DE3625730C2 - - Google Patents
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- DE3625730C2 DE3625730C2 DE3625730A DE3625730A DE3625730C2 DE 3625730 C2 DE3625730 C2 DE 3625730C2 DE 3625730 A DE3625730 A DE 3625730A DE 3625730 A DE3625730 A DE 3625730A DE 3625730 C2 DE3625730 C2 DE 3625730C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
- F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
- F42B14/061—Sabots for long rod fin stabilised kinetic energy projectiles, i.e. multisegment sabots attached midway on the projectile
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
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- F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
- F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
- F42B14/068—Sabots characterised by the material
Description
Die Erfindung betrifft einen Treibkäfig nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Ein gattungsgleicher Werkstoffverbund ist bekannt aus der
DE-OS 31 19 646. Dabei besteht die Intention, Stapelfasern
in eine Matrix, beispielsweise aus Kunststoff, einzubetten.
Derartige Maßnahmen sind bei der Entwicklung von Werkstof
fen und der Gestaltung von Bauteilen bekannt. Erinnert
sei an die gestapelte Anordnung langer kettenförmiger
Moleküle, welche, teilweise ineinander verkräuselt, einen
Faden bilden und sich bei dessen Zugbelastung unter weit
gehender Parallelausrichtung außerordentlich recken las
sen (Polyamid). Erinnert sei aber auch an das altbewährte
Armieren von Beton mit Stahl bis hin zum Spannbeton mit
vorgespannter Armierung.
Bei dem in der DE-OS 31 19 646 vorgeschlagenen Werkstoff
verbund wird von bislang üblichen Treibkäfigkontruktionen
ausgegangen. Bei ihnen läßt sich der Totlastanteil des
Treibkäfigs am Geschoß tatsächlich wesentlich verringern,
während mit Belastbarkeiten zu rechnen ist, welche die
gebräuchlichen metallischen Werkstoffe mit denn ihnen ei
gentümlichen Festigkeiten zulassen.
Im Zuge fortwährend angestrebter Leistungssteigerung beim
Panzerdurchschlag infolge Wuchtwirkung erweisen sich aber
bisherige Überlegungen mit ihren Ergebnissen zunehmend als
unzureichend.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen
gattungsgleichen Treibkäfig zu schaffen, welcher auf dem
Wege über innenballistische Maßnahmen durch Verringerung
des Totlastanteiles bei gleichbleibender Belastungsfähig
keit des Treibkäfigs bzw. gewährleisteter Abschlußfestig
keit der gesamten Geschoßanordnung eine Steigerung der
endballistischen Leistung ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Lehre des Patentan
spruchs 1 mit den in dessen kennzeichnendem Teil angegebe
nen erfinderischen Merkmalen. Die Merkmale in den sich
anschließenden Unteransprüchen sind auf vorteilhafte
Ausgestaltungen des Gegenstandes gemäß Patentanspruch 1
abgestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnun
gen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher
erläutert.
Es zeigt, jeweils in weitgehend vereinfachter und sche
matischer Darstellung
Fig. 1 eine Penetrator-Treibkäfig-Anordnung nach dem
Stande der Technik vorwiegend im längsaxilen
Schnitt,
Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Ansicht
in Richtung des Pfeiles II,
Fig. 3 einen Treibkäfig nach der Erfindung in seit
lichem Aufriß und teilweise längsaxialem
Schnitt,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer
Darstellung gemäß derjenigen in Fig. 3
in einem andeutungsweise dargestellten
Waffenrohr,
Fig. 5 einen Teilausschnitt eines der beiden vor
genannten Ausführungsbeispiele mit einem
modifizierten Vorderbereich,
Fig. 6a und Fig. 6b anhand eines Teilausschnitts konstruktive
Einzelheiten eines vorderen Festlegebe
reichs,
Fig. 7a und Fig. 7b im Teilausschnitt konstruktive Einzel
heiten eines dem vorgenannten vorderen
zugeordneten hinteren Festlegebereichs,
Fig. 8 ein modifiziertes Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 und in der dort verwendeten
Darstellungsart,
Fig. 9a und Fig. 9b in einem Teilausschnitt konstruktive
Einzelheiten eines vorderen Festlegebe
reichs,
Fig. 10a und Fig. 10b in einem Teilausschnitt konstruktive
Einzelheiten eines dem vorgenannten vor
deren zugeordneten hinteren Festlegebe
reichs,
Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel im
längsaxialen Schnitt,
Fig. 12 ein viertes Ausführungsbeispiel im
längsaxialen Schnitt und
Fig. 13 das vierte Ausführungsbeispiel in ei
nem Schnitt nach der Linie XIII-XIII
in Fig. 12.
