DE3918433A1

DE3918433A1 - GUN FOR LIQUID DRIVE CHARGES

Info

Publication number: DE3918433A1
Application number: DE19893918433
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Poussard
Original assignee: TDA Armements SAS; Thomson Brandt Armements SA
Current assignee: TDA Armements SAS; Thomson Brandt Armements SA
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1993-04-22
Also published as: GB2259972B; SE8902065D0; FR2684438B1; GB2259972A; FR2684438A1; GB8912677D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschütz für flüssige Treibladun gen, beispielsweise ein Ergol.The invention relates to a gun for liquid propellant gene, for example an ergol.

Die in Geschützen oder Kanonen verwendete Treibladung ist im allgemeinen ein fester Stoff, dessen Volumen entsprechend der gewünschten Leistungscharakteristik des Projektils vor Ort eingestellt wird. Im allgemeinen liegt dieses Volumen in Form von Moduln vor, um eine Einstellung durch die Bedienung vor dem Abfeuern je nach Zielentfernung zu ermöglichen. Die se Einstelloperation erfolgt manuell und benötigt somit eine bestimmte Zeitspanne, wodurch die Wirksamkeit des Waffensy stems vermindert wird.The propellant charge used in guns or cannons is in the generally a solid substance, the volume of which corresponds the desired performance characteristics of the projectile Location is set. Generally this volume is in Form of modules to make an adjustment through the operation before firing depending on the target distance. The This adjustment operation is carried out manually and therefore requires one certain period of time, reducing the effectiveness of the weapon stems is reduced.

Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung dieses Mangels un ter Verwendung einer flüssigen Treibladung, die leicht und schnell sowie automatisch dosiert werden kann.The object of the invention is to avoid this deficiency un ter use a liquid propellant that is light and can be dosed quickly and automatically.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention result from the following description and from the drawing to which Reference is made. The drawing shows:

Fig. 1a und 1b eine erste Ausführungsform des erfindungsge mäßen Geschützes; Figures 1a and 1b, a first embodiment of the gun according to the invention;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 shows a second embodiment of the invention;

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Elementes der Fig. 2; Fig. 3 shows an embodiment of an element of Fig. 2;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform des Geschützes; Fig. 4 shows a third embodiment of the gun;

Fig. 5a und 5b eine Ausführungsvariante des Geschützes; und FIGS. 5a and 5b, a variant of the gun; and

Fig. 6a und 6b eine Ausführungsform eines Elementes des er findungsgemäßen Geschützes. Figs. 6a and 6b, an embodiment of an element of he inventive gun.

In den verschiedenen Figuren sind einander entsprechende Elemente durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet.In the different figures there are corresponding ones Elements denoted by the same reference numbers.

Fig. 1 zeigt somit eine Schnittansicht einer ersten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Geschützes, während Fig. 1a den Zustand des Geschützes bei der Beladung mit einem Pro jektil und Fig. 1b den Zustand nach dem Austreten des Pro jektils zeigt. Fig. 1 thus shows a sectional view of a first embodiment of the gun according to the invention, while Fig. 1a shows the state of the gun when loaded with a pro jectile and Fig. 1b shows the state after the projectile emerges.

In diesen Figuren ist der Lauf 1 der Waffe mit der Längsach se XX nur teilweise gezeigt, ebenso wie der gegenüber dem Lauf bewegliche Verschluß 2. Im Inneren des Laufes 1 ist (in Fig. 1a) ein Projektil 3 gezeigt, welches über den Verschluß in den Lauf eingeführt wird, wobei ein als Keil bezeichnetes Teils 21 dann entfernt ist. Der Raum zwischen der Rückseite des Projektils 3 und dem Boden des Verschlusses 2 (Keil 21) bildet eine Verbrennungskammer 7 (Fig. 1b), worin die Treib ladung verbrennt, indem sie Gase freisetzt, welche das Aus stoßen des Projektils gewährleisten. In these figures, the barrel 1 of the weapon with the longitudinal axis XX is only partially shown, as is the breech 2, which is movable relative to the barrel. In the interior of the barrel 1 , a projectile 3 is shown (in FIG. 1a), which is inserted into the barrel via the breech, a part 21 designated as a wedge being then removed. The space between the rear of the projectile 3 and the bottom of the breech 2 (wedge 21 ) forms a combustion chamber 7 ( Fig. 1b), in which the propellant burns by releasing gases which ensure the projectile is ejected.

