DE3503040A1

DE3503040A1 - Vorrichtung zum rueckstoss- und signaturfreien abschiessen von geschossen

Info

Publication number: DE3503040A1
Application number: DE19853503040
Authority: DE
Inventors: Wolfgang von 8012 Riemerling Hoessle
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE3503040C2; FR2576682B1; FR2576682A1

Description

Vorrichtung zum rückstoß- und signaturfreien

Abschießen von Geschossen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum rückstoß- und signaturfreien Abschießen von Geschossen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen dieser Art zum rückstoß- und signaturfreien, d. h. knall-, blitz- und rauchfreien Abschießen von Geschossen sind bekannt. Sie weisen eine Inertmasse auf, die sich in kurzem Abstand hinter dem Rohr zerteilt und in der Luft abgebremst wird, so daß Rückfeldsicherheit gewährleistet ist, d. h. der Schütze sowie weiteres hinter der Vorrichtung sich aufhaltendes Personal beim Abschuß nicht gefährdet wird.

Zum Abbremsen sind bei den bekannten Vorrichtungen die Treibspiegelböden meist halbkugelförmig ausgehöhlt. Die kinetische Energie der Treibspiegel wird also in Arbeit umgewandelt, die das Verformen der Bremsringe in den halbkugelförmigen Ausnehmungen in den Treibspiegelböden erfordert.

Bei der Verformung der Bremsringe muß vom Abschußrohr eine sehr hohe Zugkraft aufgenommen werden. Führt

MBB

Patentabteilung

9676

10 15

diese Zugkraft zu einem Einreißen des Rohres, so sind der Schütze oder umstehendes Personal durch das Austreten von Gasen, Teilen der Bremsringe und der Kolben sowie durch die verlorengegangene Rückstoß- und Momentenfreiheit auf das Äußerste gefährdet. Die gleiche Gefahr tritt auf, wenn die Bremsringe beim Abbremsen reißen oder die Treibspiegel zerbrechen. Es ist daher eine ausreichende Beherrschbarkeit der Kräfte erforderlich, die beim Abbremsen der Treibspiegel auftreten. Diese Beherrschbarkeit lassen die bekannten Vorrichtungen vermissen. Dies hat zu teils katastrophalen Ergebnissen bei der Erprobung der bekannten Vorrichtungen geführt, und zwar nicht nur bei Treibspiegeln mit halbkugelförmigen Ausnehmungen, sondern auch bei Treibspiegeln, die eine Ausnehmung aufweisen, die über die ganze Tiefe mit einer bestimmten Neigung gegenüber der Rohrachse konusförmig ausgebildet ist.

^De^ Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art bereitzustellen, bei der ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Leistung eine Gefährdung des Bedienungspersonals durch nicht hinreichend beherrschbare Kräfte beim Abbremsen der Treibspiegel verhindert ist.

30 35

Nachstehend ist die bekannte und die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

-5- 9676

Patentabteilung

Fig. 2a und 2b jeweils einen Längsschnitt durch einen

Endabschnitt des Rohres vor bzw. nach dem Abfangen des Treibspiegels bei

einer bekannten Vorrichtung; 5

Fig. 3 einen Ausschnitt von Fig. 2a bzw. 2b

in vergrößerter Wiedergabe, jedoch während des Abfangens des Treibspiegels;

Fig. 4 ein Diagramm, das die Abbremskraft P

in Abhängigkeit vom Bremsweg S des Treibspiegels bei der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 2a, 2b und 3 wiedergibt;

Fig. 5 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht,

jedoch von einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Abbremskraft P

in Abhängigkeit vom Bremsweg S des Treibspiegels bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 5 wiedergibt; sowie

Fig. 7a und 7b jeweils eine Fig. 5 entsprechende Ansicht, jedoch von anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
30

Gemäß Fig. 1 weist die Abschußvorrichtung ein beidseitig offen ausgebildetes Abschußrohr 1 auf. Das Abschußrohr 1 weist sowohl im Bereich seiner Mündung als auch seines hinteren Endes 3 einen Anschlag 4 bzw. 5 auf. Der Anschlag 4 resultiert aus einer Rohrein-

Patentabteilung

9676

schnürung. Den Anschlag 5 im Bereich des hinteren Rohrendes 3 bildet eine mit dem Abschußrohr 1 verschraubte Verschlußkappe 6, deren Gewinde 7 von der Art eines selbsthemmenden Differentialgewindes ist.

