DE102021002063A1 - Large-caliber ammunition penetrator - Google Patents

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DE102021002063A1
DE102021002063A1 DE102021002063.4A DE102021002063A DE102021002063A1 DE 102021002063 A1 DE102021002063 A1 DE 102021002063A1 DE 102021002063 A DE102021002063 A DE 102021002063A DE 102021002063 A1 DE102021002063 A1 DE 102021002063A1
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Christian Mengel
Petra Fett
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
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    • F42B12/06Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with hard or heavy core; Kinetic energy penetrators

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Abstract

Ein bekannter Penetrator (1) einer großkalibrigen Munition weist folgende Merkmale auf:a) der Penetrator (1) weist ein Vorprojektil (10) und ein Hauptprojektil (20) auf,b) das Vorprojektil (10) weist einen Schaft (11) mit einem größten Außendurchmesser auf, der erster Durchmesser (D1) genannt wird, und das Hauptprojektil (20) weist einen Schaft (21) mit einem größten Außendurchmesser auf, der zweiter Durchmesser (D2) genannt wird,c) das Hauptprojektil (20) weist am Bug eine längsaxiale Sacklochöffnung (22) auf,d) die Sacklochöffnung (22) nimmt ein heckseitiges Ende des Vorprojektils (10) verschieblich auf,e) eine Freigabeeinrichtung ist derart ausgebildet, dass zu einem Trennzeitpunkt in einer Flugphase das Vorprojektil (10) vom Hauptprojektil (20) freigegeben wird.Der neue Penetrator soll einen alternativen Trennmechanismus aufweisen und weist hierzu folgende Merkmale auf:f) der erste Durchmesser D1und der zweite Durchmesser D2stehen wie folgt zueinander:D1D2=0,3…0,8g) das Vorprojektil (10) und das Hauptprojektil (20) sind derart ausgebildet, dass zum Trennzeitpunkt eine auf das Vorprojektil (10) wirkende und auf eine Masse des Vorprojektils bezogene Luftwiderstandskraft geringer ist als eine auf das Hauptprojektil (20) wirkende und auf eine Masse des Hauptprojektils bezogene Luftwiderstandskraft, so dass das Vorprojektil eine weniger hohe Abbremsung erfährt,h) die Freigabeeinrichtung umfasst einen elektromechanischen Aktor (40), der eine Formschlussverbindung zwischen Hauptprojektil (20) und dem Vorprojektil (10) freigibt.A known penetrator (1) of a large caliber ammunition has the following features: a) the penetrator (1) has a preliminary projectile (10) and a main projectile (20), b) the preliminary projectile (10) has a shaft (11) with a largest outside diameter called first diameter (D1) and the main projectile (20) has a barrel (21) with largest outside diameter called second diameter (D2),c) the main projectile (20) has at the nose a blind hole opening (22) along the longitudinal axis, d) the blind hole opening (22) accommodates a rear end of the preliminary projectile (10) so that it can be displaced, 20) is released. The new penetrator should have an alternative separation mechanism and has the following features for this purpose: f) the first diameter D1 and the second diameter D2 are related to one another as follows: D1D2=0.3…0.8 g) the pre-projecti l (10) and the main projectile (20) are designed in such a way that at the time of separation an air resistance force acting on the preliminary projectile (10) and related to a mass of the preliminary projectile is lower than an air resistance force acting on the main projectile (20) and to a mass of the main projectile related drag force, so that the preliminary projectile experiences less deceleration,h) the release device comprises an electromechanical actuator (40) which releases a form-fitting connection between the main projectile (20) and the preliminary projectile (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Penetrator für eine großkalibrige MunitionThe invention relates to a penetrator for large-caliber ammunition

Eine Panzerungsanordnung mit einer reaktiven Panzerung stellt eine große Herausforderung in Bezug auf deren Bekämpfung dar. Verantwortlich dafür ist die reaktive Panzerung, die einen auftreffenden Penetrator zerstört oder zumindest so ablenkt, dass eine Hauptpanzerung der Panzerungsanordnung nicht mehr durchschlagen wird.An armor arrangement with reactive armor represents a major challenge in terms of combating it. Responsible for this is the reactive armor, which destroys an impacting penetrator or at least deflects it so that the main armor of the armor arrangement is no longer penetrated.

Aus der EP 0149 703 B1 (betrachtet wird: viertes auf 4 bezogenes Ausführungsbeispiel) ist ein gattungsgemäßer Penetrator zur Bekämpfung einer Panzerungsanordnung mit einer reaktiven Panzerung bekannt. Der Penetrator weist ein Vorprojektil und ein Hauptprojektil auf. Das Vorprojektil bringt eine ausreichende Aufprallenergie auf und löst die reaktive Panzerung aus. Das Hauptprojektil durchschlägt zeitversetzt ohne von Elementen der aktiven Panzerung abgelenkt zu werden die weitere Panzerungsanordnung. Das Hauptprojektil weist am Bug eine längsaxiale Sacklochöffnung auf. In einer Einbaulage nimmt die längsaxiale Sacklochöffnung ein heckseitiges Ende des Vorprojektils verschieblich auf. Nach einer Trennung des Vorprojektils von dem Hauptprojektil dient die Sacklochöffnung ähnlich eines Waffenrohres der Führung des heraustretenden Vorprojektils.
Eine Freigabeeinrichtung ist derart ausgebildet, dass zu einem Trennzeitpunkt in einer Flugphase das Vorprojektil vom Hauptprojektil freigegeben wird. Im bekannten Fall ist die Freigabeeinrichtung eine explosive Trennladung. Das Vorprojektil weist einen Schaft mit einem größten Außendurchmesser auf, der erster Durchmesser genannt wird. Das Hauptprojektil weist einen Schaft mit einem größten Außendurchmesser auf, der zweiter Durchmesser genannt wird. Das Verhältnis des ersten Durchmessers zum zweiten Durchmesser beträgt weniger als 0,3. Dies ist dadurch bedingt, dass das Vorprojektil mit einem Leitwerk mit starren Leitflügeln ausgestattet ist.
From the EP 0149 703 B1 (is considered: fourth on 4th related embodiment) a generic penetrator for combating an armor arrangement with reactive armor is known. The penetrator has a pre-projectile and a main projectile. The pre-projectile generates sufficient impact energy and triggers the reactive armor. The main projectile penetrates the further armor arrangement with a time delay without being deflected by elements of the active armor. The main projectile has a longitudinally axial blind hole opening at the bow. In one installation position, the longitudinally axial blind hole opening accommodates a rear end of the projectile in a displaceable manner. After the pre-projectile has been separated from the main projectile, the blind hole opening is used, similar to a weapon barrel, to guide the emerging pre-projectile.
A release device is designed such that the pre-projectile is released from the main projectile at a separation point in time in a flight phase. In the known case, the release device is an explosive separating charge. The pre-projectile has a shaft with a largest outer diameter, which is called the first diameter. The main projectile has a shaft with a largest outside diameter, called the second diameter. The ratio of the first diameter to the second diameter is less than 0.3. This is due to the fact that the pre-projectile is equipped with a tail unit with rigid guide vanes.

