DE4000167A1

DE4000167A1 - Drallstabilisiertes traegergeschoss mit einem metallischen fuehrungsband

Info

Publication number: DE4000167A1
Application number: DE4000167A
Authority: DE
Inventors: Guenter Frye; Klaus Dietmar Dipl Ing Karius; Heinz-Josef Kruse; Juergen Dipl Ing Meyer; Michael Dipl Ing Primus; Achim Dipl Ing Sippel
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1991-07-11
Anticipated expiration: 2010-01-06
Also published as: US5081931A; FR2656920A1; IT9021932A1; DE4000167C2; IT9021932A0; IT1243880B

Description

Die Erfindung betrifft ein drallstabilisiertes Trägerge schoß mit einem metallischen Führungsband nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE 37 34 033 A1 ist es bekannt, daß bei Artille rie-Trägergeschossen zur Drallübertragung Führungsbänder mit höherer Festigkeit, beispielsweise metallische Füh rungsbänder aus Kupfer und Weicheisen, eingesetzt werden müssen. Zur Aufnahme des im Augenblick des Einführens des Trägergeschosses in den Kaliberteil des Waffenrohres ent stehenden radialen Druckes, sind die Führungsbänder in einem vom Geschoßboden unterstützten Bereich angeordnet. Eine derartige Anordnung ist deshalb notwendig, weil der vom metallischen Führungsband erzeugte und auf eine nicht vom Geschoßboden unterstützte dünnwandige Geschoßhülle wir kende radiale Druck zu groß würde, und eine ausreichende radiale Abstützung der dünnwandigen Geschoßhülle gegenüber radialdruckempfindlichen Submunitionseinheiten im Trägerge schoß nicht mehr gewährleistet wäre.

Während des Ansetzvorganges eines derartigen Trägergeschos ses tritt insbesondere bei einem automatischen Ansetzvor gang (Flick-Ramming) durch das metallische Führungsband des weiteren eine hohe axiale Abbremsung ein. Die dabei auftretende Verzögerung kenn eine Größenordnung von 1000 g annehmen, wodurch ein harter, schlagartiger Ansetzvorgang möglich ist, der insbesondere bei elektronischen Bauteilen oder Zündern, die sich in der Submunition des Trägerge schosses befinden, Störungen verursachen kann.

Weiter nachteilig tritt bei ausgeschossenen Waffenrohren beim Ansetzen des Trägergeschosses das Problem auf, daß im Zugbereich keine vollständige Abdichtung erzielt wird. Die se Abdichtung wird erst zu dem Zeitpunkt sichergestellt, wenn ein heckseitig hinter dem Führungsband auf dem Ge schoßboden angeordneter Obturator in das Kaliberteil des Waffenrohres eingeführt wird.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, das im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 angegebene drallstabilisierte Trägergeschoß derartig zu verbessern, daß bereits beim An setzen eine vollständige Abdichtung auch im Zugbereich des Waffenrohres erzielt wird und die Ansetzverzögerung sowie der dabei erzeugte radiale Druck keine Störungen bei der Submunition verursacht.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß vor dem metalli schen Führungsband in einem nicht vom Geschoßboden unter stützten Bereich der Geschoßhülle ein Ansetzring aus Kunst stoff angeordnet ist.

Beim Ansetzen des Trägergeschosses wird dieses nunmehr vor teilhaft sanft abgebremst, weil sich der im Vergleich zu Kupfer und Eisen eine wesentlich größere Elastizität auf weisende Ansetzring auf einer vergrößerten Verzögerungs strecke in die Züge und Felder des Waffenrohres eingräbt.

Dadurch wird die Verzögerung des Trägergeschosses in axi aler Richtung auf einen derartigen wert reduziert, daß die in der Submunition befindlichen elektronischen Bauteile oder Zünder geschont werden.

Durch den Ansetzring wird eine weitere Funktion vorteil haft erfüllt, nämlich, daß bereits beim Ansetzen des Trä gergeschosses eine vollständige Gasdichtheit auch bei aus geschossenen Rohren im Zugbereich gewährleistet ist.

Weiterhin verkleinert der Ansetzring das Ladungsraumvolu men, wobei die Länge des Ansetzringes und/oder ihr Abstand zum Führungsband variiert werden kann, wodurch eine Anpa ßung der innenballistischen Eigenschaften an eventuell vorgegebene Referenzgeschosse im nachhinein jederzeit durchführbar ist.

