DE3209593A1

DE3209593A1 - Unterkalibriges panzerbrechendes wuchtgeschoss (penetrator)

Info

Publication number: DE3209593A1
Application number: DE19823209593
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Phys. Dr. 4200 Oberhausen Böcker; Hans Werner 4044 Kaarst Luther
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1983-09-29
Also published as: EP0088898B1; US4697525A; US4635556A; DE3371414D1; ATE27060T1; EP0088898A1

Description

RHEINMETALL GMBH f Düsseldorf, den 15.3.1982

Be/Sch

Akte R 810

Unterkaiibriges panzerbrechendes Wuchtgeschoß

(Penetrator)

Die Erfindung betrifft einen Penetrator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Penetrator der vorgenannten Art ist Gegenstand des Patents (Patentanmeldung P 27 43 732.7-15). Dieses eignet sich sehr gut zum Durchschlagen von Mehrfachzielen (Schottenpanzerung). An einem schweren Einfachziel oder einem Mehrfachziel mit besonders starkem Vorpanzer ist die Durchschlagleistung - unter gleichen Auftreffbedingungen - vergleichsweise geringer als diejenige eines Monobloc-Penetrators, der wiederum an dem schweren Einfachziel oder dem Mehrfachziel mit besonders starkem Vorpanzer eine vergleichsweise höhere Durchschlagleistung zeigt. Diese Beobachtungen begründen die Bemühungen um einen Penetrator, der gegen sämtliche genannten Ziele gleichermaßen gut geeignet ist.

Die Bereitstellung eines solchen Penetrators liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

-χ-

Es zeigen, jeweils im längsaxialen Schnitt ausschnittweise: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 weist ein Vorpenetrator 10, dem ein Hauptpenetrator 80 axial nachgeordnet ist, drei entlang einer Geschoßlängsachse A hintereinander angeordnete Kernelemente 12, 30 und 50 auf. Das spitzenseitige Kernelement 12 ist mit einer Frontfläche 14 versehen, die eine Kugelkalotte begrenzt. An sie schließt sich rückseitig eine Kegelmantelfläche 16 an, die mit einer Kreiszylinderfläche 20 eine gemeinschaftliche umfangsseitige Kante 18 aufweist. Der Kreiszylinderfläche 20 schließt sich rückseitig eine Abrundung 22 an, die in einen Kreistrichterbereich 24 mit einer zentralen Ausrundung 26 übergeht. Eine Frontfläche 32 eines zweiten Kernelements 30 weist einen Kreiskegelmantelbereich 34 mit einer zentralen Abrundung 36 auf und ist von einer sich radial bis zum Umfang erstreckenden Auskehlung 38 mit einer umfangsseitigen Kreiskante 40 begrenzt. An letztere schließt sich rückseitig ein Kreis zylinderteil mit einer Umfangsflache 42 an. Diese wird rückseitig von einer Abrundung 44 begrenzt, die gemeinschaftlich mit einem Kreistrichterbereich 46 mit einer zentralen Ausrundung eine nicht näher bezeichnete Rückseitenfläche bildet. Ein drittes Kernelement 50 weist eine Frontfläche 52 mit einem Kreiskegelmantelbereich 54 und einer zentralen Abrundung 56 auf. An die Frontfläche 52 schließt sich ein kreiskegelflächiger Übergangsbereich 58 mit einer ihn umfangsnah begrenzenden Auskehlung 60 an, die umfangssei tig von einer Kreiskante 62 begrenzt wird.

