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Die Erfindung betrifft eine Treibladung zum Antrieb eines Geschosses mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Treibladungsanordnung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs. Schließlich betrifft die Erfindung eine patronierte Munition mit den Merkmalen des weiter nebengeordneten Anspruchs.
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Eine Treibladung dient in der Wehrtechnik zum Antrieb eines Geschosses durch ein Waffenrohr, und zwar durch Erzeugen eines Gasdrucks. Nach der Zündung brennt die Treibladung ab, wobei durch diesen Abbrand (Verbrennungsgase) ein hoher Gasdruck „hinter dem Geschoss“ entsteht, der das Geschoss in Richtung Rohrmündung antreibt.
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Die Leistung von Geschossen bzw. Munition wird durch den maximal zulässigen Gasdruck im Waffenrohr sowie durch die Ladungsmasse, die Chemie und die Korngeometrie des Treibladungspulvers bestimmt. Die gegenwärtigen Entwicklungen von Geschossen, bspw. von Kinetische-Energie-Geschossen bzw. KE-Geschossen (Penetratoren) stoßen an Grenzen, da das Verbrennungsraumvolumen und damit die mögliche zur Verfügung stehende chemische Energie des Treibladungspulvers begrenzt sind.
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Weiter sind moderne Hochleistungswaffen durch die Materialeigenschaften und die Rohrgeometrie der Waffe im maximalen Gasdruck limitiert. Eine Vergrößerung des Ladungsraumes, bspw. von dessen Durchmesser, würde durch eine erhebliche Massenzunahme der Waffe erkauft werden. Eine Verlängerung des Ladungsraumes würde die Effektivität des Antriebs reduzieren.
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Aus dem Stand der Technik sind Treibladungspulvergeometrien mit 7, 19 oder 37 Löchern bekannt. Hiermit kann eine mit dem Abbrandgrad der Treibladungspulvergeometrien zunehmende Oberfläche erzeugt werden. Durch die Vergrößerung der Oberfläche während des Abbrandes (progressives Abbrandverhalten) wird die erzeugte Gasmenge ständig vergrößert, so dass das Geschoss über einen längeren Zeitraum bzw. einen längeren Weg hinweg beschleunigt wird. Durch größere Treibladungspulvergeometrien mit vielen Löchern wird jedoch der Füllgrad der Treibladung bzw. der Patrone mit Treibladungspulver vermindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treibladung bereitzustellen, bei der die Leistung eines Geschosses bzw. einer Munition gesteigert und der maximal notwendige Gasdruck vergleichsweise gering gehalten werden kann.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Treibladung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die Treibladung ist zum Antrieb eines Geschosses durch ein Waffenrohr eingerichtet und/oder bestimmt. Die Treibladung weist eine einen Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle und mindestens zwei oder mehr als zwei im Ladungsraum angeordnete Treibladungsformkörper auf. Die Treibladungsformkörper weisen jeweils mehrere sich nebeneinander erstreckende Löcher auf. Die Löcher können sich vorzugsweise parallel zueinander erstrecken. Zumindest einer der Treibladungsformkörper, vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Treibladungsformkörper, weisen jeweils mindestens 60 oder mindestens 70 sich nebeneinander erstreckende Löcher auf.
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Die vorgeschlagene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass derartige Treibladungsformkörper (Multilochformkörper) mit einem Vielfachen der üblichen 19-Loch-Oberflächenzunahme abbrennen. Durch das noch progressivere Abbrandverhalten (starke Oberflächenvergrößerung während des Abbrandes) wird die pro Zeiteinheit erzeugte Gasmasse ständig erhöht. Das Geschoss wird dadurch über einen längeren Zeitraum bzw. auf einen längeren Weg beschleunigt, da der maximale Gasdruck zu einem späteren Zeitpunkt bzw. wenn das Geschoss einen weiteren Weg zurückgelegt hat, auftritt. Die vergrößerte Gasmasse zusammen mit der Gasfreisetzungscharakteristik sorgt für eine deutlich gesteigerte Ausgangsleistung des Geschosses bei vergleichsweise moderaten Maximalgasdruckwerten.
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Vorzugsweise können zwei oder mehr als zwei Treibladungsformkörper jeweils mindestens 60 oder mindestens 70 sich nebeneinander erstreckende Löcher aufweisen. Infolge der vergrößerten Gasmasse kann hiermit die Ausgangsleistung des Geschosses nochmals erhöht werden. Weiter vorzugsweise können die Hälfte der Treibladungsformkörper, drei Viertel der Treibladungsformkörper oder alle Treibladungsformkörper mit jeweils mindestens 60 oder mindestens 70 Löchern ausgestattet sein. Dies begünstigt die Ausgangsleistung des Geschosses abermals.
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Die Löcher bzw. Lochkanäle eines Treibladungsformkörpers bilden in ihrer Gesamtheit eine Perforation des Treibladungsformkörpers aus. Die Löcher bzw. Lochkanäle können jeweils als Sackloch oder als Durchgangsloch ausgebildet sein.
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Im Rahmen der bevorzugten Ausgestaltung kann der zumindest eine Treibladungsformkörper jeweils zumindest 100, vorzugsweise mindestens 200, weiter vorzugsweise mindestens 300, noch weiter vorzugsweise mindestens 400, sich nebeneinander erstreckende Löcher aufweisen. Mit einem solchen Multilochformkörper lassen sich die Gasmasse und damit die Ausgangsleistung des Geschosses nochmals erhöhen. Hiermit kann ein besonders progressives Abbrandverhalten erreicht werden. Vorzugsweise können zwei oder mehr als zwei Treibladungsformkörper jeweils eine Lochanzahl wie voranstehend angegeben aufweisen. Weiter vorzugsweise können die Hälfte der Treibladungsformkörper, drei Viertel der Treibladungsformkörper oder alle Treibladungsformkörper jeweils eine Lochanzahl wie voranstehend angegeben aufweisen.
