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Trägergeschoß zum Verschießen von Sekundärgeschossen
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Die Erfindung betrifft ein Trägergeschoß zum Verschießen von Sekundärgeschossen,
wobei das Trägergeschoß als Abschußrohr für die Sekundärgeschosse ausgebildet ist,
aus einem Geschoßkörper mit aufgesetzter ogivaler Geschoßspitze besteht und innen
einen Hohlraum aufweist, der durch eine in ihn eingesetzte Treibscheibe in eine
vordere und eine hintere Kammer unterteilt ist, wobei in der vorderen Kammer die
Sekundärgeschosse eingelagert sind und die hintere Kammer als Stauraum für das die
Sekundärgeschosse austreibende Treibgas ausgebildet ist.
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Ein solches, wie vorstehend beschriebenes Trägergeschoß ist durch
die DT-OS 1 578 135 bekannt. Das darin vorgeschlagene Muttergeschoß ist konstruktiv
so konzipiert, daß die aus ihm abzufeuernden Tochtergeschosse große Reichweiten
erzielen und darüber hinaus die abgefeuerten Sekundärgeschosse auch gegenüber widerstandsftlhigen
Objekten in großer Entfernung eine wirkungsvolle Bekämpfung ermöglichen.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
ein Geschoß für die Sicherung des Nahbereiches der eigenen Stellung zu schaffen,
mit dem eine wirksame Bekämpfung von ungepanzerten bzw. schwach gepanzerten Einzel-
oder Gruppenzielen bei hoher Trefferwahrscheinlichkeit mit dem Ziel wenigstens einer
Kampfunfähigkelt möglich ist.
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Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen desselben sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Das erfindungsgemäße Trägergeschoß zeichnet sich - wie nachstehend
näher erläutert - durch mehrere, funktionell voneinander abhängige Merkmale aus.
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Die Verbindung von Geschoßkörper und Gesclsoßspitze durch Sicherungsmittel,
wie beispielsweise Abscherbolzen, die beim Abfeuern des Trägergeschosses durch die
Beharrungskraft der Geschoßspitze abtrennbar sind, bringt zunächst den Vorteil,
daß jedes Teil für sich, unabhängig vom andern in Großserie herstellbar ist; da
auch die tjlontage aller vorfrefertigten Einzelteile, insbesondere die Verbindllnr
v<.n Geschoßkörper und Geschoßogive sowie die Einlagerung der Sekündärgeschosse
sehr einfach und schnell durchführbar ist, ist eine äußerst kostengünstige Herstellung
des Tragerreschosses möglich.
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Ein weiterer Vorteil ist darin begriindet, daß ttir Me Trennung der
Geschoßspitze vom Geschoßk(irper keine zusätzlichen Mittel, wie separate Ladungen
oder dergl. nötig sind, sondern hierfilr die ohnehin in jedem Fall heim Abschuß
des Trägergeschosses auftretenden Schub- und Beharrungskräfte ausgenützt werden.
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Es ist daher im vorliegenden Fall- entgegen dem zum Stand der Technik
genannten Geschoß - auch kein erhöhter Druck für ein Austreiben der Sekundärgeschosse
und flir ein gleichzeitiges Absprengen der Geschoßspitze notwendig.
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Als weiterer kostengünstiger Faktor erweist sich die Tatsache, daß
für die Abfeuerung des Trägergeschosses und der Sekundärgeschosse nur eine einzige
Treibladung notwendig ist; es entfällt auch ein Verzögerungszünder, der eine zweite
Treibladung - wie beim Geschoß des Standes der Technik - zeitversetzt zündet.
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Die Füllung des im Innern des Trägergeschosses zwischen Treibscheibe
und Geschoßboden befindlichen Stauraumes geschieht über einen Einströmkanal, der
das bei Zündung der Geschoßtreibladung entstehende Gas in drosselnder und damit
auch zeitverzögernder Weise durchläßt so lange, bis im Stauraum ein genügend hoher
Druck herrscht, welcher - nach Aussetzen der Geschoßbeschleunigung - die Sekundärgeschosse
nebst bereits frei aufliegender Geschoßspitze über die Treibscheibe aus dem Trägergeschoß
nach vorn auszustoßen vermag.
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Der kombinatorische Charakter der einzelnen Erfindungsmerkmale ist
in deren jeweiliger Funktion begründet. Ohne vorherige Trennung der Verbindung von
Geschoßkörper und Geschoßspitze könnte sich beispielsweise ein zu hoher Druck im
Innenraum des Trägergeschosses aufbauen, der dieses sprengen könnte. Alle Funktionen
der einzelnen Bauteile sind so aufeinander abgestimmt, daß sich die Reihenfolge
des Funktionsablaufes nach Zündung der Geschoßtreibladung zwangsläufig von alleine
ergibt.