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Letztere begrenzt ihrerseits vorderseitig eine kreiszylindrische Umfangsflache 64, die sich rückseitig bis zu einer Abrundung 66 erstreckt. Diese bildet gemeinschaftlich mit einer Kreis trichterfläche 68 und einer zentralen Ausrundung 70 eine nicht näher bezeichnete Rückseitenfläche des Kernelements 50. Ein Vorderteil 82 eines Hauptpenetrators 80 wird von einer Frontfläche 84 mit einem Kreiskegelbereich 86, einer zentralen Abrundung 88 und einer Kreiskante 90 begrenzt. Letztere begrenzt vorderseitig einen kreiszylindrischen Übergangsbereich 92 mit einer sich anschließenden, in einer umfangsseit igen Kreiskante 96 endenden Auskehlung 94. Ein sich an die Kreiskante 96 rückseitig anschließender Kreiszylinderbereich 98 endet in einer radialen Ausrundung 100 mit einer Kante 102, die vorderseitig eine kreiszylindrische Umfangsf lache 106 mit einem Gewinde 108 eines Hauptteils 104 des Hauptpenetrators 80 begrenzt. Von einer Heckfläche 114, die der Ausrundung 100 mit der Kreiskante 102 angepaßt ist, erstreckt sich die Hülle 110 mit einer Umfangsfläche 112 bis zu einem Außengewinde 116 auf einem nicht näher bezeichneten Hüllenvorderteil geringerer Wandstärke. Eine Innenfläche 113 der Hülle 110 umschließt eng die Kernelemente 30 und 50 sowie den Vorderteil 82. Ein nicht näher bezeichneter rückseitiger Überwurf mit Innengewinde einer ballistischen Haube 118 dient der lösbaren Befestigung letzterer mit der Hülle 110, wobei sich eine Innenfläche 119 der ballistischen Haube 118 eng an die Kegelmantelfläche 16 des Kernelements 12 anlegt und dieses in axialer Richtung mit seiner Rückseiten - gegen die zentralbereichsweise ihr angepaßte Frontfläche 32 des Kernelements 3O₅ dieses mit seiner Rückseiten - gegen die ihr zentralbereichsweise angepaßte Frontfläche 52 des Kernelements 50 und dieses schließlich mit seiner

Rückseiten- gegen die ihr zentralbereichsweise angepaßte Frontfläche 84 des Vorderteils 82 preßt. Dieserart ergibt sich in Stoßbereichen 1, 2 und 3 zwischen den beteiligten Flächen ein spielfreier Sitz. Den Stoßbereichen 1, 2 und 3 ist» der Reihenfolge nach ein sich zwischen der Innenfläche 113 der Hülle 10 sowie der Abrundung 22 und der Auskehlung 38, der Abrundung 44 und der Auskehlung 62 und schließlich der Abrundung 66 und der Auskehlung 54 ein betreffender kreisringförmiger Hohlraum 120, 122 bzw. 124 zugeordnet. Die Kernelemente 12, 30 und 70, untereinander und mit dem Vorderteil 82 außendurchmessergleich, sowie der Hauptpenetrator 80 und die Hülle 110 sind aus einem metallischen Werkstoff hoher Dichte, beispielsweise einer Sinterlegierung mit hohem Wolframanteil, gefertigt.

Die ballistische Haube 118 besteht aus Stahl.

Gemäß Fig. 2 weist ein Vorpenetrator 10, dem ein Hauptpenetrator 190 axial nachgeordnet ist, wiederum drei entlang der Geschoßlängsachse A hintereinander angeordnete Kernelemente 130, 150 und 180 auf. Das spitzenseitige Kernelement 130 mit einer Frontfläche 132, die eine Kugelkalotte begrenzt, weist eine kreiskegelförmige Umfangsfläche 134 auf, die in einer rückseitigen Kreiskante 136 mit einer Kreiszylinderfläche 138 zusammenstößt. Letztere erstreckt sich bis zu einer kreisförmigen Heck-

25kante 140, welche umfangsseitig eine Kreis trichterfläche 142 begrenzt. Diese erstreckt sich bis zu einer Kreiskante 144 eines zentralen Sacklochs 146 mit einer Innenfläche 148. Auf das spitzenseitige Kernelement 130 folgt das zweite Kernelement 150 mit einer vorderseitigen Kreis -

30kegelflache 150, die sich von einer umfangsseitigen Kreiskante 154 bis zu einer vorderseitigen Kreiskante 156 eines zentralaxialen Durchlasses 166 erstreckt.