Zwischen dem Keil des Verschlusses 21 und dem Projektil 3 ist eine Zündkartusche 11 angeordnet (Fig. 1a), deren Funk tion weiter untern erläutert wird.Between the wedge of the closure 21 and the projectile 3 , an ignition cartridge 11 is arranged ( Fig. 1a), the function of which is further explained below.

Der Lauf 1 weist auf der Seite der Verbrennungskammer ein gekrümmtes Ende 11 auf, worauf sich der Verschluß 2 an sei ner einen Stelle abstützt, um darauf zu gleiten, während die andere Abstützstelle durch das Ende 22 des Verschlusses auf der Außenseite des Laufes 1 gebildet ist. Der Ringraum 5, welcher durch die Außenseite des Laufes 1, sein Ende 11, den Innenraum des Verschlusses 2 und sein Ende 22 (Fig. 1a) be grenzt ist, wird als Vorratskammer für die flüssige Treibla dung verwendet, bei der es sich beispielsweise um Ergol han delt.The barrel 1 has a curved end 11 on the combustion chamber side, whereupon the closure 2 is supported at one point to slide thereon, while the other support point is formed by the end 22 of the closure on the outside of the barrel 1 . The annular space 5 , which is limited by the outside of the barrel 1 , its end 11 , the interior of the closure 2 and its end 22 ( Fig. 1a), is used as a storage chamber for the liquid propellant charge, which is, for example Ergol acts.

Der Lauf 1 des Geschützes ist ferner an Mittel 15 zum Abbrem sen und zum Abfangen der Bewegung angeschlossen (schematisch teilweise dargestellt), die in bekannter Weise vorgesehen sind, um die Bewegung des Laufes abzubremsen und ihn in sei ne Anfangsstellung zurückzubringen.The barrel 1 of the gun is also connected to means 15 for braking and for intercepting the movement (shown schematically in part), which are provided in a known manner to brake the movement of the barrel and to bring it back into its initial position.

Das erfindungsgemäße Geschütz umfaßt ferner Mittel zum Ein bringen der flüssigen Treibladung in die Vorratskammer 5, wobei diese Mittel allgemein mit 6 bezeichnet sind. Sie sind beispielsweise durch eine Leitung 61 gebildet, worin ein Ventil oder ein Schieber 62 angeordnet ist.The gun according to the invention further comprises means for bringing the liquid propellant charge into the storage chamber 5 , these means being generally designated 6 . They are formed, for example, by a line 61 , in which a valve or a slide 62 is arranged.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Ende 11 des Laufes 1 mit einer allgemein mit 8 bezeichneten Einrich tung versehen, um die flüssige Treibladung in die Verbren nungskammer 7 einzubringen.In the embodiment shown in FIG. 1, the end 11 of the barrel 1 is provided with a device generally designated 8 to introduce the liquid propellant charge into the combustion chamber 7 .

Diese Mittel bestehen beispielsweise aus einer Leitung oder mehreren Leitungen 81, mit jeweils einem oder mehreren Ven tilen 82.These means consist, for example, of one line or several lines 81 , each with one or more valves 82 .

Als Mittel zum Einbringen der flüssigen Treibladung können Einrichtungen verwendet werden, wie sie in der französischen Patentanmeldung 26 04 247 beschrieben sind. Sie können auch entsprechend den Fig. 6a und 6b ausgebildet sein.Devices such as those described in French patent application 26 04 247 can be used as the means for introducing the liquid propellant charge. They can also be designed in accordance with FIGS. 6a and 6b.