Aus den Fig. 1 und 2 ist eine bekannte Anordnung eines
unterkalibrigen Penetrators 20 großen Länge-/Durchmesser-
Verhältnisses mit einem Stabilisierungsleitwerk 22 und ei
nem Treibkäfig 30 erkennbar. Eine Formschlußzone 31 ist
sowohl dem Penetrator 20 umfangsseitig und dem Treibkäfig
30 in einem benachbarten Bereich zugeordnet. Einem Vorder
flansch 32 ist eine Lufttasche für nach dem Verlassen des
Rohres anströmende Luft 24 und einem Hinterflansch 34 ei
ne Gasdurckaufnahmefläche 40 zugeordnet, welche mit einem
Dichtungselement 42 versehen ist. Treibkäfig 30 besteht
aus drei Segmenten 38, welche entlang Trennfugen 36 mit
dem jeweiligen Nachbarn im engen Kontakt sind. Die Form
schlußzone 31 weist miteinander korrespondierende Erhe
bungen und Ausnehmungen, beispielsweise ein Gewinde, auf.
In den nachfolgenden Figuren wird zur Vereinfachung und
unter Berücksichtigung der Fig. 1 auf die Darsellung ei
nes Stabilisierungsleitwerks 22 und Einzelheiten der
Formschlußzone 31 aus Gründen besserer Übersichtlichkeit
verzichtet. Der Treibkäfig 30 besteht aus einem Träger
teil 44 mit einem flanschförmigen Vorderteil 45 an einer
Hülse 46. Das Vorderteil 45 wird von einer Vorderfläche
50, einer ihr abgewandten benachbarten Gasdruckaufnahme
fläche 40 und einer äußeren Umfangsfläche 53 sowie einem
vorderen Bereich der Formschlußzohne 31 begrenzt. Ihm sind
vorderseitige Festlegungsbereiche 52.1, 52.2 und 52.3 un
mittelbar zugeordnet. An der Hülse 46 außenseitig angeord
nete rückseitige Festlegungsbereiche 54.3, 54.2 und 54.1
korrespondieren mit den betreffenden vorderseitigen Fest
legungsbereichen. Durch die Festlegungsbereiche 52 . . . und
54 . . . erstrecken sich fadenförmige Einzelteile 82 oder
wahlweise bandförmige Einzelteile 84 eines faserförmigen
Anteiles 80 am Werkstoffverbund. Als Werkstoff für den
faserförmigen Anteil 80 bietet sich jeweils Glas, Kohle
stoff, Aramid etc. an. Hierbei kommt es neben geringst
möglicher Dichte auf höchstmögliche Zugfestigkeit an.
Das Trägerteil 44 kann aus Stahl, einer Leichtmetalle
gierung auf Aluminiumbasis, Titan bzw. -Legierung beste
hen. Neben ausreichender Gestaltfestigkeit des Träger
teiles kommt es bei dem betreffenden Werkstoff ebenfalls
auf geringstmögliche Dichte an. Die Einzelteile 82 bzw.
84 erstrecken sich in mehreren Wicklungen und/oder Lagen
zwischen den und durch die betreffenden Festlegebereiche
52 . . . und 54 . . .
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist in einem
andeutungsweise dargestellten Waffenrohr mit einer Rohr
innenwandfläche 92 zu sehen und unterscheidet sich von
dem ersten Ausführungsbeispiel durch heckseitig am
Treibkäfig 30 angeordnete Radialvorsprünge 90, welche
der Abstützung der Anordnung im Waffenrohr dienen.
