DE1911067A1

DE1911067A1 - Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des Abgangsfehler- winkels eines Geschosses

Info

Publication number: DE1911067A1
Application number: DE19691911067
Authority: DE
Inventors: Peter Bettermann; Wolf Dipl-Phys Dr Manfred; Heinz Reuschel
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE1911067B2; SE390210B; GB1294242A; US3732778A; BE746713A; NL7001049A; FR2037616A5

Description

[HEINMETALL GMBH ' Düsseldorf, den 3. März I969

Akte 471

Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des Abgangsfehlerwinkels eines Geschosses.'

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des Abgangsfehlerwinkels eines Geschosses. Beim Schießen aus einem unter einem bestimmten Visierwinkel eingerichteten Waffenrohr zeigt sich im allgemeinen, daß das Geschoß im Augenblick des Mündungsdurchganges unter ä

einem anderen Winkel als eingerichtet seine Plugbahn beginnt. Der Winkelunterschied zwischen Visierwinkel und Geschoßabgangswinkel ist allgemein seit langem unter dem Begriff Abgangsfehlerwinkel bekannt. Der Grund zu dieser Winkeländerung liegt darin, daß das Geschützrohr während des Geschoßdurchganges Schwingungen ausführt, welche dem Waffenrohr im Augenblick des Geschoßaustritts eine andere Stellung und eine bestimmte Quergeschwindigkeit in Richtung der Auslenkung und senkrecht zur Rohr- bzw. Seelenachse verleihen.

Es wurde erkannt, daß der Hauptanteil des Abgangsfehlerwinkels einwandfrei gerichteter Rohre von Kanonen, insbesondere von Geschützen, Haubitzen und Mörsern, d. h. die Abweichung zwischen Ziel und Treffpunkt, von hochfrequenten Biegeschwingungen des Waffenrohres herrühren, die dem Geschoß voraneilen. Dadurch verläßt das Geschoß - abgesehen von Störungen anderer Art - die ftohrmündung unter einem von der Zielrichtung bzw. Erhöhung um ein Geringes abweichenden Biegewinkel.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen sich aus mehreren Faktoren aufbauenden Abgangsfehlerwinkel - an dessen Zustandekommen die Rohrbiegeschwingungen den größten Anteil haben - zu verringern, mit dem Ziel, eine größere Treffgenauigkeit zu erzielen.

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Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten bezüglich des Schwingungsverhaltens von konischen, einseitig eingespannten Stäben, die am eingespannten Ende senkrecht zur Seelenachse hochfrequent erregt werden, kann gefolgert werden, daß auch das Waffenrohr in der Nähe des freien Endes (also in der Nähe der Rohrmündung) am stärksten belastet wird. Je nach der Ordnung der angeregten Biegeschwingungen können auch mehrere derartiger Belastungsexirrema auftreten, die jedoch stets im vorderen Bereich des Rohres, also in der Nähe der Rohrmündung liegen.

Ausgehend von dieser Erkenntnis besteht die Lösung der Erfindung darin, daß das Waffenrohr im vorderen Längenbereich mindestens eine BLegeschwingungen dämpfende Versteifung aufweist. Durch Erhöhung der Biegesteifigkeit, die durch

B (x) = E. J (x)
m i. t

E Elastizitätsmodul

J (x) Flächen trägheitsmoment pro Längeneinheit definiert ist, kann die Belastung und damit der Rohrmün- -lungswLiikel entscheidend verringert werden. Dies geschieht durch Erhöhung der Größe J (x), die durch

J (x) = 7Γ Λ (R*(x) - r")-

gegeben ist, wobei R und r die Halbmesser deκ Geschützrohres im Bereich der jeweiligen Belastung bedeuten.

Vorteilhaft ist die Versteifung in der Nähe der Mündung angeordnet und besteht aus. einem rotationssymmetrischen, das Flächenträgheitsmoment des Rohres in diesem Bereich vergrößernden Körper. Die beim Abschuß im Rohr angeregten Schwingungen werden hierdurch, noch bevor das Geschoß das Rohr verlassen hat, gedämpft und auf diese Weise der Abgangsfehler verringert.

Je nach Art des Waffenrohres kann die Versteifung aus einex· Ringwulst der Rohrwandung mit entsprechender

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Jüimensionierung bestehen oder aus einem Metallringstück, das durch Aufziehen auf das Rohr und Aufschrumpfen mit diesem verbunden ist. Zur Erzielung der erwünschten Wirkung ist es wichtig, daß die Verbindung zwischen Versteifung und Waffenrohr sehr innig ist, d. h. ein bloßes Aufschrauben des Versteifungskörpers auf das Waffenrohr würde eine geringere Wirkung haben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Mit 1 ist ein sich zur Mündung 2 hin konisch verjüngendes Geschützrohr bezeichnet. Das Geschützrohr ist mit den Schildzapfen 3 in der nicht dargestellten Wiege gelagert, " und wird bei der schwingungstechnischen Berechnung als an dieser Stelle eingespannt betrachtet. Mit S ist ein Biegeschwingungsdiagramm bezeichnet, entsprechend den beim Abschuß im Rohr angeregten Biegeschwingungen.

Das Flächenträgheitsmoment pro Längeneinheit -T (x) und damit die Biegesteifigkeit B ^x) des Geschützrohres können, wie aus der vorstehenden Formel zu entnehmen ist, nur durch Vergrößerung von R (x) erhöht werden. Da die Belastungsextrema - wie aufgezeigt - stets im vorderen Rohrdrittel, d. h. in Mündungsnähe auftreten, ist das Rohr in diesem Bereich mit einem rotationssymmetrischen, das Flächenträgheitsmoment vergrößernden Körper (Metallringstück) k versehen. Der Körper k ist auf das Rohr aufgezogen und aufgeschrumpft, so daß eine sehr innige und starre Verbindung mit der Rohrwandung erzielt wird, d. h. als wenn Rohrwaxiduxi»; und Versteifungskörper aus einem Stück bestehen. Eine solche Ausbildung, bei der der Versteifungskörper aus einer Ringwulst der Hohrwandung besteht, wäre daher besonders vorteilhalt. Der Körper k bildet auf diese Weise eine Versteifung des Geschützrohres, welche die durch den Abschuß angeregten Biegeschwingungen wirkungsvoll zu dämpfen vermag.

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1911 Q 6,7

Die experimentellen Untersuchungen mit derartigen Versteifungen ergaben eine Verringerung des Abgangsfehlerwinkels um 7 ο fo. _ ; .

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Claims

Rheinmetall GMBH Düsseldorf, den 3. März 19J?9 ,, ~ ~ n Patentansprüche

1.) Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des

Abgangsfehlerwinkels eines Geschosses, dadurch gekennzeichnet, daß das Waffenrohr im
vorderen Längenbereich mindestens eine Biegeschwingungen dämpfende Versteifung aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch
gekennzeichne t , daß die Versteifung in der Nähe der Mündung angeordnet ist und aus einem
rotationssyinmetrisehen, das Flächenträgheitsmoment des Rohres in diesem Bereich vergrößernden Körper besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß die Versteifung aus einer Ringwulst der Rohrwandung besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß die Versteifung aus einem Metallringstück besteht, das durch Aufziehen auf das Rohr und Aufschrumpfen mit diesem verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichne t , daß die Versteifung aus mehreren, in bestimmten Abständen, im Bereich der auftretenden Belastungsextrema angeordneten Ringen oder
Wulsten besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

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