DE29817416U1 - Vollmantelgeschoß mit Kernen - Google Patents

Description

Metallwerk Elisenhütte GmbH
G 12 087 Gb

Vollmantelgeschoß mit Kernen

Die Erfindung betrifft ein VoUmantelgeschoß mit Kernen, welches die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.

Völlmantelgeschosse können sich in der Anzahl der Kerne unterscheiden. Beim Doppelkern-Vollmantelgeschoß liegt eine Kombination aus hartem Stahlkern und weichem, schwereren Bleikern in einem Metallmantel vor.

Bekanntes Doppelkern-Vollmantelgeschosse sollen beim Auftreffen auf ein Ziel durch ihre kinetische Energie eine möglichst große Durchschlagswirkung erzielen. Zu diesem Zweck ist im vorderen Bereich des bekannten Doppelkern-Vollmantelgeschosses ein harter Kern aus Stahl angeordnet, der beim Auftreffen auf ein Hartziel durch das sich noch vorne verjüngende vordere Ende und seine relative Verformungssteifigkeit im Auftreffpunkt eine hohe Druckbelastung erzeugt. Um dabei die Durchschlagswirkung zu vergrößern, ist hinter dem Stahlkern ein weiterer Kern aus Blei angeordnet, der die kinetische Energie des schweren Bleikems über das vordere Ende des Stahlkerns auf den Auftreffpunkt des Geschosses überträgt. &Bgr;&eacgr;&iacgr; einem bekannten Doppelkern-Vollmantelgeschoß weist das vorderer Ende des Stahlkernes keine Spitze auf, sondern ist mit einer Frontfläche versehen, die zur Längsachse senkrecht bzw. radial ausgebildet ist. Damit wird erreicht, daß beim Auftreffen auf ein Hartziel eine Verformung des Stahlkernes erschwert wird. Ein solches sogenanntes Aufpilzen hätte nämlich zur Folge, daß sich der Querschnitt des Geschosses am Auftreffpunkt erhöht, und sich durch die vergrößerte Fläche die Druckbelastung in der Auftreffiäche verringert und das Eindringen des Geschosses in das Ziel erschwert wird. Die Neigung zum Aufpilzen ist dabei besonders groß, wenn das vordere Ende des Stahlkernes spitz ausgeführt ist, da bekanntermaßen der Druck in der Spitze besonders groß ist.

29 -09-98

Bei einem bekannten Doppelkern-Vollmantelgeschoß umgibt ein Vollmantel beide Kerne, also den Stahl- und den Bleikern. Trotz Ummantelung, wie im Falle des bekannten Doppelkern-Vollmantelgeschosses, können sich beim Auftreffen auf ein Hartziel Blei- und Stahlkern voneinander trennen. Dabei geht die kinetische Energie des Bleikerns, die dazu bestimmt ist, den vorderen Teil des Stahlkernes gegen die Auftreffstelle zu pressen, verloren und somit reduziert sich die Durchschlagsleistung des Geschosses.

Bei Patronen ist die vordere Öffnung der Patronenhülse durch das Geschoß verschlossen. Beim Abfeuern der Patrone sorgt der in der Patrone entstehende Gasdruck dafür, daß das Geschoß aus der Patronenhülse heraus durch den Lauf der Waffe getrieben wird. Damit der zum Austreiben des Geschosses notwendige Explosionsdruck nicht ungenutzt entweichen kann, muß das Geschoß, sobald es sich im Lauf befindet, den Lauf nahezu vollständig abdichten. Da der Lauf spiralförmig gezogene Erhebungen und Rillen enthält, sogenannte Felder und Züge, die dem Geschoß bis zum Verlassen des Laufs eine Rotation um die Längsachse (Drall) erteilen, muß sich beim Einpresssen in den Lauf die Außenkontur des Geschosses der Innenkontur des Laufes durch Verformung anpassen.