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Darüberhinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Geschoß durch eine
große Effektivität aufgrund einer prozentual hohen Trefferwahrscheinlichkeit aus,
die daraus resultiert, daß der im Innern des Trägergeschosses zur Verfügung stehende
Raum vollständig durch eine Vielzahl von Sekundärgeschossen gefüllt ist, die alle
nach Abfeuerung als dem Trägergeschoß in einem bestimmten Bereich wirksam werden,
d.h. wenigstens ein, vornehmlich aber mehrere Ziele treffen können.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
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Es zeigen:
Fig. 1a den rückwärtigen Teil eines erfindungsgemäßen
Trägergeschosses im Längs-Schnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel Fig. Ib
den rückwärtigen Teil eines erfindungsgemäßen Trägergeschosses im Längs-Schnitt
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel Fig. 2 einen vorderen Abschnitt eines erfindungsgemäßen
Trägergeschosses ebenfalls im Längs-Schnitt Fig. 3 ein Diagramm der Druckverhältnisse
innerhalb und außerhalb des Trägergeschosses nach Zündung der Geschoßtreibladung
über der Zeit.
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Das in den Figuren 1a und 2 dargestellte Trägergeschoß besteht aus
einem Geschoßkörper 1, an dem eine ogivale Geschoßspitze 2 aufgesetzt ist. Am Heck
des Trägergeschosses 1 ist ein Dichtungsring 3 aus Kunststoff und dahinter eine
Patronenhülse 4 mit eingefüllter Geschoßtreibladung 5 befestigt.
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Das Trägergeschoß besitzt innen einen zylindrischen, gegebenenfalls
sich zur Geschoßspitze 2 hin konisch erweiternden Hohlraum mit kreisrundem Querschnitt,
der sich innerhalb des Geschoßkörpers 1 und der ogivalen Geschoßspitze 2 erstreckt
und darüberhinaus durch eine in ihn eingesetzte Treibscheibe 6 in eine vordere Kammer
7 und'eine hintere Kammer 8 unterteilt ist. Der vorbeschriebene Hohlraum im Trägergeschoß
dient als Abschußrohr für eine Vielzahl von in seiner vorderen Kammer 7 eingelagerten
Sekundärgeschossen 9; die hintere Kammer 8 ist als Stauraum für das diese Sekundärgeschosse
9 austreibende Gas ausgebildet.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Geschoßspitze 2 auf den Geschoßkörper
1 aufgesteckt und vermittels eines an ihr axial vorspringend angeformten Zentrieransatzes
10 in einer Aufnahmebohrung
11 des Geschoßkörpers 1 radial fixiert.
Erfindungsgemäß sind nun der Geschoßkörper 1 und die aufgesteckte Geschoßspitze
durch Sicherungsmittel, im vorliegenden Fall durch Abscherstifte 12, die den Geschoßkörper
1 und die aufgesteckte Geschoßspitze durchdringen, lösbar miteinander verbunden.
Zur Abdichtung der beiin Geschoßteile 1 und 2 ist darüber hinaus noch ein hochelastischer
Dichtungsring-13 vorgesehen. Geschoßkörper und Geschoßspitze sind derart aufeinander
abgestimmt, daß ihreAußenformen im montierten Zustand fluchten und damit am Trägergeschoß
eine weitgehend glatte ballistische Haube vorhanden ist.
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Einer Berechnung der Scherfläche aller Abscherbolzen 12, die für eine
Verbindung von Geschoßspitze 2 und Geschoßkörper 1 verwendet sind, liegt die nachstehende
Formel zugrunde: mxa x a x 1 s Dabei bedeuten: F - Gesamtquerschnittsfläche aller
Abscherbolzen 12 m I Masse der Geschoßspitze 2 a - Beschleunigung des Trägergeschosses
lt = Scherfestigkeit s = Sicherheitsfaktor zur Gewährleistung einer tatsächlichen
Abscherung der Abscherbolzen 12.
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Der sich im Innern des Trägergeschosses befindliche Hohlraum setzt
sich aus einer zylindrischen Sacklochbohrung.14 im Geschoßkörper 1 und einer hierzu
fluchtenden zylindrischen Sacklochbohrung 15 in der Geschoßspitze 2 zusammen. Beide
Sacklochbohrungen 14, 15 sind im Bohrungsgrund durch eine Planfläche begrenzt, wobei
jene der Sacklochbohrung 14 im Geschoßkörper 1 die Innenfläche 16 des Geschoßkörperbodens
17 bildet und die in der Geschoßspitze befindliche als Anlagefläche für eine elastische
Druckplatte 18 dient. Diese Druckplatte 18 besteht aus einem solchen Material, das
wenigstens
eine axiale Zusammenpressung entsprechend dem Abscherweg der Abscherbolzen zuläßt.