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3 O O

Φ O E O q t

Eine kreiszylindrische Umfangsflache 158 erstreckt sich von der vorderseitigen Kreiskante 154 bis zu einer rückseitigen Kreiskante 160, die umfangsseitig eine Kreistrichterfläche 162 begrenzt. Letztere erstreckt sich -* bis zu einer rückseitigen Kreiskante 164 des Durchlasses 166 mit einer Innenfläche 168» Auf das zweite Kernelement 150 folgt das dritte Kernelement 170 mit einer vorderseitigen Kreiskegelfläche 172«, die sich von einer umfangsseitigen Kreiskante 174 bis zu einer vorderseitigen Kreiskante 176 eines Durchlasses 186 mit einer Innenfläche 188 erstreckt. Eine kreis zylindrische ümfangsflache 178 wird vorderseitig von der Kreiskante 174 und rückseitig von einer Heckkante 180 begrenzt, in der die Umfangsflache 178 mit einer Kreistrichterfläche 182 zusammenstößt, die sich bis zu einer rückseitigen Kreiskante 184 des Durchlasses 186 erstreckt. Dem dritten Kernelement 170 schließt sich rückseitig ein eine kreiszylindrische Umfangsflache 194 aufweisendes Vorderteil 192 des Hauptpenetrators 190 an. Die Umfangsflache 194 wird vorderseitig von einer Kreiskante 196 begrenzt, an die sich ein Kreiskegelstumpf 198 anschließt« Über dessen vordere Kante 200 kleineren Durchmessers steht ein zentralaxialer konischer Dorn 202 mit einer Umfangsflache 204 und einem freien Ende 206 vor» Rückseitig läuft die Umfangsflache 194 aus in einer Ausrundung 208 mit einer äußeren Kreiskante 210 einer Umfangsflache 214 mit einem Gewinde 216 des Hauptteils 212 des Hauptpenetrators 190. Der Dorn 202 durchgreift die Durchlässe 186 und 166 der beiden Kernelemente 170 und 150 und erstreckt sich mit seinem freien Ende 206 in das Sackloch 146 des Kernelements 130. Die Hülle 10 und die ballistische Haube 118 sind analog Fig. 1 gestaltet, wobei die Heckfläche 114 der Ausrundung 208 angepaßt und die Umfangsflache 112 mit derjenigen 214 des Haupteils 212 außendurchmessergleich ist.

Wiederum werden beim Aufschrauben der ballistischen Haube 118 auf die Hülle 110 zum Erzielen eines spielfreien Sitzes in den Stoßbereichen 1, 2 und 3 die Kernelemente 130 und 150, 150 und 170 axial gegeneinander und das Kernelement 170 gegen den Vorderteil 192 gepreßt. Dabei umschließen die Innenflächen 188 und 168 der Durchlässe 186 und 166 sowie die Innenfläche 148 des Sacklochs 146 den Dorn 202 eng.

Beim flachen Auftreffen eines Penetrators nach Fig. 1 auf eine dicke Panzerplatte erfolgt nach dem Wegbrechen der ballistischen Haube 118 zwischen der Frontfläche 114 und der Panzerplatte eine im wesentlichen punktförmige gegenseitige Berührung mit gutem Anbeißeffekt. Das Kernelement 12 wird dabei quer zur Geschoßlängsachse A abgelenkt und drückt zunehmend mit der Heck- gegen die Frontfläche und nach Überwindung des Hohlraums 120 mit der Abrundung 22 in die Auskehlung 38 des Kernelements 30. Hieraus resultiert e'ine Verschwenkung des verbleibenden Vorpenetrators 10 und des Hauptpenetrators 80, deren axiale Fixierung durch die Flächenausbildungen in den Stoßbereichen 2 und 3 sowie die Schwermetallhülle gewährleistet bleibt, gegen die Flächennormale der Panzerplatte. Dieser Vorgang wiederholt sich bei dem Eindringvorgang, wobei er sich vorteilhafterweise durch die zunehmende Schrägstellung der beteiligten Flächen in den Stoßbereichen 2 und 3 zunehmend verbessert.

