DE3432291A1

DE3432291A1 - Treibladungsmodul

Info

Publication number: DE3432291A1
Application number: DE19843432291
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl.-Ing. 3102 Hermannsburg Reinelt; Michael 4000 Düsseldorf Schwenzer
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-03-13
Also published as: JPS6231276B2; JPS61502207A; US4864932A; WO1986001584A1; DE3575602D1; EP0227671A1; US4702167A; EP0227671B1

Description

RHEINMETALL GMBH & Düsseldorf, den 31

We/Zi

Akte R 926

Treibladungsmodul

Die Erfindung betrifft ein Treibladungsmodul mit Anzündladung und verbrennbarem zylindrischen Behälter.

Aus der DE-OS 31 13 406 ist es bekannt, anstelle eines Kartuschbeutels feste brennbare Kartuschhülsen aus Pappe einzusetzen. Diese Kartuschhülsen enthalten eine stirnseitige Beiladung und eine zentral angeordnete Ubertragungsladung sowie eine Verstärkungsladung, wobei es zur besseren und schnelleren Anzündung vorteilhaft ist, einen vergleichsweise raumaufwendigen Anzündstrahl-Auffangtrichter vorzusehen.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist es, daß eine mehrfache Anzahl von Kartuschhülsen nicht hintereinander geladen werden kann, da dadurch bei höheren Ladedichten " unzulässig große Gasdruckdifferenzen über die gesamte Länge der Treibladung entstehen. Zu Sprödbruch neigende Treibladungspulver können am Geschoßboden zerstört werden, was in ungünstigen Fällen zur Beschädigung des Geschosses bzw. der Waffe führen kann. Des weiteren ist es bei diesen Kartuschbeuteln bzw. Kartuschhülsen möglich, daß diese in umgekehrter Lage in den Ladungsraum eingebracht werden, wodurch Versager und in extremen Fällen Schäden an der Waffe entstehen können. Untersuchungen an Rohrwaffen mit derartigen oder ähnlichen modularen Schüttpulvertreibladungen haben gezeigt,

daß sich speziell bei Ladedichten über 0,4g/cm unregelmäßige Gasdruckverläufe und damit nicht reproduzierbare Schußabläufe einstellen können. Der Grund für dieses Verhalten ist in der unbefriedigenden zentralen Durchzündung der Module zu suchen, wobei die stirnseitige Anzündung diesen Effekt noch verstärken kann.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, für alle Ladungsabstufungen und'in jeder Ladungslage eine Anordnung der Anfeuerungsladung in Treibladungsmodulen zu schaffen, die im niedrigen und hohen Gasdruckbereich, bei Einhaltung gleicher Ladungsabstufungen einen gleichmäßigen Gasdruckverlauf und einen reproduzierbaren Schußablauf ermöglicht sowie einen Modulaufbau gewährleistet, durch den bei einer beliebigen Ladbarkeit und Austauschbarkeit der Module eine möglichst gleichzeitige Anzündung über die gesamte Ladungslänge möglieh ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Die Unteransprüche nennen vorteilhafte Ausgestaltungen.

Durch die Anordnungeines freien Anzündkanals innerhalb der Anzündladung des .Treibladungsmoduls entsteht vorteilhaft eine annähernd zeitlich gleichmäßige Anzündung des Treibladungspulvers über die gesamte Ladungslänge und dadurch eine Mini- mierung der Differenzdrücke innerhalb des Ladungsraumes. Dadurch ist es möglich, den Gasdruckverlauf derartig zu beeinflussen, daß ein einwandfreier reproduzierbarer Schußablauf, auch bei hohen Ladedichten, erzielt werden kann.

Die axial symmetrische Anordnung der Anzündladung im Bereich der Anzündkanalwand gewährleistet neben einer schnellen und zentralen Anzündung des Treibladungspulvers eine einfache Fertigung und Laborierung der Anzündladung innerhalb des Treibladungsmoduls. Ein besonders einfacher Aufbau wird dann erzielt, wenn das Anzündrohr aus einer im Wandquerschnitt integrierten Anzündladung besteht. Eine einfache Variierung der Länge der Anzündladung wird durch den Einsatz von stirnseitig stapelbaren Ringtabletten ermöglicht. Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal können diese Ringtabletten vorteilhaft

2g selbstzentrierend angeordnet sein.

