DE3526307C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geschoßkopf gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Es gibt eine Vielfalt von Geschoßkopfkonstruktionen, deren Sprengladung durch Mehrfachsprengkörper gebildet ist, die im allgemeinen oberhalb der eigentlichen Aufschlagfläche vor dem eigentlichen Aufschlag über eine größere Fläche ver­ streut werden.

Zur Vergrößerung der Effizienz derartiger Geschoßköpfe ver­ sucht man insbesondere, die Anzahl der Sprengkörper, die im Geschoßkopf aufgenommen werden können, zu erhöhen. Dieses Bestreben führt allerdings dazu, daß der für den einzelnen Sprengkörper verfügbare Raum kleiner wird. Dies hat zur Folge, daß man wiederum versucht, den Raumbedarf der Spreng­ körper selbst zu verkleinern, womit sich aber zumeist die Wirksamkeit des Sprengkörpers, insbesondere im Falle von Hohlladungen, verringert.

Für die Wirksamkeit einer Sprengladung mit Splitterwirkung ist es entscheidend, daß die Explosion oberhalb des Bodens, auf dem die Waffe aufschlägt, also oberhalb der Aufschlag­ fläche, erfolgt, was zumeist durch eine Verlängerung des Geschoßkopfes erfolgt.

Die größte Effizienz einer Hohlladung erreicht man durch eine Erhöhung der sogenannten Angriffsdistanz D (vgl. Fig. 1), welche der Länge zwischen der Basis der Einlage der Hohl­ ladung und des vorderen Endes des Geschoßkopfes entspricht. Es ist allgemein bekannt, daß eine Optimierung des Durch­ schlagvermögens B einer Hohlladung durch Anpassung dieser Distanz ermöglicht ist. Der Gewinn an Durchschlagkraft, welcher erzielbar ist, ist im wesentlichen proportional zur Angriffsdistanz in einem Bereich zwischen 0 und 3 Kali­ ber und beträgt ein Maximum bei einer Angriffsdistanz D von etwa 4 bis 6 Kalibern.

Man hat folglich ausfahrbare Einrichtungen vorgesehen, um den Geschoßkopf zwecks Erhöhung der Wirksamkeit der Spreng- bzw. der Hohlladungen zu verlängern. Hierbei sind ausfahr­ bare Einrichtungen, wie beispielsweise axial ausfahrbare Antennen, bekannt, die in Lagerstellung des Geschoßkopfes innerhalb des Geschoßkopfes untergebracht sind und somit vor dem Ausfahren einen erheblichen Teil des Innenraums des Geschoßkopfes beanspruchen, der mithin für die Spreng- bzw. Hohlladung nicht zur Verfügung steht.

Es ist bereits ein Geschoßkopf bekannt (DE-PS 28 57 576), der eine Anzahl von teleskopartig angeordneten zylindri­ schen Ringen aufweist, die pneumatisch ausfahrbar sind. Ein solches System erfordert eine Druckluftquelle, was wie­ derum zu einem erhöhten Platzaufwand führt, der für die eigentliche Munition dann nicht zur Verfügung steht.

