DE3804351A1 - Sprenggeschoss - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sprenggeschoß zur Split­ tererzeugung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Sprenggeschoß in der Ausführung als drall­ stabilisiertes Artilleriegeschoß im Kaliber 105 mm, ist beispielsweise aus dem Waffentechnischen Handbuch von Rheinmetall, 6. Auflage, 1983, Seite 467, Bild 1102 be­ kannt (bzw. aus Rheinmetall Handbook on weaponry, first english edition, 1982, page 509, fig. 1102).

In flügelstabilisierter Ausführung findet ein derartiges Sprenggeschoß als Mehrzweck-Sprenggeschoß Verwendung bei der Munitionsausrüstung des Kampfpanzers Leopard II. Dieses Mehrzweck-Sprenggeschoß mit Aufschlags- oder Abstandszünder weist eine nach vorne gerichtete Hohlladungseinlage zum Durchschlagen von Panzerplatten und eine dünnwandige Ge­ schoßhülle für seitliche Sprengwirkung gegen weiche oder halbharte Ziele auf.

Um die erforderliche Abschußfestigkeit dieser Sprenggeschos­ se aus großkalibrigen Geschützrohren zu gewährleisten, sind diese drall- bzw. flügelstabilisierten Sprenggeschosse, insbesondere im Heckbereich und unterhalb des Führungsbandes (Dichtungsbandes) relativ dickwandig ausgestaltet. Diese Dickwandigkeit bedingt eine gewisse grobe Splittergröße in diesem Bereich, wobei die Splittercharakteristik von Ge­ schoßboden und -hülle, bzw. dickwandigem Heckbereich und dünnerem Vorderbereich sehr unterschiedlich ist. So wird der dickwandige Heckbereich beispielsweise nur in wenige, recht große und damit vergleichsweise langsame Splitter zerlegt.

Wünscht man aus taktischen Gründen jedoch viele kleinere Splitter gleicher Größe, so werden zusätzliche konstruk­ tive Maßnahmen, wie z. B. eingearbeitete Sollbruchstellen zur Erzeugung von Konstruktionssplittern erforderlich; die­ se beeinträchtigen jedoch wiederum die Abschußfestigkeit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erzeugung vieler kleiner, nahezu gleichgroßer Splitter ohne besondere dahingehende konstruktive Maßnahmen zur Erzeugung von Kon­ struktionssplittern zu ermöglichen, wobei im Geschoßboden und im hinteren Geschoßhüllenbereich nahezu die gleiche Splittercharakteristik wie bei der vorderen Geschoßhülle gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale ge­ löst.

Die weit nach hinten, bis nahezu direkt an den Geschoßboden verschobene Anordnung des Führungs- bzw. Dichtungsbandes wird eine signifikante Reduzierung der radialen Druckbe­ lastung des rückwärtigen Geschoßbereiches durch die Treibgase beim Abschuß aus der Rohrwaffe erzielt. Unter Gewährleistung der Abschußfestigkeit kann somit die Wand­ stärke im hinteren Hüllen- und Heckbereich (splitteraktiver Boden) des Sprenggeschosses wesentlich reduziert werden, was durch die mittels der erfindungsgemäßen Maßnahmen er­ reichte Verminderung der Empfindlichkeit des Geschoßheck­ bereiches gegen radiale Druckbeaufschlagung ermöglicht wird; hierdurch wird das gesamte Hüllenmaterial des Ge­ schosses leichter, die Splitteranzahl wird vereinheitlicht und vergrößert und es kann auch mehr Sprengstoff in das Ge­ schoß eingefüllt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungs­ beispielen näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes drallstabilisiertes Sprenggeschoß nach dem eingangs genannten Stand der Technik,

Fig. 2 ein drallstabilisiertes Sprenggeschoß gemäß der Erfindung,

Fig. 3 ein bekanntes flügelstabilisiertes Mehrzweck- Sprenggeschoß aus der Munitionspalette des Kampf­ panzers Leopard II und

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes flügelstabilisiertes Mehr­ zweck-Sprenggeschoß.

