DE2439304A1

DE2439304A1 - Geschoss, insbesondere panzerbrechendes geschoss

Info

Publication number: DE2439304A1
Application number: DE2439304A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Current assignee: Mauser Werke Oberndorf GmbH
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1983-06-30
Also published as: FR2479971B1; NO752736L; NL182981C; BE832444A; NL7509680A; NO144981C; NO144981B; DE2439304C2; IT1059524B; GB1605020A; FR2479971A1; NL182981B

Description

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Karlsruhe, 13. August 1974 S- ZPP/H/Rth

INDUStRIE-WERKE KARLSRUHE AUGSBURG Akt i enge sells chaft

^X- 7500 Karlsruhe 1 Gartenstraße 71

Geschoß, insbesondere panzerbrechendes Geschoß

Die Erfindung betrifft ein Geschoß, insbesondere ein aus Maschinenkanonen abzuschießendes panzerbrechendes Geschoß, mit einem in der Geschoßkörper-Längsachse zentrierten Hartkern, dessen Kopf mit einer ballistischen Haube abge- . " deckt und dessen Heck ggf. mit einer Ausnehmung, Bohrung od. dgl. versehen ist, und mit einem Brandwirkung hervorrufenden Stoff.

Die Wahl der richtigen Munitionsart hängt weitgehend von ihrem Verwendungszweck ab. Für Maschinenkanonen, also Waffen mit einem Kaliber von 15,24 mm (= 0,6 Zoll) an aufwärts,

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ist das Angebot an Patronenmunition relativ eng begrenzt, da außer dem Verwendungszweck auch andere Einflußgrößen, wie etwa einheitliche Form der Patronen, leichte Zuführbarkeit zum Verschlußmechanismus usw., eine nicht unerhebliche Rolle spielen.

Nennenswerte Patronenmunition für Maschinenkanonen sind Sprengbrandgeschosse, Minengeschosse, Wuchtgeschosse sowie Ubungs- und ZerfalJLgeschosse. Soweit erforderlich, lassen sich derartige Geschosse auch mit Leuchtspursätzen versehen.

Wie auch der in der DT-PS 1 240 760 enthaltene und noch zu erörternde Vorschlag für ein panzerbrechendes Brandgeschoß erkennen läßt, bestehen auch in diese Richtung weisende Munitionsbedürfnisse. Diese Bedürfnisse schließen bei panzerbrechender Munition zugleich auch die Tendenz zur Steigerung der Treffgenauigkeit wie auch die Erhöhung und Verbesserung der Durchschlagsleistung, insbesondere bei flachen Auftreffwinkeln und bei Schottenpanzerung der Ziele, ein.

Das in der DT-PS 1 240 760 vorgeschlagene Panzerbrandgeschoß weist im wesentlichen einen mit Brandmasse gefüllten Panzerdurchschlagskern auf, welcher zugleich den Geschoßkörper bildet. Dieser Kern ist nach vorn mit einer ballistischen Haube versehen, welche ebenfalls, zumindest teilweise, mit

Brandmasse gefüllt ist. Ein im Kern koaxial zur Geschoßlängsachse angeordneter Kanal verbindet die beiden Brandmassen miteinander. Hierdurch soll verhindert werden, daß beim Aufschlag des Geschosses auf eine Panzerplatte die zweite, hinter dem Durchschlagskern angeordnete Brandmasse seitlich abspritzt und damit das Ziel hinter der Panzerplatte nicht mehr oder nur in unzureichendem Ausmaß erreicht.

Ist es schon problematisch und kostenaufwendig, den erwähnten Kanal in relativ hartes Material zu bohren, so ist auch das Laborieren eines derartigen Geschosses selbst umständlich und zeitraubend, da in jedem Falle höchste Sorgfalt beim Einbringen der beiden Brandsätze in Haube und Kern sowie auch bei jdessen Verschließen mittels eingeklebtem oder eingebördeltem Boden bzw. Deckel erforderlich ist.

Wie sich bereits aus dem Vorstehenden ergibt, sind der Anwendbarkeit derartiger Brandsätze, nicht zuletzt auch aus volumetrisehen Gründen, relativ enge Grenzen gesetzt. Gleiches gilt auch für die in konventioneller Brandmunition verwendeten Brandsätze aus Oxydatoren mit Aluminium, Magnesium, solchen aus Eisenoxid und Aluminiumpulver (Thermitsätze) oder aber aus Phosphor.

