DE2403417A1

DE2403417A1 - Verbesserte ummantelte munition

Info

Publication number: DE2403417A1
Application number: DE19742403417
Authority: DE
Inventors: Dalton Earl Burkhalter; Albert Henry Peterson
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1973-01-24
Filing date: 1974-01-24
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE2403417B2; GB1415284A; FR2327509A1; DE2403417C3; CA1052179A; CH589837A5; FR2327509B1

Description

Verbesserte ummantelte Munition

Die Erfindung betrifft verfestigte Pulverladungen für ummantelte Munition sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf umman- -telte Geschosse, bei denen das Treibmittel eine poröse verfestigte Pulverladung enthält.

Üblicherweise wird bei ummantelter Munition eine lockere Pulverladung verwendet, die gewöhnlich in Fora von Granu-■ laten oder kleinen Kügelchen vorliegt. Die Ladungsdichte beträgt bei aus Treibmittelgranulaten hergestellten Pulver-

3 ladungen etwa 0,9 g/cm und bei aus Pulverkügelchen her-

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gestellten Ladungen etwa 0,95 g/cm³. Erfindungsgemäa kann die Ladungsdichte von ummantelter Munition betrachtlich erhöht werden, so daft es Möglich wird, das Treibmittelladungsgewicht innerhalb der Patronenhülse und davit die zur Verfügung stehende Ladungsmergie wesentlich*zu erhöhen·

Verfestigte Pulverladungen sind nicht neu, sondern seit vielen Jahren bekannt. Beispielsweise ist aus der US-PS 321 042 eine aus Pulver gebildete Treibmittelladung bekannt, die innerhalb einer zylindrischen Patrone zu eines Kuchen verfestigt ist, wobei der Pulverkuchen eine feste Masse darstellt. Die US-PS 392 922 bezieht sich auf die Pulverladung für ummantelte Munition, bei der die Pulverladung praktisch zu einer festen Masse »it einer zentral verlaufenden konischen oder zylindrischen Höhlung durch die Ladung hindurch zusammengepreßt ist. Die US-PS 846 612 bezieht sich auf Patronen, bei denen die Ladung aus Blättchen oder Streifen von nichtrauchendem Pulver besteht. Aus der US-PS 1 010 430 sind schließlich Patronen alt einer Explosivladung bekannt, bei denen der Hauptteil des Explosivstoffs in Fora eines gegossenen homogenen Festkörpers vorliegt.

Die bei der ummantelten Munition der Erfindung verwendete verfestigte Pulverladung stellt jedoch eine deutliche Verbesserung gegenüber den verfestigten Pulverladungen bei ummantelter Munition, wie sie bisher bekannt sind, dar. Die verfestigte Pulverladung der Erfindung besteht aus verdichteten Granalen von nichtrauchende» Pulver »it einer Vielzahl von Gitterzwischenräumen, die weitgehend einheitlich über die gesamte verdichtete Masse verteilt sind. Die Gitterzwischenräume ι werden durch Verdichten von regellos orientierten, zylindrischen oder kugelförmigen Granalen erhalten. Bei der Herstellung dieser porösen verfestigten

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werden die Oberflächen der Einzelgranalen zunächst erweicht, indem sie Lösungsmitteldämpfen ausgesetzt werden, und danach werden sie zusammengepreßt. Diese verfestigten Pulverladungen haben gegenüber den bisher bekannten den Vorzug, daß sie selbsttragend sind und eine hohe Dichte haben, andererseits aber die günstigen Eigenschaften lockerer Granulatladungen beibehalten, denn bei Zündung brennen sie ebenso gut wie lockere Granulatladungen· Die verfestigte Pulverladung muß porös sein, damit sich nach Zündung die Flamme durch die gesamte Ladung hindurch ausbreiten kann. Es wird angenommen, daß die verfestigte Pulver ladung unter dem Einfluß der Zündung und/oder des Kammerdruckes in Einzelgranalen zerfällt und somit genauso wie eine lockere Granulatladung brennt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert, in der sich gleiche Bezugsziffera auf gleiche Teile beziehen. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer mit lockeren Granalen von nichtrauchendem Pulver gefüllten Patronenhülse des Standes der Technik, und

Fig. 2 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt,

einer Patronenhülse, bei der eine Treibmittelladung mit demselben Gewicht wie dem «on Fig. 1 in die Patronenhülse eingefüllt und verfestigt worden ist.

Fig. 1 zeigt eine Patronenhülse 10, die mit lockeren Granalen von nichtrauchendem Pulver 12 beladen ist. Die Granalen werden innerhalb der Patronenhülse durch die Abdichtung 14 in ihrer Lage gehalten.