Mit der Bezugsziffer 10 ist ein Sprenggeschoß bezeichnet, das eine Geschoßhülle 12, eine darin eingegossene Spreng­ stoffmasse 14 und einen Kopfzünder 16, z. B. ein Auf­ schlagszünder oder einstellbaren Abstandszünder, aufweist. Die Geschoßhülle 12 ist im Heckbereich des Sprenggeschosses zur Gewährleistung der Abschußfestigkeit verstärkt ausge­ bildet und die Wandstärke weist hier, wie auch im Geschoß­ boden 18 einen etwa doppelt so großen Betrag wie im vorderen Geschoßhüllenbereich auf.

In einem Abstand von etwa der Größenordnung eines Kaliber­ durchmessers ist vom Geschoßboden 18 ein umlaufendes Füh­ rungsband 20 angeordnet. Die Breite des Führungsbandes 20 ist etwa so stark wie die Wandstärke der dickwandigen Ge­ schoßhülle in diesem Heckbereich.

Etwa ab dem halben Abstand des Geschoßbodens 18 vom Führungs­ band 20 vermindert sich der Durchmesser des Geschoßhecks in der Art einer konischen Verjüngung. Hierbei entsteht zwischen (der zeichnerisch nicht dargestellten) Rohrwandung, bzw. zwischen der zylindrischen Geschoßform und der rückwärtigen konischen Geschoßaußenwand ein Heckneigungswinkel ϕ in der Größenordnung zwischen üblicherweise 5° und 9°.

Bei Sprengzerlegung dieses, z. B. aus Stahl gefertigten Sprenggeschosses 10 durch Zündung der Sprengladung 14 weisen die Splitter aus dem vorderen Geschoßbereich mit dünnwandiger Außenhülle und die Splitter aus dem hinteren Geschoßbereich mit großer Wandstärke eine stark unterschied­ liche Größe auf. In besonderen Fällen kann es jedoch beab­ sichtigt sein, daß nicht wenige große, sondern viele kleine Splitter erzeugt werden.

Die Problematik der Abschußfestigkeit und der Geschoßhalt­ barkeit ist nämlich darin begründet, daß mit zunehmender Dünnwandigkeit der Hülle die Empfindlichkeit gegenüber radialen Belastungen wächst. Die wesentliche radiale Be­ lastung der Geschoßhülle entsteht durch den hinter dem Führungsband anstehenden Gasdruck der Treibladungsgase bei Abschuß des Sprenggeschosses aus einer großkalibrigen Rohr­ waffe.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das ein drallstabilisiertes, vollkalibriges Sprenggeschoß 30 zeigt, bei dem die Wandstärke (t) der Ge­ schoßhülle im rückwärtigen Geschoßbereich 32 etwa gleich stark, bzw. in der gleichen Größenordnung wie die mittige Geschoßhülle 12 ausgebildet ist. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu dem bekannten Sprenggeschoß (Fig. 1) be­ steht darin, daß die Geschoßhülle 12 im rückwärtigen Ge­ schoßbereich bis zum Übergang in den Geschoßboden 38 zy­ lindrisch ausgebildet ist. Weiterhin ist das Führungsband 40 mit seiner rückwärtigen gasdruckaufnehmenden Seite in direkter Nähe zum Übergangsbereich von der Geschoßhülle 12 (bzw. rückwärtigem Geschoßbereich 32) in den Geschoßboden 40, bzw. sehr dicht an einer dadurch gebildeten umlaufenden Kante 42 angeordnet.

Der Abstand des Führungsbandes 40 von dieser umlaufenden Kante 42 ist mit Delta (δ) bezeichnet und soll erfin­ dungsgemäß einen Betrag zwischen 0 und kleiner/gleich 2 × t betragen: D ≦ δ ≦ 2 x t (Wandstärke t).