Der Innenraum 9 des Abschußrohres 1 ist durch Membranen 10, 11 und gegebenenfalls durch eine zusätzliche, aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Dampfsperre in Form von Metallfolie nach außen hermetisch abgedichtet. Darin sind in axialer Richtung hintereinander angeordnet: ein erster Bremsring 12, das abzuschießende Geschoß 13, in elastischen Ringen zentrisch gelagert, ein erster Treibspiegel 14, eine Treibladung 15,⁶^e¹In "zweiter Treibspiegel 16, eine gut zerteilbare Inertmasse 17 hoher Dichte, sowie ein zweiter Bremsring 18.

Das Geschoß 13 und die Inertmasse 17 verlassen nach Zündung der Treibladung 15 unter Einwirkung der anfallenden Druckgase in entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig das Abschußrohr 1, was Rückstoßfreiheit garantiert. Die ihnen zugeordneten Treibspiegel 14, kommen dagegen mit den vorgelagerten Bremsringen 12, 18 an den entsprechenden Rohranschlägen 4, 5 zum Stillstand, wobei die Bremsringe 12, 18 Verformungen erleiden.

Die Druckgase bleiben nach dem Geschoß- und Inertmassenaustritt im Rohr 1, was das Austreten eines Flammenstrahls, Knalls oder von Rauch verhindert.

Die Zerteilung und Abbremsung der Partikel der Inertmasse 17 sowie das Fangen der Treibspiegel 14, 16 in den Rohrenden garantiert schon in kurzem Abstand

hinter dem Rohr 1 Rückfeldsicherheit, so daß keine /** nach Zerreißen des Reißbolzens 29

MBB

Patentabteilung

9676

Gefährdung von Personal auftritt, welches sich zufällig hinter dem Schützen aufhält.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist, wie aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 5 sowie 7a und 7b ersichtlich ist, jeder Treibspiegel 14, 16 eine glockenförmige Ausnehmung 19, 20 auf.

In Fig. 5 und Fig. 7a sowie 7b ist nur der eine Treibspiegel 16 dargestellt. Nachstehend wird daher nur dieser Treibspiegel näher beschrieben, wobei der Treibspiegel jedoch in gleicher Weise ausgebildet sein kann. Die glockenförmige Ausnehmung 20 im Treibspiegel 16 besteht aus einem ersten, auf den Bremsring 18 zuerst auflaufenden konischen Abschnitt 21 und einen zweiten Abschnitt 22, 22¹ bzw. 22".

Der erste konische Abschnitt 21 ist leicht konkav ausgebildet und weist einen Anfangsneigungswinkel und einen Endneigungswinkel Ψ- gegenüber der Rohrachse 23 auf. Der zweite Abschnitt 22, 22¹ bzw. 22" weist gegenüber dem ersten Abschnitt 21 eine geringere Neigung auf. D. h. der zweite Abschnitt 22 ist gemäß Fig. 5 zylindrisch ausgebildet,- wobei nach Fig. 7b der zweite Abschnitt 22' mit einem relativ geringen Winkel A gegenüber der Rohrachse 23 geneigt ist, und nach Fig. 7& der zweite Abschnitt 22" einen Freiwinkelo^. gegenüber der Rohrachse 23 aufweist.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Abbremskraft P in erster Näterung folgender Funktion folgt:

35

Patentabteilung

-8-

350304D

9676

P = f

tg f )

worin V ._ die Verformungskraft zum radialen Zusammendrücken des Bremsringes 18, 18' mit einer Länge A R bedeutet und

den Neigungswinkel der Ausnehmung 20, des Treibspiegels 16, 16' gegenüber der Rohrachse 23.

Die

Verfonnungskraft V ,_ ist dabei abhängig jeweils vom momentanen Durchmesser des Bremsringabschnittes als auch von der momentanen Verformungsgeschwindigkeit.