Hier setzt nun das Wesen der vorliegenden Erfindung ein: Diese hat sich die Aufgabe gestellt, ein panzerbrechendes Geschoß mit Brandsatz zu schaffen, welches nicht nur einfach im Aufbau und ungefährlich in der Laborierung ist, sondern vor allem auch neben der Steigerung der Treffgenauigkeit und Erhöhung der Durchschlagsleistung eine große Brandwirkung im Ziel gewährleistet.

Nach dem Willen der vorgeschlagenen Erfindung wird diese Aufgabe im Prinzip dadurch gelöst, daß der die Brandwirkung hervorrufende und im wesentlichen aus Zirkonium und/oder Zirkonium-Schwamm bestehende Stoff wahlweise im Kernheck oder in der ballistischen Haube angeordnet ist und/oder diese selbst bildet.

Ausgehend von diesem die Erfindung tragenden Grundgedanken, sieht die vorgeschlagene Erfindung eine Reihe von Anwendungs-Varianten vor:

Eine erste dieser Varianten besteht darin, daß in der ballistischen, aus Metall, etwa Leichtmetall, bestehenden Haube ein aus massivem Zirkonium bestehender Körper angeordnet ist.

In der ballistischen, aus Metall, etwa Leichtmetall, bestehenden Haube ist einem anderen Erfindungsmerkmal zufolge ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper angeordnet.

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Nach einem weiteren Merkmal ist in Anwendung des schon oben erwähnten Grundgedankens erfindungsgemäß vorgesehen, daß die ballistische Haube selbst aus Zirkonium besteht und in ihr ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper angeordnet ist.

Dieser letztgenannte Erfindungsgedanke läßt sich auch dahingehend variieren, daß die ballistische Haube aus Zirkonium besteht und mit einer Ausnehmung in ihrem Inneren versehen ist.

Das Erfindungsprinzip gestattet es auch ohne weiteres, das brandauslösende Zirkonium an anderer Stelle als an bzw. in der Geschoßspitze anzuordnen: So ist es nach der Erfindung durchaus möglich, daß die im Heck des Hartbzw. Schwermetallkernes angeordnete Ausnehmung, Bohrung od. dgl. der Aufnahme eines massiven, der Form der Ausnehmung angepaßten Zirkonium-Kernes oder aber - nach einer Erfindungs-Variante - der Aufnahme eines aus Zirkonium-Schwamm bestehenden Kernes dient.

Die vorgeschlagene Erfindung erschöpft sich keineswegs allein schon in der Anordnung wie auch in der Geometrie des der Brandbildung dienenden Zirkoniums. Sie nimmt demhingegen auch erfinderischen Bedacht auf die dem Befestigen bzw. Verbinden der ballistischen Haube auf (mit)

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dem Geschoßkörper dienende Ausbildung: So sieht die Erfindung hier vor, daß die dem Kopf des Kernes benachbarte Wandung der ballistischen Haube unter Verringerung ihres Durchmessers zylindrisch ausgebildet und im weiteren Bereich des Kopfes sowie unter weiterer Durchmesser-Verringerung!dessen Form angepaßt ist.

In weiterer sinnvoller Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sowohl die dem Kopf des Kernes benachbarte zylindrische Wandung als auch die der weiteren Kopfform angepaßte Wandung gewindelos ausgebildet ist.

Abgerundet und vervollkommnet wird die vorgeschlagene Hauben-Ausbildungsweise schließlich auch noch dadurch, daß die ballistische Haube mit dem Bereich ihrer im Durchmesser verringerten Wandungen unter Vorspannung in den zwischen Kopf und Geschoßkörper gebildeten korrespondierenden Ringraum eingepreßt ist.