Besonders vorteilhaft gestattet das Treibladungsmodul eine axial beliebige Einbaulage in den Ladungsraum. Dazu ist der Behälter axial und radial zur Mittenachse derartig symmetrisch ausgebildet, daß das Treibladungsmodul im Waffenrohr mehrfach hintereinander in beliebiger axial vorwärts oder rück wärts gerichteter Position der Stirnwände geladen werden kann und in Ladeposition von jeder Stirnwand her die Anfeuerung der. jeweiligen Treibladungsmodule durch Anzündschwaden ermöglicht wird.

Der lichte Durchmesser des Anzündkanals weist vorteilhaft eine derartige Größe auf, daß die Ausbreitung der Anzündschwaden über die gesamte Ladungslänge schneller als der von der Anzündladung zu übertragende radiale Anbrand des Treibladungspulvers vonstatten geht.

In Abhängigkeit von der artilleristischen Aufgabe können nunmehr beliebige Module gleicher Bauart verschiedenen Schußeinheiten zugeführt werden. Dadurch entfällt vorteilhafter Weise die zwangsweise Einhaltung der Ladungsfolge bisheriger eine unterschiedliche Länge aufweisender Teil-Treibladungen,

Die Treibladungsmodule sind des weiteren durch einen Feuchtigkeitsschutz unbefristet lagerfähig. Ihre Handhabung ist unkompliziert und sie gewährleisten eine sichere manuelle Ladung auch bei Dunkelheit, weil nunmehr die Modulstirnwände beim Einführen in den Ladungsraum willkürlich vertauscht werden können.

Durch ihre Gleichheit und Austauschmöglichkeit können die Treibladungsmodule nunmehr auch automatisch geladen werden. Vorteilhaft ist dabei eine zeitaufwendige Vorsortierung entbehrlich, so daß die Treibladungsmodule auf einfache Weise magaziniert und ohne Lageorientierung durch einen Lader geladen werden können. Dadurch läßt sich gegenüber bekannten Treibladungsmodulen die Schußfolge wesentlich erhöhen und eine Lexstungssteigerung der Rohrwaffe erzielen.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

Es zeigt:
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Tig. 1 in einer Schnittdarstellung das Treibladungsmodul mit verschiedenen der Modullänge entsprechenden Anzündladungen;

Fig. 2 in einer Schnittdarstellung das Treibladungsmodul mit verschiedenen aus Ringtabletten bestehenden und einem Teilbereich der Modullänge entsprechenden Anzündladungen;

Fig. 3 in einer Schnittdarstellung mehrfach im Waffenrohr angeordnete gleiche Treibladungsmodule .

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Treibladungsmodule 1 bestehen jeweils aus einem Behälter 10, einem Treibladungspulver 12 sowie einem über die gesamte Modullänge 1 koaxial angeordneten Anzündkanal 3, der einen freien zentrischen Querschnitt 25 aufweist. Der Behälter 10 ist mehrachsig symmetrisch ausgebildet. Er enthält zwei Symmetrieelemente, wobei die zentrale Längsachse 2 ein erstes Symmetrieelement und eine senkrecht zur Längsachse 2 durch den Modulmittelpunkt 31 führende Spiegelfläche 23 ein zweites Symmetrieelement bildet.

Dementsprechend ist die Außenwand 26 des Behälters 10 rohrartig in bekannter Weise zylindrisch oder mehrkantig aufgebaut, wobei die beidseitigen Übergänge zu den rechtwinklig zur Längsachse 2 angeordneten Stirnwänden 8,9 gleiche Radien R und die Übergänge 27,27' zum Anzündkanal 3 gleiche zentrische Formen aufweisen.
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Der freie Anzündkanal 3 wird im wesentlichen von der Anzündladung 5,7 gebildet, die ebenfalls symmetrisch zu den Stirn-

flächen 8,9 des Behälters 10 angeordnet ist.

Die Formgebung des Behälters 10 und Ausgestaltung des Anzündkanals 3 ermöglichen es, daß das Treibladungsmodul 1 im Waffenrohr 11 (Fig. 3) mehrfach hintereinander in beliebiger axial vorwärts oder rückwärts gerichteter Position der Stirnwände 8,9 geladen werden kann, wobei in Ladeposition 13 (Fig. 3) von jeder Stirnwand 8,9 her die Anfeuerung der jeweiligen Treibladungsmodule 1 durch Anzündschwaden ermöglicht wird.