Diese Mittel (82) sind vom Typ eines Ventils. Sie umfassen hauptsächlich ein bewegliches Teil 83, welches die Leitung 81 unter der Wirkung einer Feder 84 verschließt, wie in Fig. 6a gezeigt.These means ( 82 ) are of the valve type. They mainly comprise a movable part 83 , which closes the line 81 under the action of a spring 84 , as shown in FIG. 6a.

Wenn der Druck in der Verbrennungskammer 7 ansteigt, drückt sie das Teil 83 (Fig. 6b) zurück, welches dann die Leitung 81 freigibt, um den Durchgang der flüssigen Treibladung zur Kammer 7 über Öffnungen 85 zu ermöglichen, welche im Körper des Teiles 83 angebracht sind.When the pressure in the combustion chamber 7 rises, it pushes back the part 83 ( FIG. 6b) which then releases the conduit 81 to allow the passage of the liquid propellant charge to the chamber 7 through openings 85 which are made in the body of the part 83 are.

Der Lauf 1 und der Verschluß 2 sind ferner mit Abdichtungs vorrichtungen 12, 23 versehen.The barrel 1 and the closure 2 are also provided with sealing devices 12 , 23 .

Es wird nun die Funktionsweise des Geschützes beschrieben.The operation of the gun will now be described.

In einer vorbereitenden Phase wird das Projektil 3 in den Lauf 1 eingeführt. Das Projektil umfaßt die Zündkartusche 14, die von ihm gelöst wird, wenn es in den Verschluß eingebracht wird, und darin gehalten wird. Die Zündung der Kartusche 14 hat zur Wirkung, daß der Druck in der Verbrennungskammer 7 gesteigert wird und folglich in die Verbrennungskammer Ergol eingebracht wird, welches in der Vorratskammer 5 enthalten ist (Öffnung des wenigstens einen Ventils 82), woraufhin der Verschluß 2 sich nach hinten bewegt (Pfeil 24). Die Verbren nung des so eingebrachten Ergols bewirkt den Ausstoß des Projektils 3 und den Rücklauf des Verschlusses 2, bis er am Ende 11 des Laufes 1 anstößt.In a preparatory phase, projectile 3 is introduced into run 1 . The projectile includes the cartridge 14 , which is released from it when inserted into the breech and held therein. The ignition of the cartridge 14 has the effect that the pressure in the combustion chamber 7 is increased and consequently introduced into the combustion chamber Ergol, which is contained in the storage chamber 5 (opening of the at least one valve 82 ), whereupon the closure 2 moves backwards moved (arrow 24 ). The combustion of the ergol thus introduced causes the projectile 3 to be ejected and the breech 2 to return until it bumps at the end 11 of the barrel 1 .

Es ist also ersichtlich, daß der Verschluß 2 leicht zurück laufen kann, ohne das Rohr oder den Lauf der Waffe nach hin ten mitzunehmen, solange der Verschluß nicht am Lauf anstößt, so daß er die Funktion eines Differentialkolbens für die Einspeisung von Ergol erfüllen kann. It can thus be seen that the breech 2 can easily run back without taking the barrel or barrel of the weapon with it, as long as the breech does not abut the barrel so that it can perform the function of a differential piston for feeding Ergol.

