DE102020120747A1

DE102020120747A1 - Penetrator, Verwendung eines Penetrators und Geschoss

Info

Publication number: DE102020120747A1
Application number: DE102020120747.6A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Keller; Konstantin Arzt; Michael Gowin; Martin Berg; Jan-Erik Melskotte
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-10
Also published as: US20230204332A1; WO2022028795A1; EP4193116A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Penetrator 1 für ein Geschoss mit einem Leitwerk, insbesondere ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, umfassend einen Hauptkörper 10, wobei der Hauptkörper 10 zumindest einen Teilbereich 12, 12', 12" mit Längsvertiefungen 20, 20', 20" aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Penetrator für ein Geschoss mit einem Leitwerk, insbesondere ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, umfassend einen Hauptkörper.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Penetrators.
Ferner betrifft die Erfindung ein Geschoss mit einem Treibkäfig und einem Leitwerk, umfassend einen solchen Penetrator.
Ein Penetrator ist Teil eines Geschosses, der alleine durch seine kinetische Energie Panzerungen durchdringt. Grundsätzlich ist es günstig für die Überwindung einer Panzerung, wenn ein Penetrator eine Festigkeit und Dichte aufweist, die deutlich über den jeweiligen Werten des Panzerungswerkstoffes liegt. Ferner sollte der Penetrator eine möglichst hohe Geschossmasse und Geschossgeschwindigkeit aufweisen.
Eine Variante dieses Geschosstyps ist die sogenannte APFSDS-Munition, bei der der Penetrator eine zylindrische Grundform besitzt. Aufgrund der Form, die besonders durch ein großes Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis gekennzeichnet ist, erfolgt seine Stabilisierung durch ein aerodynamisch wirkendes Leitwerk. Zum Verschießen aus einer Pulverkanone ist zudem ein Treibkäfig notwendig der den Penetrator während des Rohrdurchgangs abdichtet und führt.
Penetratoren sind in der Regel aus hochdichtem und hochfestem Material wie z.B. Wolframcarbit, Wolfram-Sinter-Metall oder ähnlichen hochdichten Werkstoffen hergestellt.
Die hohe Penetrationsleistung kommt bei diesem Penetratortyp dadurch zustande, dass seine kinetische Energie auf eine möglichst kleine Fläche wirkt, nämlich die Stirnfläche des zylindrischen Hauptkörpers bzw. der Spitze oder dem Kopf des Penetrators. Beim Durchdringen der Panzerung wird der Hauptkörper von seinem Kopf/Spitze ausgehend erodiert. Je größer die Länge des Penetrators ist, desto größere Eindringtiefen erreicht dieser bei homogenen Panzerungen z.B. aus Panzerstahlplatten (Halbunendliche Ziele).
Moderne Panzerungen haben allerdings einen nicht homogenen Aufbau, die in Form einer Mehrlagenpanzerung aus unterschiedlichen Materialien und/oder als Schottpanzerungen ausgeführt sind. Zudem wird versucht, die Panzerung in Flugrichtung/Aufschlagrichtung des Penetrators angewinkelt auszugestalten.
All diese Maßnahmen haben das Ziel, Belastungskomponenten quer zur Fortbewegungsrichtung der Panzerung zu erzeugen, die dazu geeignet sind, lange und dünne Geschosse seitlich auszulenken oder zu zerbrechen. Die Penetrationsleistung wird dadurch erheblich herabgesetzt. Auch schwere reaktive Panzerungen machen sich das Prinzip der lateralen Störung zunutze.
Hierdurch finden hohe Verhältnisse von Länge zu Durchmesser eine obere Grenze. Diese Obergrenze ist erreicht, wenn der Durchmesser des Penetrators so klein ist, dass er infolge seines dann geringen Widerstandsmoments gegen Biegung durch die seitliche Störung keinen ausreichend großen Widerstand mehr entgegenbringt. Hieraus lässt sich ein Mindestdurchmesser des Penetrators für ein bestimmtes Ziel bestimmen.
