DE2718557A1 - Treibspiegel fuer unterkalibergeschosse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibspiegel für Unterkaliberge­ schosse, die für den Verschuß wahlweise aus einem glatten oder gezogenen Rohr bestimmt sind.

Es ist bekannt, daß die Unterkalibergeschosse aus Waffen ver­ schossen werden, deren Kaliber über ihrem Durchmesser liegt, insbesondere um hohe Anfangsgeschwindigkeiten zu erreichen. Der Treibspiegel erlaubt, indem er das Geschoß beim Durchgang durch das Rohr begleitet, diesem die Schubkräfte zu übertragen und seine Führung zu gewährleisten.

Hinter der Rohrmündung trennt sich der Treibspiegel vom Geschoß, das allein seine Bahn fortsetzt.

Um eine gute Treffgenauigkeit sowie eine genaue Geschwindig­ keit zu erreichen, muß der Treibspiegel die Pulvergasabdich­ tung sichern und das Geschoß bis zum Austritt aus der Rohr­ mündung parallel zur Seelenachse halten. Dann muß er sich vom Geschoß trennen, ohne dessen Bahn zu stören. Ferner ist ein möglichst leicht gestalteter Treibspiegel von Vorteil, um die angetriebene Masse möglichst klein zu halten und eine hohe Anfangsgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Die schlanke Form der meisten Unterkalibergeschosse bewirkt, daß diese für die Drallstabilisierung nicht geeignet sind und eine aerodynamische Stabilisierung verlangen. Die Drehbewegung dieser Geschosse um ihre eigne Achse hat eine entstabilisierende und keine stabilisierende Wirkung wie bei den klassischen Ge­ schossen gedrungenerer Form. Um den Verschuß aus einem gezoge­ nen Rohr zu gestatten, ist es daher erforderlich, daß der Treibspiegel die Drallaufnahme des Geschosses im Rohr mög­ lichst weitgehend begrenzt.

Es sind bereits Treibspiegel bekannt, die eine drehbare Treib­ und Dichtungsscheibe enthalten, die am Geschoßheck angebracht ist. Diese Treibscheibe überträgt die Treibkraft auf einen zylindrischen Zentriermantel, der einwandfrei im Rohr gleitet und das Geschoß, das er führt, umgibt. Bei dieser Vorrichtung besteht der Zentriermantel aus vier Längsführungsstücken aus Leichtmetall oder aus Weichstahl, die einander paarweise diametral gegenüberliegen und sich nach der Rohrmündung von­ einander trennen.

Diese Treibspiegel eignen sich nicht für den Verschuß aus ge­ zogenen Läufen, weil der Zentriermantel unter Einwirkung der Zentrifugalkraft des Restdralls auseinandergeht, dem es auf Grund der Reibung mit der in die Züge des Rohrs eingreifenden Treibscheibe ausgesetzt ist. Unter Einwirkung dieser Zentri­ fugalkraft greifen die Führungsstücke fest in die Züge ein, wodurch zwei schädliche Wirkungen hervorgerufen werden: Einerseits heben sich die Führungsstücke voneinander ab, und die Geschoßführung leidet darunter; andererseits wird den Führungsstücken schließlich ein Drall durch die Züge erteilt, der sich dann auf das Geschoß überträgt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Treib­ spiegeln, die obige Nachteile nicht aufweisen und eine gute Führung des Geschosses im gezogenen wie glatten Lauf sowie eine störungsfreie Trennung gewährleisten, unter gleichzeiti­ ger Begrenzung des Dralls des Geschosses im gezogenen Lauf.

Der erfindungsgemäße Treibspiegel für Unterkalibergeschosse ist für die Verwendung in einem glatten oder gezogenen Rohr vorgesehen. Er besteht aus einer relativ zum Zentriermantel drehbaren Treib- und Dichtungsanordnung am Geschoßheck sowie aus dem Zentriermantel, der einwandfrei im Rohr gleitet und sich aus aneinanderliegenden Längsführungsstücken zusammen­ setzt, die das Geschoß während seines Durchlaufs durch das Rohr umgeben. Erfindungsgemäß ist dieser Treibspiegel dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungsstück Elemente besitzt, die auf eines der angrenzenden Führungsstücke eine zentripetale Klemmwirkung unter dem Einfluß des Drehmoments ausüben, das über die Treib- und Dichtungsanordnung auf die Führungsstücke übertragen wird.