Die Wirkung, die beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch die unterschiedliche Ausbildung der betreffenden Flächen in den Stoßbereichen 1, 2 und 3 erzielt wird, ergibt sich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im wesentlichen durch die konische Ausbildung des Dorns 202. Die Ablenkung des Kernelements 130 führt erst mit dem

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Abbrechen des Dorns 202 im Stoßbereich 1 zu der Verschwenkung in Richtung der Flächennormale der Panzerplatte. Beim weiteren Eindringen des Vorpenetrators in das Ziel wird das Verschwenken des verbleibenden Penetrators dadurch erzielt,, daß der Dorn 202 infolge seines dort bereits größeren Durchmessers dem Druck des betreffenden Bereichs der Kreistrichterfläche 62 auf die Kegelmantelfläche 172 zunächst einen größeren Widerstand entgegensetzt_s dann aber beim Bruch des Dorns die verschwenkende Kraft voll wirksam werden kann. Analog gestaltet sich der Vorgang im Stoßbereich 3, so daß dann der Hauptpenetrator 190 unter einem günstigen Winkel voll gegen das Ziel wirksam werden kann.

Beim schweren Einplattenziel wird das DurchschLagsvermögen auf die beschriebene Weise verbessert. Beim MehrplattenzieL wiederholt sich der beschriebene Vorgang wenigstens an jeder dicken Platte,, Dabei sind die Kernelemente des Vorpenetrators 10 nach ihrer Anzahl^ nach dem Werkstoff und ihrer Länge und damit auch nach der jeυeiligen Masse einer jewei-Ligen Zie Ip lattenzahL anpaßbar»

Aus dem beschriebenen Ablenken des jeweiligen nach der Erfindung gestalteten Kernelements des Vorpenetrators 10 resultiert in der betreffenden Zielplatte eine Vergrößerung der Einschußöffnung gegenüber dem Penetratordurchmesser. Dies erweist sich - insbesondere auch bei neuartigen Zielen,, beispielsweise mit Glas- und/oder Keramikmoduln,, - für den nachfolgenden PenetratorteiL als vorteilhaft: es begünstigt dessen Durchgang durch die betreffende Platte und verbessert damit seine Wirkung gegen nachgeordnete Zielplatten,,

RHEINMETALL GMBH*

"Difsseldorf, den 15.3.1982 Be/Sch

Akte R 810

Bezugszeichenliste

1, 2, 3, Stoßbereich 10 Vorpenetrator 12 Kernelement, spitzenseitig 14 Frontfläche (Kugelkalotte) 16 Kegelmantelfläche 18 Kreiskante 20 Kreiszylinderfläche 22 Abrundung 24 Kreis trichterfläche 26 Ausrundung, zentral 30 Kernelement 32 Frontfläche 34 Kreiskegelfläche 36 Abrundung, zentral 38 Auskehlung, umfangsnah 40 Kreiskante 42 Umfangsflache 44 Abrundung, umfangsnah 46 Kreiskegelbereich 48 Ausrundung 50 Kernelement 52 Frontfläche 54 Kreiskegelbereich 56 Abrundung, zentral

58 Kreiszylindrischer Übergangsbereich

60 Auskehlung 62 Kreiskante 64 Umfangsflache 66 Abrundung, umfangsnah 68 Kreistrichterbereich 70 Ausrundung, zentral

80 Hauptpenetrator

82 Vorderteil

84 Frontfläche

86 Kreiskegelbereich

88 Abrundung, zentral

90 Kreiskante

92 Übergangsbereich

94 Auskehlung, umfangsnah

96 Kreiskante

98 Umfangsflache

100 Ausrundung

102 Kreiskante

104 Hauptteil

106 Umfangsflache

108 Gewinde

110 Hülle

112 Umfangsflache

113 Innenfläche 116 Außengewinde

118 ballistische Haube

119 Innenfläche

120, 122, 124 Hohlraum

130 Kernelement

132 Frontfläche (Kugelkai.)

134 Kreiskegelfläche

136 Kreiskante

138 Kreiszylinderfläche

140 Heckkante, kreisförmig

142 Kreis trichterfläche

144 Kreiskante

146 Sackloch, zentral

148 Innenfläche 214 Umfangsflache

150 Kernelement 216 Gewinde

152 Frontfläche (Kreiskegelmantel) A Geschoßlängsachse 154 Kreiskante, umfangsnah 156 Kreiskante, zentral 158 Umfangsflache, kreiszylindr.