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Im Rahmen von Versuchen hat sich ein Treibladungsformkörper mit 470 sich nebeneinander erstreckenden Löchern, insbesondere parallel zueinander erstreckenden Löchern, als besonders vorteilhaft herausgestellt.
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Grundsätzlich ist denkbar, dass die Löcher im Treibladungsformkörper durch Bohren hergestellt werden. Dies ist jedoch insbesondere bei Treibladungsformkörpern mit hohen Lochzahlen, bspw. mit 30 oder mehr Löchern, wirtschaftlich praktisch nicht darstellbar.
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Die hier vorgeschlagenen Treibladungsformkörper sind vorzugsweise extrudiert bzw. durch Extrusion hergestellt. Die Löcher im Treibladungsformkörper werden direkt bei der Extrusion ausgebildet.
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Im Konkreten können die Treibladungsformkörper in einem quasikontinuierlichen Verfahren extrudiert werden. Die noch pastöse („teigartige“) Treibladungsformkörpermasse wird hierzu mit hohem Druck durch eine Matrizenanordnung hindurchgepresst, in der die Treibladungsformkörpermasse in viele Einzelstränge separiert wird und die Löcher ausgebildet werden, wobei die Einzelstränge nach der Matrizenanordnung durch einen trichterförmigen Kanal (wieder) zu einem Strang an Treibladungsformkörpermasse zusammengepresst werden. Der Strang kann einen beliebigen Querschnitt, vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, aufweisen.
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Aus diesem Strang können Abschnitte in der gewünschten Länge abgeschnitten werden (1. Schnitt zum Ablängen des Strangs), wobei die Abschnitte direkt selbst die (in der Form fertigen) Treibladungsformkörper bilden oder Ausgangspunkt für spätere Treibladungsformkörper bilden. Im letztgenannten Fall (Ausgangspunkt für spätere Treibladungsformkörper) ist denkbar, dass der Abschnitt parallel oder schräg zur Strangachse zurecht geschnitten wird (2. Schnitt zum „in Form schneiden“), so dass ein Segment (bspw. ein „Tortenstück“ oder ein Teil davon) als (in der Form fertiger) Treibladungskörper entsteht.
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Die Matrizenanordnung kann eine stabile Stahlscheibe mit einer hohen Anzahl an Löchern aufweisen (ähnlich wie bei einem „Fleischwolf“; Lochanzahl kann der gewünschten Lochanzahl der Treibladungsformkörper entsprechen, niedriger oder höher sein). An oder in der Stahlscheibe sind viele sehr dünne Nadeln befestigt (Anzahl der Nadeln entspricht der Lochanzahl des späteren Treibladungsformkörpers), wobei jede Nadel im Strang ein Loch ausbildet (späteres Loch im Treibladungsformkörper). Die Nadeln sind in ihrer Länge jeweils derart ausgelegt, dass sich diese von der Stahlscheibe oder von in der Stahlscheibe bis über den trichterförmigen Kanal hinaus erstrecken, in dem die Treibladungsformkörpermasse zu einem Strang zusammengepresst wird. Die Nadeln „schwimmen“ sozusagen in der komprimierten Treibladungsformkörpermasse und hinterlassen die Löcher (Löcher der Treibladungsformkörper).
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In vorteilhafter Weise können die Treibladungsformkörper im Ladungsraum zu einer, zwei oder mehreren Schichten aufeinander angeordnet bzw. geschichtet sein, wobei zumindest zwei Treibladungsformkörper jeweils eine Schicht bilden, wobei zumindest in einer der Schichten, vorzugsweise in zwei, mehreren oder allen der Schichten, die diese Schicht bildenden Treibladungsformkörper jeweils derart ausgebildet sind, dass diese in ihrer Gesamtheit an die Form des Ladungsraums angepasst sind. Mit anderen Worten sind die Treibladungsformkörper einer Schicht insgesamt an die Gestalt des Ladungsraums formangepasst. Dies trägt zu einer vergleichsweise hohen Ladungsdichte im Ladungsraum und somit zu einer hohen Ladungsmasse bei. An die Form des Ladungsraums angepasst meint, dass die eine Schicht bildenden Treibladungsformkörper in ihrer Gesamtheit derart an die Form oder Kontur des Ladungsraums bzw. der Hülle (form-)angepasst sind, dass in Zwischenräumen zwischen den Treibladungsformkörpern und/oder zwischen den Treibladungsformkörpern und der Hülle möglichst wenig Leerräume verbleiben (an Kontur der Hülle angepasst). Insbesondere in Kombination mit einer erhöhten Lochzahl (mindestens 70 Löcher pro Treibladungsformkörper) kann durch die Formanpassung eine Steigerung der Ladungsmasse bei gleichem Verbrennungsraumvolumen um ca. 20 bis 40 Prozent der gegenwärtig bei 19-Loch-Formkörpern erreichten Ladedichte von ca. 1 g/cm3 erreicht werden.
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In zweckmäßiger Weise kann jeder Treibladungsformkörper jeweils einen Querschnitt (Grundfläche) aufweisen und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang einer Formkörperachse erstrecken. Dies begünstigt eine konstruktiv einfache und robuste Bauweise. Bei dem Treibladungsformkörper kann es sich um einen zylindrischen Körper handeln. Die Formkörperachse kann orthogonal zur Grundfläche orientiert sein. Die Löcher können parallel, orthogonal oder schräg (windschief) zur Formkörperachse angeordnet sein.
