DE1209463B

DE1209463B - Drallstabilisiertes Hohlladungsgeschoss

Info

Publication number: DE1209463B
Application number: DER30527A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Mueller
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1961-06-13
Filing date: 1961-06-13
Publication date: 1966-01-20

Description

Drallstabilisiertes Hohlladungsgeschoß Die Erfindung bezieht sich auf ein drallstabilisiertes Hohlladungsgeschoß mit einer den Hohlraum auskleidenden Einlage und einem vorzugsweise nach vorn zu innen konisch verlaufenden Zwischenstück zwischen Geschoßspitze und Hohlladung. Solche Zwischenstücke dienen im allgemeinen zur Führung und Bündelun- des beim Auftreflen entstehenden Massestrahles bzw. stellen Distanzstücke dar, welche sicherstellen sollen, daß die Hohliadung in einem bestimmten Abstand vom Ziel (jezünd,-t wird.

C

Bei Hohlladungsgeschossen dieser Art ist es be-

kannt, daß der HohlladiinYseffekt und demzufcije

auch die Durchschla-skraft bei mitlaufender Hohl-

C

ladung infolge der vom Geschoßdrall am die Hlohl-

ladung ausgeübten Zentrifucalkralft ganz erheblich

I C

herabgesetzt -wird.

Um diese Störun(# auszuschließen, wurde vorGe-

schlaaen, zwischen der Geschoßhüllie und dem Hohl-

ladungsträger ein Lager, beispielsweise ein

lager, anzuordnen. Auf diese Weise wird versucht,

eine übetragung des Dreh-Impulses der Geschoßhülle

auf den 1-,'olilladun"sträeer zu verhindern.

Ferner #st es bekannt, die Ku-ella-ner bei derarti-

gen Geschossen, insbesondere für den Augenblick

des Abschusses, dadurch zu enthisien, daß zwischen

HÜlle wid ViobliadLiii2str.#"-#,r eine nichtmetallische,

aus therniopla#ILischeniStoffbestchendeAbstützmasse

an2eorc!n#.-1 ist, -die beim Abfeuern des Geschosses ein

hydr-zt-,il,*#,l--'i,-.sPolsic-..-t-,:llc!ct,

des auf die CTes-.lioll'-,'-ülle o1112e

Gefahr deiner ü[#znragell und gleich-

zeiti,# aLich c11,1- #chtniel'ung diese,- Teile sicPer!i soll.

Weiterhin vor-:,eschla-en, zwischen

Geschoßhülle und M##hIladungsr#; -er cin durch ein

strömendes gebildeles Lager anzuordnen

und somit die durch ein

Luftlager zu, ersazen.

Die vorgenanruen Vorschlälge haben aber zunächs,

den Nichtcii. chiß der technische für die

LagerLing Im Hinblick auf d;-- n.,eclianischen

Beanspruchunjen bc*i#--i7 Schuß ganz erheblich ist.

Ferner sich in_foi,2e des Rau--m-

bedarfs der Lale!-2.!,gre2ate em,-- en. ofindliche Ver-

rinacrun,y des für den Wirk-teil im Geschoßkönner

zur Vorf;!2uii#: stehenden Raumes, die zumindest

einen Teil des aufzehrt. Schließ-

lich treten Schvi;ei-i bei der Stabilisierung auf,

da ja ein Teil der Geschoßmasse nicht mehr an der

Stabilisierung mitwirkt. Dieser Unistand macht sich

besonders dann störend beinerkbir, wenn aus dein

gleichen Rohr auch normale, drallstabilisierte Ge-

schosse verschossen werden müssen.

