DE3827397A1

DE3827397A1 - Propellant charge powder

Info

Publication number: DE3827397A1
Application number: DE19883827397
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl Ing Reinelt
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-15

Abstract

An internal-ballistic increase in the performance of propellant charges can be obtained by increasing the loading density by means of recompaction or pressing of the propellant charge powder. However, this requires a further fabrication step and corresponding compaction devices. In addition, single-base powders cannot be pressed at all, since they break under a corresponding stress. The present invention indicates a simple process for increasing the loading density of powder charge assemblies, the powder not being pressed and the process also being applicable to single-base nitrocellulose powders. According to the invention, this is achieved when the propellant charge powder consists of at least two different types of hole powders with a different number of holes and, in this case, the voids between the multi-hole powder (26) are filled by 1-hole powder (24) or ball powder of the same wall thickness as preset for the multi-hole powder. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treibladung aus Loch pulverkörnern für Schüttpulver- oder aus Pulverstangen für Röhrenpulverladungsaufbauten in Treibladungshülsen oder entsprechenden Treibladungsbehältern gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a propellant charge from a hole powder grains for bulk powder or powder bars for Tubular powder charge structures in propellant charge cases or corresponding propellant charge containers according to the preamble of claim 1.

Als Maßnahmen zur innenballistischen Leistungssteigerung von Rohrwaffen kommen u. a. im wesentlichen zwei Verfah ren in Betracht, so zum einen die Erhöhung der Ladedichte und zum anderen die Verkleinerung des Temperaturgradienten durch geeignete Maßnahmen.As measures to improve indoor ballistic performance come from barrel weapons and. a. essentially two processes other considerations, such as increasing the loading density and on the other hand the reduction of the temperature gradient through appropriate measures.

Bei der Erhöhung der Ladedichte kann für mehrbasige Pulver durch Nachverdichten bzw. durch Preßladungen die Ladedichte weiter über die normale Schüttdichte als natürliche obere Grenze hinaus erhöht werden. Hierbei können sich jedoch in nachteiliger Weise Probleme mit der Anzündung und eine schlechte Reproduzierbarkeit des Schußablaufes sowie hohe Mündungsgasdrücke ergeben. Einbasige Pulver lassen sich zudem überhaupt nicht pressen, da sie bei entsprechender Druckbelastung zerbrechen.When increasing the loading density can be used for multi-base powder the loading density by post-compression or by press charges further than the normal bulk density than the natural upper Limit can be increased. This can, however disadvantageously lighting problems and a poor reproducibility of the shot sequence as well as high Muzzle gas pressures result. Single-base powders can be also do not press at all, as they Break the pressure load.

Gelingt es durch gezielte Maßnahmen den Temperaturgradienten eines Treibladungspulvers kleinzuhalten, so kann durch An heben des Gebrauchsgasdruckes das gesamte Gasdruckniveau erhöht werden, ohne daß für eine derartige Leistungsstei gerung waffenseitige Änderungen durchgeführt werden müßten.If the temperature gradients succeed through targeted measures to keep a propellant powder small, can by An raise the total gas pressure level can be increased without for such a performance weapons changes would have to be made.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Treibladungs pulver anzugeben, bei dem die Erhöhung der Ladedichte ohne äußere Druckaufbringung auch für einbasige Pulver auf einfache Weise ohne Veränderungen an dem Pulver selbst ermöglicht wird.The object of the present invention is a propellant charge Specify powder in which the increase in loading density without external pressure also for single-base powder simple way without changes to the powder itself is made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeich nungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved with the in the character solved part of claim 1 specified features.