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Der Querschnitt des Treibladungsformkörpers kann kreisrund, teilkreisförmig (bspw. Kreissektor oder Kreissegment) oder mehreckig (n-polygonal) ausgebildet sein, wobei die mehreckige Ausgestaltung eine regelmäßige oder unregelmäßige Geometrie aufweisen kann. Bei n-polygonaler Ausgestaltung kann 3 ≤ n ≤ 8 oder 3 ≤ n ≤ 6 betragen. Bei n-polygonaler Ausgestaltung kann eine sich parallel zur Formkörperachse erstreckende Körperseite des Formkörpers (Körperseite an Mantelfläche) konvex oder konkav ausgebildet bzw. konvex oder konkav geformt sein.
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Im Konkreten kann der Treibladungsformkörper einen hexagonalen Querschnitt und mindestens 60 Löcher, bspw. 61 Löcher aufweisen.
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Zudem ist denkbar, dass die Treibladungsformkörper durch Schrägen, Ausnehmungen und/oder Schlitze an die Form bzw. Geometrie des Ladungsraums angepasst sind.
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Grundsätzlich ist denkbar, dass die Treibladungsformkörper in Form und/oder Größe einen identischen Querschnitt aufweisen. Bspw. können die Treibladungsformkörper bei kreiszylindrischem Ladungsraum bzw. kreiszylindrischer Hülle einen Querschnitt in Form eines Kreissektors aufweisen („Kuchenstück“). Eine oder mehrere Schichten der Treibladung können jeweils aus mindestens zwei solchen Treibladungsformkörper gebildet sein.
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In vorteilhafter Weise können die Treibladungsformkörper jedoch in Form und/oder Größe unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Hiermit kann die Ladungsdichte im Ladungsraum ggf. erhöht werden. Zudem kann die Anordnung der Treibladungsformkörper an weitere geometrische Elemente im Ladungsraum angepasst werden, bspw. an in den Ladungsraum hineinragende Geschossbestandteile (Projektil, bspw. Penetrator, und/oder Treibkäfig). Im Konkreten können in der Treibladung unterschiedliche Treibladungsformkörper enthalten sein, die jeweils einen in Form und/oder Größe unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, bspw. zwei, drei, vier oder mehr in Form und/oder Größe unterschiedliche Querschnitte.
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In zweckmäßiger Weise können die Löcher als Sacklöcher und/oder Durchgangslöcher ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann ein Teil der Löcher als Sacklöcher und ein weiterer Teil als Durchgangslöcher ausgebildet sein. Alternativ können alle Löcher als Sacklöcher oder Durchgangslöcher ausgebildet sein. Löcher können jeweils parallel zur Formkörperachse, orthogonal zur Formkörperachse oder schräg zur Formkörperachse orientiert sein. Die Löcher können jeweils parallel zueinander orientiert sein (Perforation). Durchgangslöcher lassen sich im Treibladungsformkörper vergleichsweise einfach herstellen. Durch Sacklöcher lässt sich die Oberflächenzunahme (progressiver Abbrand) nochmals steigern.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können an dem mindestens einen Treibladungsformkörper die Löcher zum überwiegenden Teil, insbesondere mindestens 60, 70 oder 80 Prozent der Löcher, jeweils mit gleichem Lochabstand zueinander angeordnet sein (Löcher äquidistant zueinander angeordnet), wobei die verbleibenden Löcher mit einem davon abweichenden Lochabstand, insbesondere mit einem geringeren Lochabstand, zueinander angeordnet sind. Lässt man bei den verbleibenden Löchern Abweichungen vom gleichen (äquidistanten) Abstand zu, lassen sich die Löcher am Treibladungsformkörper deutlich variabler anordnen, was eine hohe Variabilität in der Gestalt der Treibladungsformkörper begünstigt. Zudem lässt sich bei gleichbleibender Form und/oder Größe eines Treibladungsformkörpers die Lochanzahl erhöhen. Eine nicht optimale (nicht äquidistante) Abstandswahl zwischen den Löchern beeinträchtigt die gesamte Oberflächenzunahme beim Abbrand nur unwesentlich.
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In vorteilhafter Weise können die Treibladungsformkörper derart (oberflächen-)behandelt sein, dass die Löcher teilweise durch eine Substanz (bspw. ein Feststoff) verschlossen sind, die die Temperaturabhängigkeit der Abbrandgeschwindigkeit des Treibladungsformkörpers reduziert, vorzugsweise kompensiert. Die so behandelten Treibladungsformkörper brennen nahezu unabhängig von deren Ausgangstemperatur ab. Das Verschließen der Löcher mit der Substanz kann der Zunahme der Abbrandgeschwindigkeit der Treibladungspulverrezeptur mit der Temperatur entgegenwirken, so dass die Temperaturabhängigkeit der Gasdruckentwicklung teilweise kompensiert wird. Dieses Verhalten ermöglicht eine nahezu gleichbleibende Ausgangsleistung im gesamten Temperaturband. Durch das niedrigere Gasdruckniveau bei hohen Temperaturen - und die mit dem Gasdruckniveau zusammenhängende Begrenzung der Waffenbelastung (obere Gasdruckgrenze) - kann die notwendige Leistung auch bei niedrigen Temperaturen erreicht werden.
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Im Konkreten kann einer der Treibladungsformkörper gemäß einer möglichen Ausführungsform einen Durchmesser von 50 mm (Millimeter) und eine Höhe von 35 mm aufweisen. Dieser Treibladungsformkörper kann bspw. 470 Löcher und einen Lochabstand (sogen. „web“) von bspw. 2 Millimetern aufweisen (teilweise Abweichungen vom idealen Lochabstand möglich, wie oben erläutert). Die Löcher können einen Durchmesser von 0,2 mm bis 0,5 mm aufweisen.