Bei einem bekannten Doppelkern-Vollmantelgeschoß kommt diejenige Stelle des Geschosses, die dem Heckteil des Stahlkernes entspricht, als erstes mit den Feldern und Zügen des Laufes in Berührung. Da der Stahlkern von dem meist aus einem weicheren Material hergestellten Mantel umgeben ist, kann sich der Mantel nur durch Quetschung, also durch plastische Umformung der durch Erhebungen und Rillen bestimmten inneren Kontur des gezogenen Laufes anpassen. Ein Teil der Explosionsenergie wird daher darauf verwendet, den Mantel des Geschosses plastisch zu verformen. Dabei wird der Lauf in extremer Weise sowohl durch Reibung, als auch durch den hohen Gasdruck der Explosion belastet.

Die oben genannte plastische Verformung kann sogar soweit gehen, daß der hintere Bereich des Mantels nicht in den Lauf hineingepreßt, sondern ab dem Bereich, in dem er erstmals mit den Feldern und Zügen des Laufs in Berührung kommt, regelrecht vom Geschoßkern abgezogen wird. Dieser schädliche Vorgang ist als „bullet stripping" bekannt.

Möchte man höhere Geschoßgeschwindigkeiten erzielen, um zum Beispiel eine höhere Durchschlagswirkung des Geschosses im Ziel zu erreichen, so müßte der Gasdruck im Lauf erhöht werden. Dies würde mit einer zunehmenden Laufbelastung einhergehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vollmantelgeschoß mit mindestens einem Kern zu schaffen, welches es ermöglicht, bei gleichbleibender Laufbelastung eine höhere Geschoßgeschwindigkeit und Durchschlagsleistung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Mantelgeschoß der eingangs genannten Gattung gelöst, welche die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Erfindung wird ein Mantelgeschoß geschaffen, welches weniger Energie für das Einpressen in den Lauf benötigt, und somit bei gleichbleibendem Gasdruck eine höhere Geschoßgeschwindigkeit erreicht, und daher eine höhere Durchschlagleistung im Ziel aufweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Mantelgeschoß schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Mantelgeschoß in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Stahlkernes in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab, und

Fig. 3 eine Teilansicht des zylindrischen Heckteils des Stahlkerns aus Fig. 2 in nochmals vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Doppelkern-Vollmantelgeschoß abgebildet, wie es zum Beispiel in der NATO-Patrone 5,56 mm &khgr; 45 Verwendung findet. Das Geschoß, sowie alle Geschoßteile sind rotationssymmetrisch. Das Geschoß (1) besteht im wesentlichen aus einem Stahlkern (20), einem Bleikern (30), einem beide Kerne (20, 30) im wesentlichen umschließenden Mantel (10) und einem das Geschoß im Heckbereich verschließenden Abdeckplättchen (40). Durch die Abflachung des vorderen Teils des Stahlkernes (20) und der spitzen inneren Form des Mantels (10) entsteht im vorderen Bereich des Geschosses ein kegelförmiger Hohlraum (11).

Der Mantel (10) weist im mittleren Bereich des Geschosses eine Riffelung, bzw. Rille (12) auf, die über den gesamten Umfang des Geschosses verläuft. Diese Riffelung, bzw. Rille stellt den Bereich dar, in dem das Geschoß mit dem Patronenhals durch Quetschen kraft- oder formschlüssig verbunden ist.

In dem Ausfuhrungsbeispiel ist der Stahlkern (20), in Flugrichtung gesehen, vorne angeordnet, dahinter schließt sich der der Bleikern (30) so an, daß er in die Ausnehmungen des Stahlkernes eingepaßt ist. Beide Kerne zusammen sind von einem Mantel (10) umgeben, der aus fertigungstechnischen Gründen einen hinteren Bereich nicht umfaßt, der deshalb von dem Abdeckplättchen (40) bedeckt ist.