Der von diesen Führungsstücken gebildete Zentriermantel spannt sich so selbst auf dem Geschoß in der Richtung fest, die der­ jenigen des Dralls des gezogenen Laufs entspricht. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführung enthält jedes Führungsstück eine seitliche Schale, die eines der angrenzenden Führungsstücke teilweise überlappt, wobei jede Schale von dem sie tragenden Führungsstück in Drehrichtung des gezogenen Laufs abragt.

Die Resultierende der Trägheitskräfte, die beim Schuß auf jedes einzelne Führungsstück wirken, verläuft dann jeweils in Rich­ tung der Schale, die dieses überlappt und wird völlig von der vorerwähnten zentripetalen Kraft kompensiert. Man erhält so eine maximale Verriegelung.

Jedes Führungsstück besitzt vorzugsweise ein Hauptelement, auf dessen Peripherie eine zylindrisch gewölbte Platte angebracht ist, die dem Kaliber des Rohrs angepaßt ist, wenn sich der Treibspiegel in Schußstellung befindet, wobei ein Teil dieser Platte in Umfangsrichtung vorsteht, die Schale bildet und eine Aussparung für den Rand der Schale des benachbarten Führungs­ stücks abgrenzt.

Die Gesamtheit der vorerwähnten Platten umgibt vollständig die Hauptelemente unter Bildung einer zylindrischen Außen­ fläche, die dem Rohr angepaßt ist und eine ausgezeichnete Führung des Geschosses gewährleistet.

Jede Schale kann bis zur Axialebene durch den Schwerpunkt des benachbarten Führungsstücks reichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus nach­ folgender Beschreibung hervor.

In den beigefügten Figuren sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausfüh­ rung des Treibspiegelgeschosses, wobei eines der Führungsstücke aus dem Treibspiegel herausgenommen und in Innenansicht abge­ bildet ist.

Fig. 2 ist die perspektivische Ansicht eines Führungsstücks des Treibspiegels der Fig. 1 von außen gesehen.

Fig. 3 ist ein räumliches Schaubild der in ihre Elemente zer­ legten Treib- und Dichtungsanordnung des Treibspiegels der Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Ansicht des Geschosses nach Fig. 1 in Schuß­ stellung in einem gezogenen Lauf.

Fig. 5 zeigt den Schnitt V-V aus Fig. 4

Fig. 6 zeigt den Schnitt gemäß Fig. 5 - einer zweiten Ausfüh­ rung der Erfindung.

Fig. 7 zeigt schematisch im Schnitt längs V-V die Trennung der Führungsstücke vom Geschoß nach der Rohrmündung.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Treibspiegel ist für den Verschuß eines Unterkalibergeschosses 2 bestimmt, das Flügel 2 a besitzt, wobei der Verschuß auch aus einem gezogenen Rohr 3 erfolgen kann.

Das in den Fig. 4 und 5 dargestellte Rohr hat Züge 3 a; der dar­ gestellte Treibspiegel 1 kann jedoch ebenfalls im glatten Rohr verwendet werden. Der in die Züge 3 a sich einpressende Dich­ tungsring 21 ist aus einem Plastikmaterial, z.B. Polyäthylen, das sich beim Schuß aus einem glatten Rohr um das erforderliche Maß zusammendrückt und ebenfalls dichtet. Der Treibspiegel 1 besitzt eine Längsachse X-X, die mit der Achse des Geschosses 2 und derjenigen des Rohres 3 zusammenfällt. Eine Treib- und Dichtungsanordnung 4 ist am Geschoßheck 2 in Schußrichtung F angebracht; ein Zentriermantel 5, der sich auf die Treib- und Dichtungsanordnung 4 abstützt, umgibt und führt das Geschoß 2 in Radialrichtung.

Der Zentriermantel 5 hat eine zylindrische Außenfläche 5 a. Sein Außendurchmesser entspricht dem Kaliber des Rohres, in dem er einwandfrei gleitet. Er besteht aus vier Längsführungs­ stücken 6, die in Umfangsrichtung aneinanderstoßen und sich jeweils über einen Umfangswinkel von 90° erstrecken.