Der Durchmesser d des freien Querschnitts 25 des Anzündkanals 3 weist eine derartige Größe auf, daß die Ausbreitung der Anzündschwaden über die gesamte Ladungslänge schneller als der von der Anzündladung 5,7 zu übertragende radiale Anbrand des Treibladungspulvers 12 vonstatten geht, wobei die Ladungslänge von der Summe der Einzellängen der im Ladungsraum des Waffenrohres 11 (Fig.3) hintereinandergereihten Treibladungsmodule 1 gebildet wird.

Der lichte Durchmesser d kann in Abhängigkeit von seinen wesentlichen Einflußgrößen, beispielsweise der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Zündstrahls bzw. der Anzündschwaden des Treibladungsanzünders 28 (Fig. 3) und der Abbrandcharakteristik der Anzündladung sowie des Kalibers mindestens 5 mm und maximal 40mm betragen, wobei ein bevorzugter günstiger Durchmesserbereich zwischen 12 und 30 mm liegt.

Fig. 1 zeigt links- und rechtshälftig verschieden aufgebaute Anzündtreibladungen 5,7 mit einem konstanten lichten Durchmesser d über der gesamten Modullänge 1. Linkshälftig (Fig. la) besteht die Begrenzungswand 4 aus einem den Anzündkanal 3 bildenden durchgehenden Rohr 14 dessen Wandquerschnitt aus einer integrierten Anzündladung 5, vorzugsweise aus stranggepreßter poröser Nitrocellulose oder aus stranggepreßter poröser Nitrocellulose und einer Beimischung bekannter Anzündladungen besteht. Das Rohr 14 ist in einer nicht dargestellten

Weise mit den Stirnwänden 8,9 befestigt.

Rechtshälftig (Fig. Ib) besteht der Wandquerschnitt des Anzündkanals 3 radial außenseitig aus einem verbrennbaren Stützrohr 6 und radial innenseitig aus einer vom Stützrohr 6 zentrierten Anzündladung 7. Diese Anzündladung 7 wird aus in axialer Richtung gestapelten Ringtabletten 15 gebildet, deren Gesamtlänge der Modullänge 1 entspricht. Anstelle des Stützrohres 6 und der Ringtabletten 15 ist wahlweise auch die An-Ordnung selbstzentrierender Ringtabletten 24 (Fig. 2a) möglich.

Die an den beidseitigen Enden des Anzündkanals 3 befindlichen Ringtabletten 15 aber auch die Ringtabletten 24 weisen Zentrierungen 30 zur zentralen Befestigung an den Stirnwänden 8,9 auf. Eine ebenfalls aus stirnseitig gestapelten Ringtabletten 15,24 bestehende und sich symmetrisch über wenigstens einem Teilbereich a der Modullänge 1 erstreckende Anzündladung 7 wird in Fig. 2 dargestellt.

Der Behälter 10 enthält zur Erzielung einer axial symmetrischen Mittenlage des Teilbereichs a der Anzündladung 7 jeweils im gleichen Abstand b von den Stirnwänden 8,9 einander zugekehrte Rohrstutzen 18, die zur vollen stirnseitigen AnIage der Ringtabletten 15,24 mit Abstandshaltern 16 versehen sind.

Die Rohrstutzen 18 sind jeweils im Übergangsbereich der Stirnwände 8,9 zu einem Rohransatz 29 gleichmäßig ausgehalst, wobei die Aushalsung beispielsweise gerundet ausgeführt sein kann. Zur Befestigung der Abstandshalter 16 an dem jeweiligen Rohrstutzenansatz 29, weisen diese axial nach außengerichtete Zentrierungen 17 auf. Gegenüber der in Fig. 2 dargestellten kanalseitigen Lage der Zentrierungen 17, können diese in einer nicht dargestellten Weise auch treibpulverseitig axial nach außen zur Aufnahme des jeweiligen Rohransatzes 29 angeordnet sein.

/Λ 3 A 32 2

Die Abstandshalter 16 haben den Zweck, die Anzündladung 5", 7 axial zu fixieren. Sie können aber auch, wie linkshälftig in Fig. 2a dargestellt ist, mit einem axial nach innen gei'ichteten Ansatz 29'oder einer Zentrierung 30^, zur radialen Befestigung der selbstzentrierenden Ringtabletten 24 ausgebildet sein.

Zur Selbstzentrierung sind die Ringtabletten beidseitig an den Stirnseiten ebenfalls mit einem in axialer Richtung weisenden Ansatz 29"und einer Zentrierung 30?'ausgebildet. Die Ringtabletten 24 können auf diese Weise zentrierend ineinandergreifend ebenfalls axial gestapelt werden.