Der erfindungsgemäße ausgebildete Stahlkern ist in einer weiteren Vergrößerung in Fig. 2 zu sehen. Der rotationssymmetrische Stahlkern weist im vorderen Bereich ein vorderes Ende (21) auf, das in dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel eine Fläche bildet, die senkrecht bzw. radial zur Längsachse des Stahlkernes und parallel zur Heckfläche (24) ausgebildet ist. Die gewölbte Seitenfläche (22) des Stahlkernes ist in Fig. 2 derart gestaltet, daß sie nach einem Kreisbogen mit dem Radius R über die gesamte Wandung mit Ausnahme des zylindrischen Heckteiles (26) verläuft. Im geschnittenen Bereich von Fig. 2 ist eine konische Ausnehmung (27) zu erkennen, die der Aufnahme der in die Ausnehmung (27) eingreifenden Spitze (31) des Bleikerns (30) dient. Mit dieser Ausnehmung wird beim Auftreffen des Geschosses der Bleikern mit seiner hohen Massenträgheit länger auf den Stahl kern zentriert, und somit ein Abgleiten bzw. Abtrennen des Bleikemes (30) von dem Stahlkern (20) erschwert. Das Ergebnis ist, daß das Geschoß eine gesteigerte Durchschlagsleistung aufweist.

Das Heckteil (28) des Stahlkernes ist in Fig. 3 nochmals vergrößert dargestellt und dient der Erläuterung der Gestaltung des zylindrischen Heckteiles (26) des Stahlkernes des erfindungsgemäßen Geschosses. Der Heckteil entspricht derjenigen Stelle des Geschosses, an der der Mantel (10) als erstes mit den Feldern und Zügen des Laufes in Berührung kommt. Beim erfindungsgemäßen Geschoß geht die Wandung (22), die gewölbt ist, bzw. nach einem Kreisbogen verläuft, in das zylindrische Heckteil (26) über. Erfindungsgemäß ergibt sich dabei eine Heckkante (25). In gestrichelter Linie ist die Kontur eines Heckteiles zu erkennen, wie sie bei einem bekannten Stahlkern bestimmt ist. Bei diesem Stahlkern verläuft nämlich die Wandung (22) bis zur Heckkante (25') gewölbt bzw. nach einem Kreisbogen. Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Stahlkern mit der Heckkante 25 weist somit im Bereich des zylindrischen Heckteiles (26) einen geringeren Durchmesser auf, als ein Stahlkern bekannter Bauart mit der Heckkante (25'). Ein Stahlkern nach Fig. 2 und Fig. 3 beansprucht somit im zylindrischen Heckteil einen geringeren Raum, so daß dort zwischen Stahlkern und Mantel ein keilförmiger, um den Stahlkern ringförmig umlaufender Luftspalt gebildet wird. Daher hat der Mantel (30) beim Einpressen des Geschosses (1) in den Lauf der Waffe in diesem Bereich die Möglichkeit, den beim Einpressen auftretenden Kräften durch Verformung in Richtung der Wandung des zylindrischen Heckteiles (26) unter Ausnutzung des Luftspaltes auszuweichen. Die dafür benötigte Energie ist dabei geringer als bei einem konventionellen Stahlkern, bei dem ein Nachgeben des Mantels in der beschriebenen Form nicht möglich ist.

Das erleichterte Einführen des Geschosses in den Lauf hat zur Folge, daß der Lauf der Waffe beim Abfeuern der Patrone geringer belastet wird. Bei einem niedrigeren Gasdruck wird eine gleichbleibende Geschoßgeschwindigkeit erreicht. Ebenso ist denkbar, daß bei gleichbleibendem Gasdruck eine höhere Geschoßgeschwindigkeit (Vo) erreicht wird, was eine gesteigerte Durchschlagsleistung des Geschosses im Ziel zur Folge hat.