Die DE 28 45 431 C1 zeigt einen weiteren Penetrator mit einem Vorprojektil und Hauptprojektil. Das Vorprojektil und das Hauptprojektil werden unter Zwischenschaltung einer Tellerfeder mit Hilfe einer zentral durchgehenden Führungsstange miteinander verspannt. Bugseitig an der Geschossspitze geschieht dies mit einer Kappe. Um während der Geschossflugzeit die Trennung der Geschoßteile zu erreichen, besteht die Kappe aus einem Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt. Da das Unterkalibergeschoß mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit fliegt, entsteht an der Kappe eine Stautemperatur, die die Kappe so aufheizt, dass diese schmilzt und einen Führungsstab freigibt. Durch die Tellerfedern werden die Geschoßteile auseinandergedrückt, so dass diese nacheinander und unabhängig voneinander auf das Ziel auftreffen und die gewünschte Wirkung entfalten. Die Masse und Schmelztemperatur der Kappe werden so gewählt, dass die gewünschte Flugzeit erreicht wird, bevor die Trennung der Geschoßteile eintritt. Die Kappe kann auch einen Annäherungsdetektor aufweisen, welcher bei einem vorgebbaren Zielabstand eine Zerlegung der Kappe bewirkt und auf diese Weise die Geschoßkerne freigibt.the DE 28 45 431 C1 shows another penetrator with a pre-projectile and main projectile. The pre-projectile and the main projectile are clamped together with the interposition of a disc spring with the help of a centrally continuous guide rod. This is done with a cap on the bow side at the tip of the bullet. In order to achieve the separation of the projectile parts during the projectile flight time, the cap is made of a metal with a low melting point. Since the lower caliber bullet flies at several times the speed of sound, a damming temperature arises on the cap, which heats up the cap so that it melts and releases a guide rod. The shell springs push the projectile parts apart so that they hit the target one after the other and independently of one another and develop the desired effect. The mass and melting temperature of the cap are chosen so that the desired flight time is achieved before the projectile parts separate. The cap can also have a proximity detector which, when the target distance can be predetermined, causes the cap to dismantle and in this way releases the projectile cores.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Penetrator mit einem alternativen Trennmechanismus auszubilden.The invention is based on the object of designing a generic penetrator with an alternative separating mechanism.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch den nebengeordneten Anspruch 9 gelöst, der auf eine Munition gerichtet ist, die den Penetrator aufweist.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Furthermore, this object is achieved by the independent claim 9, which is directed to ammunition which has the penetrator.

Das funktionelle Zusammenspiel der Lösungsmerkmale zeigt überraschende Wirkungen und Synergie-Effekte: Es wird keine explosive Trennladung eingesetzt. Vielmehr bewegt sich das Vorprojektil schneller als das Hauptprojektil, weil seine massebezogene Luftwiderstandskraft geringer ist als die massebezogene Luftwiderstandskraft des Hauptprojektils. Zu Gute kommt, dass das Verhältnis des ersten Durchmessers zum zweiten Durchmesser zwischen 0,3 und 0,8 liegt, um die Querschnittsfläche des Vorprojektils und damit seine Abbremsung aufgrund des Luftwiderstandes gering zu halten. Die zuvor genannten Durchmesserverhältnisse und der damit einhergehende zur Verfügung stehende Bauraum ermöglicht das Einbringen einer mechanischen Freigabeeinrichtung.
An Wirkungen sind noch zu nennen:

  • • Kein zusätzliches Abbremsen des Hauptprojektils über den Luftwiderstand hinaus.
  • • Saubere, reproduzierbare Trennung des Vorprojektils. Nach einer Ablösung weist das Hauptprojektil eine definierte Anströmgeometrie auf.
  • • Genau vorhersehbare Flugbahnen des Vorprojektils und des Hauptprojektils nach einer Trennung. Das Vorprojektil und das Hauptprojektil treffen zeitversetzt einen nahezu gleichen Zielpunkt.
  • • Genaue Einstellung des Trennzeitpunkts und damit ein genaues Einstellen des zeitlichen Vorsprungs des Vorprojektils.
The functional interaction of the solution features shows surprising effects and synergy effects: no explosive separating charge is used. Rather, the pre-projectile moves faster than the main projectile because its mass-related drag force is less than the mass-related drag force of the main projectile. It is beneficial that the ratio of the first diameter to the second diameter is between 0.3 and 0.8 in order to keep the cross-sectional area of the pre-projectile and thus its deceleration due to the air resistance low. The aforementioned diameter ratios and the associated installation space available enable the introduction of a mechanical release device.
The following effects should also be mentioned:
  • • No additional braking of the main projectile beyond the air resistance.
  • • Clean, reproducible separation of the pre-projectile. After detachment, the main projectile has a defined approach flow geometry.
  • • Precisely predictable trajectories of the pre-projectile and the main projectile after separation. The pre-projectile and the main projectile hit an almost identical target point with a time delay.
  • • Exact setting of the time of separation and thus an exact setting of the time advance of the pre-projectile.

Werden Einzelmerkmale betrachtet, zeigen sich weitere Effekte und Vorteile:

  • Der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser stehen in einem Verhältnis in einem Bereich von 0,3 bis 0,8.
  • Der untere Wert von 0,3 bedeutet, dass D1 gegenüber D2 klein ist, so dass
    • • die Masse des Vorprojektils für eine Auslösung der reaktiven Panzerung gering ist;
    • • der Bauraum für eine Freigabeeinrichtung klein ist;
    • • der Wert einer erforderlichen geringen massebezogenen Luftwiderstandskraft des Vorprojektils einfach erreichbar ist.
  • Der obere Wert von 0,8 bedeutet, dass D2 nicht viel größer als D1 ist, so dass
    • • die Masse des Vorprojektils für eine Auslösung der reaktiven Panzerung hoch ist;
    • • der Bauraum für eine Freigabeeinrichtung groß ist;
    • • der Wert einer erforderlichen geringen massebezogenen Luftwiderstandskraft des Vorprojektils schwierig erreichbar ist.
If individual features are considered, further effects and advantages become apparent:
  • The first diameter and the second diameter are in a ratio in a range from 0.3 to 0.8.
  • The lower value of 0.3 means that D 1 is small compared to D 2 , so that
    • • the mass of the pre-projectile is low for the reactive armor to trigger;
    • • the installation space for a release device is small;
    • • the value of a required low mass-related drag force of the pre-projectile can easily be achieved.
  • The upper value of 0.8 means that D2 is not much larger than D1, so
    • • the mass of the pre-projectile for deployment of the reactive armor is high;
    • • the installation space for a release device is large;
    • • the value of a required low mass-related drag force of the pre-projectile is difficult to achieve.