Eine Vergrößerung des Durchmessers bewirkt, auch wenn dieser nur lokal oder veränderlich über die Geschosslänge z.B. in Form eines Kegels ausgeführt wird, neben der Vergrößerung Widerstandsmoments jedoch auch immer einen quadratischen Zuwachs der Querschnittsfläche. Dies ist was den Massezuwachs des Geschosses als auch die Fokussierung der Geschossenergie angeht sehr ungünstig.
Eine effiziente Penetration der Panzerung erfordert hohe Geschossgeschwindigkeiten. Da eine Pulverkanone nur eine bestimmte Energiemenge zur Verfügung stellt, ist bei einer definierten Geschossgeschwindigkeit auch die maximale Penetratormasse begrenzt.
Bei einer zylindrischen Form ist damit die optimale Pentetratorlänge festgelegt. Eine Steigerung der Durchschlagsleistung ist konventionell nur durch eine Erhöhung der Geschossenergie (durch die Wahl eines größeren Kalibers) möglich.
Aus dem Dokument EP 2 372 295 B1 ist ein Penetrator mit Stufenprofil bekannt, das im Inneren eine Bohrung umfasst, die sich entlang der beiden gestuften Teile des Penetrators erstreckt, wobei im Inneren der Bohrung eine Explosivladung angeordnet ist und die Wand des Penetrators über diesen Bereich im Wesentlichen gleich dick ausgebildet ist. Dieser Penetrator eignet sich nicht zur Bekämpfung eines Kampfpanzers mit einer reaktiven Panzerung, sondern dient dazu eine dünne Wandung zu durchschlagen und eine Explosion mit möglichst großer Splitterwirkung herbeizuführen. Dies liegt daran, dass der Penetrator keinen massiven Hauptkörper aufweist.
Das Dokument DE 40 22 821 A1 offenbart ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, das ein großes Länge-/Durchmesser-Verhältnis aufweist und bestimmt ist, Ziele mit einer Mehrfachpanzerung zu durchdringen. Um dies zu gewährleisten ist eine Sollbruchstelle im Bereich der Spitze angeordnet, sodass die Spitze abbrechen kann. Mit diesem Geschosstyp sollen Mehrplattenziele bekämpft werden.
Aus dem Dokument DE 10 2015 117 018 A1 ist ein mehrteiliger Penetrator bekannt, der eine Schnittstelle aufweist, an der unterschiedliche Penetratorspitzen angebracht werden können. Die unterschiedlichen Penetratorspitzen sind auf die jeweilige Verwendung abgestimmt.
Das Dokument EP 2 597 416 A2 offenbart ebenfalls einen mehrteiligen Penetrator mit einer aufgesetzten Penetratorspitze.
Zudem wurden in der Vergangenheit bereits Möglichkeiten gesucht Penetratoren bereitzustellen, die speziell zur Bekämpfung von Mehrplattenzielen geeignet sind, wie beispielsweise in der bisher unveröffentlichten Anmeldung DE 10 2019 113 325.4 . Das dort vorgeschlagene Konzept sieht vor, die Spitze des Penetrators dünner auszubilden und auf diesem Wege eine konservative Gewichtsoptimierung der Spitze des Penetrators zu erreichen.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Penetratoren bekannt, die als Verbindungselement umlaufende Radialnuten aufweisen, die dazu dienen einen Treibkäfig mit dem Hauptkörper des Penetrators zu verbinden. Solche Penetratoren sind bspw. aus DE 37 35 737 A1 bekannt.