Insbesondere im Falle von Mehrfachsprengkörpern kommt es aber darauf an, den Innenraum des Geschoßkopfes, in dem die Ladungen ineinander geschachtelt angeordnet sind, opti­ mal auszunutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Geschoßkopf für ein Projektil mit Mehrfachsprengköpfen zu schaffen, welcher trotz Beibehaltung kompakter Außenabmessungen des Spreng­ kopfes den vor der Sprengladung im Geschoßkopf vorhandenen Innenraum möglichst wenig beeinträchtigt, mithin die Wirk­ samheit der Waffe erhöht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Nach Maßgabe der Erfindung ist das teleskopierbare Bauteil durch einen oder mehrere zylinderförmige Ringe gebildet, die in eingefahrener Stellung sich ineinanderge­ schachtelt im Gehäuse des Geschoßkopfes befinden, wobei sie als Ringe den vor der Sprengladung verfügbaren Innen­ raum freilassen und damit die Wirksamkeit des Sprengkopfes, insbesondere dessen Durchschlagkraft nicht beeinträchtigen. Gleichwohl ist die bauliche Anordnung so getroffen, daß eine zuverlässige Ausfahrbewegung des teleskopierbaren Bau­ teils vor dem eigentlichen Aufprall auf das Ziel bewerk­ stelligt ist, weil die Ringe infolge der in der Abschluß­ phase auf den Geschoßkopf einwirkenden Trägheitskräfte automatisch ausfahren.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Geschoßkopfes mit einem Diagramm,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Sprengladung mit in Längs­ richtung gestapelten Sprengkörpern bekannter Bau­ art,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung mit einer Anzahl von Sprengkörpern,

Fig. 4 eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 3 mit dem Geschoßkopf in Lagerstellung,

Fig. 5 dasselbe Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt, jedoch in ausgefahrener Stellung,

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht des Ausführungs­ beispiels der Fig. 3 bis 5 in ausgefahrener Stellung,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 8 eine Schnittansicht eines Geschoßkopfs mit ausge­ fahrenem teleskopierbarem Bauteil, sowie

Fig. 9 und 10 Teilansichten des Geschoßkopfes nach der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 im Längsschnitt.

Wie ein Vergleich der Fig. 2 mit Fig. 3 zeigt, weist ein Geschoßkopf mit einem teleskopierbaren Bauteil nach der Erfindung nicht nur denselben Raumbedarf in Lagerstellung wie ein Geschoßkopf ohne teleskopierbaren Bauteil (glei­ cher Kaliberdurchmesser und selbe Gesamthöhe H ₁), sondern der Stapel von mehreren Sprengkörpern aufeinander in Lager­ stellung ist gleichermaßen unverändert (d. h. beispiels­ weise für zwei Sprengkörper dieselbe Höhe H ₂).

Nach dem Ausfahren des teleskopierbaren Bauteils auf der Flugbahn vergrößert sich die Größe h des vorderen Teils des Geschoßkopfes, die man auf die Angriffsdistanz B an­ gleichen kann, vom Wert h ₁ auf den Wert h ₂, wodurch sich für die beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele ein Ge­ winn von etwa h ₁/h ₂ = 2,5 ergibt. Es versteht sich, daß dieses Verhältnis von 2,5 keinesfalls einen maximalen Grenzwert darstellt und entsprechend der Konstruktion des Geschoßkopfes selbst weiterentwickelt werden kann.

Der Geschoßkopf nach den beiden beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen ist speziell für Sprengladungen mit ge­ mischter Wirkung (Splitterwirkung und Hohlladung) be­ schrieben, aber auch mit Sprengkörpern u. dgl. anwendbar. In den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen weist der Geschoßkopf einen Sprengkörper 1, einen Hohlladungs­ mantel 2, eine Sprengladung 3 sowie einen Aufschlagzün­ der 4 auf, welcher im hinteren Teil des Sprengkörpers 1 angeordnet ist, wobei dieser Zünder 4 mit einem flexiblen Stabilisator 5 ausgerüstet ist. Der Sprengkörper 1 umfaßt an seinem Vorderteil ein Gehäuse 6 mit der Höhe h ₁. Dieses Gehäuses eines jeden Sprengkörpers, dessen Vorder­ teil auf den hinteren Zylinderteil des vorhergehenden Sprengkörpers aufsetzbar ist, erlaubt es, die Stapelung und die Ausrichtung der Sprengkörper des Mehrfachspreng­ kopfes innerhalb des Geschoßkopfes sicherzustellen.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist das teleskopierbare Bauteil durch ausfahrbare, gleitend verschiebliche, kon­ zentrische und teleskopartige Zylinderringe 7, 8 gebildet, die in der Innenbohrung des Gehäuses 6 des Sprengkörpers 1 angeordnet sind.