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Die den Ladungsraum begrenzende Hülle kann eine hohlzylindrische Gestalt aufweisen. Die Hülle kann an ihren axialen Enden optional verschlossen sein (geschlossener Hohlzylinder).
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Die den Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle kann aus Papier ausgebildet sein (Papierhülle), vorzugsweise aus solchem Papier, welches beim Abbrennen des Treibladungspulvers ebenfalls verbrennt, insbesondere rückstandsfrei. Die den Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle kann alternativ, bspw. u.a. aus einem Gemisch aus Holzfasern, Nitrozellulose, Stabilisatoren (für die chemische Stabilität der Nitrozellulose) und einem Verbundmaterial (Lack bzw. Klebstoff) ausgebildet sein, so dass die Hülle für die Anwendung ausreichend stabil ist und ebenfalls verbrennt, insbesondere rückstandsfrei.
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Alternativ hierzu kann die den Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle aus einem textilen Gewebe ausgebildet sein (Gewebehülle). Das Gewebe kann vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass dieses beim Abbrennen des Treibladungspulvers ebenfalls verbrennt, insbesondere rückstandsfrei. Die Gewebehülle kann bspw. als Beutel ausgebildet sein. Die Treibladung kann auch aus mehreren Beuteln bestehen.
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Im Rahmen einer weiteren Möglichkeit kann die den Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle aus Metall ausgebildet sein (Metallhülle). Eine solche Hülle bildet eine feste und stabile Begrenzung des Ladungsraums. Diese Hülle kann bspw. als eine Treibladungshülse oder als eine Patronenhülse ausgebildet sein.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Treibladungsanordnung mit Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Zu den mit der Treibladungsanordnung erzielbaren Vorteilen wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Treibladung verwiesen.
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Die Treibladungsanordnung weist eine oder mehrere Treibladungen mit einem oder mehreren der voranstehend beschriebenen Aspekte auf.
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Bspw. kann die Treibladungsanordnung je nach gewünschter Stärke zum Antrieb des Geschosses eine oder mehrere separat eingehüllte Treibladungen aufweisen. Die einzelnen Treibladungen können durch Säckchen eingehüllt und/oder durch entsprechende Halter, insbesondere aus verbrennbarem Material, relativ zueinander positioniert sein. Dies erlaubt eine gezielte Beladung des Laderaums einer Rohrwaffe, bspw. wie bei einer Haubitze.
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Zur weiteren Ausgestaltung der Treibladungsanordnung können die voranstehend im Zusammenhang mit der Treibladung erörterten Aspekte dienen.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Munition mit den Merkmalen des weiter nebengeordneten Anspruchs gelöst.
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Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Treibladung verwiesen.
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Die Munition kann im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung als patronierte Munition ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann die Munition auch zweiteilig mit einem Geschossteil ggf. mit Treibladungspulver und mit einem reinen Treibladungspulverteil aufgebaut sein.
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Die Munition weist ein Geschoss und eine Treibladung mit einem oder mehreren der voranstehend beschriebenen Aspekte auf. Die den Ladungsraum nach außen hin begrenzende Hülle kann vorliegend als Patronenhülse ausgebildet sein, bspw. als Patronenhülse aus Metall. Auf diese Weise lässt sich eine besonders leistungsfähige patronierte Munition bereitstellen.
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In vorteilhafter Weise kann das Geschoss ein Projektil aufweisen, insbesondere einen Penetrator. Durch die hohe Gasmasse kann das Projektil eine vergleichsweise hohe Mündungsgeschwindigkeit (v0) und eine hohe Durchschlagsleistung im Ziel erreichen.
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Vorzugsweise kann das Geschoss (zusätzlich zum Projektil) einen Treibkäfig für das Projektil aufweisen. Der Treibkäfig ist eine Führungseinrichtung, die das unterkalibrige Projektil im (durchmessergrößeren bzw. „vollkalibrigen“) Waffenrohr führt und zur Abdichtung des Waffenrohrs gegen Treibgase dient. Durch die Abdichtung kann der beim Abbrennen der Treibladung entstehende Gasdruck auf das Projektil übertragen werden. Nach Verlassen der Rohrmündung des Waffenrohrs fällt der Treibkäfig vom Projektil ab.
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Durch den progressiveren Abbrand der hier vorgeschlagenen Treibladungsformkörper werden die Geschosse durch Senkung des maximalen Gasdrucks weniger stark belastet. Dadurch können weniger feste und leichtere Materialien für Treibspiegel Verwendung finden, bspw. Kunststoffe oder gedruckte Strukturmaterialien für den Treibkäfig.
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Die Munition kann bei Ausgestaltung als patronierte Munition derart aufgebaut sein, dass die Patronenhülse einen Hülsenboden aufweist, an oder über welchem (zum Ladungsraum der Treibladung hin) ein Treibladungsanzünder angeordnet ist. Bei dem Treibladungsanzünder kann es sich um eine Flamme, einen elektrischen Anzünder oder einen pyrotechnischen Satz handeln. An den Treibladungsanzünder grenzt die (im Ladungsraum angeordnete) Treibladung an.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Set bestehend aus einer Rohrwaffe, einem Geschoss und einer Treibladung zum Antrieb des Geschosses gelöst. Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Treibladung verwiesen.
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Die Rohrwaffe weist ein Waffenrohr und einen an das Waffenrohr angrenzenden Laderaum auf. Der Laderaum ist dem Waffenrohr insbesondere „vorgeschaltet“, d.h. an dem von der Rohrmündung abgewandten Ende des Waffenrohrs angeordnet. In das Waffenrohr kann, bspw. bei einer Haubitze, das Geschoss eingeführt und „angesetzt“ werden. Der Laderaum der Rohrwaffe dient zur Aufnahme der Treibladung.