Weiterhin sind aus DE 37 36 167 A1 Penetratoren bekannt mit einem umlaufenden Schraubenprofil, an welchem der Treibspiegel des Penetrators angeordnet ist, der sich aufgrund der Schraubenform während des Flugs des Penetrators selbsttätig löst.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Penetratoren bekannt, die Nuten ausweisen, die im Heckbereich des Hauptkörpers angeordnet sind, zur Aufnahme von einzelnen Flügeln eines Leitwerks. Solche Penetratoren sind bspw. aus DE 30 38 087 A1 bekannt. Solche Penetratoren haben jedoch nicht die Zielrichtung ein erhöhtes Widerstandsmoment bereitzustellen.
Weiterhin gab es bereits in der Vergangenheit Versuche das Widerstandsmoment von Penetratoren zu erhöhen, in dem zusätzliche Versteifungsbleche seitlich an die Penetratoren angebracht wurden. Diese zusätzlichen Versteifungselemente haben jedoch keine endballistische Wirkung und verringern den Anteil der endballistischen Masse des Penetrators in Bezug auf das Gesamtgewicht des Penetrators. Ein solcher Penetrator ist aus DE 39 32 952 A1 bekannt.
Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Penetrator mit einer erhöhten Penetrationsleistung gegen ein Ziel zu schaffen, das erhebliche seitliche Störungen verursacht, ohne die Penetratormasse zu steigern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Penetrator für ein Geschoss mit einem Leitwerk, insbesondere ein unterkalibriges Wuchtgeschoss bereitgestellt. Der Penetrator umfasst einen Hauptkörper. Der Hauptkörper weist zumindest einen Teilbereich mit Längsvertiefungen auf.
Die erfindungsgemäßen Längsvertiefungen dienen dazu einen Hauptkörper bereitzustellen, in dem zumindest einen Teilbereich mit Längsvertiefungen ein erhöhtes Widerstandsmoment aufweist, gegenüber einem Penetrator mit einem Querschnitt mit einer flächengleichen Kreisfläche.
Diese erfindungsgemäßen Längsvertiefungen des Hauptkörpers dienen nicht zur Aufnahme von Leitwerkselementen oder anderen Elementen (wie Versteifungselementen) eines Geschosses. Vielmehr sind die Längsvertiefungen Freiräume, die leer bleiben, um das Gewicht des Penetrators zu reduzieren.
Vorzugsweise ist die Form der Längsvertiefungen derart gestaltet, dass diese nicht zur Aufnahme von Leitwerkselementen oder anderen Elementen ausgebildet sind.
Erfindungsgemäß wird ein Penetrator bereitgestellt, der bei gleichem Materialeinsatz, wie bei einem herkömmlichen (im Wesentlichen zylindrischen) Penetrator ein höheres Flächenträgheitsmoment aufweist.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Verwendung eines solchen oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildeten Penetrators zur Bekämpfung eines gepanzerten Ziels mit reaktiver Panzerung, insbesondere eines Panzers, mit reaktiver Panzerung bereitgestellt.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Geschoss mit einem Treibkäfig und einem Leitwerk umfassend solchen oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildeten Penetrator, bereitgestellt.
Bei der Erfindung handelt es sich um den optimierten Hauptkörper des Penetrators. Die Erfindung baut darauf auf, dass Querschnittselemente des Hauptkörpers des Penetrators möglichst weit außerhalb der Längsachse des Hauptkörpers (diese Längsachse ist auch Längsachse des Penetrators) angeordnet sind. Hierdurch wird ein gegenüber einer Kreisform gleicher Querschnittsfläche erhöhtes Flächenträgheitsmoment (Widerstandsmoment) erzeugt. Um den Querschnittzuwachs und damit den Massenzuwachs in Grenzen zu halten wird der Querschnittzuwachs nicht über den kompletten Umfang ausgeführt, sondern es sind Längsvertiefungen in dem Hauptkörper vorgesehen. Bei einer möglichst kleinteilig ausgeführten Form (viele Längsvertiefungen) wirkt sich die eingangs erwähnte Anfangspositionierung nicht mehr wesentlich aus.