Das Vorprojektil und das Hauptprojektil sind derart ausgebildet, dass zum Trennzeitpunkt eine auf das Vorprojektil wirkende massebezogenen Luftwiderstandskraft geringer ist als eine auf das Hauptprojektil wirkende massebezogene Luftwiderstandskraft, und dass nach einer Trennung das Vorprojektil vorauseilt.The pre-projectile and the main projectile are designed in such a way that at the time of separation a mass-related air resistance force acting on the pre-projectile is less than a mass-related air resistance force acting on the main projectile, and that after a separation the pre-projectile leads ahead.

Entsprechend genügt eine mechanische Freigabeeinrichtung. Die mechanische Freigabeeinrichtung umfasst einen elektromechanischen Aktor, der eine Formschlussverbindung zwischen dem Hauptprojektil und dem Vorprojektil freigibt. Eine Formschlussverbindung ist funktionssicher. Ein elektromechanischer Aktor ist ein bewährtes Stellglied.Accordingly, a mechanical release device is sufficient. The mechanical release device comprises an electromechanical actuator which releases a form-fit connection between the main projectile and the pre-projectile. A form-fit connection is functionally reliable. An electromechanical actuator is a tried and tested control element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Ausbildung des Vorprojektils und des Hauptprojektils, dass Parameter

  • • m1 = Masse des Vorprojektils
  • • m2 = Masse des Hauptprojektils
  • • cw1 = Luftwiderstandsbeiwert des Vorprojektils kurz vor Trennung
  • • cw2 = Luftwiderstandsbeiwert des Hauptprojektils kurz vor Trennung
  • • D1 = größter Durchmesser des Schafts des Vorprojektils
  • • D2 = größter Durchmesser des Schafts des Hauptprojektils solche Werte aufweisen, dass eine nachfolgende Ungleichung erfüllt ist:
D 1 D 1 c w 1 m 1 < ( D 2 D 2 D 1 D 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0002
According to an advantageous embodiment of the invention, the design of the pre-projectile and the main projectile includes that parameter
  • • m 1 = mass of the projectile
  • • m 2 = mass of the main projectile
  • • cw 1 = drag coefficient of the projectile just before separation
  • • cw 2 = drag coefficient of the main projectile shortly before separation
  • • D 1 = largest diameter of the shaft of the pre-projectile
  • • D 2 = largest diameter of the shaft of the main projectile have such values that the following inequality is fulfilled:
D. 1 D. 1 c w 1 m 1 < ( D. 2 D. 2 - D. 1 D. 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0002

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Formschlussverbindung ein bewegliches Formschlusselement. Hierdurch lassen sich auf einfache Art und Weise Formschlussverbindungen unter Zuhilfenahme eines elektromechanischen Aktors realisieren. Die Formulierung, dass die Formschlussverbindung ein bewegliches Formschlusselement umfasst, schließt nicht aus, dass auch mehrere bewegliche Formschlusselemente zum Einsatz kommen können.According to an advantageous embodiment of the invention, the form-fit connection comprises a movable form-fit element. In this way, form-fit connections can be implemented in a simple manner with the aid of an electromechanical actuator. The formulation that the form-fit connection comprises a movable form-fit element does not preclude the use of several movable form-fit elements.

Eine sehr funktionssichere Ausbildung unter Verwendung des zuvor angesprochenen, beweglichen Formschlusselementes zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der der elektromechanische Aktor ein Bewegungsteil aufweist, das in einer Verriegelungsstellung als Verriegelungselement für das Formschlusselement ausgebildet ist und das in einer Entriegelungsstellung das Formschlusselement freigibt.A very functionally reliable design using the above-mentioned movable positive-locking element shows an advantageous embodiment of the invention in which the electromechanical actuator has a moving part which is designed as a locking element for the positive-locking element in a locking position and which releases the positive-locking element in an unlocking position.

Noch weiter auf das Vorgenannte aufbauend, schlägt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Formschlusselement zwischen einer Wandung der Sacklochöffnung des Hauptprojektils und dem Vorprojektil angeordnet ist, da dies zu einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion führt.Building on the above, a further advantageous embodiment of the invention proposes that the form-fit element is arranged between a wall of the blind hole opening of the main projectile and the pre-projectile, since this leads to a simple and inexpensive construction.

Noch weiter vertiefend, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der elektromechanische Aktor ein Linearmagnet oder alternativ ein Drehmagnet. Denn eine Freigabe des Formschlusselementes kann sowohl mit einer Linearbewegung auch mit einer Drehbewegung des Bewegungsteils des Aktors erreicht werden.Going even further, according to an advantageous embodiment of the invention, the electromechanical actuator is a linear magnet or, alternatively, a rotary magnet. This is because the form-fit element can be released both with a linear movement and with a rotary movement of the moving part of the actuator.

Als Alternative zu Ausbildungen mit beweglichen Formschlusselementen sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der elektrische Aktor ein Drehmagnet und die Formschlussverbindung eine Bajonettverbindung. Eine Bajonettverbindung ist eine weit verbreitete, schnell herstell- und lösbare mechanische Verbindung zweier zylindrischer Teile in ihrer Längsachse. Die Teile werden durch Ineinanderstecken und entgegengesetztes Drehen verbunden und so auch wieder getrennt.As an alternative to designs with movable form-fit elements, according to an advantageous embodiment of the invention, the electrical actuator is a rotary magnet and the form-fit connection is a bayonet connection. A bayonet connection is a widespread, quickly established and detachable mechanical connection between two cylindrical parts in their longitudinal axis. The parts are connected by inserting one into the other and turning in the opposite direction and thus separated again.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Freigabeeinrichtung eine Einprogrammierungsvorrichtung auf, mit der vor einem Abschuss Zieldaten eingegeben werden. Die Zieldaten können bereits Zeitdaten sein, die den Trennzeitpunkt definieren. Die Einprogrammierungsvorrichtung erspart einen Annäherungszünder.According to an advantageous embodiment of the invention, the release device has a programming device with which target data are entered before a launch. The target data can already be time data that define the time of separation. The programming device saves a proximity fuse.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei zeigen jeweils als einfache Prinzipskizzen:

  • 1 ein Hauptprojektil und ein vorauseilendes Vorprojektil, die zuvor miteinander verbunden waren und einen Penetrator bildeten, in einer Längsansicht mit Teilschnitten;
  • 2 den Penetrator, wie er vor einer Trennung des in 1 gezeigten Vorprojektils vom in 1 gezeigten Hauptprojektil vorliegt, wobei eine Anströmung während des Fluges illustriert wird, in einer Längsansicht mit Teilschnitten;
  • 3 den in 2 gezeigten Penetrator, wobei hiervon Bugansichten abgeleitet werden, um Querschnittsflächen der Luftwiderstände zu illustrieren;
  • 3a eine Bugansicht, in der die wirksame Querschnittsfläche des Luftwiderstandes des Vorprojektils mit einer Schraffur (bedeutet hier keinen Schnitt) illustriert ist;
  • 3b eine Bugansicht, in der die wirksame Querschnittsfläche des Luftwiderstandes des Hauptprojektils mit einer Schraffur (auch hier: kein Schnitt) illustriert ist;
  • 4a einen Penetrator, wie er auch zuvor gezeigt wurde, mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Freigabeeinrichtung, mit einem beweglichen Formschlusselement, in einer Verriegelungsstellung;
  • 4b den in 4a gezeigten Penetrator in einer Entriegelungsstellung;
  • 4c den in 4a gezeigten Penetrator unmittelbar bevor das Vorprojektil die Sacklochöffnung des Hauptprojektils verlässt;
  • 5 einen Penetrator mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Freigabeeinrichtung, mit einem Drehmagnet und einer Bajonettverbindung.
Embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings. The following are shown as simple basic sketches:
  • 1 a main projectile and a leading pre-projectile, which were previously connected to one another and formed a penetrator, in a longitudinal view with partial sections;
  • 2 the penetrator as he was before a separation of the in 1 shown pre-projectile from in 1 The main projectile shown is present, an oncoming flow being illustrated during flight, in a longitudinal view with partial sections;
  • 3 the in 2 penetrator shown, bow views derived therefrom to illustrate cross-sectional areas of the air resistances;
  • 3a a bow view in which the effective cross-sectional area of the air resistance of the pre-projectile is illustrated with hatching (means no section here);
  • 3b a bow view in which the effective cross-sectional area of the air resistance of the main projectile is illustrated with hatching (also here: no section);
  • 4a a penetrator, as was also shown above, with a first exemplary embodiment of a release device, with a movable positive-locking element, in a locking position;
  • 4b the in 4a penetrator shown in an unlocked position;
  • 4c the in 4a shown penetrator immediately before the pre-projectile leaves the blind hole opening of the main projectile;
  • 5 a penetrator with a second embodiment of a release device, with a rotary magnet and a bayonet connection.

Die 1 illustriert einen grundsätzlichen Aufbau eines Penetrators 1 einer großkalibrigen Munition. Gezeigt wird ein Hauptprojektil 20, dem ein Vorprojektil 10 vorauseilt. Das Vorprojektil 10 dient dazu, eine reaktive Panzerung einer Panzerungsanordnung auszulösen. Das Hauptprojektil 20 dient dazu, zeitversetzt ohne von Elementen der aktiven Panzerung abgelenkt zu werden die weitere Panzerungsanordnung zu durchschlagen.the 1 illustrates a basic structure of a penetrator 1 of a large-caliber ammunition. A main projectile 20 is shown, which is preceded by a pre-projectile 10. The pre-projectile 10 is used to trigger a reactive armor of an armor arrangement. The main projectile 20 serves to penetrate the further armor arrangement with a time delay without being deflected by elements of the active armor.

Vor einem Abschuss ist der Penetrator 1 mit einem Hauptprojektil 20 und einem Vorprojektil 10 Teil einer Munition, die beispielsweise noch Elemente, wie einen Zünder, eine Hülse oder einen Treibkäfig aufweist.Before a launch, the penetrator 1 with a main projectile 20 and a pre-projectile 10 is part of an ammunition which, for example, still has elements such as a detonator, a case or a sabot.

Die Sacklochöffnung 22 hat vor der Trennung des Vorprojektils 10 das heckseitiges Ende des Vorprojektils 10 verschieblich aufgenommen. Die Sacklochöffnung 22 ist längsaxial ausgebildet.Before the pre-projectile 10 was separated, the blind hole opening 22 accommodated the rear end of the pre-projectile 10 in a displaceable manner. The blind hole opening 22 is formed longitudinally axially.

Die Freigabeeinrichtung gibt zu einem Trennzeitpunkt in einer Flugphase das Vorprojektil 10 vom Hauptprojektil 20 frei.The release device releases the pre-projectile 10 from the main projectile 20 at a separation point in time in a flight phase.

Die Freigabeeinrichtung umfasst ein angedeutetes Elektronikmodul 30 und einen ebenfalls nur angedeuteten elektromechanischen Aktor 40, der eine Formschlussverbindung zwischen Hauptprojektil 20 und dem Vorprojektil 10 freigegeben hat.The release device comprises an indicated electronics module 30 and an electromechanical actuator 40, likewise only indicated, which has released a form-fit connection between the main projectile 20 and the pre-projectile 10.

Nach der Freigabe wird ein Vorauseilen des Vorprojektils 10 dadurch bewirkt, dass das Vorprojektil 10 durch den Luftwiderstand weniger stark abgebremst wird.After the release, the pre-projectile 10 rushes ahead in that the pre-projectile 10 is braked less strongly by the air resistance.

Wie aus 3 hervorgeht, weist das Vorprojektil 10 einen Schaft 11 mit einem größten Außendurchmesser auf, der erster Durchmesser D1 genannt wird. Das Hauptprojektil 20 weist einen Schaft 21 mit einem größten Außendurchmesser auf, der zweiter Durchmesser D2 genannt wird.How out 3 As can be seen, the pre-projectile 10 has a shaft 11 with a largest outer diameter, which is called the first diameter D 1 . The main projectile 20 has a shaft 21 with a largest outer diameter, which is called the second diameter D 2 .

Der erste Durchmesser D1 und der zweite Durchmesser D2 stehen wie folgt zueinander: D 1 D 2 = 0,3 0,8.

Figure DE102021002063A1_0003
The first diameter D 1 and the second diameter D 2 are related to one another as follows: D. 1 D. 2 = 0.3 ... 0.8.
Figure DE102021002063A1_0003

Bevorzugt stehen der erste Durchmesser D1 und der zweite Durchmesser D2 wie folgt zueinander: D 1 D 2 = 0,4 0,7.

Figure DE102021002063A1_0004
The first diameter D 1 and the second diameter D 2 are preferably related to one another as follows: D. 1 D. 2 = 0.4 ... 0.7.
Figure DE102021002063A1_0004

Die Freigabeeinrichtung weist keine explosive Trennladung auf. Vielmehr sind das Vorprojektil 10 und das Hauptprojektil 20 derart ausgebildet, dass zum Trennzeitpunkt eine auf das Vorprojektil 10 wirkende und auf eine Masse des Vorprojektils bezogene Luftwiderstandskraft geringer ist als eine auf das Hauptprojektil 20 wirkende und auf eine Masse des Hauptprojektils 20 bezogene Luftwiderstandskraft, so dass das Vorprojektil 10 durch den kleineren massebezogenen Luftwiderstand eine weniger hohe Abbremsung erfährt.The release device has no explosive separating charge. Rather, the pre-projectile 10 and the main projectile 20 are designed such that at the time of separation an air resistance force acting on the pre-projectile 10 and related to a mass of the pre-projectile is less than an air resistance force acting on the main projectile 20 and related to a mass of the main projectile 20, so that the pre-projectile 10 experiences less braking due to the smaller mass-related air resistance.

