penetrators führt, welche die Integrität des Penetrators und seinen Bewegungszustand stören und dadurch seine verbleibende Restleistung in der dahinterliegenden, passiven Grundpanzerung soweit herabsetzen können, dass es diese nicht mehr perforieren kann.Newer enemy combat vehicles have heavy reactive modules in front of passive basic armor. The reactive modules (also known as Explosive Reactive Armor, or ERA for short), which were originally intended to reduce the effect of armor-piercing shaped charge warheads, have recently been further developed into a "heavy" variant with thicker flight plates, which are also used with impact projectiles (also KE projectiles, KE for kinetic energy) lead to a considerable loss of terminal ballistic penetration power (loss of power). This loss of performance is mainly caused by the fact that the interaction of the flight plates with the penetrator leads to the transfer of forces and damage to the penetrator, which disturb the integrity of the penetrator and its state of movement and thus reduce its remaining performance in the underlying, passive basic armor. that it can no longer perforate them.

Ein gattungsgemäßer Penetrator für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss ist aus der DE 37 23 909 C2 bekannt. Der Penetrator weist einen Längsbereich mit Außengewindegängen oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten zur Formschlussbildung mit einem geteilten, abwerfbaren Treibkäfig auf. Dargelegt ist, dass die Außengewindegänge oder die gleichmäßig beabstandeten Ringnuten aufgrund einer durch Kerbwirkung verursachten Bruchgefahr die Durchschlagsleistung des Penetrators beeinträchtigen. Daher ist der vordere Bereich des Penetrators nicht mit Außengewindegängen oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten versehen, zumal die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten dem Zweck der Formschlussbildung mit einem geteilten, abwerfbaren Treibkäfig dienen.A generic penetrator for a sub-caliber bullet is from the DE 37 23 909 C2 famous. The penetrator has a longitudinal area with external threads or evenly spaced annular grooves to form a form fit with a split, ejectable sabot. It is stated that the external threads or the evenly spaced annular grooves impair the penetration performance of the penetrator due to a risk of breakage caused by the notch effect. Therefore, the front area of the penetrator is not provided with external threads or evenly spaced annular grooves, especially since the external threads or evenly spaced annular grooves are used to form a form fit with a split, ejectable sabot.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Penetrator so auszubilden, dass ein durch Reaktivpanzerungs-Module bewirkter Leistungsverlust verringert ist.The invention is based on the object of designing a generic penetrator in such a way that a loss of power caused by reactive armor modules is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.

Die Vorteile der Erfindung beruhen darauf, dass der Längsbereich mit den Außengewindegängen oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten nach vorne weitergeführt ist bis zu einer sich im Durchmesser verjüngenden Spitze des Penetrators. The advantages of the invention are based on the fact that the longitudinal area with the external threads or the evenly spaced annular grooves is continued forwards up to a tip of the penetrator tapering in diameter.

Denn es hat sich herausgestellt, dass sich dadurch die endballistische Eindringleistung erhöht. Es wird ein technisches Vorurteil überwunden. Denn man nahm an, wie in der DE 37 23 909 C2 dargelegt, dass die Außengewindegänge oder die gleichmäßig beabstandeten Ringnuten aufgrund einer durch Kerbwirkung verursachten Bruchgefahr die Durchschlagsleistung des Penetrators beeinträchtigen. Dem ist nicht so, wie Untersuchungen zeigten. Die Belastungsmechanismen im KE-Geschoss in Wechselwirkung mit reaktiven Panzerungen sind hochdynamisch. Es treten Energie-, Impuls- und Masse-Prozesse auf, die in unterhalb eines Zeitintervalls von 1 ms abgeschlossen sind. Das damals angenommene quasistatische Materialverhalten des KE-Geschosses spielt bei hochdynamischen Prozessen eine völlig untergeordnete Rolle. Die Außengewindegänge oder Ringnuten beeinflussen in der sich nach dem Durchschlag der Spitze des Penetrators durch die Flugplatten des ERA-Moduls ausbildenden lateralen Kontaktzone die Interaktion von Penetrator und Flugplatte, weil vermutlich Außenmaterial des Penetrators sich leichter unter Beibehaltung der Schussrichtung abbauen kann, derart, dass sich die insgesamt zwischen Flugplatte und Penetrator übertragenen Kräfte quer zur Schussrichtung, welche maßgeblich für die Störung des Bewegungszustands sowie Schädigungen des Penetrators sind, verringern, wodurch sich die verbleibende Eindringleistung in der dahinterliegenden Passivpanzerung erhöht. Trifft der Penetrator auf ein Reaktivziel auf, treten aufgrund der Außengewindegänge oder Ringnuten folgende Besonderheiten auf:

  • • Der Impulsübertrag auf den Penetrator quer zur Schussrichtung (transversal) ist vermindert.
  • • Die Integrität des Penetrators ist verbessert, da die Bruchempfindlichkeit verringert ist.
It has been found that this increases the terminal ballistic penetration performance. A technical prejudice is overcome. Because one assumed, as in the DE 37 23 909 C2 stated that the external threads or the evenly spaced annular grooves impair the penetration performance of the penetrator due to a risk of breakage caused by the notch effect. This is not the case, as studies have shown. The loading mechanisms in the KE projectile interacting with reactive armor are highly dynamic. There are energy, impulse and mass processes that are completed in less than 1 ms. The quasi-static material behavior of the KE bullet assumed at that time plays a completely subordinate role in highly dynamic processes. The external threads or annular grooves influence the interaction of penetrator and flight plate in the lateral contact zone that forms after the penetrator tip has penetrated through the flight plates of the ERA module, because the outer material of the penetrator can presumably degrade more easily while maintaining the firing direction, in such a way that Reduce the total forces transmitted between the flight plate and the penetrator across the firing direction, which are decisive for the disruption of the state of motion and damage to the penetrator, which increases the remaining penetration performance in the passive armor behind it. If the penetrator hits a reactive target, the following peculiarities occur due to the external threads or annular grooves:
  • • The transfer of momentum to the penetrator across the direction of the shot (transversely) is reduced.
  • • The integrity of the penetrator is improved as the breakage sensitivity is reduced.

Diese Eigenschaften tragen jede für sich, und erst recht alle zusammengenommen, folgendermaßen zur Verbesserung der Restleistung in einem nachgelagerten Passivziel bei:

  • • Die verringerte Anstellung bzw. Ablenkung des Penetrators infolge des verringerten transversalen Impulsübertrags hat eine reduzierte Leistungsminderung in einem passiven Ziel zur Folge.
  • • Die verbesserte Integrität, sprich der Zusammenhalt des Penetrators, verbessert unmittelbar die Restleistung dadurch, dass weniger Einzelteile unabhängig voneinander in das Passivziel eindringen.
  • • Als Gesamtergebnis besitzt ein Penetrator der vorbezeichneten Bauweise nach Überwindung eines Reaktivziels eine verbesserte Eindringleistung in einem dahinterliegenden Passivziel, wie der Grundpanzerung eines Gefechtsfahrzeugs.
Each of these properties, and even more so all together, contribute to the improvement of the residual performance in a downstream passive goal as follows:
  • • The reduced inclination or deflection of the penetrator as a result of the reduced transverse momentum transfer results in a reduced reduction in performance in a passive target.
  • • The improved integrity, i.e. the cohesion of the penetrator, immediately improves the remaining performance because fewer individual parts penetrate the passive target independently of one another.
  • • As an overall result, a penetrator of the aforementioned design has an improved penetration performance in a passive target behind it, such as the basic armor of a combat vehicle, after overcoming a reactive target.

Einzelheiten des Mechanismus, der im einzelnen ablaufenden Prozesse und deren technisch-physikalische Grundlagen sind noch nicht bekannt oder verstanden.Details of the mechanism, the individual processes taking place and their technical physical principles are not yet known or understood.

Vorteilhafte Ausgestaltungen geben die Unteransprüche an.The subclaims indicate advantageous refinements.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 einen Penetrator mit einer Einzelheit II, in einer nicht maßstabsgerechten prinzipskizzenhaften Vorderansicht;
  • 2 die in 1 eingezeichnete Einzelheit II im Schnitt.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. Show:
  • 1 a penetrator with a detail II, in a schematic front view, not to scale;
  • 2 in the 1 Drawn detail II in section.

Die 1 in Verbindung mit 2 zeigen einen Penetrator 1 für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss. Der Penetrator 1 weist einen Längsbereich I mit Außengewindegängen 10 oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a zur Formschlussbildung mit einem geteilten, abwerfbaren Treibkäfig auf.the 1 combined with 2 show a penetrator 1 for a sub-caliber bullet. The penetrator 1 has a longitudinal area I. with external threads 10 or evenly spaced annular grooves 10a to form a form fit with a split, throwable sabot.