Erfindungsgemäß wird ferner erreicht, dass der Außenkörper des Penetrators eine gegenüber einem Serienpenetrator, wie beispielsweise dem DM53 oder dem DM63 der Anmelderin, mit massivem Hauptkörper gleicher Querschnittsfläche in dem zumindest ein Teilbereich eine erhöhte Biegesteifigkeit aufweist, ohne dass das Gewicht des Penetrators gegenüber dem Serienpenetrator gesteigert werden muss.
Eine Bekämpfung eines gepanzerten Ziels im Sinne der Erfindung sieht eine Zerstörung eines Hauptziels vor.
Das Flächenträgheitsmoment des Hauptkörpers eines erfindungsgemäßen Penetrators ist gegenüber bisherigen Penetratoren erhöht, ohne dass dabei das Gewicht des Penetrators erhöht wird und ohne, dass die kinetische Energie, welche in das Hauptziel eingebracht wird, reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird bei der Auslegung eines Penetrators über die Erhöhung des Flächenträgheitsmoments bei gleichzeitigem Beibehalten des Gewichts eine Lösung für den oben beschriebenen Zielkonflikt geschaffen, die es erlaubt, gleichermaßen einen gegenüber Vorzielen besonders biegesteifen als auch im Hauptziel wirksamen Penetrator zu schaffen.
Vorzugsweise weist der Querschnitt des Teilbereichs mit Vertiefungen eine Fläche A auf und ein Flächenträgheitsmoment des Querschnitts des Teilbereichs mit Vertiefungen ist gegenüber einem zumindest flächengleichen Vollquerschnitt erhöht, sodass der Hauptkörper aufgrund des erhöhten Flächenträgheitsmoments eine erhöhte Biegesteifigkeit aufweist.
In dem mit den Längsvertiefungen versehenen zumindest einen Teilbereich weist der Hauptkörper des Penetrators einen groß gewählten Außendurchmesser auf, der ein hohes Widerstandsmoment gegenüber Biegung bei reduzierter Querschnittsfläche und Masse gegenüber einem flächengleichen kreisförmigen Querschnitt hat.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Flächenträgheitsmoment des Penetrators gegenüber einem Serienpenetrator um zumindest 10%, vorzugsweise zumindest 25%, ferner vorzugsweise 40%, insbesondere mehr als 60%, ferner insbesondere 90%, bei gleichem oder reduziertem Gewicht erhöht ist. Durch Erhöhung des Flächenträgheitsmoment ist auch die Biegesteifigkeit erhöht.
In vorteilhafter Weiterbildung des Penetrators kann der Hauptkörper ein Flächenträgheitsmoment von mehr als 20.000mm⁴, vorzugsweise mehr 40.000mm⁴, ferner vorzugsweise mehr als 60.000mm⁴, insbesondere mehr als 80.000mm⁴, und einen E-Modul, der größer als 300.000 N/mm² aufweisen.
Hierdurch wird erreicht, dass die Biegesteifigkeit des Außenkörpers derart hoch ist, dass der Penetrator gegenüber einem anfliegenden reaktiven Vormodul einer Panzerung biegeunempfindlich genug ist, um ein Hauptziel zu durchschlagen.
Der Penetrator kann ferner einen aufgesetzten Teilkörper wie einen Kopf aufweisen. Ferner kann der aufgesetzte Teilkörper eine Spitze aufweisen. Der auf den Hauptkörper aufgesetzte Teilkörper, insbesondere seine Spitze, kann aerodynamisch optimiert sein.
Das Leitwerk des Geschosses kann dabei wie in der nicht veröffentlichten Deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2020 104 217.5 mit dem Penetrator verbunden sein, deren Inhalt durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Ebenso kann im Heck des Geschosses ein ballistisch wirksamer Hartkern vorgesehen sein, wie in der nicht veröffentlichten Deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2019 126 604.1 beschrieben ist, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Der Hauptkörper kann bevorzugt einstückig ausgebildet sein. Einstückig im Sinne der Erfindung heißt, dass der Hauptkörper nicht aus unterschiedlichen Bauteilen zusammengesetzt ist, sondern es sich um ein einstückig ausgebildetes Element handelt.