Mit der Anwendung zirkoniumbestückter Geschosse geht eine'

i Reihe beträchtlicher Vorteile- einher: /'

Wie Versuche gezeigt haben, wird durch die Verwendung von Zirkonium in panzerbrechender Munition, vor allem gegen Ziele im Luft-Luft- und Luft-Boden-Einsatz, ohne

besonderen Aufwand an üblicherweise erforderlichen Brandsätzen und ohne nennenswerte konstruktive Änderung der Hartkern- bzw. Schwermetall-Geschosse eine zusätzliche Brandwirkung und neben dieser eine relativ große Tiefenwirkung durch Hartkernsplitter in Verbindung mit eindringendem Zirkon erreicht. Die sog. "kill propability" erhöht sich hierbei um etwa 15 ··· 20 %. Bei Anwendung zirkoniumbestückter Munition wird außer der Wirkung beim Durchschlagen von Panzerplatten vor allem die Wirkung gegen brennbare Flüssigkeiten, wie etwa Kerosin, Dieselkraftstoff u.a., nach dem Durchschlagen¹ von Flugzeugtanks, Panzerplatten usw. spürbar gesteigert. Durch Ausnutzen der dem Zirkonium innewohnenden Schmierwirkung wird das Durchschlagen z.B. von Panzerplatten erleichtert, weil sich hierbei ein eutektisches Gemisch aus Eisen und Zirkonium bildet, was den Übergang des Panzermaterials vom festen in den flüssigen Zustand nicht unerheblich fördert.

Eine bekannte und insoweit auch unerläßliche Mindestforderung, die an ein Metall mit guter Brandwirkung zu stellen ist, besteht im Freiwerden einer relativ großen Wärmemenge bei der Oxidbildung. Die Brandwirkung ist dabei umso größer, je größer diese Wärmemenge ist. Zirkonium erfüllt diese Forderungen in idealer Weise.

- JSi - .

Um die Verbrennung einzuleiten, muß die Oberflächentemperatur des Zirkoniums auf Selbstentzündungstemperatur gebracht werden. Die dazu erforderliche Wärmemenge liefert bei einem zirkoniumbestückten Geschoß zunächst dessen Auftreffenergie beim Aufschlag im Ziel. Das Zirkonium wird beim Aufschlag zudem in kleine und kleinste Stücke zerkleinert. Die Bruchflächen der hierbei entstehenden Teilchen oxidieren sehr schnell und liefern so eine zusätzliche Wärmemenge. Die Oberflächentemperatur des Zirkoniums hängt vom Verhältnis Oberfläche: Volumen ab. D. h., kleine Teilchen haben, bezogen auf das Volumen, eine große Oberfläche; sie werden durch eine bestimmte Wärmemenge stärker erwärmt als Teilchen mit größerem Volumen. Sie entwickeln daher eine bessere Brandwirkung.

Selbstverständlich erschöpfen sich die Vorteile zirkoniumbestückter Geschosse nicht allein schon im Vorstehenden:

Zirkonium läßt sich relativ leicht mit konventionellen Methoden bearbeiten, es ist zudem völlig ungiftig und mit Sprengstoff, Pulver usw. chemisch verträglich. Abgesehen davon, daß sich zirkoniumbestückte Munition überaus lange Zeit lagern läßt, sind auch die Kosten, welche durch zusätzliches Material für die ballistischen Hauben aus Zirkonium bzw. aus Zirkonium-Schwamm wie auch die Kosten,

welche durch die in die Hauben einzupressende Körper entstehen, relativ niedrig. Sie liegen in der Größenordnung von wenigen Pfennigen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und im folgenden entsprechend beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Hartkern- bzw. Schwermetall-Geschoß im Vertikalschnitt mit einem aus Zirkbnium-Schwamm bestehenden, in eine ballistische Haube üblichen Werkstoffs, etwa Leichtmetall, eingepreßten Kern,

Fig. 2 ein Geschoß entsprechend Fig. 1, jedoch mit einem massiven Zirkonium-Kern im Inneren der ballistischen Haube,

Fig. 3 ein Geschoß im Vertikalschnitt, dessen ballistische Haube aus Zirkonium besteht,

Fig. 4 ein Geschoß entsprechend Fig. 3, bei welchem jedoch im Inneren der aus Zirkonium bestehenden Haube zusätzlich noch ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper eingepreßt ist, und schließlich

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Pig. 5 ein Geschoß im Vertikalschnitt mit einer ballistischen Haube üblichen Werkstoffs, etwa Leichtmetall, und einem im Heck des Kernes angeordneten Zirkonium-Körper .