Wenn bei der Anwendung selbstzentrierender Ringtabletten 24 auf den Einsatz eines zusätzlichen Stützrohres 6 verzichtet werden kann, so ist es zur radialen Fixierung der in Fig. 2b dargestellten keine Selbstzentrierung aufweisenden Ringtabletten 15 zwingend erforderlich. Das Stützrohr 6.1 ist dabei in einer nicht dargestellten Weise mit den Abstandshaltern 16 verbunden.

Die Ringtabletten 15,24 gestatten einerseits eine Anordnung der Anzündladung in einem zusammenhängenden axial symmetrischen Bereich a (Fig. 2a), andererseits aber auch unter Zuhilfenahme mehrerer zwischen den Ringtabletten 15 anzuordnender Abstandshalter 19 eine axial symmetrische Anordnung der Anzündladung 7 in mehreren Teilbereichen a.

Zur Lagerung des Treibladungsmoduls 1 sind als Feuchtigkeitsschutz der Anzündladung 7 und des Treibladungspulvers 12 an den Rohrstutzen 18 verbrennbare oder verbrauchbare bzw. verzehrbare Folien 20 angeordnet. Die Folien 20 sind im Anzündkanal 3 an den nach innen gerichteten Enden 21 der Rohrstutzen 18 oder an den nach außen gerichteten Stutzenerweiterungen oder am Ein- und Austritt des Anzündkanals 3 an den Übergängen der Rohrstutzen 18 zu den Stirnseiten 8,9 angeordnet.Sie können als Einzelteil ausgebildet sein, aber auch einstückig mit

mit dem Rohrstutzen 18 oder der Stirnwand 8,9 des Behälters 10 verbunden sein. Derartige Folien 20 sind auch als Feuchtigkeitsverschluß beidseitig am Anzündkanal 3 (Fig. 1) angeordnet.
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Zur Vermeidung von Rückständen im Ladungsraum 32 (Fig. 3) bestehen der Behälter 10, die Abstandshalter 16,19 und das Stützrohr 6 aus verbrennbaren Materialien, die an sich schon von patronierter Munition her bekannt sind. Der Werkstoff des Behälters 10 weist jedoch eine derartige Festigkeit auf, daß die Möglichkeit besteht, eine nicht dargestelltes Geschoß und die aus den Treibladungsmodulen 1 bestehende Ladung in einem Ladevorgang zu laden. Die aus Ringtabletten 15,24 bestehende Anzündladung 7 ist ebenfalls bekannt und besteht beispielsweise aus einem Bor/Kaliumnitrat-Pulver. Als Treibladungspulver 12 wird vorzugsweise ebenfalls bekanntes Schüttpulver eingesetzt.

Fig. 3 verdeutlicht die Anordnung mehrfach im Ladungsraum 32 eines Waffenrohres 11 hintereinander angeordneter und in beliebiger Laderichtung geladener gleicher. Treibladungsmodule Der freie Anzündkanal 3 gestattet es, daß die Ausbreitung des Anzündstrahles bzw. der Anzündschwaden des im Rohrverschluß 33 befindlichen Treibladungsanzünders 28 über die gesamte Ladungslänge schneller als der von der Anzündladung 5,7 (Fig. 1) zu übertragende radiale Anbrand des Treibladungspulvers 12 vonstatten geht. Zweckmäßigerweise wird zur Überwindung der Schutzfolien 20 (Fig. 2) ein bekannter Treibladungsanzünder 28 mit Geschoß verwendet.

Die einzelnen Treibladungsmodule 1 sind außenseitig mit einer Lackbeschichtung versehen, wodurch vorteilhaft ein Feuchtigkeitsschutz und eine Reduzierung der Flammenempfindlichkeit erzielt wird.

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den

Akte R 926

Bezugszeichenliste

1 Treibladungsmodul

2 Achse

3 Anzündkanal

4 Begrenzungswand

5 Anzündladung

6 Stützrohr 6.1 Stützrohr

7 Anzündladung

8 Stirnwand

9 Stirnwand

10 Behälter

11 Waffenrohr

12 Treibladungspulver

13 Ladeposition

14 Rohr

15 Ringtablette

16 Abstandshalter

17 Zentrierung

18 Rohrstutzen

19 Abstandshalter

20 Folie

21 Ende

22 Erweiterung

23 Spiegelfläche

24 Ringtablette

25 Querschnitt

26 Außenwand

27 Übergang 27'Übergang

28 Treibladungsanzünder

29 Ansatz

Zentrierung Modulmittelpunkt Ladungsraum Verschluß

a Teilbereich b Abstand
d Durchmesser 1 Modullänge
R Radius

Claims

RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 31.08.1984 We /Zi Akte R 926 Patentansprüche