Jedes Führungsstück 6 besitzt ein Element, das dazu bestimmt ist, mit dem angrenzenden Führungsstück zusammenzuwirken, um auf dieses eine zentripetale Spannkraft auszuüben unter Ein­ wirkung des Drehmoments, das auf sämtliche Führungsstücke 6 über die Anordnung 4 beim Verschuß aus einem gezogenen Lauf übertragen wird.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen bestehen die vorge­ nannten Elemente aus seitlichen Schalen 7, die die Außenform eines Zylindersektors haben, der an das Rohrkaliber angepaßt ist. Jede Schale ragt in Umfangsrichtung über das sie tragende Führungsstück 6 hinaus und überlappt ein angrenzendes Führungs­ stück teilweise. Die Schalen 7 bestehen beispielsweise aus auf­ gesetzten zylindrisch gewölbten Platten, die mittels Schrauben 11 jeweils auf einem ausgedrehten Teil 8 des sie tragenden Füh­ rungsstücks 6 befestigt sind. Die Schale 7 a (Fig. 5) des Füh­ rungsstücks 6 a überlappt so zur Hälfte das Führungsstück 6 b und die Schalen 7 b, 7 c und 7 d greifen über die Führungsstücke 6 c, 6 d bzw. 6 a.

An dem sie tragenden Führungsstück 6 ist jede der Schalen 7 auf der Seite angebracht, die in Drallrichtung der Züge 3 a des Rohres 3 weist (die Drallrichtung ist durch den Pfeil G auf den Fig. 1 sowie 5 bis 7 gekennzeichnet).

Der ausgedrehte Teil 8 des Führungsstücks 6, der von der Schale 7 desselben nicht bedeckt ist, stellt eine Aussparung dar, deren Form derjenigen des Teils der angrenzenden Schale 7 entspricht, das dort in Schußstellung übergreift. Die Tiefe dieser Aussparun­ gen entspricht der Dicke der Schalen 7, so daß für den Zentrier­ mantel eine durchgehende Außenform gewährleistet ist und die vor­ erwähnte zylindrische Außenfläche 5 a erhalten wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführung liegt jedes Führungsstück 6 mit seinen beiden Flächen 9 an dem Geschoß 2 an, wenn der Treibspiegel montiert ist.

Jede Schale 7 ragt peripher über das sie tragende Führungs­ stück hinaus und deckt einen Winkel, der gleich der Hälfte des vom anliegenden Führungsstück 6 eingenommenen Winkels ist, d.h. bei den vorgestellten Ausführungen 45° beträgt. Jede Schale 7 bedeckt so das entsprechende Führungsstück 6 bis zu dessen Mittelebene durch die Geschoß-Achse, d.h. der Ebene P (Abb. 5) bei den Führungsstücken 6 a und 6 b. In die­ ser Mittelebene sind sie durch den ebenen Längsrand 13 be­ grenzt, der genau parallel zur Schußachse X-X liegt.

In Längsrichtung reichen die Schalen 7 bis zum vorderen Rand der Führungsstücke 6, wo sie in einem kreisförmigen vorderen Rand 14 enden. Hinten sind sie durch einen kreisförmigen hin­ teren Rand 15 begrenzt, der bei der dargestellten Ausführung etwas vor der halben Länge der Führungsstücke 6 liegt. Der Längsrand 13 und der vordere Rand 14 sind durch eine Schräge 16 miteinander verbunden. Der aus den vier Führungsstücken 6 gebildete Zentriermantel 5 weist vorne eine Hohlkonusfläche 17 mit der Achse X-X auf, die sich nach vorne erweitert. Hin­ ten greifen die vier Führungsstücke 6 über ihre Teile 10 mit verringertem Durchmesser in die Treibanordnung ein, auf der sie mit ihren Bodenflächen 24 aufruhen. Wie die Fig. 1, 3 und 4 zeigen, besteht die Treibanordnung 4 aus einem Gleitlager 18, das auf einem Ring 19 ruht und in einen hinteren Block 20 eingreift. Zwischen dem Ring 19 und dem Block 20 befindet sich ein Gleitring 21.

Beim Schießen aus einem gezogenen Rohr werden die vier Füh­ rungsstücke 6 in dem Gleitlager 18 gehalten, während der Gleitring 21 in die Züge 3 a des Rohrs 3 eingreift. Das Gleit­ lager 18 enthält einen Boden 25, auf dem die Bodenflächen 24 der Führungsstücke 6 sich abstützen.

Nach einer bevorzugten Ausführung bestehen das Gleitlager 18 und der Gleitring 21 aus Kunststoff, während der Ring 19 und der Block 20 aus Leichtmetall hergestellt sind.