Bevor im folgenden anhand der Zeichnungen der Aufbau der einzelnen panzerbrechenden Geschosse beschrieben wird, ist es vor allem wegen der relativen Unbekanntheit angebracht, einige chemische, physikalische und technologische

Daten von Zirkonium zu nennen:

Bei Zirkonium - chemisches Zeichen: Zr - handelt es sich um ein stahlgraues bis silberweißes Metall mit einem Artgewicht vontf. - 6,5· In der Natur kommt Zirkonium als Mineral (Zirkonium-Silikat) und als Zirkonium-Erde bzw. -Sand (ZrOg) vor. Die Ordnungszahl im Periodensystem ist 40, das Atomgewicht 91,22. Während ^K - Zirkonium seiner Struktur nach hexagonal ist, ist *f - Zirkonium kubischraumzentriert. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 1850° C, der Siedepunkt bei 3577° C. Die Dichte beträgt bei 20° C 6,49 g/cm^, das E-Modul 9,5 . 10-* kp/cm² und die Zugfestigkeit 35 kp/mm . In seiner technischen Konfiguration tritt Zirkonium und dessejn Legierungen als Puder, Barren, Rohre, Bänder, Folien und Stangen wie auch in Gestalt von Blechen in Erscheinung. In der Pyrotechnik wird gepreßter

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Zirkoniura-Schwamm unterschiedlicher Festigkeit und mit oder ohne Magnesium-Einlagerungen ebenso benutzt wie hydriertes Zirkonium.

Die in den Figuren 1 bis 5 jeweils im Vertikalschnitt dargestellten Geschosse haben untereinander den prinzipiell gleichen Aufbau, so daß im folgenden für übereinstimmende Teile stets dieselben Bezugszeichen verwendet werden:

In dem in an sich bekannter Weise aus'Stahl .od. dgl. bestehenden Geschoßkörper 1 ist koaxial zu dessen Längsachse ein Kern 2, etwa aus Wolfram od. dgl., rotationssymmetrisch zentriert gelagert. Nahe seinem Heck ist jedes Geschoß mit einem Führungsband 3 sowie mit einer ringförmigen Ausnehmung, Rille od. dgl. 1a versehen. Diese dient dem Sichern der - nicht dargestellten und mittels Preßsitz verbundenen - Treibladungshülse, welche mit ihrem Hülsenmund in die Ausnehmung eingerollt oder eingewürgt ist.

Der Geschoßkörper 1 ist nach vorn, und zwar in Höhe des Kernkopfes 2a, mit einer ballistischen Haube 4 versehen.

Aus Gründen einfacherer und billigerer Fertigung kann zu Befestigungs- bzw. Verbindungszwecken zwischen Geschoß-

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körper 1 und Haube 4 auf jegliches Gewinde verzichtet werden. Durch die Ausbildung mit einer zylindrischen Ausnehmung 4a läßt sich die Haube 4 bei der Geschoßmontage in eine korrespondierende Ausnehmung 1b im Geschoßkörper 1 unter gewisser Vorspannung einrasten, so daß ein überaus fester Sitz der Haube 4 auf bzw. in dem Geschoßkörper 1 gewährleistet ist. Da das Innere der Haube zugleich auch mit der Form des Kern-Kopfes korrespondiert, erhält dieser hierdurch zugleich noch nach vorn eine Zentrierung und Fixierung.

Zum Realisieren des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips ist in Fig. 1 in den¹ Hohlraum der ballistischen Haube 4 ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper 5 eingepreßt. Die Haube 4 besteht in diesem Falle aus Metall, etwa Leichtmetall.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1. Jedoch ist hier anstelle eines Körpers 5 aus Zirkonium-Schwamm ein solcher 5a aus massivem Zirkonium eingepreßt.

Entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Haube 4 hier aus massivem Zirkonium 5a. Aus ballistischen wie auch aus Gründen der Massenverteilung kann die Haube 4 innen hohl sein.

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Liegen indes besondere Erfordernisse, wie etwa große Branderzeugung, vor, läßt sich die ballistische Haube 4 entsprechend Fig. 4 auch derart ausbilden, daß sie selbst aus massivem Zirkonium besteht, währenddessen in ihr < Inneres ein Körper 5 aus Zirkonium-Schwamm eingepreßt ist.