Wie in 2 durch die gezeigte Anströmung illustriert, resultiert vor einer Trennung die Vorprojektil-Luftwiderstandskraft aus der Anströmung und Umströmung des aus der Sacklochöffnung 22 herausschauenden Vorprojektils 10.As in 2 illustrated by the flow shown, the pre-projectile drag force results from the flow and flow around the pre-projectile 10 looking out of the blind hole opening 22 before separation.

Wie in 2 durch die gezeigte Anströmung ferner illustriert, resultiert vor einer Trennung die Hauptprojektil-Luftwiderstandskraft aus der Anströmung und Umströmung einer Ringkreisfläche und der Mantelfläche des Hauptprojektils, derart, dass die Ringkreisfläche als äußeren Durchmesser den zweiten Durchmesser D2 und als inneren Durchmesser den ersten Durchmesser D1 aufweist.As in 2 further illustrated by the flow shown, the main projectile drag force results before a separation from the flow and flow around a circular circular surface and the outer surface of the main projectile, in such a way that the circular circular surface has the second diameter D 2 as the outer diameter and the first diameter D 1 as the inner diameter having.

Die Ausbildung des Vorprojektils 10 und des Hauptprojektils 20 umfasst, dass Parameter

  • • m1 = Masse des Vorprojektils
  • • m2 = Masse des Hauptprojektils
  • • cw1 = Luftwiderstandsbeiwert des Vorprojektils kurz vor Trennung
  • • cw2 = Luftwiderstandsbewert des Hauptprojektils kurz vor Trennung
  • • D1 = größter Durchmesser des Schafts 11 des Vorprojektils 10
  • • D2 = größter Durchmesser des Schafts 21 des Hauptprojektils 20 solche Werte aufweisen, dass eine nachfolgende Ungleichung erfüllt ist:
D 1 D 1 c w 1 m 1 < ( D 2 D 2 D 1 D 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0005
The formation of the pre-projectile 10 and the main projectile 20 includes that parameter
  • • m 1 = mass of the projectile
  • • m 2 = mass of the main projectile
  • • cw 1 = drag coefficient of the projectile just before separation
  • • cw 2 = air resistance rating of the main projectile shortly before separation
  • • D 1 = largest diameter of the shaft 11 of the pre-projectile 10
  • • D 2 = largest diameter of the shaft 21 of the main projectile 20 have such values that the following inequality is fulfilled:
D. 1 D. 1 c w 1 m 1 < ( D. 2 D. 2 - D. 1 D. 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0005

Dies wird hergeleitet:

  • Die Beschleunigung a ist a = F m
    Figure DE102021002063A1_0006
    mit F = Kraft m = Masse
This is derived:
  • The acceleration is a a = F. m
    Figure DE102021002063A1_0006
    with F = force m = mass

Die auf das Vorprojektil 10 wirkende Abbremsung a1 ist: a 1 = F 1 m 1

Figure DE102021002063A1_0007
mit
F1 = Luftwiderstandskraft am Vorprojektil 10
m1 = Masse des Vorprojektils 10 The deceleration a 1 acting on the pre-projectile 10 is: a 1 = F. 1 m 1
Figure DE102021002063A1_0007
With
F 1 = drag force on the pre-projectile 10
m 1 = mass of the projectile 10

Die auf das Hauptprojektil 20 wirkende Abbremsung a2 ist: a 2 = F 2 m 2

Figure DE102021002063A1_0008
mit
F2 = Luftwiderstandskraft am Hauptprojektil 20
m2 = Masse des Hauptprojektils 20 The deceleration a 2 acting on the main projectile 20 is: a 2 = F. 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0008
With
F 2 = drag force on main projectile 20
m 2 = mass of main projectile 20

Damit das Vorprojektil 10 vorauseilen kann, gilt: F 1 m 1 < F 2 m 2

Figure DE102021002063A1_0009
So that the pre-projectile 10 can run ahead, the following applies: F. 1 m 1 < F. 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0009

Die Luftwiderstandskraft F1 ist: F 1 A 1 c w 1

Figure DE102021002063A1_0010
mit
A1 = Querschnittsfläche des Vorprojektils 10, in 3a illustriert
cw1 = Luftwiderstandsbeiwert des Vorprojektils 10 kurz vor TrennungThe drag force F 1 is: F. 1 A. 1 c w 1
Figure DE102021002063A1_0010
With
A 1 = cross-sectional area of the projectile 10, in 3a illustrated
cw 1 = drag coefficient of the pre-projectile 10 shortly before separation

Die Luftwiderstandskraft F2 ist: F 2 A 2 c w 2

Figure DE102021002063A1_0011
mit
A2 = Querschnittsfläche des Hauptprojektils 20, in 3b illustriert
cw2 = Luftwiderstandsbeiwert des Hauptprojektils 20 kurz vor TrennungThe drag force F 2 is: F. 2 A. 2 c w 2
Figure DE102021002063A1_0011
With
A 2 = cross-sectional area of main projectile 20, in 3b illustrated
cw 2 = drag coefficient of the main projectile 20 shortly before separation

Auch gilt: A 1 D 1 D 1

Figure DE102021002063A1_0012
A 2 D 2 D 2 D 1 D 1
Figure DE102021002063A1_0013
Also applies: A. 1 D. 1 D. 1
Figure DE102021002063A1_0012
A. 2 D. 2 D. 2 - D. 1 D. 1
Figure DE102021002063A1_0013

Gleichung 4 mit Gleichungen 5 und 6 ergeben: A 1 c w 1 m 1 < A 2 c w 2 m 2

Figure DE102021002063A1_0014
Equation 4 with equations 5 and 6 give: A. 1 c w 1 m 1 < A. 2 c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0014

Gleichung 9 mit Gleichungen 7 und 8 ergeben: D 1 D 1 c w 1 m 1 < ( D 2 D 2 D 1 D 1 ) c w 2 m 2

Figure DE102021002063A1_0015
Equation 9 with equations 7 and 8 give: D. 1 D. 1 c w 1 m 1 < ( D. 2 D. 2 - D. 1 D. 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0015

Nachfolgend kommt in einem beispielhaften Rechenbeispiel die Gleichung 10 zur Anwendung.Equation 10 is used below in an exemplary calculation example.