Die Erfindun- hat sich nun die Auftabe gestellt, einen völli- neuen und technisch vorteilhaften Wee, C zu finden, um auf möglichst einiache Weise das ein--ani!s dameleerte Problem bei drallstabilisierten In Hohlladungsgeschossen g c zu lösen und dabei die Nachteile der bekannten Vorschläge züi vermeiden. Die Erfindung macht sich dabei die bekannte Tatsache zunutze, daß bei Hohlladungen mit Einlagen die Einlauernasse bei der Spreugung zum großen Teil oder ganz zu einem in sich zusammenhängenden Körper verfornit wird, der sich mit einer Gesch-windiGkeit weiterbc--Negt, die zwischen der Geschoß-Zeitpunkt der Spren-ung und der Ceschwindi-Ileit in C C Strahlgeschwindigkeit liegi, die bei Hohllaclungen mit Eipli-t2eke,#eln von kle;nen öffnungswinkeln besonders fiochz#ist.

Die Erfindung, ver-wendet ebenIfalis ein nach vorn

züi innen -'konisch verlaufendes Z,-,7"i3chensttlclz, dag

zv.Tischen der Geschoßspitze und der Easis Gler Eia-

lage angeordnet ist, und ist dadurch

C L#

daß der Innenman.el des Zvz;r---1-IensLücl"es _#i7ii, M--en

und Fe!dern od. dgl. verselier. is-, um während des

Umfor.nens der Einlage bci der SPren,-ung durch die

vorwärts treibenden Sprer.gstoffschwaden eine über-

Itra,-,un- des Drehimpulses zv#ischen der Ein.,aoe-

nimse und der MIasse des --V.Iischens#ÜCkes zu er-

möglichen. Dieses Zvjisef-,ic-nstüclr hat die PuL,-.abe,

den Drehirnpuls der Einhage während der Unifor-

züi einem lii,G i'-..en Körzer bis ##iii einen sol-

chen Betrae, zu verrinaern, bei der,- die Zentriftmal-

krälLte auf den, weiteren Flug der Eiiiia2emasse von

dieser noch ohile -wesentliche Qu-,rschnitisver-i7b:#,e-

C

run- werden. Durch das ähnlich -,vie

bei einem Geschützlauf mit Zügen und Federn ver-

sehene Zwischenstück wird nämlich erreicht, daß

beim Umformen der Einlage wäh--i-end der Sprengung

stets eine cremeinsame Winkelueschwindi-keit des

Z-xischenstückes und der Einla-emasse erzwungen

wird. Dies bedeutet, daß bei der Verringerung des

Trägheitsmomentes der Einlagemasse während ihrer

Umformua- zu einem länglichen Körper, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Einlage infolge des gleichbleibenden Drehimpulses unter dem Zwang steht, sich stark zu erhöhen, die Winkelgeschwindigkeit des Zwischenstückes mit erhöht wird. Die sich einstellende gemeinsame Winkelgeschwindigkeit liegt aber nur wenig über der Winkel eschwindig 9 keit des Zwischenstückes und der Einlage kurz vor der Sprengung weil das Zwischenstück zweckmäßigerweise derart aestaltet ist, daß dessen axiales Trägheitsmoment in bezug auf die Geschoßachse ein Mehrfaches des Trägheitsmomentes der Einlage vor der Sprengung beträgt. Die Winkelgeschwindigkeit der Einlagemasse kann sich also nicht wesentlich erhöhen, wodurch eine starke Verminderung der auftretenden Zentrifugalkräfte herbeigeführt wird.

