DE2458877C2 - Combustible protective cover against thermal influences for projectile propellants for automatic weapons - Google Patents
Combustible protective cover against thermal influences for projectile propellants for automatic weaponsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft verbrennbare Schutzhüllen gegen thermische Einflüsse für Geschoßtreibladungen für automatische Waffen auf der Grundlage eines Polyurethanschaumes.The invention relates to combustible protective covers against thermal influences for propellant projectile charges for automatic weapons based on a polyurethane foam.
Verbrennbare Patronenhülsen auf der Grundlage eines Kunstharzschaumes, u. a. auf der Grundlage von Polyurethanschaum sind aus der DE-AS 2136 750 bekannt deren Verbrennbarkeit und vor allem mechanische Widerstandsfähigkeit in automatischen Waffen den so praktischen Anforderungen nicht immer genügt.Combustible cartridge cases based on a synthetic resin foam, inter alia. based on Polyurethane foam are from DE-AS 2136 750 known their combustibility and, above all, mechanical resistance in automatic weapons practical requirements are not always sufficient.
Aufgabe der Erfindung sind deshalb verbrennbare Schutzhüllen, die eine bessere, d.h. raschere und vollständigere Verbrennbarkeit aufweisen und deren bessere mechanische Festigkeit es erlaubt, vollständige ss Schutzhüllen ohne metallisches Bodenteil oder andere mechanische Verstärkungen herzustellen.The object of the invention are therefore combustible protective covers, which are better, i.e. faster and have more complete combustibility and their better mechanical strength allows complete ss Manufacture protective covers without a metallic base or other mechanical reinforcements.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schutzhülle ausschließlich aus Polyurethanschaum besteht, der bis zu 80% eines oder mehrerer μ Sekundärsprengstoffe mit guter Sauerstoffbilanz und Schmelzpunkten von mehr als 2ÖÖ5C enthalt und daß die Schutzhülle eine Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cm3 aufweist.This object is achieved according to the invention in that the protective cover consists exclusively of polyurethane foam, which contains up to 80% of one or more μ secondary explosives with a good oxygen balance and melting points of more than 2ÖÖ 5 C and that the protective cover has a density of 0.4 to 1, 2 g / cm 3 .
Aus der US-PS 32 57 948 sind Hülsen für Artilleriegeschösse bekannt, die aus einem wärmehärtbaren Harz, u. ;i. aus Polyurethanschaum, mil zellförmiger Struktur besiL'hen. Diese Hülsen weisen den Nachteil auf, daß sieFrom US-PS 32 57 948 sleeves for artillery shells are known, which are made of a thermosetting resin, u.; i. Made of polyurethane foam, with a cellular structure besiL'hen. These sleeves have the disadvantage that they nicht vollständig verbrennen und deshalb nur für großkalibrige Geschosse geeignet sind.do not burn completely and are therefore only suitable for large-caliber projectiles.
Aus der US-PS 37 30 094 sind Schutzbeschichtungen für ungeschützte Hülsen bzw. Treibstoffpreßlinge bekannt, die aus einem temperaturbeständigen Sprengstoff, vorzugsweise organischen Stickstoffverbindungen und einem organischen Bindemittel, bestehen. Diese Schutzschichten weisen keine Schaumstruktur auf und zeigen eine nicht ausreichende mechanische FestigkeitFrom US-PS 37 30 094 protective coatings for unprotected sleeves or fuel pellets are known to be made from a temperature-resistant explosive, preferably organic nitrogen compounds and an organic binder. These protective layers do not have a foam structure and show insufficient mechanical strength
Hülsenlose Munition besteht in der Regel am einem kompakten Körper, der aus gepreßten und/oder verklebten Pulverelementen besteht Bei Verwendung dieser beiden Arten von Treibladungen in großkalibrigen Waffen mit geringer Schußkadenz, bei denen an den Wandungen der Verbrennungskammer keine bleibenden extrem hohen Temperaturen auftreten, genügt als Wärmeisolation im allgemeinen eine Lackschicht die gleichzeitig die Aufgabe hat die Pulverladung gegen Feuchtigkeit zu schützen.Caseless ammunition usually consists of one compact body consisting of pressed and / or glued powder elements When in use of these two types of propellant charges in large-caliber weapons with low rate of fire, in which at the Walls of the combustion chamber no permanent extremely high temperatures occur, is sufficient than Thermal insulation generally a layer of varnish which at the same time has the task of counteracting the powder charge To protect moisture.