Das Führungsband 40 kann also auch ganz hinten angeordnet sein und direkt an der Kante 42 beginnen.

Dadurch, daß die zylindrische Geschoßform bis an den Ge­ schoßboden reicht und der Geschoßboden 38 zur Erhöhung der Druckwiderstandsfähigkeit kalottenförmig (z. B. Kugelkalot­ te, Ellipsenkalotte) nach außen, bzw. nach hinten ausge­ wölbt ist, ergibt sich für den Heckneigungswinkel ϕ am Ort der umlaufenden Kante 42 zwischen der zylindrischen Ge­ schoßhülle 12 (bzw. der Waffenrohrinnenwandung) und einer an den Geschoßboden angelegten Tangente einen Wert von < als 10°. Der bevorzugte Bereich des Heckneigungs­ winkels ϕ beträgt zwischen etwa 20 bis 70°, vorzugsweise etwa 30°.

Fig. 3 zeigt ein bekanntes vollkalibriges flügelstabili­ siertes Mehrzweck-Sprenggeschoß 50 (z. B. 120 mm MZ DM 12 A1) dessen Gefechtskopf eine dünnwandige Geschoßhülle 12, eine darin eingefüllte Sprengstoffmasse 14 und eine damit in Verbindung stehenden Bodenzünder 52 aufweist. (Für gleiche Bauteile wurden die gleichen Bezugsziffern verwendet); es gelten die gleichen Aussagen für den Gefechtskopf 50 Hie für das eingangs beschriebene Sprenggeschoß 10.

Die Geschoßhülle 12 und der Geschoßboden 18 sind hierbei im Heckbereich des Sprenggeschosses, bzw. des Gefechtskopfes 50 ebenfalls zur Gewährleistung der Abschußfestigkeit etwa doppelt so dick wie die vordere Geschoßhülle 12 ausgebildet. Der Gefechtskopf weist im hinteren zylindrischen Hüllenbe­ reich ein Dichtungsband 54 auf. Am Gehäuse des Bodenzünders 52 ist ein nahezu kalibergroßes Flügelleitwerk 56 befestigt. Der Gefechtskopf 50 weist für seine Mehrzweckfunktion zum Durchschlagen von Panzerplatten eine Hohlladungseinlage 58 und ein nach vorne gerichtetes Zündabstandsrohr 62 (stand­ off) mit z. B. Mitteln zur Aufschlagszündauslösung auf.

Die unterschiedliche Wandstärke im zylindrischen Wandbe­ reich und im rückwärtigen Bodenbereich führt zu der zuvor beschriebenen ungleichmäßigen Splitterausbildung und Wir­ kung im Ziel.

Das in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Sprenggeschoß 60 (Gefechtskopf) mit Dichtungsband 66 weist im rückwärtigen Geschoßbodenbereich 32 eine Dicke der Wandstärke von etwa gleicher Größenordnung wie die Wandstärke (t) der Hülle 12 im mittleren Gefechtskopfbereich auf. Die Geschoßhülle 12 ist im rückwärtigen Gefechtskopfbereich 32 bis zum Übergang in den Geschoßboden 38 zylindrisch ausgebildet und das Dichtungsband 66 ist mit seiner rückwärtigen gasdrückauf­ nehmenden Seite in direkter Nähe zum Übergangsbereich von Geschoßhülle 12 in den Geschoßboden 38 angeordnet. Dabei beträgt der Abstand Delta des Dichtungsbandes 66 von der umlaufenden Kante 42 im Übergangsbereich von Geschoßhülle 12 in den Geschoßboden 38 etwa gleich oder weniger als die doppelte Wandstärke (t) der Geschoßhülle 12. Das Dichtungs­ band 66 kann eine Breite von wenigstens der doppelten Wand­ stärke (t) der Geschoßhülle 12 aufweisen. Der Geschoßboden 38 des Gefechtskopfes 60 zeichnet sich zumindest in seinem äußeren Randbereich durch eine gleiche Wandstärkendicke wie die Geschoßhülle 12 und eine kalottenförmigen Auswölbung nach außen aus. Der bevorzugte Wert des Heckneigungswinkels Phi beträgt an der umlaufenden Kante 42 etwa 25° bis 35°.