Die Züge und Felder des Zwischenstückes sind zweckmäßigerweise derart angeordnet, daß sie unmittelbar an die Einbaubasis der Einlage anschließen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn der Rand der Einlage mit den Zügen und Feldern des Zwischens,tückes verzahnt ist.
Je nachdem, ob eine mehr oder weniger starke Verminderung der Winkelgeschwindigkeit der Einlagemasse kurz nach der Sprengung erzielt werden soll, sind die Züge und Felder des Zwischenstückes so angelegt, daß sie radial, d.h. in einer durch die Achse des Zwischenstückes gehenden Ebene verlaufen oder daß sie in gleichsinnig oder entgegengesetzt zur Geschoßdrallrichtung verlaufender Richtung angeordnet sind. Alle drei Möglichkeiten erbringen je nach den Bedingungen verschiedenartige Vorteile.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung geht der innere Mantel des in seinem vorderen Teil düsenartig ausgebildeten Zwischenstückes in einen Zylinder mit glatter Oberfläche über. Hierdurch wird zu einer gewissen Streckung und Kalibrierung der Einlegemasse beim Durchgang durch das Zwischenstück beigetragen, was zu einer Verbesserung der Durchschlagleistung führt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenstück aus einem Stahl mit hoben Dehnungseigenschaften gefertigt ist, um auf jeden Fall ein Zerspringen des Führungsstückes zu vermeiden, bevor die Einlagemasse es verlassen hat.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das erfindungsgemäße drallstabilisierte Hohlladungsgeschoß aus einem Geschoßmantel 1, in dem die Sprengstoffmasse 2 eingelagert ist und der nach vom durch die Haube 3 abgeschlossen ist. Die Sprengstoffmasse 2 ist dabei nach vom durch eine den anschließenden Hohlraum 5 auskleidende Einlage 4 begrenzt, die im gezeichneten Beispiel eine flachkegelige Form und gleichmäßige Wandstärke aufweist. Die Einlage 4 kann aber auch in jeder anderen günstigen Form ausgebildet sein und vorteilhafterweise eine Wandung aufweisen, deren Stärke vom Fuß bis zur Spitze linear oder progressiv abnimmt, um so ein besseres Umformen der Einlage während der Sprengung zu erreichen.
Unmittelbar anschließend an die Einlage 4 ist das Zwischenstück6 angeordnet, und zwar achssymmetrisch zu der Einlage,4 und vorzugsweise zwischen Geschoßmantel 1 und Haube 3 sitzend. Außerdem ist es im gezeichneten Beispiel derart ausgebildet, daß die Einlagebasis 7 der Einlage 4 in das Zwischenstück 6 eingearbeitet ist. Das Zwischenstück weist eine hohlkegelförmige Gestalt auf und erstreckt sich in zur Einlage4 entgegengesetzten Richtung, nämlich nach vorn, zur Geschoßspitze hin. Der Innemnantel 8 des Zwischenstückes 6 ist ähnlich wie bei einem gezoaenen Geschützlauf mit Züaen 9 und Feldern 10 versehen, die eine Verzahnung mit der Einlagemasse ermöglichen und es gestatten, daß der äußere Rand der Einlage 4 auch während deren Umformung bei der Sprengung mit der Innenfläche 8 des Zwischenstückes 6 in Verbindung bleibt. Die Zü-e 9 sind bei dein in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bis in die Einbaubasis 7 der Einlage 4 ausgebildet, so daß die entsprechend ausgebildete Einlage 4 bereits im Einbauzustand mit den Züaen 9 des Zwischenstückes 6 verzahnt ist. Die Züge 9 können jedoch aus fertigungstechnischen Gründen auch derart angeordnet sein, daß sie unmittelbar an die Einbaubasis 7 der Einlage 4 anschließen.
Diese Züge 9 können sich in Geschoßrichtung gesehen entgegen dem Drehsinn oder auch um einen gewissen Betrag im Drehsinn des Geschosses um die Geschoßachse 11 winden, sie können aber auch in axialer Richtung gesehen radial auf die Geschoßachse 11 zulaufen, je nachdem, ob größere oder kleinere Momente zur Verminderung der Rotation der Einlag ,e 4 auf diese übertragen werden sollen. Im gezeichneten Falle sind die Züge 9 um einen geringen Betrag um die Geschoßachse 11 gewunden dargestellt.
Der vordere Teil des Zwischenstückes 6 ist düsenartig gestaltet und läuft in einen Zylinder 12 mit glatter Oberfläche aus. Durch die Größe seiner Austrittsöffnung und durch einen entsprechenden allmählichen übergang in eine zylindrische Form ohne Züge kann nämlich das Zwischenstück 6 zu einer gewissen Streckung und Kalibrierung der sich umformenden Einlagemasse beitragen, wodurch die Durchschlagsleistung verbessert wird.