Die beiden Ringe 7 und 8 sind aus Feinblech gebildet und zwar vorzugsweise aus Stahl oder einem anderen steifen Material, welches längs einer Erzeugenden, nämlich 9 und 10, offen ist, wodurch jedem der beiden Ringe eine ra­ diale Elastizität verliehen ist.

Längsverlaufende Wellen 11 und 11′ dieser Ringe ergeben einen erhöhten Druckwiderstand unter axialer oder longi­ tudinaler Einwirkung (Aufschlagstoß).

Der Durchmesser der Ringe 7 und 8 ist konstruktionsbedingt überkalibriert, so daß die Ringe bei der Montage im Werk leicht zusammengedrückt werden, wobei der äußere Ring 7 in der Bohrung des Gehäuses 6 des Sprengkörpers 1 und der innere Ring 8 im äußeren Ring sitzt. Die beiden Ringe werden in dieser Stellung aufgrund in Längsrichtung wirken­ der Reibkräfte gehalten, die aufgrund der durch die Elasti­ zität aufgebauten expansiven Kräfte der beiden Ringe be­ wirkt werden.

Aufgrund der geringen Dicke der Wand der Ringe (beispiels­ weise etwa 0,5 mm) bleiben die Reibungskräfte schwach, so daß die Ringe 7 und 8 untereinander und in der Bohrung des festen Gehäuses 6 des Sprengkörpers 1 unter geringen Längskräften, die beispielsweise durch die Trägheit der verschiebbaren Ringe 7 und 8 beim Auswurf der Sprengkör­ per aus dem Geschoßkopf und im Moment der Öffnung des Stabilisators 5 erzeugt werden, verschoben werden.

Für die Begrenzung der Verschiebebewegung der Ringe 7 und 8 einerseits gegenüber dem Sprengkörper 1 und der Ringe andererseits untereinander und zum Zwecke der Ver­ riegelung der Ringe in ihrer ausgefahrenen Stellung am Ende der Ausfahrbewegung macht man vom Ausdehnvermögen der Ringe 7 und 8 Gebrauch.

Hierzu besitzt der Vorderteil des Sprengkörpers 1 innen in geringem Abstand von seinem vorderen Rand eine Innennut 12. Mit Hinsicht auf diese Nut besitzt der hintere Teil des äußeren Rings 7 in einem geeigneten Abstand von seinem hinteren Rand eine Außennut 13, die wichtig nur für einen Teil der Amplitude der Wellen 11 ist.

In gleicher Weise besitzt der vordere Teil des äußeren Rings 7 innen mit geringem Abstand von seinem vorderen Rand eine Innennut 14, die nur für einen Teil der Ampli­ tude der Wellen 11 von Bedeutung ist. Mit Hinsicht auf diese Nut weist der hintere Teil des inneren Rings 8 in einem geeigneten Abstand von seinem hinteren Rand eine äußere Nut 15 auf, die nur für einen Teil der Amplitude seiner Wellen 11′ von Bedeutung ist. Die Ausbildung der inneren und äußeren Nut ergibt am vorderen Teil des äuße­ ren Ringes 7 jeweils innere Bunde 16 und 17 und am hinteren Teil der Ringe 7 und 8 jeweils äußere Bunde 18 und 19.

Die auf diese Weise geschaffenen Bunde bilden Endanschläge für die Längsverschiebung und radiale Expansion der Ringe 7 und 8 und haben den Effekt, daß sie die Längsausfahrbe­ wegung der Mäntel begrenzen und diese in der ausgefahrenen Stellung verriegeln.

Im folgenden wird die Funktionsweise der beschriebenen Aus­ führungsform erläutert.

Unter der Wirkung der Trägheitskräfte, die auf die verschieb­ baren Ringe 7 und 8 im Augenblick des Ausschießens oder Auswerfens der Sprengkörper oder des Öffnens des Stabili­ sators 5 des Sprengkörpers ausgeübt werden, verschieben sich die Ringe relativ zueinander und zum Geschoßkopf nach vorne.