160 Heckkante, kreisförmig 162 Kreistrichterfläche 164 Kreiskante 166 Durchlaß, zentral 168 Innenfläche 170 Kernelement 172 Frontfläche (Kreiskegelmantel) 174 Kreiskante, umfangsseitig 176 Kreiskante, zentral 178 Umfangsflache 180 Heckkante, kreisförmig 182 Kreistrichterfläche 184 Kreiskante 186 Durchlaß, zentral 188 Innenfläche 190 Hauptpenetrator 192 Vorderteil 194 Umfangsflache, kreiszylindrο 196 Kreiskante 198 Kreiskegelmantel 200 Kreiskante 202 Dorn, konisch 204 Umfangsflache 206 freies Ende von 208 Ausrundung 210 Kreiskante 212 Hauptteil

Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 12.3.1982

Be/Sch

Akte R 810

Patentansprüche

Unterkalibriges panzerbrechendes Wuchtgeschoß (Penetrator) mit einem Vorpenetrator und einem diesem axial
nachgeordneten Hauptpenetrator aus einem metallischen
Werkstoff hoher Dichte und einer Hülle, die dem Vorpenetrator und wenigstens einem Vorderteil des Hauptpenetrators zugeordnet und mit einer ballistischen Haube
versehen ist, wobei der Vorpenetrator wenigstens zwei
entlang einer Geschoßlängsachse hintereinander angeordnete Kernelemente aus einem Werkstoff hoher Dichte aufweist (Kernstapel) und durch einander zugewandte Front- und Rückseitenflächen jeweilige Stoßbereiche vorgegeben sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Hülle (110) ist aus einem metallischen Werkstoff hoher Dichte gefertigt,

b) die ballistische Haube (118) ist lösbar mit der Hülle (110) verbunden,

c) die Verbindung (116) der ballistischen Haube (118) mit der Hülle (110) gewährleistet einen spielfreien Sitz der einander zugewandten Flächen in den Stoßbereichen (1, 2, 3 . . . ) >

d) die Frontflächen (32, 52, 84; 152, 172, 198) und die jeweils ihnen zugewandten Rückseitenflächen sind wenigstens stoßbereichsweise unterschiedlich gegen ehe Geschoßlängsachse (A) geneigt_/ wobei

e) jede Rückseitenfläche eine Ausnehmung in dem betreffenden Kernelement (12, 30, 50; 130, 150, 170) begrenzt, in welche die zugeordnete Frontfläche (32, 52, 84; 152, 172, 198) wenigstens teilweise eingreift
2. Penetrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einander zugewandte umfangsnahe Flächenbereiche (22, 38; 40, 60; 66, 94) einen jeweiligen umfangsseitigen Hohlraum (120; 122, 124) vorder- und rückseitig begrenzen.
3. Penetrator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Kernelement (130) weist ein zentralaxiales Sackloch (146) mit einer Innenfläche (148), das Kernelement (150) einen zentralaxialen Durchlaß (166) mit einer Innenfläche (168) und das Kernelement (170) einen zentralaxialen Durchlaß (186) mit einer Innenfläche (188) auf,

_M ο

b) über eine Kreiskante (200) des Vorderteile (192) des Hauptpenetrators (190) steht ein konischer Dorn (202) mit einer Umfangsflache (204) vor,

c) der Dorn (202) durchgreift die Kernelemente (170 und 150) und erstreckt sich mit einem freien Ende

(206) in das Sackloch (146) und

d) die Innenflächen (188, 168, 148) umschließen eng die Umfangsflache (204).
4. Penetrator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ballistische Haube (118) aus Stahl gefertigt ist.
5. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Außendurchmessergleichheit der Kernelemente (12, 30, 50; 130, 150, 170) untereinander und mit dem Vorderteil (82; 192).
6. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch im wesentlichen über die Länge gleichbleibende Wandstärke der Hülle (HO).
7. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Außendurchmes-

sergleichheit der Hülle (110) mit dem Hauptteil (104; 212) des Hauptpenetrators (80; 190).
8. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e kennzeichnet durch die Auswechselbarkeit der Kernelemente (12, 30, 50; 130, 150, 170).