DE3906970A1 - Unterkalibriges geschoss mit einem treibspiegel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein unterkalibriges Geschoß mit einem nach dem Abschuß aus einem Waffenrohr in Treibspiegelelemente zerfallenden Treibspiegel.

Bei unterkalibrigen Geschossen kommen bislang Treibspiegel zur Anwendung, die aus mehreren Treibspiegelelementen zusammengesetzt sind. Da an solche Treibspiegel während der innenballistischen und während der abgangsballistischen Bewegungsphase des Geschosses bzgl. der geometrischen und insbes. bzgl. der werkstofftechnischen Eigenschaften hohe Anforderungen gestellt werden, ist der Herstellungsaufwand für die aus mehreren Treibspiegelelementen bestehenden Treibspiegel groß. Ein weiterer Mangel solcher aus mehreren Treibspiegelelementen bestehenden Treibspiegel besteht darin, daß es nicht möglich ist, die Treibspiegelelemente aus einem einzigen rotationssymmetrischen Rohling herzustellen und diesen zur Ausbildung der Treibspiegelelemente auseinanderzutrennen. Durch diese Trennung würde sich nämlich eine Beeinträchtigung der genannten Anforderungen hinsichtlich der geometrischen und werkstofftechnischen Eigenschaften des Treibspiegels ergeben.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein unterkalibriges Geschoß der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Herstellungskosten für den Treibspiegel des unterkalibrigen Geschosses wesentlich reduziert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Treibspiegel einteilig ausgebildet ist und das unterkalibrige Geschoß entlang einer gemeinsamen Formschlußzone umschließt, und daß der Treibspiegel mit einer den Treibspiegel nach dem Verlassen des Waffenrohres zeitlich verzögert in die Treibspiegelelemente zerlegenden Zerlegereinrichtung versehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein fertiges unterkalibriges Geschoß bspw. in eine Spritzgußform einzulegen und in einem an sich bekannten Spritzgießverfahren den Treibspiegel um das unterkalibrige Geschoß herumzugießen. Wenn es aus Festigkeitsgründen erforderlich ist, kann der Treibspiegel um das unterkalibrige Geschoß herum mit einem Übermaß spritzgegossen werden, wodurch es möglich wird, bspw. in einem nachfolgenden Schmiedearbeitsgang die geforderten geometrischen und werkstofftechnischen Eigenschaften zu erreichen. Wie bekannt ist, können auf diese Weise, d. h. durch Spritzgießen mit Übermaß und einem daran anschließenden Schmiedearbeitsgang Werkstücke sehr hoher Maßhaltigkeit und Oberflächengüte ohne nennenswerte Nachbearbeitungen hergestellt werden. Neben der relativ einfachen Herstellung des einstückig ausgebildeten Treibspiegels besteht ein weiterer erheblicher Vorteil dieses mit einem einteilig ausgebildeten Treibspiegel versehenen unterkalibrigen Geschosses im toleranzfreien Einbau des unterkalibrigen Geschosses in den einstückig ausgebildeten Treibspiegel. Damit ist außerdem gewährleistet, daß alle an der Formschlußzone zwischen dem unterkalibrigen Geschoß und dem einteilig ausgebildeten Treibspiegel vorhandenen Zähne gleichzeitig tragen, d.h. die mechanisch feste Verbindung zwischen dem unterkalibrigen Geschoß und dem Treibspiegel herstellen. Da der Treibspiegel beim Erkalten nach dem Spritzgießen auf das Geschoß aufschrumpft, kann in vorteilhafter Weise die Zahl und/oder die Tiefe der Zähne und somit die Kerbwirkung im Bereich der Formschlußzone reduziert werden. Dadurch ergibt sich jedoch in vorteilhafter Weise gleichzeitig eine starkte Reduktion des außenballistischen Widerstandes.