Da der Hauptkörper zumindest einen Teilbereich mit Längsvertiefungen aufweist, kann die hierdurch eingesparte Masse entweder zur Durchmesservergrößerung des Teilbereichs mit Längsvertiefungen des Hauptkörpers verwendet werden oder der hintere Bereich des Hauptkörpers kann verlängert werden. Ziel ist es, dass der hintere Bereich des Hauptkörpers eine möglichst große Durchschlagskraft im Hauptziel entfaltet.
Aufgrund des zumindest einen Teilbereichs mit Vertiefungen im Hauptkörper des Penetrators ist es möglich ein Gesamtgeschoss leichter auszubilden, so kann das Geschoß bei gleicher Abschussenergie mit einer höheren Geschwindigkeit auf das Ziel treffen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Penetrators ist es möglich, Ziele mit reaktiver Panzerung zu bekämpfen.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der vordere Teil des Hauptkörpers auf die zu bekämpfenden reaktiven Ziele abstimmbar ist.
Vorzugsweise dient der Penetrator dazu, ein gepanzertes Ziel, insbesondere einen Panzer mit reaktiver Panzerung zu bekämpfen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Längsvertiefungen in einer Außenwand des Hauptkörpers ausgebildet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Längsvertiefungen äquidistant über dem Umfang des Teilbereichs verteilt sind. Hierdurch wird ein symmetrischer Hauptkörper ausgebildet, der es ermöglicht, ein vorhersehbares Flugverhalten bereitzustellen.
In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Teilbereich mit Längsvertiefungen einen im Wesentlichen axialsymmetrischen Querschnitt aufweist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Hauptkörper über seine Länge stets einen im Wesentlichen axialsymmetrischen Querschnitt aufweist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Penetrator über seine Länge stets einen im Wesentlichen axialsymmetrischen Querschnitt aufweist.
Ein im Wesentlichen axialsymmetrischer Querschnitt ist vorteilhaft, weil sonst die Rotation des Geschosses um die eigene Achse während der Flugphase nicht definiert ist. Ohne einen im Wesentlichen axialsymmetrischen Querschnitt würde es in einem beliebigen Anfangswinkel auf das zumeist schräg zur eigenen Flugrichtung stehenden Ziel treffen.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Penetrators kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Teilbereich Längsvertiefungen in Form von Längsnuten aufweist.
Die Längsnuten können in Ausgestaltung rechteckförmig, dreieckförmig, u-förmig und/oder v-förmig sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Teilbereich Längsvertiefungen in Form von Längsrillen aufweist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der zumindest eine Teilbereich kanneliert ist.
In Ausgestaltung kann der Hauptkörper einen ersten Teilbereich mit Längsvertiefungen und einen zweiten Teilbereich mit Längsvertiefungen, der hinter dem ersten Teilbereich mit Längsvertiefungen angeordnet ist, aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Hauptkörper mehr als einen Teilbereich mit Längsvertiefungen aufweist, wobei es vorgesehen sein kann, dass der erste Teilbereich mit Längsvertiefungen und der zweite Teilbereich mit Längsvertiefungen unterschiedlich ausgebildet sind. Demnach kann die Form der Längsvertiefungen, die Anzahl der Längsvertiefungen und/oder die Länge der Längsvertiefungen des ersten Teilbereichs mit Längsvertiefungen von denen des zweiten Teilbereichs mit Längsvertiefungen abweichen.
Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Teilbereich mit Längsvertiefungen und dem zweiten Teilbereich mit Längsvertiefungen ein dritter Teilbereich, vorzugsweise ein im Wesentlichen zylindrischer Teilbereich, angeordnet ist.