Beim Verschuß dieser Munition in einer automatischen Waffe mit hoher Schußkadenz treten an den Wandungen der Verbrennungskammer Temperaturen von 3000C und mehr auf. Um eine unkontrollierte Entzündung der Treibladung zu verhindern, muß die brennbare Hülse, bzw. der Pulverpreßling mit einer Schutzhülle versehen werden, die diese so isoliert daß z. B. bei Versagen des Zünders genügend Zeit vorhanden ist um die Munition aus der Verbrennungskammer zu entfernen. Als grundsätzliche Bedingung für die Schutzhülle gilt daß sie vollkommen und möglichst raucharm verbrenntWhen Verschuß this ammunition into an automatic weapon with a high shot cadence temperatures occur on the walls of the combustion chamber of 300 0 C and more. In order to prevent uncontrolled ignition of the propellant charge, the flammable sleeve or the powder compact must be provided with a protective cover that isolates it so that, for. B. if the fuse fails, there is enough time to remove the ammunition from the combustion chamber. The basic condition for the protective cover is that it burns completely and with as little smoke as possible
Versuche mit ungeschützten Hülsen bzw. Treibstoffpreßlingen haben gezeigt daß bei Verwendung von Nitrozellulose bzw. Nitrozellulose-Nitroglycerinmassen bei 215"C die Zersetzung nach etwa 120 see einsetzt Durch Erhöhung der Temperatur auf 2500C beginnt die Zersetzung nach etwa 20 see und bei 3000C nach 2 see Diese Zeit würde nicht ausreichen, die Waffe zu entladen.Experiments with unprotected sleeves or Treibstoffpreßlingen have shown that the use of nitrocellulose or nitrocellulose-nitroglycerine masses at 215 "C decomposition after about 120 lake used by increasing the temperature to 250 0 C, the decomposition starts after about 20 see and at 300 0 C after 2 see this time would not be sufficient to unload the weapon.
Durch die vorliegende Erfindung kann die Verweilzeit der Pulverladung bei 300"C in der Verbrennungskammer um das 15- bis 30fache erhöht und gleichzeitig eine bessere mechanische Festigkeit erreicht werden. Die erfindungsgemäßen Schutzhüllen bestehen ausschließlich aus Polyurethanschaum, der bis zu 80% eines oder mehrerer Sekundärsprengstoffe mit guter Sauerstoffbilanz und Schmelzpunkten von mehr als 200° C enthält und weisen eine Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cm5 auf.With the present invention, the residence time of the powder charge at 300 "C in the combustion chamber can be increased by 15 to 30 times and at the same time better mechanical strength can be achieved. The protective covers according to the invention consist exclusively of polyurethane foam, which contains up to 80% of one or more secondary explosives contains a good oxygen balance and melting points of more than 200 ° C and has a density of 0.4 to 1.2 g / cm 5 .
Vorzugsweise werden mit Kohlensäure geschäumte Polyurethane verwendet und zur Verbesserung der Sauerstoffbilanz in begrenzten Mengen (zur Vermeidung von Rauchbildung) anorganische Sauerstoffträger in die Schutzschicht eingearbeitet Bei Verwendung von Kaliumnitrat wird gleichzeitig eine Mündungsfeuerdämpfung erzieltPreferably, carbonated foamed polyurethanes are used and to improve the Oxygen balance in limited quantities (to avoid smoke formation) inorganic oxygen carriers incorporated into the protective layer. When using potassium nitrate, muzzle flash is achieved at the same time
Die Schaumhülle kann in gleichmäßiger Dicke von 03 bis 2,0 mm mit einer Dichte von 0,4 bis 1,2 g/cmJ je nach Anteil am Sekundärsprengstoff aufgetragen werden, sie kann aber auch mit 6 bis 8 Rippen versehen sein, die eine Dicke bis zu 2,0 mm haben können.The foam cover can be applied in a uniform thickness of 03 to 2.0 mm with a density of 0.4 to 1.2 g / cm J depending on the proportion of the secondary explosive, but it can also be provided with 6 to 8 ribs, the one Can have a thickness of up to 2.0 mm.
Das Verschäumen erfolgt in Formen, die entsprechend der gewünschten Oberflächenstruktur ausgearbeitet sind. Die Schaumschicht kann nachträglich auf die verbrennbare Hülse bzw. den Pulverpreöling aufgebracht werden, sie kann aber auch vorher hergestellt und die Hülse oder der Pressling eingearbeitet werden.The foaming takes place in molds that are worked out according to the desired surface structure. The foam layer can subsequently be applied to the Combustible sleeve or the powder pre-oil can be applied, but it can also be produced beforehand and incorporating the sleeve or pellet.