Der Penetrator weist folgende Merkmale auf, die bewirken, dass die Interaktion der Flugplatten mit dem KE-Geschoss zur Übertragung von Kräften und zur Schädigung des Penetrators reduziert ist:

  • • Der Längsbereich I mit den Außengewindegängen 10 oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a ist nach vorne weitergeführt bis zu einer sich im Durchmesser verjüngenden Spitze 3 des Penetrators 1.
  • • Die Außengewindegänge 10 oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a weisen ein Rechteckprofil auf. Diese Form hat sich als besonders geeignet erwiesen.
  • • Die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten weisen eine Steigung a bzw. einen Abstand a1 von 5 bis 7 mm auf. Dieser Abstand trägt zu einer ausreichenden Dimensionierung bei.
  • • Die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten weisen eine Tiefe c bzw. c1 von 2 bis 3 mm auf. Diese Tiefe trägt zu einer ausreichenden Dimensionierung bei.
  • • Die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten weisen eine Breite b bzw. b1 von 2,5 bis 3,5 mm auf. Diese Breite trägt zu einer ausreichenden Dimensionierung bei.
  • • Der Penetrator weist mehr als 80 Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandete Ringnuten auf. Mit dieser Maßnahme kommt man dem Ziel nahe, die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten über eine größtmöglichen Längsausdehnung des Penetrators anzuordnen.
  • • Der Längsbereich I mit den Außengewindegängen 10 oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a ist nach hinten weitergeführt bis zu einem sich im Durchmesser verjüngendem Heck 3 des Penetrators 1. Mit dieser Maßnahme kommt man dem Ziel nahe, die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten über eine größtmöglichen Längsausdehnung des Penetrators anzuordnen.
The penetrator has the following features, which have the effect of reducing the interaction of the flight plates with the KE projectile to transfer forces and damage the penetrator:
  • • The longitudinal area I. with the external threads 10 or the evenly spaced annular grooves 10a is continued forward to a tip that tapers in diameter 3 of the penetrator 1 .
  • • The external threads 10 or evenly spaced annular grooves 10a have a rectangular profile. This form has proven to be particularly suitable.
  • • The external threads or evenly spaced annular grooves have a slope a or a distance a 1 from 5 to 7 mm. This distance contributes to sufficient dimensioning.
  • • The external threads or evenly spaced annular grooves have a depth c or. c 1 from 2 to 3 mm. This depth contributes to a sufficient dimensioning.
  • • The external threads or evenly spaced annular grooves have a width b or. b 1 from 2.5 to 3.5 mm. This width contributes to sufficient dimensioning.
  • • The penetrator has more than 80 external threads or evenly spaced annular grooves. With this measure one comes close to the goal of arranging the external threads or evenly spaced annular grooves over the largest possible longitudinal extent of the penetrator.
  • • The longitudinal area I. with the external threads 10 or the evenly spaced annular grooves 10a is continued to the rear to a stern with a narrowing diameter 3 of the penetrator 1 . With this measure one comes close to the goal of arranging the external threads or evenly spaced annular grooves over the largest possible longitudinal extent of the penetrator.

Die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten übertragen auch die Antriebskräfte beim Abschuss.The external threads or evenly spaced annular grooves also transmit the drive forces when firing.

Der Penetrator besteht aus einer Wolframlegierung. Diese Materialauswahl ist erprobt und bewährt.The penetrator is made of a tungsten alloy. This choice of materials has been tried and tested.