Der dritte Teilbereich kann dabei zur Kraftübertragung mit dem Treibkäfig verwendet werden. Hierzu kann dieser im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Ferner kann der dritte Teilbereich eine aufgeraute Oberfläche aufweisen.
„Im Wesentlichen zylindrisch Außenkontur“ im Sinne der Erfindung bedeutet, dass solche Elemente weitestgehend eine Zylinderform aufweisen. Insbesondere ein Bereich, der zur Befestigung des Treibkäfigs ausgebildet ist, kann aber auch ein Gewinde oder Radialrillen aufweisen, das/die auf oder in diesem ausgebildet ist/sind, um einen Treibkäfig an dem Hauptkörper des Penetrators anzubringen. Diese Rillen oder Gewinde oder Radialrillen können dazu ausgebildet sein, den Treibkäfig des Geschosses an dem Hauptkörper des Penetrators zu befestigen.
Ferner kann in Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der erste kannelierte Teilbereich drei Längsvertiefungen, insbesondere drei Längsnuten, aufweist und/oder der hintere Teilbereich sechs Längsvertiefungen, insbesondere sechs Längsnuten aufweist.
Das Material des Hauptkörpers kann Wolfram-Schwermetall, Stahl, Titan und/oder Aluminium sein. Insbesondere kann gesintertes Wolfram-Schwermetall als Material eingesetzt werden.
Wolfram-Schwermetalle sind bspw. in der Werkstoffnorm ASTM B777-07 definiert.
Der Grundwerkstoff des Hauptkörpers kann eine Festigkeit von σ_H = 1700MPa aufweisen.
In vorteilhafter Weiterbildung des Penetrators kann das Länge- zu Durchmesserverhältnis des Penetrators (L/D) im Bereich von 25 bis 30 liegen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Penetrators gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Hauptkörpers eines erfindungsgemäßen Penetrators gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels;
3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Teilbereichs eines Hauptkörpers eines erfindungsgemäßen Penetrators gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels;
4 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs eines Hauptkörpers eines erfindungsgemäßen Penetrators gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels; und
5 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs eines Hauptkörpers eines erfindungsgemäßen Penetrators gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels.

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Teilbereichs 12 eines Hauptkörpers 10 eines erfindungsgemäßen Penetrators 1 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. Ein solcher Penetrator 1 kann zur Bekämpfung eines gepanzerten Ziels mit reaktiver Panzerung, insbesondere eines Panzers, mit reaktiver Panzerung verwendet werden.
Der Penetrator 1 ist für ein Geschoss mit einem Leitwerk, insbesondere ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, ausgebildet.
Der Penetrator 1 umfasst einen Hauptkörper 10. Der Penetrator weist weiterhin einen Kopf K und ein Heck H auf. Der Kopf K und das Heck H können als Teil des Hauptkörpers 10 ausgebildet sein oder an den Hauptkörper 10 befestigt sein. Vorzugsweise ist der Hauptkörper 10 einstückig ausgebildet.
Ferner umfasst der Hauptkörper 10 einen zumindest einen Teilbereich 12 der Längsvertiefungen 20 aufweist. D Längsvertiefungen 20 sind in einer Außenwand 13 des Hauptkörpers 10 ausgebildet.
In dem mit den Längsvertiefungen versehenen zumindest einen Teilbereich 12 weist der Hauptkörper 10 des Penetrators 1 einen groß gewählten Außendurchmesser auf, der ein hohes Widerstandsmoment gegenüber Biegung bei reduzierter Querschnittsfläche und Masse gegenüber einem flächengleichen kreisförmigen Querschnitt.
Der zumindest eine Teilbereich 12 mit Vertiefungen 20 ist derart ausgebildet, dass dieser gegenüber einem flächengleichen kreisförmigen Querschnitt ein erhöhtes Flächenträgheitsmoment aufweist.