Wie bereits erwähnt wurde, kommt der Verschluß 2 mit dem Ende 11 des Laufes in Berührung, wenn die Einspeisung von Ergol beendet ist. Bei einer in Fig. 1b gezeigten Ausfüh rungsvariante ist die Form der miteinander in Berührung kom menden Oberflächen nicht beliebig, sondern so ausgelegt, daß eine Abbremsung des Verschlusses vor Erreichen des Anschla ges stattfindet. Der Durchgang des Ergols zum Ventil 82 er folgt über eine Schikane 18, deren Querschnitt abnimmt, wo bei die gesamte Einheit eine Dämpfungseinrichtung bildet. Diese Ausbildung ermöglicht eine deutliche Verminderung der Beanspruchungen, die durch das Anhalten des Verschlusses auftreten.As already mentioned, the breech 2 comes into contact with the end 11 of the barrel when the feeding of Ergol has ended. In a variant shown in FIG. 1b, the shape of the surfaces coming into contact with one another is not arbitrary, but is designed such that the closure is braked before the stop is reached. The passage of the ergol to the valve 82 it follows a baffle 18 , the cross section of which decreases, where the entire unit forms a damping device. This training enables a significant reduction in the stresses that occur when the closure is stopped.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Geschützes, bei welcher der Querschnitt, über den das Ergol in die Verbrennungskammer eingeleitet wird, variabel ist. Fig. 2 shows a second embodiment of the gun according to the invention, in which the cross section, via which the ergol is introduced into the combustion chamber, is variable.

In dieser Figur findet man wieder die verschiedenen zuvor bereits beschriebenen Elemente, mit Ausnahme der Dichtungs vorrichtungen 12 zwischen dem Teil 11 des Laufes 1 und dem Geschütz 2.This figure shows the various elements previously described, with the exception of the sealing devices 12 between part 11 of barrel 1 and gun 2 .

Ferner ist zwischen der Vorratskammer 5 und dem Verschluß 2 ein fest mit dem Verschluß verbundener Ring 4 vorhanden, der eine oder mehrere Öffnungen 41 aufweist, welche während des Rücklaufs des Verschlusses (Pfeil 23) nacheinander freigege ben werden, um so das Einspritzen von Ergol in die Verbren nungskammer 7 zu ermöglichen.Furthermore, between the storage chamber 5 and the closure 2 there is a ring 4 firmly connected to the closure, which has one or more openings 41 which are released one after the other during the return of the closure (arrow 23 ), so as to inject Ergol into to enable the combustion chamber 7 .

Eine Ausführungsform einer solchen Öffnung 41 ist in Fig. 3 ersichtlich.An embodiment of such an opening 41 can be seen in FIG. 3.

In Fig. 3 ist eine Teilansicht der abgewickelten Oberfläche des Ringes 4 im Bereich einer Öffnung 41 gezeigt. Diese Öff nung ist im wesentlichen schlitzförmig und wird zur Öffnung des Laufes 1 hin breiter. Es ist eine Öffnung 41 gezeigt, die aus drei Abschnitten 42, 43 und 44 besteht, deren Breite jeweils zunimmt. FIG. 3 shows a partial view of the unwound surface of the ring 4 in the region of an opening 41 . This opening is essentially slit-shaped and widens towards the opening of barrel 1 . An opening 41 is shown which consists of three sections 42 , 43 and 44 , the width of which increases in each case.

Während der Verbrennung in der Kammer 7 bleibt der Lauf 1 unbeweglich, während der Verschluß 2 und infolgedessen auch der Ring 4, der damit fest verbunden ist, zurücklaufen, um so nacheinander die Abschnitte 42, 43 und 44 freizugeben. Die zunehmende Breite dieser Abschnitte ermöglicht das Ein führen einer immer größeren Flüssigkeitsmenge. Hierdurch be steht die Möglichkeit, auf die zeitabhängige Veränderung des Druckes einzuwirken, der in der Verbrennungskammer auftritt, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Volumen dieser Kammer aufgrund der Bewegung des Projektils 3 nach vorne zu nimmt.During the combustion in the chamber 7 , the barrel 1 remains immobile, while the closure 2 and consequently also the ring 4 , which is firmly connected therewith, run back so as to release the sections 42 , 43 and 44 in succession. The increasing width of these sections enables the introduction of an ever increasing amount of liquid. This provides the opportunity to act on the time-dependent change in pressure that occurs in the combustion chamber, taking into account the fact that the volume of this chamber increases due to the movement of the projectile 3 forward.