Als Werte für D1, D2, m1 und m2 werden beispielhaft dimensionslose Werte angegeben, da sich in der Gleichung 10 die Einheiten wegkürzen.

  • D1 = 0,4
  • D2 = 1,0
  • m1 = 0,15
  • m2 = 1,0
  • cw1 = 0,15
  • cw2 = 0,70
As values for D 1 , D 2 , m 1 and m 2 , dimensionless values are given by way of example, since the units are abbreviated in equation 10.
  • D 1 = 0.4
  • D 2 = 1.0
  • m 1 = 0.15
  • m 2 = 1.0
  • cw 1 = 0.15
  • cw 2 = 0.70

Die Werte werden in die Gleichung 10 eingesetzt: 0,4 0,4 0,15 0,15 < ( 1 1 04 0,4 ) 0,7 1

Figure DE102021002063A1_0016
0,160 < 0,588
Figure DE102021002063A1_0017
The values are plugged into Equation 10: 0.4 0.4 0.15 0.15 < ( 1 1 - 04 0.4 ) 0.7 1
Figure DE102021002063A1_0016
0.160 < 0.588
Figure DE102021002063A1_0017

Die Ungleichung ist erfüllt und damit sind das das Vorprojektil 10 und das Hauptprojektil 20 derart ausgebildet, dass zum Trennzeitpunkt eine auf das Vorprojektil 10 wirkende und auf eine Masse des Vorprojektils 10 bezogene Luftwiderstandskraft geringer ist als eine auf das Hauptprojektil 20 wirkende und auf eine Masse des Hauptprojektils 10 bezogene Luftwiderstandskraft, so dass das Vorprojektil 10 durch den kleineren massebezogenen Luftwiderstand eine weniger hohe Abbremsung erfährt.The inequality is fulfilled and thus the pre-projectile 10 and the main projectile 20 are such designed that at the time of separation, an air resistance force acting on the pre-projectile 10 and related to a mass of the pre-projectile 10 is lower than an air resistance force acting on the main projectile 20 and related to a mass of the main projectile 10, so that the pre-projectile 10 due to the smaller mass-related air resistance experiences less braking.

An Hand der 4a bis 4c wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer Freigabeeinrichtung beschrieben, die einen elektromechanischen Aktor 40 aufweist, der eine Formschlussverbindung zwischen Hauptprojektil 20 und dem Vorprojektil 10 freigibt.Based on 4a until 4c a first exemplary embodiment of a release device is described which has an electromechanical actuator 40 which releases a form-fit connection between main projectile 20 and pre-projectile 10.

Das erste Ausführungsbeispiel betrifft eine, Ausführung, bei der die Formschlussverbindung ein bewegliches Formschlusselement 50 umfasst. Das Formschlusselement 50 ist ein einzelnes Bauteil. Im vorliegenden Fall ist das Formschlusselement eine Kugel.The first exemplary embodiment relates to an embodiment in which the form-fit connection comprises a movable form-fit element 50. The form-fit element 50 is a single component. In the present case, the form-fit element is a ball.

Der elektromechanische Aktor 40 weist ein Bewegungsteil 41 auf, das in einer Verriegelungsstellung als Verriegelungselement für das Formschlusselement 50 ausgebildet ist und das in einer Entriegelungsstellung das Formschlusselement 50 freigibt.The electromechanical actuator 40 has a moving part 41 which, in a locking position, is designed as a locking element for the form-fit element 50 and which releases the form-fit element 50 in an unlocked position.

Das Formschlusselement 50 ist zwischen einer Wandung der Sacklochöffnung 22 des Hauptprojektils 20 und dem Vörprojektil 10 angeordnet.The form-fit element 50 is arranged between a wall of the blind hole opening 22 of the main projectile 20 and the pre-projectile 10.

Der elektromechanische Aktor 40 ist ein Linearmagnet. In Abweichung hierzu könnte der elektromechanische Aktor auch unter Anpassung der Geometrie der Bauteile ein Drehmagnet sein.The electromechanical actuator 40 is a linear magnet. In contrast to this, the electromechanical actuator could also be a rotary magnet with adaptation of the geometry of the components.

4a zeigt die Verriegelungsstellung, bei der das Bewegungsteil 41 des elektromechanischen Aktors 40 das Formschlusselement 50 arretiert. 4a shows the locking position in which the moving part 41 of the electromechanical actuator 40 locks the form-fit element 50.

4b zeigt den Penetrator in einer Entriegelungsstellung, die dadurch erhalten wird, dass der elektromagnetische Aktor mit Strom beaufschlagt wird, wodurch sich das Bewegungsteil 41 in Richtung Bug bewegt und das Formschlusselement 50 freigibt. 4b shows the penetrator in an unlocked position, which is obtained by applying current to the electromagnetic actuator, whereby the moving part 41 moves in the direction of the bow and releases the form-fitting element 50.

4c zeigt den Penetrator unmittelbar bevor das Vorprojektil 10 die Sacklochöffnung 22 des Hauptprojektils 20 verlässt. 4c shows the penetrator immediately before the pre-projectile 10 leaves the blind hole opening 22 of the main projectile 20.

Wie in 4b illustriert, ist das Formschlusselement 50, wenn es vom Bewegungsteil 41 des elektromechanischen Aktors 40 freigegeben wird, entlang einer Führung beweglich. Hierzu sind sehr geringe Kräfte notwendig, da die Führung entlang einer Linie verläuft, die einen spitzen Winkel Φ zur Längsachse bildet, wobei der spitze Winkel Φ auf das Heck zeigt. Der spitze Winkel Φ erleichtert es dem Formschlusselement 50, die Formschlussverbindung freizugeben.As in 4b As illustrated, the form-locking element 50 is movable along a guide when it is released by the moving part 41 of the electromechanical actuator 40. Very little forces are necessary for this, since the guide runs along a line that forms an acute angle Φ to the longitudinal axis, the acute angle Φ pointing towards the stern. The acute angle Φ makes it easier for the form-fit element 50 to release the form-fit connection.