Bei der bekannten Vorrichtung mit einer halbkugelförmigen Ausnehmung 20' im Treibspiegel 16' gemäß Fig. 2a und 2b sowie Fig. 3 mit einem Anfangsneigungswinkel ys von z. B.15° und einem Endneigungswinkel ψ von 90° ergibt sich dabei der in Fig. 4 dargestellte Verlauf der Abbremskraft P über den Bremsweg des Treibspiegels 16' (durchgehende Linie).

D. h. die Abbremskraft P wächst gegen Unendlich an. Dadurch kann die kritische Beulkraft (P_n. .. ) des

UK nt

Bremsrings 18' überschritten werden mit der Folge, daß der Bremsring 18', wie in Fig. 2b gezeigt, unter Bildung einer Ausbeulung 24 radial nach innen verformt wird, wodurch die durch den Bremsring 18' ausgeübte Bremskraft P schlagartig abfällt, der Bremsring 18' bricht und der Treibspiegel 16' unter schlagartigem Kraftanstieg gegen den Anschlag 5' aufläuft, wodurch der Treibspiegel 16' zerbrechen und/oder das Abschußrohr 1' reißen kann. Durch die Ausbeulung 24 wird

MBB

Patentabteilung

-9- 9676

außerdem die Länge des Bremsrings 18' beim Abbrems vorgang nur zum Teil ausgenutzt.

In gleicher Weise kann die kritische Beulkraft ( bei einer konischen Ausbildung der Ausnehmung im Treibspiegel überschritten werden, wie in Fig. 4 durch die strichpunktierte Linie verdeutlicht ist.

Diese Nachteile der halbkugelförmigen oder konischen Ausbildung der Ausnehmung 20' im Treibspiegel 16' können noch dadurch verstärkt werden, daß durch Staub oder andere Rückstände die neben der Verformungsarbeit auftretende Reibungsarbeit zwischen dem Treibspiegel 16' und dem Bremsring 18' verringert wird und ein noch größerer Anteil kinetischer Energie des Treibspiegels 16' in Arbeit zur Verformung des Bremsrings 18' umgewandelt werden muß.

Wie das Diagramm gemäß Fig. 6 verdeutlicht, steigt demgegenüber bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Abbremskraft P, die auf den Treibspiegel 16 beim Auftreffen auf den Bremsring 18 ausgeübt wird, bei Verformung des Bremsrings 18 mit dem ersten Abschnitt 21 der glockenförmigen Ausnehmung 20 des Treibspiegels 16 an, d. h. bis jfer Bremsring 18 den übergang 25 zwischen dem ersten Abschnitt 21 und dem zweiten Abschnitt 22, 22' bzw. 22" überwunden hat, und zwar bis auf einen Wert Pmax der unterhalb der kritischen

Beulkraft (P_DW-. ) liegt. Danach bleibt die Abbremsdk r ic

kraft mit dem Wert Pmax konstant über den weiteren Bremsweg S, weil der Anteil des Bremsrings 18, der durch den ersten Abschnitt 21 der Ausnehmung gleichzeitig verformt wird, konstant bleibt.

-10-

Patentabteilung

9676

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sichergestellt, daß die Abbremskräfte einen auf das Rohr 1 konstruktiv festgelegten Wert nicht überschreiten. Der mögliche Wegfall von Reibungskräften zwischen dem Treibspiegel 16 und dem Bremsring 18 durch Staub oder sonstige Gleitmittel führt lediglich zu einem längeren Bremsweg.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der zweite Abschnitt 22 der glockenförmigen Ausnehmung 20 zylindrisch ausgebildet. Demgegenüber ist bei der Ausführungsform nach Fig. 7a der zweite Abschnitt 22" der . glockenförmigen Ausnehmung 20 durch einen Kegel mit einem geringen Freiwinkel o( ausgebildet, wodurch eine Dehnung des Bremsrings 18 nach der Verformung erleichtert wird. Statt dessen kann gemäß Fig. 7b der zweite Abschnitt 22' mit einem Winkel β gegenüber der Rohrachse 23 geneigt sein, der positiv ist, jedoch geringer als der Neigungswinkel des ersten Abschnitts 21 der Ausnehmung 20. Durch die Ausführungsform nach Fig. 7b dürfte eine bessere Führung des Treibspiegels 16 erreicht werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Länge des Treibspiegels größer sein als bei den bekannten Vorrichtungen. Dabei entspricht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Tiefe der Ausnehmung 20, also die Länge des ersten und des zweiten Abschnitts 21 und 22 der Ausnehmung 20 höchstens etwa der Länge des Bremsrings 18.