Der radiale Druck auf die Geschoßhülle ist im Augenblick des Einführens in den Kaliberteil des Waffenrohres so groß, wie die dynamische Materialfestigkeit des Führungs bandmaterials. Da die Festigkeit von Kunststoff im Ver gleich zu Kupfer nur etwa die Hälfte, und im Vergleich zum Weicheisen etwa nur ein Drittel beträgt, wird im Bereich des Ansetzringes der Radialdruck auf die dünnwandige Ge schoßhülle entsprechend reduziert. Auch zum Zeitpunkt der maximalen Beschleunigung während des Rohrdurchganges, bei dem die Geschoßhülle im Führungsbandbereich ihre maximale Beanspruchung erfährt, sorgt der Ansetzring aus Kunststoff im Vergleich zu einem entsprechenden metallischen Ring für eine geringere Radialdruckbeaufschlagung, die somit eine weitere Reduzierung der Hüllenwandstärke ermöglicht. Somit kann der Ansetzring in weiter vorteilhafter Weise auch auf einem Hüllenbereich angebracht werden, in dem von der Innenseite her keine radiale Unterstützung der Hülle mehr gewährleistet werden kann, weil sich dort beispielsweise radialdruckempfindliche Submunitionseinheiten befinden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Trägergeschosses mit einem Geschoßboden und einer daran angeschlosse nen Geschoßhülle und mit je einem angeordneten Führungsband, Ansetzring und Obturator,

Fig. 2 einen vor dem Führungsband anliegenden Ansetz ring in vergrößerter Schnittdarstellung,

Fig. 3 einen mit Abstand vor dem Führungsband angeord neten Ansetzring in einer vergrößerten Schnitt darstellung,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt eines Waffenrohres mit Zügen und Feldern zur Erklärung der Erfindung,

Fig. 5 eine in der Fig. 3 mit V-V gekennzeichnete Schnittdarstellung.

Die Fig. 1 verdeutlicht das heckseitige Ende eines drall stabilisierten Artillerie-Trägergeschosses 10, das auf bauend auf einem Geschoßboden 14 innerhalb einer dünnen Ge schoßhülle 16 eine nicht dagestellte Anzahl Submunition 40 aufnimmt. Die dünne Geschoßhülle 16 weist eine Wanddicke 18 kleiner gleich 0,05 Rohrkaliber 20 (Fig. 4) auf und überlappt den Geschoßboden 14 außenseitig in einem Teilbe reich.

In einem vorzugsweise vom Geschoßboden 14 unterstützten Be reich ist außenseitig auf der Geschoßhülle 16 und dem Ge schoßboden ein metallisches Führungsband 12 angeordnet, das in bekannter Weise aus Kupfer oder Weicheisen bestehen kann. Dieses Führungsband 12 enthält Stege 12.1 und Nuten 12.2, wobei zur Drallübertragung nur die Stege 12.1 wirk sam sind. Die Nuten 12.2 dienen hier vorzugsweise zur Auf nahme des beim Einführen in den Kaliberteil des Waffenroh res 36 (Fig. 4) abgescherten Führungsbandmaterials und der Reduzierung des auf den Geschoßboden gerichteten radi alen Druckes. Hinter dem Führungsband 12 befindet sich ein an sich bekannter Dichtring 42, auch Obturator genannt, aus Kunststoff, wie er bisher in üblicher Weise bei Ar tilleriegeschossen zur vollständigen Abdichtung, insbeson dere bei ausgeschossenen Waffenrohren, eingesetzt wird.

Vor dem metallischen Führungsband 12 ist in Schußrichtung 27 in einem nicht vom Geschoßboden 14 unterstüzten Bereich der Geschoßhülle 16 ein Ansetzring 22 aus Kunststoffmate rial angeordnet. Als geeigneter Werkstoff kommt beispiels weise für den Ansetzring 22 Hart PVC oder Polyamid 6 in Frage.

Entsprechend den Fig. 2 und 3 kann der äußere Mantelbe reich 28 des Ansetzringes 22, 23 teilweise oder ganz ko nisch ausgebildet sein, wobei der vordere Konusdurchmesser 30 kleiner und der hintere Konusdurchmesser 32 größer als der in der Fig. 4 dargestellte Zugdurchmesser 34 des Waf fenrohres 36 sein kann. Je nach der Ausbildung des Über ganges vom Ladungsraum zum Zugbereich des Waffenrohres 36 kann es zum besseren Ansetzen des Trägergeschosses 10 not wendig sein, den vorderen Konusdurchmesser 30 des Ansetz ringes 22, 23 bis auf Kalibermaß 20 zu reduzieren. Durch die Kompressibilität des aus Kunststoff bestehenden Ansetzringes 22, 23 wird bereits eine vollständige Abdich tung des Ladungsraumes auch bei ausgeschossenem Waffenroh ren 36 erzielt.

Der Ansetzring 22, 23 enthält eine stirnseitige Stützflä che 24, die in axialer nach hinten weisender Richtung 26 an einer parallelen Stirnfläche des Führungsbandes 12 an liegt.