An Hand der 5 wird ein zweites Ausführungsbeispiel einer Freigabeeinrichtung beschrieben, die einen elektromechanischen Aktor 40 aufweist, der eine Formschlussverbindung zwischen Hauptprojektil 20 und dem Vorprojektil 10 freigibt. Der elektrische Aktor 40 ist ein Drehmagnet und die Formschlussverbindung ist eine Bajonettverbindung. Die 5a zeigt eine sehr einfache Prinzipskizze einer Bajonettverbindung. Das Bewegungsteil 41 des elektromagnetischen Aktors dreht (rotatorische Bewegung) sich gegenüber dem Vorprojektil 10, um den Formschluss freizugeben. Zur Illustration der Bajonettverbindung ist eine Nase 17 am Vorprojektil 10 und eine Führungsnut 47 am Bewegungsteil 41 eingezeichnet. Das Vorprojektil 10 ist verdrehsicher (nicht dargestellt) in einer Längsrichtung geführt. Das Vorprojektil 10 wird weniger stark durch den Luftwiderstand abgebremst und lässt das Hauptprojektil 20 hinter sich, in dem das Vorprojektil 10 sich in einer linearen (translatorischen) Bewegung aus der Sacklochöffnung herausbewegt. Nicht dargestellt ist, dass das Öffnen der Bajonettverbindung erfolgen kann durch Überwindung von Haftreibung und/oder einer Federkraft und/oder dem vorhergehenden Umgehen einer Raststufe oder Öffnen einer Sperre.Based on 5 a second exemplary embodiment of a release device is described which has an electromechanical actuator 40 which releases a form-fit connection between main projectile 20 and pre-projectile 10. The electrical actuator 40 is a rotary magnet and the form-fit connection is a bayonet connection. the 5a shows a very simple schematic diagram of a bayonet connection. The moving part 41 of the electromagnetic actuator rotates (rotational movement) relative to the projectile 10 in order to release the form fit. To illustrate the bayonet connection, a nose 17 is shown on the projectile 10 and a guide groove 47 on the moving part 41. The pre-projectile 10 is guided so that it cannot rotate (not shown) in a longitudinal direction. The pre-projectile 10 is braked less strongly by the air resistance and leaves the main projectile 20 behind, in that the pre-projectile 10 moves out of the blind hole opening in a linear (translational) movement. It is not shown that the bayonet connection can be opened by overcoming static friction and / or a spring force and / or bypassing a latching step or opening a lock beforehand.

Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam: Der elektromechanische Aktor 40 ist im Bereich zwischen einer heckseitigen Stirnfläche der Sacklochöffnung und Heck des Vorprojektils angeordnet, genauer gesagt zwischen dem Elektronikmodul 30 und dem Vorprojektil 10. Diese Anordnung ist sehr praktikabel in Bezug auf eine günstige Raumausnutzung und gute Abstützung und guten Halterung einzelner Elemente in der Sacklochöffnung 22. Abweichend hierzu könnte der elektromechanische Aktor 40 und das Elektronikmodul 30 auch eine Einheit bilden.All the exemplary embodiments have in common: The electromechanical actuator 40 is arranged in the area between a rear end face of the blind hole opening and the rear of the pre-projectile, more precisely between the electronics module 30 and the pre-projectile 10. This arrangement is very practical in terms of efficient use of space and good support Good retention of individual elements in the blind hole opening 22. In contrast to this, the electromechanical actuator 40 and the electronics module 30 could also form a unit.

Der elektromechanische Aktor 40 einschließlich seines Bewegungsteils 41 sind koaxial zur Längsachse des Penetrators angeordnet.The electromechanical actuator 40 including its moving part 41 are arranged coaxially to the longitudinal axis of the penetrator.

Die Freigabeeinrichtung weist eine Einprogrammierungsvorrichtung auf, mit der vor einem Abschuss Zieldaten eingegeben werden. Die Einprogrammierungsvorrichtung kann als Teil des Elektronikmoduls 30 ausgebildet sein. Die Zieldaten können bereits berechnete Zeitdaten für den Trennzeitpunkt sein. Ferner können den Zieldaten weitere Daten, wie erkannte Panzerungsanordnungen, zugeordnet sein.The release device has a programming device with which target data are entered before a launch. The programming device can be designed as part of the electronics module 30. The target data can be time data that have already been calculated for the time of separation. Furthermore, further data, such as recognized armor arrangements, can be assigned to the target data.

Die Trennung des Vorprojektils 10 vom Hauptprojektil 20 erfolgt durch eine weniger starke Luftwiderstands-Abbremsung des Vorprojektils 10. Eine Feder, insbesondere eine Tellerfeder, kann den Trennvorgang unterstützen. Deshalb könnte der Penetrator in Abweichung zu den bisherigen Ausführungsbeispielen in der . Sacklochöffnung 22 zusätzlich eine Feder, insbesondere eine Tellerfeder, aufweisen. Eine Tellerfeder könnte sehr einfach in einen Penetrator gemäß des ersten, in den 4a bis 4c gezeigten Ausführungsbeispiels integriert werden. Eine Tellerfeder könnte zwischen dem Heck des Vorprojektils 10 und dem elektromagnetischen Aktor 40 angeordnet werden.The pre-projectile 10 is separated from the main projectile 20 by a less strong one Air resistance braking of the pre-projectile 10. A spring, in particular a disc spring, can support the separation process. Therefore, in contrast to the previous exemplary embodiments, the penetrator in the. Blind hole opening 22 additionally have a spring, in particular a plate spring. A disc spring could very easily be inserted into a penetrator according to the first one, in the 4a until 4c Embodiment shown can be integrated. A disc spring could be arranged between the tail of the pre-projectile 10 and the electromagnetic actuator 40.

Es wird zurück auf die 1 verwiesen. Da das Material des Vorprojektils 10 und das Material des Hauptprojektils 20 schwierig zu bearbeiten sind, weisen das Vorprojektil 10 eine heckseitige Steckhülse 15 und das Hauptprojektil 20 eine bugseitige Steckhülse 25 auf. Die jeweiligen Steckhülsen 15 und 25 bestehen aus einem einfach zu bearbeitenden Material.It will go back to that 1 referenced. Since the material of the pre-projectile 10 and the material of the main projectile 20 are difficult to machine, the pre-projectile 10 has a rear-end receptacle 15 and the main projectile 20 has a bow-end receptacle 25. The respective receptacles 15 and 25 are made of a material that is easy to process.

Das Vorprojektil 10 weist, weil in der Sacklochbohrung kein Platz ist, keine starren Flügel auf. Abweichend zu den dargestellten Ausführungsbeispielen könnten fakultativ einklappbare Flügel am Vorprojektil 10 angeordnet sein.The pre-projectile 10 has no rigid wings because there is no space in the blind hole. In a departure from the exemplary embodiments shown, optionally retractable wings could be arranged on the projectile 10.