Am Ende der Ausfahrbewegung kommt einerseits die Nut 13 des Rings 7 zum Bund 16 des Sprengkörpers 1 und der Bund 18 des Rings 7 zur Nut 12 des Sprengkörpers 1 und anderer­ seits, jedoch nicht notwendigerweise zur selben Zeit, der Bund 19 des Ringes 8 zur Nut 14 des Rings 7 und die Nut 15 des Rings 8 zum Bund 17 des Rings 8.

Die anfänglich elastisch radial zusammengedrückten Ringe expandieren daraufhin radial, wobei jeder Bund in die ent­ sprechende Nut gelangt.

Unter diesen Bedingungen wird die Längsverschiebung der Ringe nach vorne gestoppt und die nach vorne gerichteten seitlichen Ränder der Bunde gelangen in Anschlag auf die nach hinten gerichteten Seitenränder der Nuten, wodurch die Ringe zueinander verriegelt sind.

Selbst beim Aufschlagen der Sprengkörper ist ein Verschie­ ben der Ringe nach hinten verhindert, wobei die nach hin­ ten gerichteten Seitenränder der Bunde in Anschlag an die nach vorne gerichteten Seitenränder der Nute gelangen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der teleskopierbare Geschoßkopf durch eine Spiralfeder 20 mit Flachprofil ge­ bildet, welche in der Innenbohrung des Gehäuses 6 des Sprengkörpers 1 angeordnet ist.

Die Feder 20 ist eine Spiralfeder mit flachem Profil, wel­ che im dargestellten Ausführungsbeispiel 5 Spiralen bein­ halten. Sobald die Kompressionswirkung wegfällt, befindet sich die freigelassene Feder in der ausgefahrenen Stellung.

Um die Feder 20 im Gehäuse 6 zu halten, weist dieser innen im hinteren Teil eine innere Nut 21 auf. Bezüglich dieser Nut besitzt die äußere Spirale der Feder 20 (letzte Spirale) auf einem großen Umfang eine Reihe von Nocken 22, die nach außen vorspringen, wobei der vorspringende Teil nach vorne gerichtet ist. Diese Nocken 22 werden vorzugs­ weise durch Stanzen und Biegen unmittelbar aus dem die Feder 20 bildenden Bandmaterial geformt.

Um die Feder 20 innerhalb des Gehäuses 6 des Sprengkör­ pers 1 anzuordnen, wird die Feder 20 radial zusammenge­ drückt, so daß die äußere Spirale in die Bohrung des Gehäuses 6 eingeführt werden kann.

Sobald die äußere Spirale in Anschlag am Boden der Bohrung des Gehäuses 6 gelangt, sind die Nocken 22 bezüglich der Nut 21 ausgerichtet und ihr vorspringender Teil gelangt aufgrund der Elastizität der Feder 20 und der Nocken 22 selbst in die Nut 21, wodurch die Außenspirale der Fe­ der 20 in Längsrichtung unbeweglich und fest am Spreng­ körper 1 gehalten wird.

Sobald die Sprengkörper bei der Anordnung im Geschoßkopf aufeinandergeschichtet sind, ist die Feder 20 eines jeden Sprengkörpers axial zusammengedrückt, indem sie sich am hinteren Rand des Zylinderteiles des vorhergehenden Sprengkörpers 1 abstützt und infolge dieses Zusammendrückens steht die Feder nicht über den vorderen Rand des Gehäuses 6 des Sprengkörpers vor.

Im Augenblick des Auswurfs oder Ausschießens der Spreng­ körper lösen sich die Sprengkörper voneinander und die freigesetzte Feder 20 fährt nach vorne aus.