Nach dem Ansetzen ragt das Heck des Trägergeschosses 10 etwa ab der Vorderkante des Ansetzringes 22, 23 in den nicht dargestellten Ladungsraum des Waffenrohres 36 hinein. Gegenüber einem nicht dargestellten Trägergeschoß ohne Ansetzring verkleinert sich das wirksame Volumen des Ladungsraumes um das Teilvolumen Δ_v = π/4 × d₂₀² × 1, wobei 1 die Länge des Ansetzringes 22, 23 oder ein Ab standsmaß zwischen dem vorderen Ende des Ansetzringes 22 und dem vorderen Ende des Führungsbandes 12 ist und mit d₂₀ das Rohrkaliber 20 bezeichnet wird. So bewirkt bei spielsweise bei einem 155 mm-Artilleriegeschoß jeder Milli meter Länge 1 des Ansetzringes 22 eine Verkleinerung des Ladungsraumes um 19 cm³. Dadurch wird vorteilhaft ermög licht, des wirksame Ladungsraumvolumen und den Gasdruck zu variieren. Bei jeder durch den Ansetzring 22 erzielten Ver kleinerung des Ladungsraumes wird ein höherer Gasdruck und somit eine Reichweitensteigerung durch eine höhere Anfangs geschwindigkeit v₀ erzielt. Daraus resultierend ermöglicht der Ansetzring 22, 23 eine innen- und außenballistische An passung des dünnwandigen Trägergeschosses 10 an nicht dar gestellte Vergleichsgeschosse bzw. an vorhandene Schußta feln.

Der Ansetzring 22, 23 ist nicht zur Drallübertragung des Trägergeschosses 10 vorgesehen. Er muß deshalb nicht kraft- oder formschlüssig mit der Geschoßhülle 16 verbun den sein. Die Montage kann so erfolgen, deß der Ansetzring 22, 23 im leicht erwärmten Zustand von der Geschoßspitze her über die Geschoßhülle 16 gestreift wird und beispiels weise in einer Ausnehmung 44, 45 der Geschoßhülle 16 ein rastet. Es ist ebenfalls möglich, den Ansetzring 22, 23 aus zwei oder mehr Teilen zu fertigen und auf die Geschoß hülle 16 zu kleben. In jedem Fall wird der Ansetzring 22, 23 nach dem Verlassen des Waffenrohres 36 durch die Flieh kraft von der Geschoßhülle 16 getrennt und stellt somit keine Beeinträchtigung der außenballistischen Eigenschaf ten des Trägergeschosses 10 dar. Die Trennung des Ansetz ringes 22, 23 kann durch mindestens einen im Mantelbereich 28 angeordneten Längsschlitz 38 unmittelbar beim Verlassen des Waffenrohres 36 eingeleitet werden.

Bei einer größeren Länge kann der Ansetzring 22, 23 - eben so wie das Führungsband 12 - mit einer oder mehreren Nuten 46 zur Aufnahme des in den Feldbereichen abgescherten Mate rials versehen sein. Bei einem mit der Stirnseite 24 an dem Führungsband 12 anliegenden Ansetzring 23 kann zur Auf nehme des abgescherten Materials des Führungsband 12 vor derseitig mit einer Schrägfläche 48 versehen sein.

Bezugszeichen-Liste

10 Trägergeschoß
12 Führungsband
12.1 Steg
12.2 Nute
14 Geschoßboden
16 Geschoßhülle
18 Wandstärke
20 Rohrkaliber
22 Ansetzring
23 Ansetzring
24 Stützfläche
26 Richtung
27 Richtung
28 Mantelbereich
30 Konusdurchmesser
32 Konusdurchmesser
33 Waffenrohrzug
34 Zugdurchmesser
35 Waffenrohrfeld
36 Waffenrohr
38 Längsschlitz
40 Submunition
42 Ring
44 Ausnehmung
45 Ausnehmung
46 Nute
48 Schrägfläche

Claims

1. Drallstabilisiertes Trägergeschoß (10) mit einem metallischen Führungsband (12) und einer am Geschoß boden (14) angeschlossenen dünnen Hülle (16), die eine Wandstärke (18) kleiner gleich 0,05 Rohrkaliber (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem metallischen Führungsband (12) in einem nicht vom Geschoßboden (14) unterstützten Bereich der Ge schoßhülle (16) ein Ansetzring (22, 23) aus Kunststoff angeordnet ist.

2. Drallstabilisiertes Trägergeschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansetzring (22, 23) eine stirnseitige Stützfläche (24) enthält, die in axialer Richtung (26) an dem Führungsband (12) anliegt.

3. Drallstabilisiertes Trägergeschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantelbereich (28) des Ansetzringes (22, 23) konisch ausgebildet ist, wobei der vordere Konus durchmesser (30) kleiner und der hintere Konusdurchmes ser (32) größer als der Zugdurchmesser (34) des Waffen rohres (36) ist.

4. Drallstabilisiertes Trägergeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansetzring (22, 23) mindestens einen im Mantelbe reich (28) angeordneten Längsschlitz (38) enthält.