Eine weitere Möglichkeit, die Laufbelastung zu senken ergibt sich aus folgender Überlegung: Beim Abfeuern einer bekannten „bleihaltigen" Munition verdampft Blei, welches im Geschoß und/oder im Zünder enthalten ist. Da das dabei verdampfte Blei in der Umgebungsluft unerwünscht ist, wurde sogenannte „bleifreie" Munition entwickelt, bei der ein Abdeckplättchen das im Geschoß verwendete Blei vor den Treibladungsgasen schützt und bei

der „bleifreie" Zünder zum Einsatz kommen. Allerdings hat bleihaltige Munition auch vorteilhafte Wirkungen: Das verdampfte Blei kondensiert nämlich zum Teil im Lauf der Waffe, lagert sich dort an und bildet einen Schutz- und Schmierfilm, auf dem das durch den Lauf getriebene Geschoß abriebsarm gleiten kann. ,31eifreier" Munition fehlt also diese Schmierwirkung

Bei einer bekannten „bleifreien" Patrone, die als konventionelle Hochgeschwindigkeitsmunition in Maschinenwaffen eingesetzt wird, treten daher starke Kupferablagerungen im Lauf auf. Diese werden verursacht durch Kupfer, welches in der CuZnIO - Legierung des Geschoßmantels enthalten ist. Als Folge dieser Kupferablagerungen im Inneren des Laufes verschlechtert sich dessen Oberflächenqualität und der Laufdurchmesser nimmt ab. Dies begünstigt eine weitere Kupferablagerung im Lauf.

Es zeigte sich in Versuchen, daß die sonst starken Kupferablagerungen im Lauf durch die Beimengung von SnO₂(Zinndioxid) vermieden werden konnten. Die Beimengung einer Menge von ca. 0,2 - 0,8 Gew.%, vorzugsweise ca. 0,5 - 0,6 Gew.% SnO₂ kann dabei durch Einmischung in die Grundmasse des Treibladungspulvers oder durch Coating der Grundmasse der pulverfbrmigen Treibladung erfolgen.

Die beschriebene Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Verwendung als Stahlkern in der bekannten NATO-Patrone 5,56 mm &khgr; 45, jedoch lassen sich die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung auch in Zusammenhang mit anderen Mantelgeschossen, Teilmantelgeschossen oder Geschossen mit einer anderen Anzahl von Kernen erreichen.

Claims (7)

Metallwerk Elisenhütte GmbH G 12 087 Gb Ansprüche

1. Mantelgeschoß mit mindestens einem rotationssymmetrischen Stahlkern (20) im Frontbereich des Geschosses, mit einen vorderen Ende (21), einer Heckfläche (24) und Seitenflächen (22), wobei die Wandung der Seitenflächen gewölbt ist, einem sich an den Heckflächen (24) des Stahlkernes (20) anschließenden weiteren weicheren Kern (30), und einem den Kern (20) im wesentlichen umschließenden Mantel (10) dadurch gekennzeichnet, daß

der Durchmesser des Stahlkernes (20) an der Stelle, an der beim Abfeuern des Geschosses der Mantel (10) erstmalig mit den Feldern und Zügen des Laufes in Berührung kommt, durch ein zylindrisches Heckteil (26) verringert ist.

2. Mantelgeschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Heckfläche (24) des Stahlkernes eine Ausnehmung (27) zur Aufiiahme eines Teils des weiteren Kernes (30) aufweist.

3. Mantelgeschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (27) der Heckfläche (24) konisch ist.

4. Mantelgeschoß nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Wölbung der Wandung der Seitenfläche (22) nach einem Kreisbogen verläuft.

5. Mantelgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere weichere Kern (30) ein Bleikern ist.

6. Mantelgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlkern (20) durch Kaltverformung hergestellt ist.

7. Mantelgeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (21) des Stahlkernes (20) als zur Längsachse senkrechte und zur Heckfläche (24) parallele Fläche ausgebildet ist.