2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Hauptkörpers 10 eines erfindungsgemäßen Penetrators 1 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels. Das zweite Ausführungsbeispiel basiert auf dem ersten Ausführungsbeispiel und nachfolgend sind lediglich die Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel dargelegt.
Der in 2 gezeigte Hauptkörper 10 weist einen ersten Teilbereich 12' mit Längsvertiefungen 20' und einen zweiten Teilbereich 12" mit Längsvertiefungen 20' auf, der hinter dem ersten Teilbereich 12' mit Längsvertiefungen 20' angeordnet ist.
Zwischen dem ersten Teilbereich 12' mit Längsvertiefungen 20' und dem zweiten Teilbereich 12" mit Längsvertiefungen 20' ist ein dritter Teilbereich 14 angeordnet. Dieser kann wie in 23 dargestellt ein zylindrischer Teilbereich 14 sein. Im zylindrischen Teilbereich 14 gibt es keine Längsvertiefungen 20' um die Kraftübertragung zwischen dem Penetrator 1 und einem Treibkäfig zu gewährleisten.
Gemäß 2 weist der erste Teilbereich 12' drei Längsvertiefungen 20, insbesondere drei Längsnuten 20', auf und der zweite Teilbereich 12" weist sechs Längsvertiefungen 20, insbesondere sechs Längsnuten 20' auf.
Wie aus 2 zu erkennen sind im ersten Teilbereich 12' und im zweiten Teilbereich 12" die Längsvertiefungen 20 äquidistant verteilt.
3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Hauptkörpers 10 eines erfindungsgemäßen Penetrators 1 gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels. Das dritte Ausführungsbeispiel basiert auf dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel und nachfolgend sind lediglich die Unterschiede zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel sowie dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel dargelegt.
Wie aus 3 erkennbar sind die Längsvertiefungen 20' äquidistant über den Umfang des Teilbereichs 12 verteilt.
Der zumindest eine Teilbereich 12 weist einen im Wesentlichen achssymmetrischen Querschnitt Q auf.
Der zumindest eine Teilbereich 12 weist Längsvertiefungen 20 in Form von Längsnuten 20' auf. Gemäß 3 sind die Längsnuten 20' rechtecksförmig ausgebildet.
4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs 12 eines Hauptkörpers 10 eines erfindungsgemäßen Penetrators 1 gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels. Das vierte Ausführungsbeispiel basiert auf dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel und nachfolgend sind lediglich die Unterschiede zwischen dem vierten Ausführungsbeispiel sowie dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel dargelegt.
Der zumindest eine Teilbereich 12 ist kanneliert ausgebildet. Die Längsvertiefungen 20" sind abgerundet und konkav in der Außenwand des Hauptkörpers 10 des Penetrators 1 ausgebildet.
Gemäß 4 sind drei Längsvertiefungen 20" gezeigt. Die Zahl der Längsvertiefungen 20 kann aber auch größer sein.
Ebenso ist es möglich, dass der zumindest eine Teilbereich 12 Längsvertiefungen 20, 20', 20" in Form von Längsrillen 20" aufweist.
5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs 12 mit Längsvertiefungen 20 eines Hauptkörpers 10 eines erfindungsgemäßen Penetrators 1 gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels. Das fünfte Ausführungsbeispiel basiert auf dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel und nachfolgend sind lediglich die Unterschiede zwischen dem fünften Ausführungsbeispiel sowie dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel dargelegt.
Gemäß 5 weist der Teilbereich mit Längsvertiefungen eine Vielzahl an Längsnuten 20' auf. Die Zahl der Längsnuten 20' kann beispielsweise, wie in 5 dargestellt, zwölf betragen, es können mehr oder weniger Längsnuten 20 ausgebildet sein.
Die Längsnuten gemäß 5 sind dreieckförmig ausgebildet und im Nutgrund abgerundet.
Soweit sich die vorstehende Offenbarung auf einen Penetrator 1 bezieht, gilt die Offenbarung in gleicher Weise für ein Geschoss, das aus einem solchen Penetrator 1, einem Leitwerk und einem Treibkäfig ausgebildet wird.