Um die gewünschten Wirkungen zu erzielen, ist das Zwischenstück 6 ferner derart ausgebildet, daß dessen axiales Trägheitsmoment in bezug auf die Geschoßachse ein Mehrfaches des Trägheitsmomentes der Einlage vor der Sprengung beträgt. Außerdem ist es zweckmäßigerweise aus einem Stahl mit hohen Dehnungseigenschaften gefertigt, um mit Sicherheit ein Aufplatzen oder Zerspringen des Zwischenstückes 6 zu vermeiden, bevor die Einlagemasse es verlassen hat, Das erfindungsgemäße drallstabilisierte Hohlladungsgeschoß ist ferner mit nicht näher dargestellten Zündeinrichtungen zum Zünden der Sprengstoff ladung 2 ausgesattet.
Die Wirkungsweise der Erfindung und die Mechanik des ganzen Vorganges lassen sich am besten bei einer Ausführungsart erklären, bei der die Züge 9 des Zwischenstückes 6 radial auf die Geschoßachse 11 zulaufen, d. h. in einer Ebene liegen, die durch die Achse des Zwischenstückes geht.
Im Anschluß an die Zündung des Sprengstoffes wird zunächst der bis zur Einlagebasis 7 reichende Geschoßmantel 1 in Splitter zerlegt. Durch die Sprengstoffschwaden wird dann die Einlage 4 axial und zur Geschoßmitte hin beschleunigt, während das Zwischenstück 6 - wie Versuche gezeigt haben - einen verhältnismäßig schwachen axialen Impuls bekommt. Diese ganzen Vorgänge, d. h. das Auftreffen der Detonationsfront auf die Einlage 4, spielen sich ab, während die Einlage 4 und das Zwischenstück 6 noch mit der Winkelgeschwindigkeit c) des unzerlegten Geschosses rotieren. Beide Teile besitzen also einen Drehimpuls D=I-(o, dessen Größe unterschiedlich ist, und zwar weil das Zwischenstück 6 erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, daß dessen axiales Trä-heitsmoment I in bezua auf die Ge-D C schoßachse ein Mehrfaches des TräglieitsmomenteS IE der Einlage 4 ist.
Beim Umformen der Einlagemasse in einen länglichen Körper würde ihr Drehimpuls DE ohne Vorhandensein der Züge 9 - wenn von Reibungskräften abgesehen wird - konstant bleiben, was bedeutet, daß bei der durch die Umformung in einen Körper mit kleinem Enddurchmesser verursachten beträchtlichen Verringerung des Trägheitsmomentes II, auf einen Bruchteil des Anfangswertes eine wesentliche Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit toL. der Einlagemasse eintreten würde. Dies hätte zur Folue, daß die Oberfläche des aus der umgeformg el ten Einlage 4 gebildeten Körpers der Wandung des Zwischenstückes tangential weit vorauseilen würde, so daß sich sehr große Zentrifugalkräfte einstellen würden ', die den Durchmesser des Einlagekörpers nach Verlassen des Zwischenstückes sehr stark vergrößern würden, woraus sich eine beträchtliche Verringerung der Durchschlagsleistung ergäbe, Beim Vorhandensein von Zügen 9 in dem Zwischenstück 6, in die die Einlage 4 während ihrer Umformung in einen länglichen Körper, d. h. während der Verringerung ihres Trägheitsmomentes eingreift, muß dagegen das Zwischenstück 6 drehend mitbeschleunigt werden. Ein großer Teil des Drehimpulses IE der Einlage wird also auf das Zwischenstück übertragen, und es stellt sich eine neue, ge- meinsame Winkelgeschwindigkeit w' ein, die aber nur weniger größer als die Winkelgeschwindigkeit kurz vor der Sprengung ist, da wegen der verschiedenartigen Trägheitsmornente bzw. Drehimpulse des Zwischenstückes 6 und der Einla-e 4 eine übertra-C Caung eines großen Teiles des Drehimpulses DE der 3 Einlage wohl eine Vergrößerung des Drehimpul-SeS DD des Zwischenstückes bewirkt, die jedoch infolge der Größe des Trägheitsmomentes II) des Zwischenstückes nur eine (yeringe Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit (o bis auf to' zur Folge hat. Dies hat um so größere Bedeutung, wenn beachtet wird, daß die ZentrifuYalkräfte quadratisch mit der Winkelgeschwindigkeit co anwachsen und daß bei einer Verringerung der Winkelgeschwindie, e't (')E auf ein Ck Zehntel des sonst eintretenden (,)E.' die Zentrifugalkräfte auf ein Hundertstel erniedrigt werden. Info"l,ce C der hundertmal kleineren Zentrifuaalkräfte wird C dann der Durchmesser des länglichen Körpers aus der Einlagemasse bei seinem weiteren Flug kaum noch vergrößert werden. C Durch Anwenden von schraubenförmigen, im oder gegen den Geschoßdrehsinn verlaufenden Zü-en und Feldern kann die Endwinkelgeschwindigkeit dann gegenüber der Endwinkelgeschwindigkeit bei radial auf die Geschoßachse 11 zulaufenden Zügen ver-"rößert oder auch bis auf den Wert »Null« verkleinert werden. Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf eine sinngemäße Anwendung des dadurch verkörperten Prinzips bei anders gestalteten rotierenden Hohlladungen und Hohlladungsgeschossen.