Das Vorprojektil 10 und das Hauptprojektil 20 sind jeweils massiv und nicht hohl, um eine hohe kinetische Energie ausbilden zu können.The pre-projectile 10 and the main projectile 20 are each solid and not hollow in order to be able to develop a high kinetic energy.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
PenetratorPenetrator
1010
VorprojektilPre-projectile
1111th
Schaftshaft
1515th
SteckhülseReceptacle
1717th
Nase der BajonettverbindungBayonet connection nose
2020th
HauptprojektilMain projectile
2121
Schaftshaft
2222nd
SacklochöffnungBlind hole opening
2525th
SteckhülseReceptacle
3030th
Elektronikmodul (gehört zu der Freigabeeinrichtung)Electronic module (belongs to the release device)
4040
elektromechanischer Aktor (gehört zu der Freigabeeinrichtung)electromechanical actuator (belongs to the release device)
4141
BewegungsteilMoving part
4747
Führungsnut der BajonettverbindungGuide groove of the bayonet connection
5050
FormschlusselementForm-fit element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0149703 B1 [0003]EP 0149703 B1 [0003]
  • DE 2845431 C1 [0004]DE 2845431 C1 [0004]

Claims (9)

Penetrator (1) einer großkalibrigen Munition, mit folgenden Merkmalen: a) der Penetrator (1) weist ein Vorprojektil (10) und ein Hauptprojektil (20) auf, b) das Vorprojektil (10) weist einen Schaft (11) mit einem größten Außendurchmesser auf, der erster Durchmesser (D1) genannt wird, und das Hauptprojektil (20) weist einen Schaft (21) mit einem größten Außendurchmesser auf, der zweiter Durchmesser (D2) genannt wird, c) das Hauptprojektil (20) weist am Bug eine längsaxiale Säcklochöffnung (22) auf, d) die Sacklochöffnung (22) nimmt ein heckseitiges Ende des Vorprojektils (10) verschieblich auf, e) eine Freigabeeinrichtung ist derart ausgebildet, dass zu einem Trennzeitpunkt in einer Flugphase das Vorprojektil (10) vom Hauptprojektil (20) freigegeben wird, gekennzeichnet durch die Merkmale: f) der erste Durchmesser D1 und der zweite Durchmesser D2 stehen wie folgt zueinander: D 1 D 2 = 0,3 0,8
Figure DE102021002063A1_0018
g) das Vorprojektil (10) und das Hauptprojektil (20) sind derart ausgebildet, dass zum Trennzeitpunkt eine auf das Vorprojektil (10) wirkende und auf eine Masse des Vorprojektils (10) bezogene Luftwiderstandskraft geringer ist als eine auf das Hauptprojektil (20) wirkende und auf eine Masse des Hauptprojektils (10) bezogene Luftwiderstandskraft, so dass das Vorprojektil (10) eine weniger hohe Abbremsung erfährt, h) die Freigabeeinrichtung umfasst einen elektromechanischen Aktor (40), der eine Formschlussverbindung zwischen dem Hauptprojektil (20) und dem Vorprojektil (10) freigibt.
Penetrator (1) of a large-caliber ammunition, with the following features: a) the penetrator (1) has a pre-projectile (10) and a main projectile (20), b) the pre-projectile (10) has a shaft (11) with a largest outer diameter on, the first diameter (D 1 ) is called, and the main projectile (20) has a shaft (21) with a largest outer diameter, which is called the second diameter (D 2 ), c) the main projectile (20) points at the bow a longitudinally axial blind hole opening (22), d) the blind hole opening (22) accommodates a rear end of the pre-projectile (10) in a displaceable manner, e) a release device is designed in such a way that the pre-projectile (10) from the main projectile (10) at a time of separation in a flight phase 20) is released, characterized by the following features: f) the first diameter D 1 and the second diameter D 2 relate to one another as follows: D. 1 D. 2 = 0.3 ... 0.8
Figure DE102021002063A1_0018
g) the pre-projectile (10) and the main projectile (20) are designed in such a way that at the time of separation an air resistance force acting on the pre-projectile (10) and related to a mass of the pre-projectile (10) is lower than that acting on the main projectile (20) and drag force related to a mass of the main projectile (10), so that the pre-projectile (10) experiences less braking, h) the release device comprises an electromechanical actuator (40) which creates a positive connection between the main projectile (20) and the pre-projectile ( 10) releases.
Penetrator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des Vorprojektils (10) und des Hauptprojektils (20) gemäß Merkmal g) des Anspruches 1 umfasst, dass Parameter • m1 = Masse des Vorprojektils (10) • m2 = Masse des Haüptprojektils (20) • cw1 = Luftwiderstandsbeiwert des Vorprojektils (10) kurz vor Trennung • cw2 = Luftwiderstandsbeiwert des Hauptprojektils (20) kurz vor Trennung • D1 = größter Außendurchmesser des Schafts (11) des Vorprojektils (10) • D2 = größter Außendurchmesser des Schafts (21) des Hauptprojektils (20) solche Werte aufweisen, dass eine Ungleichung D 1 D 1 c w 1 m 1 < ( D 2 D 2 D 1 D 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0019
erfüllt ist.
Penetrator (1) Claim 1 , characterized in that the formation of the pre-projectile (10) and the main projectile (20) according to feature g) of the Claim 1 includes that parameters • m 1 = mass of the pre- projectile (10) • m 2 = mass of the main projectile (20) • cw 1 = drag coefficient of the pre-projectile (10) shortly before separation • cw 2 = drag coefficient of the main projectile (20) just before separation • D 1 = largest outside diameter of the shaft (11) of the pre-projectile (10) • D 2 = largest outside diameter of the shaft (21) of the main projectile (20) have such values that an inequality D. 1 D. 1 c w 1 m 1 < ( D. 2 D. 2 - D. 1 D. 1 ) c w 2 m 2
Figure DE102021002063A1_0019
is satisfied.
Penetrator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussverbindung ein bewegliches Formschlusselement (50) umfasst.Penetrator (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the form-fit connection comprises a movable form-fit element (50). Penetrator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Aktor (40) ein Bewegungsteil (41) aufweist, das in einer Verriegelungsstellung als Verriegelungselement für das Formschlusselement (50) ausgebildet ist und das in einer Entriegelungsstellung das Formschlusselement (50) freigibt.Penetrator (1) Claim 3 , characterized in that the electromechanical actuator (40) has a moving part (41) which is designed as a locking element for the form-fit element (50) in a locking position and which releases the form-fit element (50) in an unlocked position. Penetrator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlusselement (50) zwischen einer Wandung der Sacklochöffnung (22) des Hauptprojektils (20) und dem Vorprojektil (10) angeordnet ist.Penetrator (1) Claim 4 , characterized in that the form-locking element (50) is arranged between a wall of the blind hole opening (22) of the main projectile (20) and the pre-projectile (10). Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Aktor (40) ein Linearmagnet oder ein Drehmagnet ist.Penetrator (1) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the electromechanical actuator (40) is a linear magnet or a rotary magnet. Penetrator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Aktor (40) ein Drehmagnet und die Formschlussverbindung eine Bajonettverbindung sind.Penetrator (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the electrical actuator (40) is a rotary magnet and the form-fitting connection is a bayonet connection. Penetrator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung eine Einprogrammierungsvorrichtung aufweist, mit der vor einem Abschuss Zieldaten eingegeben werden.Penetrator (1) according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the release device has a programming device with which target data are entered before a launch. Munition mit einem Penetrator (1) mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Ammunition with a penetrator (1) with the features according to one of the Claims 1 until 8th .
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