1. Treibladungsmodul mit Anzündladung und verbrennbarem Behälter, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Treibladungsmodul (1) enthält über die gesamte Modullänge (1) einen koaxial angeordneten freien Anzündkanal ( 3 ) ;

b) der freie Anzündkanal (3) wird im wesentlichen von der Anzündladung (5,7) gebildet, die symmetrisch zu den Stirnwänden (8,9) des Behälters (10) angeordnet ist;

c) der Behälter (10) ist derartig aufgebaut, daß er zwei Symmetrieelemente aufweist, wobei die zentrale Längsachsß

(2) ein erstes Symmetrieelement und eine senkrecht zur Längsachse (2) durch den Modulmittelpunkt (31) führende Spiegelfläche (23) ein zweites Symmetrieelement bildet, so daß das Treibladungsmodul (1) im Waffenrohr (11) mehrfach hintereinander in beliebiger axial vorwärts oder rückwärts gerichteter Position der Stirnwände (8) oder (9) geladen werden kann und in Ladeposition (13) be-

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liebig von jeder Stirnwand (8) oder (9) her,die Anfeuerung der jeweiligen Treibladungsmodule (1) durch Anzündschwaden ermöglicht wird;

d) der lichte Durchmesser (d) des Anzündkanals (3) weist eine derartige Größe auf, daß die Ausbreitung der Anzündschwaden über die gesamte Ladungslänge schneller als der von der Anzündladung zu übertragende radiale Anbrand des Treibladungspulvers (12) vonstatten geht.

2. Treibladungsmodul nach Anspruch 1, dadurch ge kennze ichne t, daß die Begrenzungswand (4) eines den Anzündkanal (3) bildenden Rohres (14) aus einer im Wandquerschnitt integrierten Anzündladung (5) besteht.

3. Treibladungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandquerschnitt des Anzündkanals (3) außenseitig aus einem verbrennbaren Stützrohr (6) und innenseitig aus einer vom Stützrohr (6) zentrierten Anzündladung (7) besteht.

4. Treibladungsmodul nach Anspruch 1 und 3-, dadurch gekennze ichne t, daß die Anzündladung (7) aus stirnseitig gestapelten Ringtabletten (15) besteht, deren Gesamtlänge der Modullänge (1.)' entspricht.

5. Treibladungsmodul nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündladung (7) aus stirnseitig gestapelten Ringtabletten (15) besteht, deren Länge sich symmetrisch über wenigstens einen Teilbereich (a) der Modullänge (1) erstreckt.

6. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündladung (7) aus selbstzentrierenden Ringtabletten (24) besteht.

7. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die in wenigstens einem Teilbereich (a) angeordnete aus Ringtabletten (15,24) bestehende Anzündladung (7) ist über verbrennbare Abstandshalter (16) axial fixiert;

b) die Abstandshalter (16) weisen zur Befestigung am Behälter (10) jeweils axial nach außen oder axial nach, außen und innen gerichtete Zentrierungen (17,3O¹) auf.

8. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) jeweils im gleichen Abstand (b) von den Stirnwänden (8,9) einander zugekehrte Rohrstutzen (18) zur Befestigung der Abstandshalter (16) enthält.

9. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringtabletten (15) der Anzündladung (7) verbrennbare Abstandshalter (19) axial symmetrisch angeordnet sind.

10. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 25

a) zur Lagerung des Treibladungsmoduls (1) sind als Feuchtigkeitsschutz der Anzündladung (7) und des Treibladungspulvers (12) an den Rohrstutzen (18) verbrennbare oder verbrauchbare bzw. verzehrbare Folien (20) angeordnet;

b) die Folien (20) sind im Anzündkanal (3) an den nach innen gerichteten Enden (21) der Rohrstutzen (18) oder an den nach außen gerichteten Stutzenerwexterungen (22) oder am Ein- und Austritt des Anzündkanals (3) an den Übergängen der Rohrstutzen (18) zu den Stirnwänden (8,9) angeordnet.

11. Treibladungsmodul nach Anspruch 1 und 2., dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Anzündladung bestehende Rohrwand (4) des Anzündkanals (3) aus stranggepreßter poröser Nitrocellulose oder stranggepreßter poröser Nitrocellulose und einer Beimischung weiterer Anzündmittel besteht.