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Der Laderaum weist eine Laderaumwandung auf, die den Laderaum nach außen hin begrenzt. Im Laderaum sind mindestens zwei oder mehr als zwei Treibladungsformkörper angeordnet, wobei die Treibladungsformkörper jeweils mehrere sich nebeneinander erstreckende Löcher aufweisen. Die Löcher können sich vorzugsweise parallel zueinander erstrecken. Zumindest einer der Treibladungsformkörper, vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Treibladungsformkörper, weisen jeweils mindestens 70 sich nebeneinander erstreckende Löcher auf.
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Anstelle der den Ladungsraum nach außen begrenzenden Hülle der Treibladung wird vorliegend der Laderaum, in den die Treibladungsformkörper eingebracht werden bzw. sind, durch die Laderaumwandung begrenzt. Mit anderen Worten kann die Hülle der Treibladung, die den Ladungsraum nach außen hin begrenzt, entfallen.
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Die Treibladungsformkörper können nicht nur in patronierter Munition, sondern auch hülsenlos oder in loser Schüttung oder in einem oder mehreren Beuteln zum Einsatz kommen.
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In vorteilhafter Weise können die Treibladungsformkörper im Laderaum der Rohrwaffe zu einer, zwei oder mehreren Schichten aufeinander angeordnet bzw. geschichtet sein, wobei zumindest zwei Treibladungsformkörper jeweils eine Schicht bilden, wobei zumindest in einer der Schichten, vorzugsweise in zwei, mehreren oder allen der Schichten, die diese Schicht bildenden Treibladungsformkörper jeweils derart ausgebildet sind, dass diese in ihrer Gesamtheit an die Form des Laderaums der Rohrwaffe angepasst sind.
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Zur weiteren Ausgestaltung der Treibladungsformkörper des Sets können die im Zusammenhang mit der Treibladung beschriebenen Maßnahmen dienen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert, wobei gleiche oder funktional gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind, ggf. jedoch lediglich einmal. Es zeigen, jeweils schematisch:
- 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer patronierten Munition;
- 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer patronierten Munition;
- 3 eine Ausgestaltung der patronierten Munition aus 2 in einem Querschnitt;
- 4 eine weitere Ausgestaltung der patronierten Munition aus 2 in einem Querschnitt;
- 5 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierten Munition;
- 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierten Munition;
- 7 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierten Munition;
- 8 einen quaderförmigen Treibladungsformkörper in einer perspektivischen Ansicht und einer Schnittansicht;
- 9 eine Ausgestaltung des quaderförmigen Treibladungsformkörpers aus 8 mit einer konvex geformten Körperseite in einer perspektivischen Ansicht und einer Schnittansicht;
- 10 einen Längsschnitt durch einen quaderförmigen Treibladungsformkörper mit Durchgangslöchern; und
- 11 einen Längsschnitt durch einen Treibladungsformkörper mit dreieckigen Querschnitt und quer zur Formkörperachse orientierten Durchgangslöchern.
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1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine patronierte Munition, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnet ist.
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Die patronierte Munition 300 weist ein Geschoss 302 mit einem Projektil 304 und einem Treibkäfig 306 für das Projektil 304 auf. Das Projektil 304 ist im Beispiel als Penetrator ausgebildet, der einen Hauptkörper 308 und ein am Penetratorheck angebrachtes Leitwerk 310 aufweist. Die patronierte Munition 300 weist außerdem eine Treibladung 100 zum Antrieb des Geschosses 302 durch ein Waffenrohr einer Rohrwaffe auf.
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Die Treibladung 100 weist eine Hülle 102 auf, die einen Ladungsraum 103 nach außen hin begrenzt. Die Hülle 102 ist im Beispiel als eine feste, vorzugsweise aus verbrennbarem Hülsenmaterial bestehende, Hülse 104 ausgebildet (Treibladungs- bzw. Patronenhülse 104). An der Hülse 104 ist ein (hier nur schematisch gezeigter) Hülsenboden 106 angebracht, der die Hülse 104 heckseitig verschließt. Am oder oberhalb des Hülsenbodens 106 kann ein Treibladungsanzünder angebracht sein (nicht dargestellt).
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Im Ladungsraum 103 sind mehrere Treibladungsformkörper 110 angeordnet, wobei die Treibladungsformkörper 110 jeweils mehrere sich nebeneinander erstreckende Löcher 112 aufweisen (Löcher aus Übersichtlichkeitsgründen jeweils nur angedeutet). Die Löcher 112 können sich vorzugsweise parallel zueinander erstrecken. Im Beispiel weisen zumindest die Hälfte der Treibladungsformkörper 110 jeweils mindestens 70 sich nebeneinander erstreckende Löcher 112 auf. Ebenfalls denkbar ist, dass die betreffenden Treibladungsformkörper 100 oder mehr Löcher 112 aufweisen, wie oben erläutert. Die Löcher 112 können als Sacklöcher oder als Durchgangslöcher ausgebildet sein.
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Jeder Treibladungsformkörper 110 weist jeweils einen Querschnitt (Grundfläche) auf und erstreckt sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang einer Formkörperachse 114 (an einem der Treibladungsformkörper 110 gezeigt). Der Querschnitt eines Treibladungsformkörpers 110 kann kreisrund, teilkreisförmig oder mehreckig ausgebildet sein, wie oben erläutert. Die Treibladungsformkörper 110 können einen unterschiedlichen oder identischen Querschnitt aufweisen. Unabhängig davon sind die Löcher 112 im Beispiel parallel zur Formkörperachse 114 orientiert.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Treibladungsformkörper 110 jeweils eine gleiche Höhe aufweisen bzw. gleich hoch ausgebildet sind. Im Beispiel weisen die Treibladungsformkörper 110 zur Veranschaulichung verschiedener Ausgestaltungen unterschiedliche Höhen auf (verschiedene axiale Aufbauten). So sind die in 1 rechts angeordneten Treibladungsformkörper 110 in etwa doppelt so hoch ausgebildet wie die in 1 links angeordneten Treibladungsformkörper 110.