Wie Fig. 5 zeigt, können die beiden vorgenannten Aus
führungsbeispiele durch Anordnung eines Kreisringwul
stes 51, bestehend aus einem Werkstoff geringer Dichte,
mit prismatischem Querschnitt auf der jeweiligen Vorder
fläche 50 mit einer Lufttasche 35 versehen werden, wie
sie aus Fig. 1 bereits bekannt ist.
Fig. 6a läßt einen Vorderteil 45 mit einer achsparallelen
Bohrung 64 erkennen. Durch die Bohrung 64 greift ein Ge
windebolzen 60 eines in Fig. 6b dargestellten Schäkels
58. Er bildet ein Festlegemittel im vorderseitigen Fest
legebereich 52.3 im Zusammenwirken mit Spannmuttern 62.
Werden letztere angezogen, so erfolgt in dem faserförmi
gen Anteil 80 eine Reckung in Richtung eines Pfeils F 1.
Im rückseitigen Festlegebereich 54.1 nach Fig. 7a ist
im Heckteil 48 der Hülse 46 eine Aufnahme 66 für das in
Fig. 7b verschwenkt dargestellte Schäkel 58 vorgesehen.
Auch hier kann durch Anziehen von Spannmuttern 62 durch
Recken des faserförmigen Anteils 80 in Richtung eines
Pfeils F 2 vorgespannt werden.
Nach Fig. 8 lassen sich die Ausführungsbeispiele nach
den Fig. 3 und 4 durch Aussteifungen 71 modifizieren
welche in Form druckbelastbarer Füllstücke 88 aus einem
Werkstoff geringer Dichte, beispielsweise Polyurethan,
zwischen einander zugeordneten vorderseitigen 52 und
rückseitigen Festlegebereichen 54 vorsehbar sind.
Die Fig. 9a bis 10b zeigen im wesentlichen aus den
Fig. 6a bis 7b bekannte Einzelheiten. Während aber in
den Fig. 6a bis 7b der faserförmige Anteil 80 sowohl
faden- wie auch bandförmig vorliegen kann, ist nach den
Fig. 9a bis 10b auf bandförmige Einzelteile 84 abge
stellt, welche wenigstens eine Heftung (Naht; Verschwei
ßung) 86 aufweisen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 weist der Trägerteil
44 insgesamt eine große Wandstärke auf und ist umfangssei
tig konisch gestaltet, so daß sich die Gasdruckaufnahme
fläche 40 von einer heckseitigen Kante 40′ bis zu einer
vorderseitigen Kante 40′′ in der Nachbarschaft des vor
derseitigen Festlegebereichs 52 erstreckt. Regelmäßig
über den Umfang verteilte "endlose" Ausnehmungen 68 wei
sen in ihrem mittleren Bereich einen Steg 70 auf, welcher
in den Festlegebereichen 52 und 54 Festlegemittel 59 be
reithält. Der faserförmige Anteil 80 kann hier sowohl
aus fadenförmigen Einzelteilen 82 wie auch bandförmigen
Einzelteilen 84 bestehen. Durch Anordnen einer vordersei
tigen Trichterfläche 35′ entsteht hier die Lufttasche 35.
Über den Umfang des Penetrators erstreckt sich im betref
fenden Bereich eine geschlossene Formschlußzone 31.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 ist
gegenüber demjenigen nach Fig. 11 dadurch modifiziert,
daß Formschlußzonenbereiche 31′ mit Bereichen 89 ab
wechseln, in welchen der faserförmige Anteil 80 den Pene
trator 20 umfangsseitig berührt.
Alle Ausführungsbeispiele lassen gegenüber einer bekannten
Anordnung nah den Fig. 1 und 2 ganz wesebtliche Mög
lichkeiten zum Reduzieren des Totlastanteils des Treib
käfigs 30 an der Geschoßanordnung 20, 30 auf eindrucks
volle Weise erkennen. Der faserförmige Anteil 80 bildet
jeweils Zugankern höchster Zugfestigkeit vergleichbare
Elemente, welche bei geringstmöglicher durchschnittlicher
Dichte der Anordnung die höchstmögliche Beanspruchbar
keit des Werkstoffs des Trägerteils 44 dadurch ermöglicht,
daß in ihm auftretende Schubspannungen weitgehend in Zug
spannungen umgebildet werden, in deren Verlauf der faser
förmige Anteil 80 liegt.