Bei optimaler Packung von Pulverkörnern gleicher Größe bzw. Pulverstangen (Röhrenpulver) gleichen Durchmessers ergeben sich zwischen den einzelnen Pulverkörnern bzw. -stangen genau definierte Hohlräume (Zwischenkornvolumen). Die Größe und Anzahl dieser Hohlräume läßt sich für jeden Pulverdurchmesser (im Idealfall der Kugelform) exakt vor herbestimmen. Diese Hohlräume werden nun erfindungsgemäß zum Einlagern einer genau dort hineinpassenden kleineren Pulverart in entsprechender Form (Korn oder Stange z. B. 7-Lochpulver, 1-Lochpulver oder Kugelpulver) ausgenutzt. Die Erfindung unterscheidet sich somit von anderen Maß nahmen, die einer Verkleinerung des Temperaturgradienten dienen und einen echten Eingriff in die Pulverherstellung sowie den Chemismus oder die Gemengezusammensetzung dar stellen, wobei dort zur Änderung des Temperaturverhaltens z. B. 1-Loch-Pulverkörner in einer Matrix aus anderer Pulvermasse zu einzelnen größeren Pulverkörnern verar beitet wird.With optimal packing of powder grains of the same size or powder bars (tube powder) of the same diameter arise between the individual powder grains or rods precisely defined cavities (intermediate grain volume). The size and number of these cavities can be for everyone Powder diameter (ideally the spherical shape) exactly in front determine. These cavities are now invented for storing a smaller one that fits right in there Appropriate form of powder (grain or rod e.g. 7-hole powder, 1-hole powder or ball powder) used. The invention thus differs from other dimensions took a decrease in the temperature gradient serve and a real intervention in powder production as well as the chemistry or the mixture composition ask, where there to change the temperature behavior e.g. B. 1-hole powder grains in a matrix of others Process powder mass into individual, larger powder grains is being processed.

Bei dem erfindungsgemäßen Treibladungspulver sind die Leerräume zwischen den Mehrlochpulverkörnern bzw. -stangen eines Pulverladungsraumes mit 1-Lochpulver oder Kugelpulver ausgefüllt, dies kann verfahrenstechnisch durch einfaches Einrütteln des 1-Lochpulvers bzw. Kugelpulvers in die Mehrlochpulvermatrix erfolgen. Für ein gleichmäßiges Abbrandverhalten des Pulvers ist es dabei zweckmäßig, daß die Wandstärke eines 1-Lochpulverkornes bzw. Kugel pulverkornes der Wandstärke eines Mehrlochpulverkornes entspricht, d. h. daß der Abstand von Loch zu Loch inner halb eines Mehrlochpulverkornes bzw. der Abstand von Loch zur Außenwandung des Mehrloch-Pulverkornes gleich dem Ab stand des zentralen Loches zur Außenwandung eines 1-Loch pulverkornes gleich groß ist; dies gilt entsprechend für Stangen- oder Röhrenpulver. Da das Pulver nicht gepreßt zu werden braucht, ist das Verfahren auch für einbasige Nitrozellulose-Pulver anwendbar. Eigene Beschußversuche mit erfindungsgemäßen Ladungsaufbauten haben eine deut liche Leistungssteigerung erbracht.In the propellant charge powder according to the invention Empty spaces between the multi-hole powder grains or bars a powder cargo space with 1-hole powder or ball powder filled out, this can be done technically by simple Shake the 1-hole powder or ball powder into the Multi-hole powder matrix. For an even one Burning behavior of the powder, it is advisable that the wall thickness of a 1-hole powder grain or ball powder grain of the wall thickness of a multi-hole powder grain corresponds, d. H. that the distance from hole to hole inside half of a multi-hole powder grain or the distance from hole to the outer wall of the multi-hole powder grain like Ab stood the central hole to the outer wall of a 1-hole powder grain is the same size; this applies accordingly to Bar or tube powder. Because the powder is not pressed the procedure is also for single-base Nitrocellulose powder applicable. Own attempts at bombardment with charge structures according to the invention have a performance increase.