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Die Treibladungsformkörper 110 sind im Ladungsraum 103 zu mehreren Schichten S aufeinander angeordnet, wobei zumindest zwei Treibladungsformkörper 110 jeweils eine Schicht S bilden (in 1 sind die Schichten S' und S'' eingezeichnet). In diesen (in 1 markierten) Schichten S', S'' sind die diese Schicht S', S'' jeweils derart ausgebildet, dass diese in ihrer Gesamtheit an die Form des Ladungsraums 103 angepasst sind. Anders ausgedrückt sind die jeweils eine Schicht S', S' bildenden Treibladungsformkörper 110 bestmöglich an die Form des Ladungsraums 103 angepasst.
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Optional können an den Treibladungsformkörpern 110, die mindestens 70 oder mindestens 100 Löcher 112 aufweisen, die Löcher 112 zum überwiegenden Teil, bspw. mehr als 50 Prozent der Löcher 112, jeweils mit gleichem Lochabstand zueinander angeordnet sein (Löcher äquidistant), wobei die verbleibenden Löcher 112 bspw. mit einem geringeren Lochabstand zueinander angeordnet sein können, wie oben erläutert.
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Unabhängig davon können die Treibladungsformkörper oberflächenbehandelt sein, wie oben erläutert.
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2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer patronierten Munition 300, wobei zur Veranschaulichung im Ladungsraum 103 lediglich ein Treibladungsformkörper 110 gezeigt ist.
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Der Treibladungsformkörper 110 kann ausgebildet sein wie voranstehend beschrieben und mindestens 70 oder mindestens 100 Löcher 112 aufweisen (Löcher in 2 nur teilweise angedeutet). Der Treibladungsformkörper 110 weist einen Querschnitt in Form eines Kreissektors („Tortenstück“) mit im Beispiel abgeflachter Spitze auf, wobei sich der Treibladungsformkörper 110 mit diesem Querschnitt entlang der Formkörperachse 114 erstreckt (Formkörperachse 114 ragt orthogonal aus der Zeichenebene von 2 heraus).
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Im Beispiel liegt der Treibladungsformkörper 110 mit seinem radial äußeren Flächenabschnitt 120 möglichst eng an der Hülse 104 an und mit seinem radial inneren Flächenabschnitt 122 möglichst eng am Hauptkörper 308 an. Dadurch wird der Ladungsraum 103 zwischen Hauptkörper 308 und Hülse 104 (anteilig bezogen auf den Kreissektor bzw. den betreffenden Treibladungsformkörper 110) weitestgehend ausgefüllt.
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Im Beispiel bilden sechs identisch ausgebildete Treibladungsformkörper 110 eine Schicht der Treibladung 100 (in 2 durch gestrichelte Linien angedeutet), wobei die Treibladungsformkörper 110 entlang der Formkörperachse 114 mit gleicher Dicke ausgebildet sind. Die hier im Beispiel sechs eine Schicht S bildenden Treibladungsformkörper 119 sind derart ausgebildet, dass diese in ihrer Gesamtheit an die Form des Ladungsraums 103 angepasst sind (möglichst wenig Leerräume zwischen den Formkörpern 110 und/oder der Hülse 104).
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Im Beispiel können mehrere Schichten S von Treibladungsformkörpern 112 vorgesehen, insbesondere mehr als zwei Schichten.
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3 zeigt eine Ausgestaltungsmöglichkeit, die weitgehend der patronierten Munition 300 aus 2 entspricht. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die voranstehenden Ausführungen zu 2 verwiesen.
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Abweichend davon ragen an der patronierten Munition gemäß 3 vom Hauptkörper 308 mehrere Finnen 312 nach radial außen ab, die bspw. ein Leitwerk 310 des Penetrators bilden. Die beiden zur Veranschaulichung im Ladungsraum 103 angeordneten Treibladungsformkörper 110 weisen jeweils einen Querschnitt in Form eines Kreissektors mit im Beispiel abgeflachter Spitze auf, wobei sich diese Treibladungsformkörper 110 mit diesem Querschnitt jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken.
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Die Treibladungsformkörper 110 sind derart dimensioniert, dass diese jeweils in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Finnen 312 hinein passen. Ein zwischen zwei benachbarten Treibladungsformkörpern 110 verbleibender Leerraum (Schlitz) kann optional bspw. durch Treibladungspulver mit entsprechend feiner Körnung aufgefüllt werden (Stangen- oder Schüttpulver). Die Treibladungsformkörper 110 sind im Beispiel identisch ausgebildet.
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4 zeigt eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit, die weitgehend der patronierten Munition 300 aus 2 entspricht. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die voranstehenden Ausführungen zu 2 verwiesen.
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Die zwischen Hauptkörper 308 und Hülse 104 angeordneten Treibladungsformkörper 110 weisen insgesamt ebenfalls einen Querschnitt in Form eines Kreissektors („Tortenstück“) mit im Beispiel abgeflachter Spitze auf. Allerdings sind diese Treibladungsformkörper 110 vorliegend mehrteilig ausgebildet und weisen jeweils ein radial inneres Formkörperteil 110' und ein radial äußeres Formkörperteil 110'' auf. Das radial innere Formkörperteil 110' und das radial äußere Formkörperteil 110'' grenzen an einer Trennebene T aneinander, wobei die Trennebene T im Beispiel orthogonal zur Radialrichtung orientiert ist (andere, bspw. schräge, Orientierung der Trennebene T ebenfalls denkbar).