Die in Fig. 3 gezeigte Form der Öffnung ist nur ein Ausfüh rungsbeispiel; es wird jeweils die geeignete Form gewählt, welche den gewünschten Druckverlauf ergibt.The shape of the opening shown in FIG. 3 is only an exemplary embodiment; the appropriate shape is selected in each case, which gives the desired pressure profile.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Geschützes. Fig. 4 shows a third embodiment of the gun according to the invention.

In Fig. 4 sind die gleichen Elemente wie in Fig. 1 zu erken nen, mit Ausnahme der Mittel 8 zum Einführen der flüssigen Treibladung in die Verbrennungskammer, da diese Mittel hier durch eine Gruppe von Einstellstangen gebildet sind, welche in dem Verschluß 2 befestigt sind und variable Länge aufwei sen sowie das Ende 11 des Laufes 1 durchqueren. Als Beispiel sind zwei derartige Stangen gezeigt, die mit 81, 82 bezeich net sind und verschiedene Länge aufweisen.In FIG. 4, the same elements as in Fig. Nen to erken 1, which are fixed in the closure 2 with the exception of the means 8 for introducing the liquid propellant into the combustion chamber, since these means are formed here by a group of adjustment rods and variable length aufwei sen and cross the end 11 of barrel 1 . As an example, two such rods are shown, which are designated 81 , 82 and have different lengths.

Bei der Bewegung des Verschlusses 2 nach hinten kommen die fest mit dem Verschluß verbundenen Stangen 81, 82 von dem Ende 11 des Laufes 1 frei, und zwar zu Zeitpunkten, die na türlich von ihrer Länge abhängen. Durch die Veränderung der Länge der verschiedenen verwendeten Stangen kann so der Durchsatz der Treibflüssigkeit zur Verbrennungskammer verän dert werden. During the movement of the closure 2 to the rear, the rods 81 , 82 , which are firmly connected to the closure, are released from the end 11 of the barrel 1 , at times which naturally depend on their length. By changing the length of the various rods used, the throughput of the propellant to the combustion chamber can be changed.

Es wurde oben das Volumen der Vorratskammer 5 als durch den Lauf 1 und den Verschluß 2 in vorderer Anschlagstellung be grenzt angesehen. Da das Vorlumen der Vorratskammer durch die Relativstellung von Verschluß und Lauf bestimmt wird, kann es eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt auf verschiedene Weise:It was viewed above the volume of the storage chamber 5 as be limited by the barrel 1 and the closure 2 in the front stop position. Since the pre-lumen of the pantry is determined by the relative position of the closure and barrel, it can be adjusted. There are several ways to do this:

- either the amount of liquid propellant is determined in advance by volumetric pumps; feeding the desired amount of liquid into the chamber 5 then brings the closure into a given position;
- Or the barrel is provided with means for positioning the closure, as shown in Fig. 5.

Die Fig. 5a und 5b zeigen also das Geschütz in zwei Aus führungsvarianten, die mit Einrichtungen zur Positionierung des Verschlusses versehen sind, welche eine Einstellung des Volumens der Vorratskammer 5 ermöglichen.The design variants Fig. 5a and 5b thus show the gun in two off, which are provided with means for positioning of the closure, which allow adjustment of the volume of the storage chamber 5.

Fig. 5a ist analog zu Fig. 1, mit Ausnahme mechanischer An schläge 51, die mittels hydraulischen oder pneumatischen Stellzylindern eingestellt werden, deren Funktion darin be steht, den Verschluß bei seiner Bewegung (nach vorn) während des Auffüllens der Kammer 5 mit flüssiger Treibladung anzu halten. Die Anschläge 51 sind fest mit dem Lauf 1 verbunden, beispielsweise an der Stelle des Verankerungspunktes der Bremsmittel 15, und stützen sich auf dem vorderen Teil des Verschlusses 2 ab. Die Anschläge 51 können auch manuell oder auch mittels Elektromotoren gesteuert werden. Fig. 5a is analogous to Fig. 1, with the exception of mechanical strikes 51 , which are adjusted by means of hydraulic or pneumatic actuating cylinders, the function of which is to be the closure during its movement (forward) while filling the chamber 5 with liquid propellant charge to stop. The stops 51 are firmly connected to the barrel 1 , for example at the location of the anchoring point of the braking means 15 , and are supported on the front part of the closure 2 . The stops 51 can also be controlled manually or by means of electric motors.