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Die den Hohlraum im Trägergeschoß in eine vordere und hintere Kammer
unterteilende Treibscheibe 6 ist erfindungsgemäß topfförmig ausgebildet; sie setzt
sich aus einer Frontschubplatte 6a und einem nach hinten offenen Hohlzylinder 6b
zusammen, mit dem sie an der Innenfläche 16 des Geschoßkörperbodens 17 anliegt.
Dieser so begrenzte Raum bildet den Stauraum für das die Sekundärgeschosse 9 austreibende
Gas. Die Treibscheibe 6 ist einstückig aus einem hochfesten Kunststoffmaterial hergestellt.
In zweckmäßiger Weise ist dieses Kunststoffmaterial durch einen Füllstoff verstärkt.
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Die Treibscheibe 6 kann jedoch auch aus Metall oder aus Kunststoff
mit Verstrebungen oder als kunststoffbeschichtetes Metallteil hergestellt sein.
Außerdem besitzt die Treibscheibe 6 außen eine Radialnut 6c, in die ein Dichtungsring
6d eingesetzt ist, der die Treibscheibe 6 gegenüber der Bohrungswand abdichtet und
ein Ausströmen von Gas aus dem Stauraum in die vordere Kammer weitgehend verhindert.
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Der in der vorderen Kammer zur Verfügung stehende Raum - er ist hinten
durch die Frontschubplatte 6a der Treibscheibe 6 und vorne durch die elastische
Druckplatte 18 begrenzt - ist vorzugsweise vollständig mit Sekundärgeschossen 9
gefüllt.
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Damit eine vollständige Füllung der vorderen Kammer möglich ist, ist
in der Geschoßspitze 2 ein Einfüllkanal 19 vorgesehen.
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Durch diesen Kanal wird nach Beendigung der Sekundärgeschoß-Einfüllung
auch die elastische Druckplatte 18 in die vordere Kammer eingeschoben. Zuletzt wird
der Einfüllkanal 19 außen durch einen Verschlußpfropfen 2c verschlossen.
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Die verwendeten Sekundärgeschosse 9 bestehen in an sich bekannter
Weise aus Schwermetall und sind kugelförmig ausgebildet; sie können aber auch aus
Stahl und walzenförmig hergestellt sein.
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Die Größe der Sekundärgeschosse 9 richtet sich nach dem jeweiligen
zu bekämpfenden Ziel - sie beträgt etwa 1/10 bis 1/7 des Trägergeschoßkalibers.
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Erfindungsgemäß ist darüber hinaus im Geschoßkörperboden 17 ein Einströmkanal
21 vorgesehen, über den der von der Treibscheibe 6 und der Innenfläche 16 des Geschoßkörperbodens
17 eingeschlossene Stauraum durch die sich bei Zündung der Geschoßtreibladung 5
entwickelndm Gase füllbar ist. Der Einströmkanal 21 ist als zentrale Bohrung vorgesehen,
die Teil eines in den Geschoßkörperboden 17 eingeschraubten Rückschlagventiles 22
(Fig. 1a) ist, welches eine Kugel 22a als Verschlußelement, außerdem eine Drosselkammer
22b und mehrere Auslaßöffnungen 22c besitzt.
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Anstatt eines Rückschlagventfes kann im Geschoßkörperboden 17 auch
- wie in Fig. Ib dargestellt - eine Düse 23 mit genau dimensionierter Bohrung 24,
die den Einströmkanal bildet, eingesetzt sein.
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In besonders gelagerten Fällen kann auch eine normale Bohrung im Geschoßkörperboden
den gewünschten Zweck erfüllen.
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Nachstehend ist die Funktion des in den Fig. 1a und 2 dargestellten
Trägergeschosses, insbesondere der zeitliche Ablauf der Funktionen aller seiner
Einzelteile nach Zündung der Geschoßtreibladung 5 beschrieben. Die dabei entstehenden
Gasdruckverhältnisse sind anhand von Fig. 3 näher erläutert.
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In dieser Figur ist schematisch, d.h. ohne konkrete Bemessungsangaben
für Druck und Zeit, ein Beispiel für den Verlauf des Gasdruckes innerhalb und außerhalb
des Trägergeschosses -nach Zündung der Geschoßtreibladung 5 - über der Zeit dargestellt,
wobei in Richtung Ordinate der Gasdruck P und in Richtung Abszisse der zeitliche
Verlauf t der Gasdrücke aufgetragen ist. Die mit Pa bezeichnete Linie gibt den Druckverlauf
außerhalb des Trägergeschosses und die mit Pi bezeichnete Linie den Druckverlauf
innerhalb des Trägergeschosses wieder.