In der AusfUhrungsform nach Fig. 5 besteht die Haube 4 wiederum aus üblichem Metall, wie etwa Leichtmetall. Der die Brandwirkung hervorrufende Körper 5 aus Zirkonium-Schwamm ist im Gegensatz zu den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 hier koaxial und zentrisch im Heck 2b des Kernes 2 angeordnet.

Unter Anwendung des Erfindungsprinzips sind durchaus auch noch weitere, nicht dargestellte Ausführungsformen denkbar So kann beispielsweise anstelle des im Hartkern-Heck 2b angeordneten Körpers 5 aus Zirkonium-Schwamm ein solcher 5a aus massivem Zirkonium Verwendung finden. Ebenso ist es möglich, die Leichtmetallhaube mit einem Körper 5, 5a aus Zirkonium-Schwamm oder aus massivem Zirkonium zu versehen und zusätzlich im Heck Z\ des- Kernes einen Körper 5, 5a aus einem dieser Materialien vorzusehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

"Waffentechnisches Handbuch" der Fa. Rheinmetall GmbH, Düsseldorf, 2. Aufl., 1973, Seiten 67, 488/489;

-Hg-

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Geschoß, insbesondere aus Maschinenkanonen abzuschießendes panzerbrechendes Geschoß, mit einem in der Geschoßkörper-Längsachse zentrierten ! Hart- bzw. Schwermetall-Kern, dessen Kopf mit einer ballistischen Haube abgedeckt und dessen Haube ggf. mit einer Ausnehmung,'Bohrung od. dgl. versehen ist, und mit einem Brandwirkung hervorrufenden Stoff,

dadurch gekennzeichnet,

daß der die Brandwirkung hervorrufende und im wesentlichen aus Zirkonium und/oder Zirkonium-Schwamm bestehende Stoff (5, 5a) wahlweise im Kernheck (2b) oder in der ballistischen Haube (4) angeordnet ist und/oder diese selbst bildet.
2. Geschoß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß in der ballistischen, aus Metall, etwa Leichtmetall, bestehenden Haube (4) ein aus massivem Zirkonium bestehender Körper (5a) angeordnet ist.

« »UV«

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3. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß in der ballistischen, aus Metall, etwa Leichtmetall, bestehenden Haube (4) ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper (5) angeordnet ist.
4. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die ballistische Haube (5a) aus Zirkonium besteht und in ihr !ein aus Zirkonium-Schwamm bestehender Körper (5) angeordnet ist.
5. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die ballistische Haube (5a) aus Zirkonium besteht und mit einer Ausnehmung in ihrem Inneren versehen ist.
6. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Heck (2b) des Hart- bzw. Schwermetall-

Kernes (2) angeordnete Ausnehmung, Bohrung od. dgl. der Aufnahme eines massiven, der Form der Ausnehmung angepaßten Zirkonium-Kernes (5a) dient.
7. Geschoß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die im Heck (2b) des Hart- bzw. Schwermetall-Kernes (2) angeordnete Ausnehmung, Bohrung od. dgl, der Aufnahme eines aus Zirkonium-Schwamm bestehenden, der Form der Ausnehmung angepaßten Kernes (5) dient.
8. Geschoß nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die dem Kopf (2a) des Hart- bzw. Schwermetall-Kernes (2) benachbarte Wandung der ballistischen Haube (4, 5a) unter Verringerung ihres Durchmessers zylindrisch ausgebildet und im weiteren Bereich des Kopfes (2a) sowie unter weiterer Durchmesser-Verringerung dessen Form angepaßt ist.

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9. Geschoß nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß sowohl die dem Kopf (2a) des Kernes (2) benachbarte zylindrische Wandung als auch die der weiteren Kopfform angepaßte Wandung gewindelos ausgebildet sind.
10. Geschoß nach den Ansprüchen 8 und 9» dadurch gekennzeichnet,

daß die ballistische Haube (4, 5a) mit dem Bereich ihrer im Durchmesser verringerten Wandungen unter Vorspannung in den zwischen Kern-Kopf (2a) und Geschoßkörper (1) gebildeten korrespondierenden Ringraum eingepreßt ist.