Die Erfindung wird nachfolgend kurz anhand von den nur schematisch in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispielen näher erläutert und beschrieben.The invention is briefly described below with reference to the only execution shown schematically in the drawings examples explained and described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Treibladungshülse mit Geschoßkörper und Treibladungsstangenpulver gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a cartridge case with a projectile body and propellant charge rod powder according to the invention,

Fig. 2 einen Treibladungsbehälter in perspektivischer Ansicht mit teilweise Aufriß und Darstellung des erfindungsgemäßen Treibladungsschütt pulvers, Fig. 2 is a propellant charge container in a perspective view, partly elevational view of the propellant charge and bulk powder according to the invention,

Fig. 3 eine teilweise Darstellung eines Schnittes gemäß Linie 3 in Fig. 1 und Fig. 3 is a partial representation of a section along line 3 in Fig. 1 and

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines 1-Loch pulvers neben einem 7-Lochpulver in Stangen oder Kornform. Fig. 4 is a schematic representation of a 1-hole powder in addition to a 7-hole powder in bars or grain shape.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 eine Treibladungs hülse bezeichnet, deren oberer Teil 12 aus verbrennbarer Nitrozellulose und deren unterer Teil 14 aus einem me tallischen Hülsenboden besteht. Im vorderseitigen Hülsen mund ist ein flügelstabilisiertes Mehrzweck-Geschoß 18 befestigt, das mit seinem rückwärtigen Leitwerk 18 weit in den Pulverladungsraum der Treibladungshülse 10 hinein ragt. Das Treibladungspulver besteht hier - wie schema tisch dargestellt ist - aus Stangen- oder Röhrenpulver 20. Der Pulverladungsraum kann aber auch mitkugel- oder korn artigem Treibladungsschüttpulver ausgefüllt sein, wie es z. B. aus Fig. 3 für kugelförmiges Pulver mit unter schiedlichem Korndurchmesser ersichtlich ist. Diese Dar stellung gilt aber auch für Stangenpulver in Querschnitts darstellung gemäß Ansicht nach Pfeil III in Fig. 1.In Fig. 1, the reference numeral 10 denotes a propellant charge sleeve, the upper part 12 of combustible nitrocellulose and the lower part 14 consists of a metallic sleeve bottom. A wing-stabilized multipurpose projectile 18 is fastened in the mouth of the front sleeve and projects with its rear tail unit 18 far into the powder charge space of the propellant charge sleeve 10 . The propellant charge powder consists here - as shown schematically - of rod or tube powder 20 . The powder cargo space can also be filled with spherical or granular propellant bulk powder, as z. B. from Fig. 3 for spherical powder with different grain diameter can be seen. This Dar position also applies to bar powder in cross-sectional representation according to the view according to arrow III in Fig. 1st

Im Idealfall von Pulverstangen mit kreisförmigem Quer schnitt paßt genau eine dünnere Pulverstange mit dem Durch messer d in den Freiraum zwischen vier gleichgroßen sich berührenden Pulverstangen mit dem größeren Durchmesser D, wobei die Beziehung gilt:In the ideal case of powder bars with a circular cross-section, exactly one thinner powder bar with the diameter d fits into the space between four equally sized powder bars with the larger diameter D in contact, whereby the relationship applies:

d = D×(√2-1). d = D × (√2-1).

Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung von dünnen Pulver stangen 24 (1-Loch-Pulver) mit dem Durchmesser d in den Freiräumen zwischen dickeren Pulverstangen 26 (7-Loch- Pulver) mit dem Durchmesser D. Die Pulverstangen 24, 26 sind von der verbrennbaren Treibladungshülse 12 umschlos sen. Fig. 3 shows schematically the arrangement of thin powder rods 24 (1-hole powder) with the diameter d in the spaces between thicker powder rods 26 (7-hole powder) with the diameter D. The powder bars 24 , 26 are enclosed by the combustible propellant charge sleeve 12 .