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Nach Zündung der Geschoßtreibladung 5 entwickeln sich zunächst in
der Patronenhülse, d. h. außerhalb des Trägergeschosses Gase, die während eines
Zeitraumes von t0 bis tl einen ständig zunehmenden Gasdruck in der Patronenhülse
erzeugen, der zum Zeitpunkt t1 einen Maximalwert Pamax erreicht. Durch diesen hohen
Druck wird das Trägergeschoß in Bewegung versetzt und nach vorn getrieben. Durch
die Beharrungskraft der Geschoßspitze 2 werden dabei die Abscherstifte 12 abgeschert,
wobei dieser Trennvorgang unter gleichzeitiger Zusammenpressung der elastischen
Druckplatte 18 und des elastischen Dichtungsringes 13 geschieht.
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Trotz der getrennten Abscherstifte 12 bleibt die Geschoßspitze aufgrund
des Beharrungsvermögens weiterhin in loser Verbindung mit dem Geschoßkörper 1, d.
h. sie sitzt frei auf.
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Während des Zeitraumes von t0 bis t1 läuft jedoch noch ein weiterer
Vorgang gn - nämlich die allmähliche Füllung des von der Treibscheibe 6 eingeschlossenen
Stauraumes durch über den Einströmkanal 21 einströmende Gase; der außerhalb des
Trägergeschosses herrschende hohe Druck wird durch den Einströmkanal 21 und die
Drosselkammer 22b des Rückschlagventiles gemindert, d. h. die vollständige Füllung
des Stauraumes wird zeitlich verzögert. Eine Relativbewegung zwischen Treibscheibe
und Bohrungswand kann während dieses Füllvorganges noch nicht erfolgen, da die Beharrungskraft
dzr eingelagerten Sekundärgeschosse aufgrund der Trägergeschoßbeschleunigung größer
als die Kraft, die durch den sich im Innern des Stauraumes aufbauenden Druck erzeugt
wird.
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Die Füllung des Stauraumes mit Gas setzt sich während des Zeitraumes
tI bis t2 - das Trägergeschoß befindet sich dabei noch innerhalb des Abschußrohres
- fort; der sich im Innern des Stauraumes aufbauende Gasdruck nimmt dabei ständig
zu - er erreicht seinen Maximalwert max - siehe Linie Pi -etwa zum Zeitpunkt t2.
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Die Größe von Pimax ist bei einem durch die Geschoßtreil,-ladung vorgegebenen
Pamax von der Dimensionierung des Einströmkanales 21 und des Stauraumes abhängig.
Je nach Anwendungsfall kann Pmax einen Wert in der Größenordnung von 1/2 bis 1/5
von Pamax annehmen.
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Während des Zeitraumes t1 bis t2 nimmt der Druck außerhalb des Trägergeschosses
- siehe Linie Pa - wegen des sich ständig vergrößernden Volumens im Abschußrohr
ab. Trotzdem sind auch während dieses Zeitraumes der Geschoßkörper 1 und die nunmehr
nur lose aufsitzende Geschoßspitze infolge der sich entgegenwirkenden Kräfte von
Luftwiderstand und Geschoßbeschleunigung miteinander verbunden, wobei gleichzeitig
auch die Beharrungskraft der Sekundärgeschosse noch die Druckkraft des Gasdruckes
Pimax überwiegt.
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Etwa zum Zeitpunkt t2 verläßt das Trägergeschoß das Abschußrohr, gleichzeitig
ist auch die Trägergeschoß-Beschleunigung beendet. Der Druck Pa fällt stark ab.
Danach überwiegt die Druckkraft des im Stauraum befindlichen Gases, mit der Folge,
daß die Sekundärgeschosse 9 nebst Geschoßspitze 2 aus dem Geschoßkörper 1 ausgestoßen
werden. Dieser Vorgang läuft während des Zeitraumes t2 bis t3 ab, d.h.
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die Sekundärgeschosse haben zum Zeitpunkt t3 das Trägergeschoß verlassen
und Pi ist bis auf einen Restdruck abgefallen.
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Die Durchschlagskraft und Flugweite der ausgetriebenen Sekundärgeschosse
ist abhängig von der Größe der VO des Trägergeschosses, außerdem von der Form, Größe
und Dichte der einzelnen Sekundärgeschosse.
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Die vorstdiend beschriebene Erfindung beschränkt sich nicht auf das
in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere ist es unter Beibehaltung
des erfindungsgemäßen Abfeuerungsprinzips jederzeit möglich, das Trägergeschoß und
alle seine Einzelteile in Form, Material und Funktion zu variieren.
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L e e r s e i t e