Claims (10)
1. Treibkäfig für ein unterkalibriges, panzerbrechendes
Wuchtgeschoß großen Länge/Durchmesser-Verhältnisses,
welcher zum Abtrennen vom Geschoß segmentiert ist,
und mit dem Geschoß eine gemeinschaftliche Formschluß
zone aufweist, zum Beaufschlagen durch die Treibla
dungsgase eine Gasdruckaufnahmefläche und zum geziel
ten Ausnutzen der nach dem Verlassen eines Waffen
rohres anströmenden Luft eine Lufttasche und zum Auf
nehmen von Zugspannungen einen mit einem zentralen,
den Geschoßkörper koaxial umschließenden Trägerteil
verbundenen faserförmigen Anteil aufweist, ge
kennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a) in dem faserförmigen Anteil (80) liegt jedes Einzelteil (82, 84) ausgerichtet vor,
- b) jedes Einzelteil (82, 84) erstreckt sich zwischen einem vorderseitigen (52 . . .) und einem rückseiti gen Festlegebereich (54 . . .),
- c) die Festlegebereiche (52 . . ., 54 . . .) weisen Festlege mittel (58, 59) auf,
- d) die Festlegemittel (58, 59) im rückseitigen Fest legebereich (54 . . .) sind an dem zentralen Träger teil (44) befestigt,
- e) die Festlegemittel (58, 59) im vorderen Festlegebe reich (52 . . .) sind an der Rückseite eines vorne am Trägerteil (44) angeordneten Vorderflansches (45) befestigt,
- f) der Treibkäfig (30) ist derart ausgebildet, daß in ihm auftretende Beanspruchungen weitgehend in Zug spannungen umgeformt werden und
- g) jedes Einzelteil (82, 84) liegt mit dem überwiegen den Teil seiner Länge im Zugspannungsverlauf.
2. Treibkäfig nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einzelteile (82)
fadenförmig und die Einzelteile (84) bandförmig aus
gebildet sind und sich in wenigstens einer Lage ohne
Unterbrechung durch die Festlegebereiche (52, 54) mit
den Festlegemitteln (58, 59) erstrecken.
3. Treibkäfig nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die bandförmigen
Einzelteile (84) zwischen den Festlegebereichen (52,
54) durch wenigstens eine Heftung (6) miteinander
verbunden sind.
4. Treibkäfig nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzelteile
(82, 84) mit den Festlegemitteln (58) vorspannbar
sind.
5. Treibkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß sich
die Gasdruckaufnahmefläche (40) wenigstens teilweise
bis in die unmittelbare Nähe des vorderen Festlegebe
reiches (52) erstreckt.
6. Treibkäfig nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorderflansch (45) im Übergang zum Trägerteil (44)
auf seiner Vorderseite eine entgegen der Schußrichtung
kegelförmig eingezogene Trichterfläche (35′) zur Aus
bildung einer Lufttasche (35) aufweist.
7. Treibkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorderflansch (45) auf dem äußeren Umfang
seiner Vorderfläche (50) einen mit dem Vorderflansch
(45) fest verbundenen Kreisringwulst (51), vorzugs
weise mit prismatischem Querschnitt, zur Ausbildung
der Lufttasche (35) aufweist.
8. Treibkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelteile (82, 84) aus einem Werkstoff
hoher Zugfestigkeit bestehen und das Trägerteil (44)
wenigstens in den Bereichen der Formschlußzone (31)
sowie der Festlegebereiche (52, 54) aus einem Werk
stoff besteht, welcher bei geringer Dichte eine große
Gestaltfestigkeit des Trägerteiles (44) gewährleistet.
9. Treibkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 8, gekennzeichnet durch
Aussteifungen (70, 71) zwischen den einander zugeord
neten Festlegebereichen (52, 54).
10. Treibkäfig nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aussteifungen
(71) als Füllstücke geringer Dichte ausgebildet sind.
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- 1987-08-03 JP JP62192747A patent/JPS6399500A/ja active Pending
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