Um den Treibspiegel nach dem Verlassen des Waffenrohres zeitlich verzögert in mindestens annähernd gleiche Treibspiegelelemente zu zerlegen, weist die Zerlegereinrichtung im Bezug auf den Umfang des unterkalibrigen Geschosses vorzugsweise gleichmäßig verteilte Elemente auf, die sich in radialer Richtung vom unterkalibrigen Geschoß weg erstrecken. Durch eine solche Ausbildung des Geschosses ergibt sich in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Lösung des Treibspiegels vom unterkalibrigen Geschoß, so daß das unterkalibrige Geschoß mit hoher kinetischer Energie mit geringen Abgangsstörungen weiter­ fliegt.

Die Elemente der Zerlegereinrichtung sind vorzugsweise mindestens annähernd in die zentrale Längsachse des Geschosses enthaltenden Längsebenen des Treibspiegels angeordnet. Das ist insbes. bei Geschossen mit ein relativ großes Kaliber festlegenden Treibspiegeln von Vorteil.

Die Elemente der Zerlegereinrichtung können schichtförmig ausgebildet sein. Hierbei kann es sich um pyrotechnische Elemente handeln. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet angeordnet sind und einen mittels einer Zündeinrichtung nach dem Verlassen des Waffenrohres zu initiierenden Sprengstoff enthalten. Hierbei kann jedes Element der Zerlegereinrichtung ein mit dem Sprengstoff gefülltes Röhrchen aufweisen. Um die Schwierigkeit der unter­ schiedlichen Temperaturen:
Verarbeitung Guß Al 660°C
Sicherheit
Explosion des Sprengstoffs 120°C, maximal 300°
zu umgehen, muß ein Röhrchen eingegossen werden, in das der Spreng­ stoff nach dem Gießen des Metalls und Abkühlung eingesetzt wird. Man kann auch eine verlorene Form verwenden und dann den Sprengstoff an dieser Stelle plazieren. Bei den mit Sprengstoff gefüllten Röhrchen kann es sich um an die Spritzgußform bzw. den Treibspiegel plastich anpaßbare Röhrchen handeln, so daß sich ein Treibspiegel ergibt, der wunschgemäß in die Treibspiegelelemente zerlegt wird, nachdem das Geschoß das Waffenrohr verlassen hat.

Eine andere Möglichkeit wird darin gesehen, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung einen in Ausnehmungen im einstückig hergestellten Treibspiegel angeordneten, mittels einer Zündeinrichtung nach dem Verlassen des Waffenrohres zu initiierenden Sprengstoff aufweisen. Bei diesen Ausnehmungen kann es sich um Bohrungen handeln, die nach dem Spritzgießen des Treibspiegels um das unterkalibrige Geschoß herum in den Treibspiegel eingebracht werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Geschoß ist der Treibspiegel - wie erwähnt wurde - ein um das unterkalibrige Geschoß herumgeformtes, die Zerlegereinrichtung aufweisendes Spritzgußteil.

Zur Unterstützung der nach dem Verlassen des Waffenrohres erfolgenden Trennung des Treibspiegels vom unterkalibrigen Geschoß kann in der Formschlußzone zwischen dem unterkalibrigen Geschoß und dem Treibspiegel ein Trennelement vorgesehen sein. Dieses Trennelement kann als Folie ausgebildet sein. Besteht der Treibspiegel bspw. aus Aluminium, so kann als Trennelement eine Folie aus V2A-Stahl angewandt werden. Dadurch wird ein Verschweißen zwischen dem Treibspiegel und dem unterkalibrigen Geschoß verhindert und ein leichtes Trennen der Treibspiegelelemente des zerlegten Treibspiegels vom unterkalibrigen Geschoß ermöglicht. Auf ein solches Trennelement kann verzichtet werden, wenn als Körpermaterial des unterkalibrigen Geschoßes bspw. Wolfram und wenn für den Treibspiegel Aluminium verwendet wird. Bei Pfeilgeschoßen ist es erforderlich, auf dem Treibspiegel ein durchrutschendes Führungsband vorzusehen.