Der erfindungsgemäße Penetrator 1 dient insbesondere zur Verwendung des Penetrators 1 zur Bekämpfung eines gepanzerten Ziels mit reaktiver Panzerung, insbesondere eines Panzers, mit reaktiver Panzerung.
Bezugszeichenliste

1: Penetrator
10: Hauptkörper
12: Teilbereich mit Längsvertiefungen
12': erster Teilbereich mit Längsvertiefungen
12'': zweiter Teilbereich mit Längsvertiefungen
13: Außenwand
14: dritter Teilbereich
20: Vertiefungen
20': Längsnut
20'': Längsrillen
H: Heck
K: Kopf
Q: Querschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2372295 B1 [0014]
DE 4022821 A1 [0015]
DE 102015117018 A1 [0016]
EP 2597416 A2 [0017]
DE 102019113325 [0018]
DE 3735737 A1 [0019]
DE 3736167 A1 [0020]
DE 3038087 A1 [0021]
DE 3932952 A1 [0022]
DE 102020104217 [0043]
DE 102019126604 [0044]

Claims

Penetrator (1) für ein Geschoss mit einem Leitwerk, insbesondere ein unterkalibriges Wuchtgeschoss, umfassend einen Hauptkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (10) zumindest einen Teilbereich (12, 12', 12") mit Längsvertiefungen (20, 20', 20") aufweist.
Penetrator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsvertiefungen (20, 20', 20") in einer Außenwand (13) des Hauptkörpers (10) ausgebildet.
Penetrator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsvertiefungen (20, 20', 20") äquidistant über den Umfang des Teilbereichs (12, 12', 12") verteilt sind.
Penetrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilbereich (12, 12', 12") einen im Wesentlichen achssymmetrischen Querschnitt (Q) aufweist.
Penetrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilbereich (12, 12', 12") Längsvertiefungen (20, 20', 20") in Form von Längsnuten (20') aufweist.
Penetrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (20') rechtecksförmig, dreiecksförmig oder u-förmig sind.
Penetrator (1) nach eine der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilbereich (12, 12', 12") Längsvertiefungen (20, 20', 20") in Form von Längsrillen (20") aufweist.
Penetrator (1) nach eine der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilbereich (12, 12', 12") kanneliert ist.
Penetrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (10) einen ersten Teilbereich (12') mit Längsvertiefungen (20, 20', 20") aufweist und einen zweiten Teilbereich (12") mit Längsvertiefungen (20, 20', 20"), der hinter dem ersten Teilbereich (12') mit Längsvertiefungen (20, 20', 20") angeordnet ist.
Penetrator (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Teilbereich (12') mit Längsvertiefungen (20, 20', 20") und dem zweiten Teilbereich (12") mit Längsvertiefungen (20, 20', 20") ein dritter Teilbereich (14), vorzugsweise ein zylindrischer Teilbereich (14), angeordnet ist.
Penetrator (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (12') drei Längsvertiefungen (20, 20', 20"), insbesondere drei Längsnuten (20'), aufweist und/oder der zweite Teilbereich (12") sechs Längsvertiefungen (20, 20', 20"), insbesondere sechs Längsnuten (20') aufweist.
Penetrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (10) aus einem Wolfram-Schwermetall ausgebildet ist.
Penetrator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilbereich (12, 12', 12") mit Vertiefungen (20, 20', 20") derart ausgebildet ist, dass dieser gegenüber einem flächengleichen kreisförmigen Querschnitt ein erhöhtes Flächenträgheitsmoment aufweist.
Verwendung des Penetrators (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Bekämpfung eines gepanzerten Ziels mit reaktiver Panzerung, insbesondere eines Panzers, mit reaktiver Panzerung.
Geschoss mit einem Treibkäfig und einem Leitwerk umfassend einen Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.