Fig. 5b ist analog zu Fig. 5a; die Anschläge 52 sind fest mit dem Verschluß 2 verbunden und in der Verbrennungskammer 7 angeordnet. Beim Auffüllen der Kammer 5 wird die Bewegung des Verschlusses 2 nach vorn durch die Anschläge 52 angehal ten, welche an dem Teil 11 des Laufes 1 zur Anlage kommen. Fig. 5b is analogous to Fig. 5a; the stops 52 are firmly connected to the closure 2 and arranged in the combustion chamber 7 . When filling the chamber 5 , the movement of the closure 2 to the front is stopped by the stops 52 , which come to rest on the part 11 of the barrel 1 .

Die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen von Auffülleinrichtungen können leicht automatisiert werden. Ferner füllt die flüssige Treibladung nicht ein bereits zu vor vorhandenes Volumen aus, was nämlich zu der Gefahr füh ren würde, daß Luft, verbrannte Gase und dergleichen vorhan den wären; vielmehr schafft die flüssige Treibladung selbst beim Einbringen derselben das benötigte Volumen. Schließlich kann die Menge der flüssigen Treibladung jeweils an die ge wünschte Leistungsfähigkeit und die Art der verwendeten Mu nition angepaßt werden.The various embodiments of Filling devices can be easily automated. Furthermore, the liquid propellant does not fill up already before existing volume, which leads to the danger air, burned gases, and the like that would be; rather, the liquid propellant creates itself the required volume when inserting the same. In the end can the amount of liquid propellant charge to the ge desired performance and the type of Mu used nition be adjusted.

Claims

1. Gun in which a liquid propellant charge is used, with a barrel ( 1 ) for receiving a projectile ( 3 ) and a breech ( 2 ) which closes the barrel at one end and is movable with respect to the barrel, a combustion chamber ( 7 ) for the propellant charge is limited by the end of the barrel, the rear of the projectile and the closure, characterized in that a chamber ( 5 ) is provided which forms a storage chamber for the liquid propellant charge and between the outside of the lau fes and the interior of the breech is arranged, wherein the gun further comprises means ( 8 ) for introducing the liquid propellant charge into the combustion chamber upon return of the breech.

2. Gun according to claim 1, characterized in that the liquid propellant charge is an ergol.

3. Gun according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means ( 15 ) for braking and / or for recording movement, which are connected to the barrel.

4. Gun according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8 ) for introducing the propellant charge comprise a device of the valve or slide type, which are closed during the feeding of the liquid propellant charge into the storage chamber and when the projectile is ejected is open.

5. Gun according to one of the preceding claims, characterized in that the means ( 8 ) for introducing the propellant charge comprise a ring ( 4 ) which has at least one opening ( 41 ) and is placed against the inner surface of the breech, so that the Opening of the barrel is released when the closure moves back.

6. Gun according to claim 5, characterized in that the surface area of the opening increases so that one increases larger amount of liquid propellant charge when the Closure is introduced.

7. Gun according to one of claims 1 to 4, characterized in that the means for introducing the propellant charge comprise at least one rod fixed to the breech ( 81 , 82 ) which is arranged parallel to the barrel and one in the end ( 11 ) closes the same opening, so that the opening is released when the closure ses back to allow the introduction of the propellant charge.

8. Gun according to claim 7, characterized in that the means for introducing the propellant charge several rods have whose lengths are different, so that the through each of them closed openings one after the other Return of the closure can be released so that a Introducing an increasing amount of liquid propellant guaranteed at the return of the closure.

9. Gun according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the closure has a wedge which allows loading with the projectile.

10. Gun according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the projectile has an ignition cartridge points, the ignition of the feeding of the liquid propellant dung into the combustion chamber.