Wenn das Geschoß das Waffenrohr verlassen hat, muß sich der Treibspiegel schnell und gleichmäßig vom unterkalibrigen Geschoß lösen. Dazu dient die im Treibspiegel vorgesehene Zerlegereinrichtung, wobei die mit Sprengstoff gefüllten Röhrchen bzw. die mit Sprengstoff gefüllten Ausnehmungen im Treibspiegel einen Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als die kritische Sprengstoffhöhe. Damit der Treibspiegel erst nach dem Verlassen des Waffenrohres in seine Treibspiegelelemente zerlegt wird, wird der Sprengstoff über einen Verzögerungssatz in einem vorgegebenen Sicherheitsabstand nach der Mündung des Waffenrohres initiiert. Diese Initiierung erfolgt bspw. mittels einer an der Rohrmündung des Waffenrohres angebrachten Induktionsspule, die einen elektrisch zündbaren Zündsatz auslöst. Die Zerlegung des Treibspiegels in Treibspiegelelemente ist durch den Verlauf bzw. die Anordnung der Zerlegereinrichtung vorgegeben. Wenn die Zerlegereinrichtung mit Sprengstoff gefüllte Röhrchen bzw. mit Sprengstoff gefüllte Bohrungen im einteiligen Treibspiegel aufweist, können zur definierten Zerlegung des einteiligen Treibspiegels in Treibspiegelelemente zwischen den Sprengstoffabschnitten Sollbruchabschnitte vorgesehen sein. Der Treibspiegel kann geordnet in mindestens annähernd gleich große und gleich ausgebildete Treibspiegelelemente zerlegt werden, es ist jedoch auch möglich, daß der Treibspiegel in beliebige Treibspiegelelemente zerlegt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen unterkalibrigen Geschosses mit einem Treibspiegel. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein abschnittweise gezeichnetes Waffenrohr und durch ein im Waffenrohr angeordnetes unterkalibriges Geschoß mit einem Treibspiegel,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen halbseitigen Schnitt entlang der Schnittlinie III in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein abschnittweise gezeichnetes Waffenrohr 10, in dem ein mit einem Treibspiegel 12 versehenes unterkalibriges Geschoß 14 angeordnet ist. Der Treibspiegel 12 ist zwischen dem Kopfteil 16 und dem mit Stabilisierungsflügeln 18 versehenen Heckteil 20 des unterkalibrigen Geschosses 14 vorgesehen und entlang einer Formschlußzone 22 mit dem einteilig ausgebildeten Treibspiegel 12 verbunden. Der Treibspiegel 12 weist eine dem Kopfteil 16 zugewandte Staudruckausnehmung 24 und eine dem Heckteil 20 zugewandte Gasdruckfläche 26 auf. Der einteilige Treibspiegel 12 bestimmt mit seiner Außenmantelfläche 28 das Kaliber des Waffenrohres 10. An der Mündung 30 des Waffenrohres 10 ist eine Zündauslöseeinrichtung 32 vorgesehen, die bspw. eine Induktionsspule aufweist. Im Treibspiegel 12 ist ein elektrisch zündbarer Zündsatz 34 mit einem Verzögerungssatz 36 vorgesehen, mittels welchem eine im Treibspiegel 12 vorgesehene Zerlegereinrichtung 38 (siehe insbes. die Fig. 2 und 3) mit einer zeitlichen Verzögerung nach dem Verlassen des Geschosses 14 mit dem Treibspiegel 12 initiiert wird, um mit Hilfe der Zerlegeeinrichtung 38 den ursprünglich einteiligen Treibspiegel 12 in Treibspiegelelemente 40 (siehe Fig. 2) zu zerlegen. Um die Treibspiegelelemente 40 bei der Zerlegung des Treibspiegels 12 schnell und sicher entlang der Formschlußzone 22 vom unterkalibrigen Geschoß 14 abzutrennen, kann zwischen dem Treibspiegel 12 und dem unterkalibrigen Geschoß 14 ein Trennelement 42 vorgesehen sein, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Mit der Bezugsziffer 44 sind in Fig. 1 auf Zug beanspruchte Konstruktionselemente bezeichnet, die zur mechanischen Verstärkung des einteiligen Treibspiegels 12 dienen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Zerlegereinrichtung 38 entlang des Umfanges des unterkalibrigen Geschosses 14 gleichmäßig verteilt vorgesehen ist, so daß der Treibspiegel 12 in gleich große Treibspiegelelemente 40 zerlegt wird, wenn mittels der an der Mündung 30 des Waffenrohres 10 vorgesehenen Zündauslöseeinrichtung 32 der elektrisch zündbare Zündsatz 34 und der Verzögerungssatz 36 initiiert wird. Die Zerlegereinrichtung 38 weist plastisch nachgiebige Röhrchen 46 auf, die an das Querschnittsprofil des einteiligen Treibspiegels 12 formmäßig angepaßt sind (siehe Fig. 3), und die mit einem Sprengstoff 48 gefüllt sind. Durch die plastisch nachgiebigen Röhrchen 46, die mit Sprengstoff 48 gefüllt sind, werden Sollbruchebenen bestimmt, die sich durch die Längsmittellinie 50 des Geschosses 14 erstrecken. Entlang dieser Sollbruchflächen wird der ursprünglich einteilige Treibspiegel 12 in mindestens annähernd gleich große Treibspiegelelemente 40 zerlegt, nachdem das Geschoß die Mündung 30 des Waffenrohres verlassen hat. Die elektrisch zündbaren Zündsätze 34 und die zugehörigen Verzögerungssätze 36 sind mit den die Solltrennflächen bestimmenden Zerlegereinrichtungen 38 wirkverbunden, so daß der in den Röhrchen 46 vorhandene Sprengstoff 48 zu einer bestimmten Zeit nach dem Verlassen des Waffenrohres 10 gezündet und der ursprünglich einteilige Treibspiegel 12 in seine Treibspiegelelemente 40 zerlegt wird. Das unterkalibrige Geschoß 14 fliegt anschließend ohne den das Kaliber des Waffenrohres 10 bestimmenden Treibspiegel 12 mit hoher Energie weiter und besitzt eine große Durchschlagwirkung.