Zur Begrenzung der Ausfahrbewegung der Feder 20 und um diese in ihrer ausgefahrenen Stellung zu verriegeln, um­ faßt das die Feder 20 bildende Bandmaterial auf seiner gesamten Länge und zweckmäßigerweise verteilt eine Reihe von Nocken 23, die nach innen vorspringen, wobei der vorspringende Teil nach vorne vorspringt. Diese Nocken 23 werden wie die Nocken 22 durch Stanzen und Ausformen unmittelbar aus dem die Feder 20 bildenden Bandmaterial erhalten. Im übrigen umfaßt das Band auch Öffnungen in derselben Anzahl wie die Nocken 23, welche wie diese über die gesamte Länge der Feder 20 verteilt sind.

Diese Öffnungen 24 sind in das Bandmaterial an solchen Stellen gestanzt, daß beim Ausfahren der zurückgehaltenen Feder die Öffnungen sich entsprechend der Ausrichtung mit den Nocken 23 befinden, so daß unter diesen Bedingungen aufgrund der Elastizität der Feder 20 und der Nocken 23 diese in die Öffnungen 24 gelangen, wodurch die Spiralen der Feder 20 untereinander in Längsrichtung unbeweglich sind und folglich die Verriegelung in der ausgefahrenen Stellung sichergestellt ist.

Claims (8)

1. Geschoßkopf mit einem teleskopierbaren Bauteil zur Vergrößerung der Aufschlagdistanz des Sprengkopfs, der aus einem Trägerprojektil auswerfbar ist, dessen Sprengladung durch Mehrfachsprengkörper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das teleskopierbare Bauteil durch einen teleskopier­ baren Mantel aus einem oder mehreren zylindrischen Rin­ gen (7, 8) gebildet ist, welche im Gehäuse (6) des Geschoß­ kopfs derart angeordnet sind, daß der Innenraum des Ge­ schoßkopfs vor der Sprengladung (3) im wesentlichen frei ist, die Zylinderringe (7, 8) durch auf diese einwirkende Trägheitskräfte beim Sprengkopfauswurf aus dem Projektil oder bei Öffnung des Geschoßkopfstabilisators (5) nach vorne aus dem Gehäuse (6) ausfahrbar und im ausgefahrenen Zustand zu­ einander verriegelbar sind.

2. Geschoßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die teleskopierbaren Ringe (7, 8) des Man­ tels längs einer Erzeugenden (9, 10) offen sind, um ihnen eine Elastizität in radialer Richtung zu verleihen.

3. Geschoßkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (7, 8) in Längsrichtung verlaufende Wel­ len (11, 11′) zur Erhöhung der axialen Steifigkeit gegen Druckeinwirkung aufweisen.

4. Geschoßkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (7, 8) und das die Ringe aufnehmende zy­ lindrische Gehäuse (6) an ihren Enden ringförmige Nuten (12, 13, 14, 15) und korrespondierende Bunde (16, 17, 18, 19) zur Verriegelung des Geschoßkopfes in der ausgefahrenen sowie radial aufgeweiteten Stellung der Ringe aufweisen.

5. Geschoßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der teleskopierbare Mantel durch eine Spiralfeder (20) mit Flachprofil gebildet ist.

6. Geschoßkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus Stahl hergestellte Feder (20) in Axialrichtung in Speicherstellung während der Montage im Werk zusammengedrückt ist.

7. Geschoßkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auswerfen des Sprengkopfes, auf dem der Mantel angeordnet ist, die den verschiebbaren Mantel bildende Feder (20) freigesetzt ist und bezüglich des Spreng­ kopfes nach vorne ausfährt.

8. Geschoßkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) vorspringende Nocken (23) und ent­ sprechende Öffnungen (24) aufweist, welche über die ge­ samte Länge der Feder (20) derart verteilt sind, daß am Ende der Ausfahrbewegung die Nocken (23) in die Öffnun­ gen (24) greifen und die Ausfahrbewegung der Feder (20) begrenzen sowie die Verriegelung in ausgefahrener Stellung sicherstellen.