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Fig. 2 zeigt eine identische Patronenhülse, die mit einer gewichtsmäßig gleichen Menge an nichtrauchenden Pulvergranalen beladen ist, wobei letztere jedoch verfestigt worden sind. Um die Verfestigung herbeizuführen, werden die Oberflächen der in die Patronenhülse der Fig. 2 eingegebenen Granalen mit dem Dampf eines Lösungsmittel für Nitrocellulose benetzt und dann mit einem Stößel in der Patronenhülse zusammengepreßt. Dadurch wird die Packungsdichte der Treibmittelgranalen erhöht. Der visuelle Vergleich der von den nichtrauchenden Pulvergranalen innerhalb der Patronenhülsen der Fig. 1 und 2 eingenommenen Räume zeigt für Fig. 2 deutlich die verbesserte Packungsdichte und das Volumen, das in der Patronenhülse der Fig. 2 für zusätzliche nichtrauchende Granalen zur Verfügung steht.

Die in der ummantelten Munition der Erfindung eingesetzte verfestigte Treibmittelladung wird vorzugsweise wie folgt hergestellt: Eine gewünschte Menge an nichtrauchenden Pulvergranalen, die in die Patronenhülse eines Geschosses eingebracht werden soll, wird auf Umgebungstemperatur gebracht. Dann werden die nichtrauchenden Pulvergranalen dem Dampf eines Lösungsmittels ausgesetzt, das ein Lösungsmittel für die Nitrocellulosekoraponente der nichtrauchenden Pulvergranalen ist. Die Behandlungszeit der nichtrauchenden Pulvergranalen mit dem Lösungsmitteldampf hängt von Temperatur und Konzentration des Lösungsmitteldampfes und von dem erforderlichen Solvatationsgrad ab. Die nichtrauchenden Pulvergranalen sollten nach der Dampfbehandlung etwa 2 bis etwa 8 Gew.-% Lösungsmittel enthalten. Der Lösungsmitteldampf kann entweder aUein oder zusammen mit einem Verdünmmgsgas, wie Stickstoff, zum Einsatz gelangen. Wenn die Dampfbehandlung der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Stickstoff als Verdünnungsgas erfolgt, wobei der Stickstoff Ait dem Lösungsmittel Aceton gesättigt ist, sind die Bedingungen.vorzugsweise derart, daß der mit Acetondampf gesättigte Stickstoff eine Temperatur von etwa 26,7° C hat und die Behandlungszeit etwa fünf Minuten beträgt. Aceton ist ein Lösungsmittel, das besonders vorteilhaft

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in Dampfform eingesetzt werden kann. Andere verwendbare Lösungsmittel sind Äthylacetat, Butylacetat, Methanol, Methyläthylketon, Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylnitrat u. dgl.

Nachdem die Oberflächen der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmitteldampf benetzt worden sind, werden die Granalen in die Patronenhülse eingebracht und durch beliebige geeignete Mittel, wie z.B. mit einem Stößel, zusammengepreßt. Der Verfestigungsdruck beträgt etwa 35 bis etwa

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352 kg/cm in Abhängigkeit von dem gewünschten Verfestigungsgrad. Bei "geringen Verfestigungsgraden sind höhere Preßdrücke erforderlich, um eine selbsttragende Pulverladung zu erzielen. Der Ausdruck "selbsttragend" bedeutet, daß die verfestigte Pulverladung als einheitliches Ganzes oder im wesentlichen als ein einziges Treibmittelstück vorliegt. Der vorstehend erläuterte Benetzungsprozeß der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmitteldampf, das Einbringen der lösungsmittelbehandelten Granalen in die Patronenhülse und das Zusammenpressen der Ladung werden wiederholt, bis die Patronenhülse in geeigneter Weise mit verfestigtem Treibmittel beladen ist.

Anschluß an das Behandeln der nichtrauchenden Pulvergranalen mit Lösungsmitteldampf und an das Pressen der mit Lösungsmittel benetzten nichtrauchenden Pulvergranalen in die Patronenhülse wird die erhaltene verfestigte Pulverladung wärmebehandelt. Geeignete Behandlungstemperaturen liegen zwischen etwa 38° C bis etwa 66° C, wobei die Behandlungszeit etwa 18 bis 48 Stunden beträgt. Besonders günstig ist eine etwa 24-stündige Wärmebehandlung bei etwa 60° C.

Die Erfindung-wird anhand der nachfolgenden Beispiele im einzelnen erläutert, in denen alle Teile und Prozentsätze Gewichts.teiIe bzw. Gewichtsprozente sind, wenn es nicht anders angegeben ist.