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Das radial äußere Formkörperteil 110'' weist einen Querschnitt in Form eines Kreissektors mit im Beispiel weiter abgeflachter Spitze auf (Trennebene T). Mit anderen Worten weist der radial äußere Formkörperteil 110'' den Querschnitt eines Kreissegments auf. Das radial innere Formkörperteil 110' weist einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Trapezes auf. Das radial innere Formkörperteil 110' und das radial äußere Formkörperteil 110'' erstrecken sich jeweils mit ihrem Querschnitt entlang ihrer Formkörperachse 114. Durch die beiden Formkörperteile 110', 110'' sind zwei verschiedene Treibladungsformkörper bzw. Treibladungsformkörperteile im Ladungsraum 103 angeordnet. Leerräume im Ladungsraum 103, bspw. zwischen zwei Formkörperteilen 110', 110'' und/oder der Hülse 104, können optional bspw. durch Treibladungspulver mit entsprechend feiner Körnung aufgefüllt werden (Schütt- oder Stangenpulver).
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5 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierten Munition, in der verschiedene Treibladungsformkörper im Ladungsraum 103 angeordnet sind.
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Zunächst ist im Ladungsraum 103 ein mehrteiliger Treibladungsformkörper 110 mit einem radial inneren Formkörperteil 110' und einem radial äußeren Formkörperteil 110'' angeordnet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die diesbezüglichen Ausführungen zu 4 verwiesen.
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Zudem sind im Ladungsraum 103 zwei Treibladungsformkörper 124 angeordnet, die jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken. Zudem ist im Beispiel ein weiterer, im Querschnitt kreisrunder Treibladungsformkörper 124' im Ladungsraum 103 angeordnet, der einen deutlich geringeren Durchmesser als die zwei Treibladungsformkörper 124 aufweist. Der Treibladungsformkörper 124' ist zwischen den beiden Treibladungsformkörpern 124 und der Hülse 104 angeordnet. Der Treibladungsformkörper 124' dient somit zur Erhöhung des Ladedichte (Auffüllen von Zwischenräumen).
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Weiter sind mehrere, hier lediglich beispielhaft acht im Querschnitt kreisrunde Treibladungsformkörper 124'' im Ladungsraum 103 angeordnet, die hier im Beispiel einen noch geringeren Durchmesser als der Treibladungsformkörper 124' aufweisen.
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Zumindest die Treibladungsformkörper 110 und 124, vorzugsweise sämtliche Treibladungsformkörper 110, 124, 124', 124'' weisen jeweils mindestens 70 oder mindestens 100 sich nebeneinander erstreckende Löcher 112 auf.
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Vorliegend werden fünf unterschiedliche Treibladungsformkörper 110, 124 zum Befüllen des Ladungsraums 103 bzw. zum Auffüllen von Zwischenräumen verwendet, so dass möglichst hohe Ladedichten erzielt werden können. Verbleibende Leerräume im Ladungsraum 103, bspw. Leerräume zwischen den unterschiedlichen Treibladungsformkörpern 110, 124 und/oder der Hülse 104, können optional bspw. durch Treibladungspulver mit entsprechend feiner Körnung aufgefüllt werden (Schütt- oder Stangenpulver).
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6 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierten Munition, in der eine Vielzahl identischer Treibladungsformkörper 126 im Ladungsraum 103 angeordnet sind.
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Im Ladungsraum 103 ist eine Vielzahl von Treibladungsformkörpern 126 angeordnet, die jeweils einen, vorzugsweise regelmäßigen, sechseckigen bzw. hexagonalen Querschnitt aufweisen und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken. Die Treibladungsformkörper 126 weisen jeweils mindestens 70 oder mindestens 100 sich nebeneinander erstreckende Löcher 112 auf.
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Im Beispiel sind mehrere, hier beispielhaft 18, Treibladungsformkörper 126 mit hexagonalem Querschnitt direkt nebeneinander angeordnet und bilden eine Schicht S der Treibladung 100.
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Die hexagonalen Treibladungsformkörper 126 sind an die Geometrie der Hülse 104 bzw. den Ladungsraum 103 angepasst, um eine möglichst hohe Ladedichte zu erreichen. Die Löcher 112 werden in die Treibladungsformkörper 126 mit entsprechendem Abstand eingebracht, und zwar in Abhängigkeit von Maximalgasdruck, Geschossmasse, etc. Verbleibende Leerräume im Ladungsraum 103, bspw. Leerräume zwischen den Treibladungsformkörpern 126 und/oder der Hülse 104, können optional bspw. durch Treibladungspulver mit entsprechend feiner Körnung aufgefüllt werden (Schütt- oder Stangenpulver). Der Zugewinn an Ladungsmasse kann in Geschwindigkeitszunahme des Geschosses umgesetzt werden.
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7 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer patronierte Munition 300, in der verschiedene Treibladungsformkörper im Ladungsraum 103 angeordnet sind.
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Zunächst ist im Ladungsraum 103 ein mehrteiliger Treibladungsformkörper 110 mit einem radial inneren Formkörperteil 110' und einem radial äußeren Formkörperteil 110'' angeordnet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die diesbezüglichen Ausführungen zu 4 verwiesen.
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Zudem sind im Ladungsraum 103 zwei Treibladungsformkörper 124 angeordnet, die jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die diesbezüglichen Ausführungen zu 5 verwiesen.
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Weiter ist im Ladungsraum 103 ein Treibladungsformkörper 126 angeordnet, der einen sechseckigen bzw. hexagonalen Querschnitt aufweist und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang seiner Formkörperachse 114 erstreckt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die diesbezüglichen Ausführungen zu 6 verwiesen.