Aus Fig. 2 ist schematisch ein Treibladungsbehälter 30 bzw. Treibladungsmodul für Großkaliberwaffen wie z. B. eine 155 mm-Haubitze, im Teilaufriß dargestellt, wodurch das darin angeordnete Treibladungsschüttpulver ersichtlich wird. Hier besteht das Treibladungsschüttpulver aus grö ßeren länglichen Treibladungskörnern 32 mit etwa hexago nalem Querschnitt und etwa würfelförmigen kleineren Treib ladungskörnern 34.From Fig. 2, a propellant charge container 30 or propellant charge module for large-caliber weapons such as. B. a 155 mm howitzer, shown in partial elevation, whereby the propellant bulk powder disposed therein can be seen. Here, the propellant bulk powder consists of larger elongated propellant grains 32 with an approximately hexagonal cross section and approximately cube-shaped smaller propellant grains 34 .

Gemäß einem erfindungswesentlichen Merkmal entspricht die Wandstärke s eines 1-Loch-Pulverkornes 40 (bzw. Stange) genau der Wandstärke s′ eines Mehrloch-Pulverkornes 42, um ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Zünd- und Abbrand verhalten beider Pulver(korn)arten zu gewährleisten; dies ist in Fig. 4 dargestellt. Anstelle des hier beispiel haft dargestellten 7-Loch-Pulvers kann genauso auch ein 19-Loch- oder 37-Lochpulverkorn bzw. -stange einge setzt werden.According to an essential feature of the invention, the wall thickness s of a 1-hole powder grain 40 (or rod) corresponds exactly to the wall thickness s ' of a multi-hole powder grain 42 in order to ensure a simultaneous and uniform ignition and combustion behavior of both types of powder (grain); this is shown in FIG. 4. Instead of the 7-hole powder shown here as an example, a 19-hole or 37-hole powder grain or rod can also be used.

Mit der Erfindung wird also auf einfachste Weise durch die vorgebbare Verwendung und Kombination von zwei oder drei an sich bekannten Pulverkorn-Stangenarten ohne herstel lungstechnische Maßnahmen eine Erhöhung der Ladungsdichte und innenballistischen Leistungssteigerung der entsprechen den Munition erzielt.With the invention is so in the simplest way by predeterminable use and combination of two or three known powder grain rod types without manufacture technical measures to increase the charge density and internal ballistic performance increase to match scored the ammunition.

Claims

1. propellant powder arrangement of perforated powder grains for bulk powder charge structures or of tubular powder for tubular powder charge structures in propellant charge sleeves or corresponding propellant charge containers, characterized in that the propellant charge powder consists of at least two different types of perforated powder grains or powder rods for tubular powder with a different number of holes in the powder powder and the voids between the powder grain type (powder bar type) with a larger number of holes and with a larger diameter of powder grains (powder bars) of the type with fewer holes and with a smaller diameter are filled.

2. propellant charge powder according to claim 1, characterized in that the powder of the kind with a higher number of holes consists of 19- or 37-hole powder grains (powder sticks) and the powder of the type with fewer holes from 7-hole powder grains (powder sticks) and / or 1-hole powder grains (Powder sticks).

3. partial load powder according to claim 1, characterized in that the powder (grain or stick) of the kind with a higher degree Number of holes from 7-hole powder grains (powder bar) and the powder of the type with fewer holes from 1-hole powder embody (powder rod) or spherical powder.

4. propellant powder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the wall thickness ( s ) of a 1-hole powder grain ( 40 ) (powder rod) or spherical powder grain corresponds to the wall thickness ( s ') of a multi-hole powder grain ( 42 ) (powder rod).

5. Process for the production of a propellant charge powder from perforated powder grains, characterized in that, in order to increase the loading density, the 1-hole powder and the multihole powder are metered in a predeterminable amount into a propellant charge sleeve ( 10 ) or into a corresponding propellant charge container ( 30 ) and the smaller powder grains ( 34 ) can be shaken into the cavities between the larger powder grains ( 32 ).

6. A process for producing a propellant charge from bars of powder, characterized in that the 1-hole bar powder ( 24 ) in the cavities between the multi-hole powder bars ( 26 ) is filled in a sleeve or in a corresponding propellant charge container to increase the charge density .