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Beispiele 1 bis 10

Zehn übliche 20-me-Patronenhülsen vom Typ M-102 wurden mit verschiedenen Mengen an solvatierten nichtrauchenden Pulvergranalen gefüllt, die zuvor mit Aceton als Lösungsmittel auf die vorstehend beschriebene Weise behandelt worden waren. Die behandelten Granalen enthielten etwa 4 % Aceton« Diese Granalen wurden innerhalb der Patronenhülse etwa eine Hinute lang unter einem Druck von etwa 70 kg/cm² zusammengepreßt. Das Gewicht der in jede Hülse eingebrachten nichtrauchenden Pulvergranalen ist in der folgenden Tabelle 1 angegeben. Uk den erforderlichen Beladungsgrad zu erreichen, wurden die Granalen in jede Hülse in zwei Anteilen eingegeben, wobei jeder Anteil für sich zusammengepreßt wurde. Auf diese Weise konnte die gewünschte Beladung leicht erreicht werden.

	Nichtrau chendes Pulver (8)	Tabelle 1	Geschoßanfangs geschwindigkeit (m/see)
Bei spiel Nr.	41,342	Karaer- druck Ckg/ca²	1139,9
1	44,29	2730	1217,7
2	45,77	3360	1258,2
3	45,77	3850	1245,1
4	46,36	3430	1253,9
5	46,36	3850	1233,5
6	46,36	3520	1271,6
7	46,36	3850	1250,3
8	46,36	3780	1260,3
9	46,36	3885	1246,6
10	3780

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Die Geschosse der Beispiele 1 bis 10 wurden abgefeuert. Jedes Geschoß weist ein Projektil mit einem Nominalgewicht von 72,64 g auf. Die bei diesen Beispielen für Kammerdruck und Geschoßanfangsgeschwindigkeit gemessenen Werte sind in der vorstehenden Tabelle angegeben. Zum Vergleich wurde eine übliche 20-mm-Patronenhülse vom Typ M-102 in ihrer gesamten Kapazität mit lockerem nichtrauchendem Pulver derselben Zusammensetzung wie bei den Beispielen 1 bis 10 gefüllt. Die vollständig beladene Hülse enthielt 37,23 g Granalen. Das Geschoß wurde abgefeuert, und der gemessene Kammerdruck betrug 3520 kg/cm , während die Geschoßanfangsgeschwindigkeit der Ladung 1146,0 m/sec betrug. Ein Überblick über die in Tabelle 1 angegebenen Abfeuerungswerte für die Geschosse 2 bis 10 zeigt, daß die Gescfaoöanfangsgeschwindigkeit eines erfindungsgemäßen ummantelten Geschosses et«wa 1219,2 m/sec beträgt, wenn die nichtrauchende Pulverladung ein Gewicht von 44,29 bis 46,36 g hat.

Bei der Herstellung der ummantelten Munition der Erfindung können die nichtrauchenden Pulvergranalen auf etwa 65 % ihres Ausgangsvolumens zusammengepreßt werden. Es ist jedoch angebracht, die Granalen nur auf etwa 70 % bis etwa 75 % ihres Ausgangsvolumens zusammenzupressen. Wenn dieGranalen auf mehr als etwa 65 % ihres Ausgangsvolumens zusammengepreßt werden, kann innerhalb der verfestigten Ladung leicht die Porosität zu gering sein, um Zerfall und Verbrennen wie bei lockeren nichtrauchenden Pulvergranalen vonstattengehen zu lassen. Dies ist aber erforderlich, wenn man eine einheitliche ballistische Kurve erhalten will.

Der hier verwendete Ausdruck" nichtrauchende Pulvergranalen" bedeutet Treibmittelgranalen auf Einfach-, Zweifach- oder Dreifachbasis. Der Ausdruck "Patrone¹* umfaßt Patronenhülsen aus Metall, Kunststoff oder caus brennbarem Material.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

. Ummantelte Munition, wobei das Geschoß aus einem Projektil und einer Patronenhülse mit einer inneren Aushöhlung zur Aufnahme einer Treibmittelladung besteht und wobei die Treibmittelladung innerhalb der Aushöhlung der Patronenhülse gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelladung in dem ummantelten Geschoß eine selbsttragende, verfestigte poröse Treibmittelladung aus regellos verdichteten nichtrauchenden Pulvergranalen mit einer Vielzahl von Gitterzwischenräumen ist, welche weitgehend einheitlich über die gesamte Treibmittelladung verteilt sind, wobei die nichtrauchenden Pulvergranalen auf etwa 65 % ihres Ausgangsvolumens verfestigt sind.
2. Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelgranalen auf etwa 70 bis 75 % ihres Ausgangsvolumens zusammengepreßt sind.
3. Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patronenhülse aus Metall besteht.
4. Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patronenhülse aus brennbarem Material besteht.
5. Munition nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtrauchenden Pulvergranalen vom Einfachbasistyp sind.
6. Munition nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtrauchenden Pulvergranalen vom Zweifachbasistyp sind.

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7. Munition nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelgranalen vom Dreilachbasistyp sind.

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