Claims (10)

1. Unterkalibriges Geschoß mit einem nach dem Abschuß aus einem Waffenrohr (10) in Treibspiegelelemente (40) zerfallenden Treibspiegel (12), dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel (12 ) einteilig ausgebildet ist und das unterkalibrige Geschoß (14) entlang einer gemeinsamen Formschlußzone (22) umschließt, und daß der Treibspiegel (12) mit einer den Treibspiegel (12) nach dem Verlassen des Waffenrohres (10) zeitlich verzögert in die Treibspiegelelemente (40) zerlegenden Zerlegereinrichtung (38) versehen ist.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegereinrichtung (38) in bezug auf den Umfang des unterkalibrigen Geschosses (14) gleichmäßig verteilte Elemente aufweist, die sich in radialer Richtung vom unterkalibrigen Geschoß (14) weg­ erstrecken.

3. Geschoß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung (38) mindestens annähernd in die zentrale Längsachse (50) des Geschosses (14) enthaltenden Längsebenen des Treibspiegels (12) angeordnet sind.

4. Geschoß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung (38) flächig schichtförmig ausgebildet sind.

5. Geschoß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung (38) pyrotechnische Elemente sind.

6. Geschoß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung (38) stabförmig ausgebildet und voneinander beabstandet angeordnet sind und einen mittels einer Zündeinrichtung nach dem Verlassen des Waffenrohres (10) zu initiierenden Sprengstoff (48) enthalten.

7. Geschoß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element der Zerlegereinrichtung (38) ein mit dem Sprengstoff (48) gefülltes Röhrchen (46) aufweist.

8. Geschoß nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Zerlegereinrichtung (38) einen in Ausnehmungen im einstückig hergestellten Treibspiegel (12) angeordneten, mittels einer Zündeinrichtung nach dem Verlassen des Waffenrohres (10) zu initiierenden Sprengstoff (48) aufweisen.

9. Geschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der nach dem Verlassen des Waffenrohres (10) erfolgenden Trennung des Treibspiegels (12) vom unterkalibrigen Geschoß (14) in der Formschlußzone (22) zwischen dem unterkalibrigen Geschoß (14) und dem Treibspiegel (12) ein Trennelement (42) vorgesehen ist.

10. Geschoß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (42) als Folie ausgebildet ist.