Durch die erfindungsgemäßen Formgebungs- und Abdichtungsmaß­ nahmen wird die Empfindlichkeit der hinteren Geschoß- bzw. Gefechtskopfhülle sowie des Geschoßbodens gegenüber einer Gasdruckbeaufschlagung bei Abschuß erheblich vermindert. Dies ermöglicht eine beträchtliche Reduzierung der Wandstärke im Heckbereich auf etwa die Wandstärke der Geschoßhülle im vorderen Geschoß- bzw. Gefechtskopfbereich. Dadurch ent­ stehen bei der Zerlegung des Geschosses auch aus dessen Heckbereich viele kleine Splitter hoher Geschwindigkeit, die somit eine Angleichung der Splittercharakteristik zwischen der Geschoßhülle und dem Heckbereich des Geschos­ ses bewirken.

Da sich zumindest ein erheblicher Teil des Geschoßbodens bei der Detonation in gleichkleine Splitter zerlegt (split­ teraktiver Boden), sind diese Splitter in der Lage, den rückwärtigen Gefechtsraum im Ziel - in entgegengesetzter Geschoßflugrichtung betrachtet - mit Splittern zu belegen.

Claims (8)

1. Sprenggeschoß mit in einer Geschoßhülle angeordneten über einen geeigneten Zünder zündbaren Sprengladung und mit einem im Heckbereich der Geschoßhülle angeordneten Führungs- bzw. Dichtungsband, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Wandstärke (t) der Geschoßhülle im rückwärtigen Geschoßbereich (32) in der gleichen Größenordnung wie die mittige Geschoßhülle (12) ausgebildet ist,
• - die Geschoßhülle (12) im rückwärtigen Geschoßbereich (32) bis zum Übergang in den Geschoßboden (38) zy­ lindrisch ausgebildet ist und
• - das Führungsband (40), bzw. Dichtungsband (66) mit seiner rückwärtigen gasdruckaufnehmenden Seite in direkter Nähe zum Übergangsbereichvon Geschoßhülle (12) in den Geschoßboden (38) angeordnet ist.

2. Sprenggeschoß nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand (δ) des Führungsbandes (40), bzw. Dichtungsbandes (66) von der umlaufenden Kante (42) im Übergangsbereich von Geschoß­ hülle (12) in den Geschoßboden (38) gleich oder weniger als die doppelte Wandstärke (t) der Geschoßhülle (12) beträgt.

3. Sprenggeschoß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (40), bzw. Dichtungsband (66) eine Breite von wenigstens der doppelten Wandstärke (t) der Geschoßhülle (12) aufweist.

4. Sprenggeschoß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (40) eine Breite von wenigstens der vierfachen Wandstärke (t), vorzugsweise der fünffachen Wandstärke (t) der Geschoß­ hülle (12) aufweist.

5. Sprenggeschoß nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Geschoßboden (38) wenigstens in seinem äußeren Randbe­ reich etwa die gleiche Wandstärke wie die Geschoßhülle (12) aufweist.

6. Sprenggeschoß nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Geschoßboden (38) wenigstens in seinem äußeren Randbe­ reich kalottenförmig nach außen ausgewölbt ist.

7. Sprenggeschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich von Geschoßhülle (12) in den Geschoßboden (38) ein Heckneigungswinkel (ϕ) zwischen der zylindrischen Geschoßhülle (12) und einer an den Ge­ schoßboden (38) angelegten Tangente im Schnittpunkt mit der umlaufenden Kante (42) von < 10° vorgesehen ist.

8. Sprenggeschoß nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heckneigungswinkel zwischen etwa 20° bis 70°, vorzugsweise etwa 30°, be­ trägt.