Die Führungsstücke 6 besitzen je einen Zapfen 22 (Abs. 4), vorzugsweise aus hochfestem Stahl, der radial nach innen ragt. Die Zapfen 22 greifen in Bohrungen 23 ein, die zwischen den Flügeln 2 a des Geschosses 2 vorgesehen sind.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Beim Schuß wird das Geschoß 2 durch die Treibkraft beschleunigt, die durch die Treibanordnung 4 und die Führungsstücke 6 über­ tragen wird, deren Zapfen 22 in den Bohrungen 23 lagern. Das Geschoß 2 wird im Rohr 3 durch die Führungsstücke 6 peripher abgestützt und zentriert.

Im gezogenen Lauf verhindert das Eingreifen des Gleitringes 21 in die Züge 3 a ein Entweichen der Pulvergase nach vorn und be­ wirkt eine Drehbeschleunigung dieses Ringes 21. Diese Beschleu­ nigung überträgt sich in abgeschwächter Form auf die Führungs­ stücke 6 infolge der gleitenden Anlage zwischen dem Gleitring 21, dem Ring 19, dem Gleitlager 18 und den Führungsstücken 6 selbst, die am Ende der Bahn eine nicht unbeachtliche Drehge­ schwindigkeit erreichen, die jedoch so klein ist, daß die Stabilität des Geschosses 2 nicht benachteiligt wird.

Auf jedes Führungsstück 6 wirken also Rotationsmitnahmekräfte E (Fig. 6), und zwar auf die Stützflächen 24 und die Teile 10.

Diesen Kräften E tritt die Trägheit des betrachteten Führungs­ stücks 6 entgegen, deren Resultierende I auf den Schwerpunkt H des Führungsstücks 6 wirkt, sowie die Rotationsmitnahmekräfte J des Geschosses 2, die auf dieses über den Zapfen 22 und evtl. über die Flügel 2 a übertragen werden.

Unter der Zusammenwirkung dieser verschiedenen Kräfte, bei denen, wie aus Fig. 6 ersichtlich, die Antriebskräfte E weiter von der Achse entfernt sind als die Widerstandskräfte I und J, neigt das betrachtete Führungsstück 6 dazu, in Drehrichtung G nach vorne zu kippen und somit - längs K - die Schale 7, die es trägt, gegen das angrenzende Führungsstück 6, das von die­ ser überlappt wird, zu drücken. Diese zentripetale Wirkung der einzelnen Schalen 7 bewirkt jeweils eine Selbstverriegelung mit dem angrenzenden Führungsstück 6 und somit sämtlicher Füh­ rungsstücke untereinander und gewährleistet so den Zusammen­ halt des Führungsmantels im Rohr 3 und eine korrekte Führung des Geschosses 2.

An der Rohrmündung werden die Reibungs- und Trägheitskräfte sehr schwach oder gleich Null und die auf die Hohlkegelfläche 17 einwirkende Luft sowie die Schwerkraft bewirken das Öffnen der Führungsstücke 6. Sobald die Öffnung eingeleitet ist, er­ fährt sie durch die aerodynamische Wirkung der Rotation auf die Schalen 7 eine Beschleunigung entsprechend der Luftzufuhr in Richtung der Pfeile L, wie aus Fig. 7 ersichtlich. Während dieser Trennung bremsen die Schrägen 16 zunächst die Rotation der Führungsstücke 6 und tragen so zur Umkehrung der periphe­ ren Trägheitskraft bei, dann begünstigen sie ihre Entfernung.

Die Anordnung der Schalen 7 verbessert also ebenfalls den Öffnungsvorgang, und die Erfahrung hat gezeigt, daß dieser - entgegen der möglichen Annahme - ohne jegliche Störung der Geschoßbahn vonstattengeht, deren Präzision gleich der eines drallstabilisierten klassischen Geschosses bleibt.

Die Erfindung erlaubt es z.B. ein Unterkalibergeschoß mit aus­ gezeichneter Präzision unter folgenden Bedingungen aus einem gezogenen Rohr Kal. 30 mm zu verschießen:

- Anfangsgeschwindigkeit des
Geschosses an der Rohrmündung:1670 m/s - Drehgeschwindigkeit des
Geschosses an der Rohrmündung:unter 30 000 U/m - Durch die Züge des Rohrs
bestimmte theoretische
Drehgeschwindigkeit:140 000 U/m

Außerdem funktioniert der erfindungsgemäße Treibspiegel beim Verschuß aus einem glatten Rohr normal und ergibt eine ausge­ zeichnete Treffgenauigkeit.

Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsarten und läßt zahlreiche Varianten zu.

Die Platten 7 können z.B. auf die entsprechend ausgedrehten Teile 8 aufgeklebt werden.

Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, kann jede Schale 7 mit dem sie tragenden Führungsstück 6 aus einem einzigen Stück her­ gestellt werden, z.B. durch Preßformen oder spanabhebende Bearbeitung.

Andererseits können die Schalen 7 eine unterschiedliche Dicke aufweisen und z.B. an ihrem Ursprung dicker sein als am Außen­ rand 13.

Schließlich muß sich die Anzahl der Führungsstücke nicht auf vier belaufen und der Aufbau der Treibanordnung 4 kann geän­ dert werden.

Die Erfindung ist nicht auf Geschosse beschränkt, die nur ohne oder höchstens mit geringem Drall verschossen werden dür­ fen. Sie ist auch dann mit Vorteil anwendbar, wenn gewährlei­ stet werden soll, daß der von den Zügen des Rohres auf den Treibspiegel übertragene Drall sicher und höchstens mit ge­ ringen Verlusten auf das Geschoß durch Reibung übertragen wer­ den soll. In diesem Fall muß natürlich das in die Züge ein­ greifende Element des Treibspiegels drehmomentübertragend in Verbindung mit den Führungsstücken 6 stehen. Die Erfindung gewährleistet dann, daß die Führungsstücke im Rohr trotz der sie auseinandertreiben wollenden Fliehkraft fest in Anlage am Geschoß, z.B. einem Unterkaliberhartmetallgeschoß bleiben und die Rotation durch Reibung auf das Geschoß übertragen.

Claims (12)

1. Wahlweise aus einem glatten oder einem gezogenen Rohr, vorzugsweise ohne oder höchstens mit geringem Drall zu verschießendes Unterkalibergeschoß mit einem Treibspie­ gel, der eine Treib- und Dichtungsanordnung am Geschoß­ heck und eine relativ zur Treib- und Dichtungsanordnung drehbare Führungsanordnung besitzt, die genau in das Rohr paßt und Führungsstücke aufweist, die aneinandergrenzen und das Geschoß umgeben, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsstücke Elemente be­ sitzen, die unter der Einwirkung des bei einem gezogenen Rohr von der Treibanordnung auf die Führungsanordnung übertragenen Drehmoments jeweils auf eines der anliegen­ den Führungsstücke eine zentripetale Klemmkraft ausüben.

2. Treibspiegel gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Führungsstück mindestens eine Seitenschale enthält, die wenigstens teilweise das angren­ zende Führungsstück überlappt.

3. Treibspiegel gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von dem sie tragenden Führungsstück die Schale in Drehrichtung des gezogenen Laufs abragt.

4. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schalen in eine im von ihr teilweise überlappten Führungs­ stück vorgesehene Aussparung eingreift.

5. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens ein Führungsstück peripher eine zylindrisch gewölbte Platte trägt, deren Außenfläche dem Rohrkaliber angepaßt ist, wobei diese Platte einen in Umfangsrichtung vortretenden Teil aufweist, der die Schale bildet.

6. Treibspiegel gemäß Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zylindrisch gewölbte Platte eine Aussparung begrenzt für das Eingreifen einer angren­ zenden Schale.

7. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine Schale radial bis zur Mittelebene des von ihr überlappten Führungsstücks erstreckt.

8. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens eine Schale einen Außenrand hat, der parallel zur Achse des Geschosses verläuft.

9. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens eine Schale vorne eine Schräge besitzt.

10. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er vier Führungsstücke enthält, von denen jedes einen Sektor von 90° um das Geschoß herum einnimmt, wobei diese Führungs­ stücke vorn eine konzentrische Hohlkegelfläche haben und hinten in die Treibanordnung eingreifen.

11. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibanordnung einen plastisch deformierbaren Gleitring besitzt, der während des Schusses in die Züge des Rohres eingreift und zwischen einem hinteren Block und einem Ring liegt, sowie ein Gleitlager zur Übertragung der Schubkraft auf das Zentrierstück.

12. Treibspiegel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens ein Führungsstück zur Übertragung der Schubkräfte auf das Geschoß radiale Zapfen besitzt, die in im Geschoß vorgesehene Aussparungen eingreifen.