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Weiter ist im Ladungsraum 103 ein Treibladungsformkörper 128 angeordnet, der einen dreieckigen Querschnitt aufweist und sich mit diesem Querschnitt jeweils entlang seiner Formkörperachse 114 erstreckt. Der Treibladungsformkörper 128 ist im Beispiel zwischen den beiden Treibladungsformkörpern 124 und der Hülse 104 angeordnet.
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Die Treibladungsformkörper 110, 124, 126, 128 können jeweils mindestens 70 oder mindestens 100 Löcher 112 aufweisen, wie oben erläutert, wobei die Löcher dieser Treibladungsformkörper jeweils parallel zur betreffenden Formkörperachse 114 orientiert sind. Die Löcher 112 können als Sacklöcher oder als Durchgangslöcher ausgebildet sein.
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Die Löcher 112 der Treibladungsformkörper 110, 124, 126, 128 können zum überwiegenden Teil, bspw. mehr als 50 Prozent der Löcher 112, jeweils mit gleichem Lochabstand zueinander angeordnet sein (Löcher äquidistant), wobei die verbleibenden Löcher 112 am betreffenden Treibladungsformkörper 110, 124, 126, 128 bspw. mit einem geringeren Lochabstand zueinander angeordnet sein können, wie oben erläutert.
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Im Ladungsraum 103 sind zudem mehrere, hier beispielhaft vier, Treibladungsformkörper 130 mit einer quaderförmigen Gestalt angeordnet, die sich jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken. Außerdem sind im Ladungsraum 103 mehrere, hier beispielhaft drei, Treibladungsformkörper 132 mit einer quaderförmigen Gestalt mit konvex geformter Körperseite angeordnet, die sich jeweils entlang ihrer Formkörperachse 114 erstrecken. Die Treibladungsformkörper 130, 132 werden nachfolgend beschrieben.
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8 zeigt den Treibladungsformkörper 130 in einer perspektivischen Ansicht sowie in einer Schnittansicht. Der Treibladungsformkörper 130 kann mindestens 70 oder 100 Löcher 112 aufweisen, wie oben erläutert, wobei die Löcher 112 des Treibladungsformkörper 130 jeweils quer oder orthogonal zur Formkörperachse 114 orientiert sind.
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Die Löcher 112 können als Sacklöcher oder als Durchgangslöcher ausgebildet sein. Die Löcher 112, die als Sacklöcher ausgebildet sind, können von zwei gegenüberliegenden Flachseiten des Treibladungsformkörpers 130 ausgebildet sein. So kann ein Teil der Sacklöcher von einer ersten Flachseite 130' und ein weiterer Teil der Sacklöcher einer zweiten Flachseite 130'' ausgebildet sein. Alternativ hierzu können die Sacklöcher alle ausgehend von nur einer der Flachseiten 130', 130'' ausgebildet sein.
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Bei nicht gezeigten Ausführungsformen können die Löcher 112 alternativ parallel oder schräg zur Formkörperachse 114 orientiert sein.
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9 zeigt den Treibladungsformkörper 132 in einer perspektivischen Ansicht sowie in einer Schnittansicht.
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Der Treibladungsformkörper 132 entspricht in seiner Ausgestaltung weitestgehend dem Treibladungsformkörper 130, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die dortigen Ausführungen verwiesen sei.
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Abweichend davon ist der Treibladungsformkörper 132 an einer sich parallel zur Formkörperachse 114 erstreckenden Körperseite 132'' konvex ausgebildet. Die gegenüberliegende Körperseite 132' ist im Beispiel eben ausgebildet. Auch hiermit lässt sich die Ladedichte des Ladungsraumes 103 beeinflussen.
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10 zeigt in einem schematischen Längsschnitt einen weiteren Treibladungsformkörper 130, der planparallel ausgebildet ist (erste Flachseite 130' und zweite Flachseite 130'' sind parallel zueinander orientiert). Der vorliegende Treibladungsformkörper kann einen rechteckigen Querschnitt (hier gezeigt) oder alternativ einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Beim vorliegenden Treibladungsformkörper 130 sind sämtliche Löcher 112 als Durchgangslöcher ausgebildet. Der Treibladungsformkörper 130 kann, bspw. aufgrund der vergleichsweise geringen Höhe (Erstreckung entlang der Formkörperachse 114) zu einer hohen Ladungsdichte im Ladungsraum beitragen.
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11 zeigt in einem schematischen Längsschnitt einen weiteren Treibladungsformkörper 134, der sich, zumindest ein Stück weit, entlang der Formkörperachse 114 erstreckt. Die erste Körperseite 134' ist orthogonal zur Formkörperachse 114 orientiert und die zweite Körperseite 134'' ist zur ersten Körperseite 134' angewinkelt. Mit anderen Worten schließen die beiden Körperseiten 134', 134'' miteinander einen Winkel α ein, wobei im Beispiel α < 45° beträgt. Der Treibladungsformkörper 134 weist im Beispiel den Querschnitt eines Kreissektors auf (Kreisbogen in 11 links). Vorliegend sind sämtliche Löcher als Durchgangslöcher 112 ausgebildet, die sich von der ersten Körperseite 134' zur zweiten Körperseite 134'' erstrecken.
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Mittels des Treibladungsformkörpers 134 kann ein sich bspw. konisch verjüngender Abschnitt des Ladungsraums (bspw. eine „Kuppel“) mit hoher Ladedichte gefüllt werden. Bildlich gesprochen ähnelt der Treibladungsformkörper 134 einem Kuchenstück, welches am Rand sehr dünn ist (in 11 links) und in der Mitte sehr hoch ist (in 11 rechts).