Claims

Patentansprüche. 1. Drallstabilisiertes Hohlladungsgeschoß mit einer den Flohlraum auskleidenden Einlaae und einem vorzu-sweise nach vorn zu innen konisch verlaufenden Zwischenstück zwischen Geschoßspitze und Hohlladung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Innenmantel (8) des Zwischenstücks (6) mit Zügen (9) und Feldern (10) od. d-i. versehen ist, um während des Umformens der Einlage (4) bei der Sprengung durch die vorwärts treibenden Sprengstoffschwaden eine übertraaung eines Drehimpulses zwischen der Einlaaemasse und der Masse des Zwischenstückes zu ermöglichen.
2. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1, get> c kennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Zwischenstückes (6), daß dessen axiales Trägheitsmoment in bezug auf die Geschoßachse ein Mehr- oder Vielfaches des Trägheitsmomenles der Einlage (4) vor der Sprengung beträgt. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Einlage (4) mit den Zügen (9) und den Feldern (10) des Zwischenstückes (6) verzahnt ist. 4. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Züge und Felder des Zwischenstückes (6) derart angeordnet sind, daß sie unmittelbar an die Einbaubasis (7) der Einlage (4) anschließen. 5. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Züge und Felder des Zwischenstückes (6) radial, d. h. in einer durch die Achse des Zwischenstückes gehenden Ebene verlaufen. 6. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Züge und Felder des Zwischenstückes (6) in gleichsinnig zur Geschoßdrallrichtung verlaufender Richtung angeordnet sind. 7. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Züge und Felder des Zwischenstückes (6) in entgegengesetzt zur Geschoßdrallrichtung verlaufender Richtung angeordnet sind. 8. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 7, dadurch -ekennzeichnet, daß das düsenartige Ende des Zwischenstückes (6) in einen Zylinder (12) mit glatter Oberfläche übergeht. 9. Hohlladungsgeschoß nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (6) aus einem Stahl mit hohen Dehnungseigen-ZD schaften gefertigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften-. Französische Patentschriften Nr. 1088 621, 71914; Zusatzzurfranzösi,schenPatentschriftNr. 1206 606; belgische Patentschrift Nr. 545 871; britische Patentschrift Nr. 578 771; USA.-Patentschriften Nr. 2 981188, 2 672 094.