Nachfolgend wird ein Penetrator 1 beschrieben, der in einem modifizierten Grundmodell einer eingeführten Patrone der Bezeichnung 120 mm * 570 DM63 eingesetzt werden könnte. Der Penetrator 1 weist eine Gesamtlänge und eine Masse auf, die mit einem Penetrator des Grundmodells der Patrone 120 mm * 570 DM63 übereinstimmen. Der Penetrator 1 weist einen Längsbereich I mit Außengewindegängen 10 oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a auf. Der Längsbereich I beträgt etwa 580 mm. Der Penetrator 1 weist über seinen Längsbereich I einen Außendurchmesser von 24,7 mm auf. Die Außengewindegänge oder Ringnuten weisen eine Breite von 3 mm und eine Tiefe von 2,5 mm auf. Die Außengewindegänge oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten weisen eine Steigung a bzw. einen Abstand a1 von 6 mm auf. Insgesamt sind 96 Außengewindegänge 10 oder Ringnuten 10a angebracht. Durch die hier gewählte Dimensionierung der Außengewindegänge 10 oder der gleichmäßig beabstandeten Ringnuten 10a ist gewährleistet, dass der Penetrator eine Masse aufweist, die mit der Masse des Penetrators der Munition 120 mm * 570 DM63 übereinstimmt. Ausrundungen der Außengewindegänge 10 oder Ringnuten 10a mit Radien nicht größer als ca. 0,5 mm sind unschädlich.The following is a penetrator 1 described, which could be used in a modified basic model of an imported cartridge with the designation 120 mm * 570 DM63. The penetrator 1 has an overall length and mass that correspond to a penetrator of the basic model of the cartridge 120 mm * 570 DM63. The penetrator 1 has a longitudinal area I. with external threads 10 or evenly spaced annular grooves 10a on. The longitudinal area I. is about 580 mm. The penetrator 1 points over its longitudinal area I. an outer diameter of 24.7 mm. The external threads or ring grooves have a width of 3 mm and a depth of 2.5 mm. The external threads or evenly spaced annular grooves have a slope a or a distance a 1 of 6 mm. There are a total of 96 external threads 10 or annular grooves 10 a attached. Due to the dimensioning of the external threads selected here 10 or the evenly spaced annular grooves 10a it is guaranteed that the penetrator has a mass that corresponds to the mass of the penetrator of the ammunition 120 mm * 570 DM63. Rounding of the external threads 10 or ring grooves 10a with radii no larger than approx. 0.5 mm are harmless.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
PenetratorPenetrator
22
Spitzetop
33
Heck Rear
1010
AußengewindegangExternal thread
10a10a
RingnutRing groove
aa
Steigungpitch
a1a1
Abstanddistance
b, b1b, b1
Breitebroad
c, c1c, c1
Tiefedepth
II.
Längsbereich mit Außengewindegängen oder RingnutenLongitudinal area with external threads or ring grooves

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 3723909 C2 [0003, 0007]DE 3723909 C2 [0003, 0007]

Claims (8)

Penetrator (1) für ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, wobei der Penetrator (1) einen Längsbereich (I) mit Außengewindegängen (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) zur Formschlussbildung mit einem geteilten, abwerfbaren Treibkäfig aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsbereich (I) mit den Außengewindegängen (10) oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) nach vorne weitergeführt ist bis zu einer sich im Durchmesser verjüngenden Spitze (2) des Penetrators (1).Penetrator (1) for a sub-caliber balancing bullet, the penetrator (1) having a longitudinal area (I) with external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) for the formation of a form fit with a split, ejectable sabot, characterized in that the longitudinal area (I ) is continued forward with the external threads (10) or the evenly spaced annular grooves (10a) up to a tip (2) of the penetrator (1) which tapers in diameter. Penetrator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außengewindegänge (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) ein Rechteckprofil aufweisen.Penetrator (1) Claim 1 , characterized in that the external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) have a rectangular profile. Penetrator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außengewindegänge (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) eine Steigung (a) bzw. einen Abstand (a1) von 5 bis 7 mm aufweisen.Penetrator (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) have a pitch (a) or a distance (a 1 ) of 5 to 7 mm. Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außengewindegänge (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) eine Tiefe (c bzw. c1) von 2 bis 3 mm aufweisen.Penetrator (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) have a depth (c or c 1 ) of 2 to 3 mm. Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außengewindegänge (10) oder gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) eine Breite (b bzw. b1) von 2,5 bis 3,5 mm aufweisen.Penetrator (1) according to one of the Claims 2 until 4th , characterized in that the external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a) have a width (b or b 1 ) of 2.5 to 3.5 mm. Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Penetrator (1) mehr als 80 Außengewindegänge (10) oder gleichmäßig beabstandete Ringnuten (10a) aufweist.Penetrator (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the penetrator (1) has more than 80 external threads (10) or evenly spaced annular grooves (10a). Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsbereich (I) mit den Außengewindegängen (10) oder den gleichmäßig beabstandeten Ringnuten (10a) nach hinten weitergeführt ist bis zu einem sich im Durchmesser verjüngendem Heck (3) des Penetrators (1).Penetrator (1) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the longitudinal area (I) with the external threads (10) or the evenly spaced annular grooves (10a) is continued to the rear up to a tapering rear (3) of the penetrator (1). Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Penetrator (1) aus einer Wolframlegierung besteht.Penetrator (1) according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the penetrator (1) consists of a tungsten alloy.
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