Erfindungsgemäß werden als Sekundärsprengstoffe vorzugsweise Nitroguanidin. Ammoniumpikrat, rlexa-According to the invention, nitroguanidine is preferably used as the secondary explosive. Ammonium picrate, rlexa-
nitroosanilide, TriniiiJüiaminobeiuc!, Oktogen und Hexanitrostilben verwendet.nitroosanilide, TriniiiJüiaminobeiuc !, Octogen and Hexanitrostilbene used.
SchutzhülleProtective cover
Polyure'hanschaum
Oktogen
Schaumdichte
Schaumdicke, gleichmäßig
Verweilzeit bei 3000C bis
zur Zersetzung:Polyurethane foam
Octogen
Foam density
Foam thickness, evenly
Residence time at 300 0 C to
for decomposition:
SchutzhülleProtective cover
PolyurethanschaumPolyurethane foam
HexonitrostilbenHexonitrostilbene
KaliumnitratPotassium nitrate
SchaumdichteFoam density
Schaumdicke,Foam thickness,
ari den Rippenari the ribs
zwischen den Rippen
Verweilzeit bei 3000C bis
zur Zersetzung:between the ribs
Residence time at 300 0 C to
for decomposition:
40% 60%40% 60%
0,6 g/cm3 0.6 g / cm 3
0,5 mm0.5 mm
35 Sekunden35 seconds
30% 60% 10% 0,8 g/cm3 30% 60% 10% 0.8 g / cm 3
\2 mm 0,4 mm \ 2 mm 0.4 mm
40 Sekunden40 seconds
1010
15 keitseinfluO geschützt 15 protected from the effects of exposure
Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Hüllen, deren Gewicht 50% der Gesamttreibladung ausmachen kann, gute ballistische Ergebnisse mit günstigem thermischen Wirkungsgrad erzielt werden.It has been shown that with these casings, the weight of which can make up 50% of the total propellant charge, good ballistic results with favorable thermal efficiency can be achieved.
Die Herstellung solcher Hülsen ist technisch leicht durchführbar, sie können auf Spritzmaschinen, wie sie in der Kunststoffindustrie üblich sind, hergestellt werden.The production of such sleeves is technically easy to carry out; they can be carried out on injection molding machines such as those in are common in the plastics industry.
Schutzhülle gleichzeitig verbrennbare Hülse für mm MunitionProtective cover at the same time combustible case for mm ammunition
Verbrennbare Hülse:Combustible sleeve:
Wanddicke
DichteWall thickness
density
Gesamttreibladung:
(Hülse+ Pulver)Total propellant charge:
(Sleeve + powder)
2020th
2525th
Die üblichen verbrennbaren Hülsen können auch vollkommen durch die erfindungsgemäße Schutzhülle aus Kunststoffschaum und Sekundärsprengstoff ersetzt werden, indem diese auf 2 bis 15 mm unter Einhaltung der oben angegebenen Dichte verstärkt werden.The usual combustible sleeves can also completely pass through the protective cover according to the invention made of plastic foam and secondary explosives can be replaced by adhering these to 2 to 15 mm the density given above.
Es liegt dadurch eine verbrennbare Hülse ohne wärmeempfindliche Salpetersäureester, mit guten mechanischen
Festigkeiten und guter thermischer Resistenz vor. Das in der Hülse befindliche Pulver ist
dadurch ausgezeichnet gegen Wärme- und Feuchtig-Geschoßgswicht
Geschoßanfangsgeschwindigkeit:
Maximalgasdruck:
Gesamtenergie:
Mündungsenergie:
Thermischer
Wirkungsgrad:The result is a combustible shell without heat-sensitive nitric acid esters, with good mechanical strengths and good thermal resistance. The powder in the case is excellent against heat and moisture bullet weight
Initial floor speed:
Maximum gas pressure:
Total energy:
Muzzle energy:
Thermal
Efficiency:
40% Polyurethan 60% Oktogen 4,5 mm 0,65 g/cm3 21% Polyurethan 32% Oktogen 47% Doppelbasiges40% polyurethane 60% octogen 4.5 mm 0.65 g / cm 3 21% polyurethane 32% octogen 47% double-base
Treibmittel 220 gPropellant 220 g
1200 m/s 4100 bar1200 m / s 4100 bar
422KJ422KJ
164KJ164KJ
38,9%38.9%
Die bekannte Gewichts- und Volumeneinsparung der verbrennbaren Hülse und der hülsenlosen Munition — bzw. 20% — gegenüber der klassischen Munition mit Metallhülse wird auch bei der im Beispiel 3 angegebenen Anordnung erreicht.The well-known weight and volume savings of the combustible case and the caseless ammunition - or 20% - compared to the classic ammunition with a metal case, is also given in Example 3 Arrangement achieved.
Hierzu 1 BIaU Zeichnungen1 BIaU drawings
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