350304D

MBB 9676

Patentabteilung

Die beiden Treibspiegel 14 und 16 sind, was in Fig.

dargestellt ist, in der Regel durch eine Bolzen miteinander verbunden, der beim Abschuß reißt. Die Baulänge des Treibspiegels 16 der erfindungsgemäßen Vor-

richtung kann durch vermindert werden,

daß, wie in Fig. 5 und 7a sowie 7b gezeigt, der Reißbolzen in einer Bohrung 26 befestigt wird, die in einem in die glockenförmige Ausnehmung 20 ragenden

Vorsprung 27 des Treibspiegels 16 angeordnet ist. 10

Weiterhin ist, wie erwähnt, neben dem abgerundeten übergang 25 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 21 sowie 22, 22' bzw. 22" der erste Abschnitt 21 leicht konkav ausgebildet, wie in Fig. 5 und Fig. 7a sowie 7b gezeigt, wodurch beim Auftreffen des Treibspiegels 16 auf den Bremsring 18 Stoßbelastungen möglichst verhindert werden. Aus dem gleichen Grund sind, wie beim Stand der Technik, auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die den Treibspiegeln 14 und 16 zugewandten Kanten 28 und 29 der Bremsringe 12 und 18 komplementär zu den gegenüberliegenden Kanten der Treibspiegel 14 und 16 konisch ausgebildet.

Claims

Ansprüche

rl. Vorrichtung zum rückstoß- und signaturfreien Abschießen von Geschossen mit einem beidseitig offen ausgebildeten und sowohl im Bereich der Mündung als auch des hinteren Endes mit Anschlägen verfeehenen Rohr, in welchem ein Bremsring, das abzuschießende Geschoß, ein Treibspiegel, eine Treibladung, ein weiterer Treibspiegel, eine Inertmasse guter Zerteilbarkeit sowie ein weiterer Bremsring in der genannten Reihenfolge axial hintereinander liegen, wobei die Treibspiegel bei Auflauf auf die Bremsringe unter Abdichten des Rohres durch Verringerung des Durchmesser der Bremsringe in in dem Treibspiegel vorgesehenen koaxialen Ausnehmungen abgebremst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (19, 20) zumindest eines der beiden Treibspiegel (14, 16) glockenförmig mit eineSn ersten, auf den Bremsring (12, 18) zuerst auflaufenden konischen Abschnitt (21) größerer Neigung ( γ ,

— 2 —

Patentabteilung

9676

gegenüber der Rohrachse (23) und einem zweiten, sich daran anschließenden Abschnitt (20, 22', 22") geringerer Neigung ausgebildet ist, wobei die Neigung ) des ersten Abschnitts (21) und des zweiten Abschnitts (22, 22', 22") der glockenförmigen Ausnehmung (19, 20) so bemessen ist, daß die Abbremskraft (P), die durch die Verformung des Bremsrings (12, 18) hervorgerufen wird, unterhalb der kritischen Beulkraft (P_D1 ., ) des Bremsringes

dK Lit

(12, 18) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten und des zweiten Abschnitts (21, 22, 22', 22") der glockenförmigen Ausnehmung (19, 20) insgesamt zumindest der Länge (b) des Bremsrings (12, 18) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Treibspiegel durch einen Bolzen, aer beim Abschuß reißt, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die glockenförmige Ausnehmung (19, 20) zumindest eines der beiden Treibspiegel (14, 16) ein koaxialer Vorsprung (27) ragt, an dem der Reißbolzen befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (21) der glockenförmigen Ausnehmung (19, 20) konkav ausgebildet ist und zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt (21; 22,22', 22") der glockenförmigen Ausnehmung (19, 20) ein abgerundeter übergang (25) vorgesehen ist.