DE4042344A1 - Langstab-wuchtgeschoss - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von panzerbrechenden Lang­ stab-Wuchtgeschossen.

Die panzerbrechende Wirksamkeit eines monolithischen Wucht­ geschosses steht in Beziehung zu seinem Länge/Durchmesser- Verhältnis, das als Seitenverhältnis bzw. Streckung bezeich­ net wird. Allgemein gilt für ein Wuchtgeschoß einer bestimm­ ten Masse, daß seine Eindringfähigkeit höher ist, wenn es ein größeres Seitenverhältnis hat. Es gibt jedoch eine Anzahl von Problemen im Zusammenhang mit Wuchtgeschossen mit sehr großem Seitenverhältnis, unter anderem Lagerungs- und Handhabungs­ probleme, Probleme hinsichtlich Bruchstauchung, Ausfall durch Zug und Knickausfall des Wuchtgeschosses beim Abschuß, der aerodynamischen Stabilität im Flug und des Gierens, was zur Folge hat, daß das Geschoß mit starker Neigung auf das Ziel trifft.

Es wurde bereits eine Anzahl von Modifikationen von konven­ tionellen Wuchtgeschossen vorgeschlagen, um ihre Wirksamkeit zu erhöhen, und die meisten Modifikationen waren darauf gerichtet, die Wirksamkeit des Wuchtgeschosses gegen Hohl­ raumpanzerung oder reaktive Panzerung zu steigern. Die GB- PS 21 10 799 und 21 93 561 sowie die US-PS 45 97 333 schlagen die Verwendung eines kleinen Vorgeschosses vor, das gemeinsam mit dem Hauptgeschoß abgeschossen wird, aber das Ziel vor diesem erreicht. Nach GB-PS 21 10 799 und US-PS 45 97 333 löst sich das Vorgeschoß vor dem Auftreffen auf das Ziel vom Hauptgeschoß und muß daher im Flug stabil sein. Nach GB-PS 21 93 561 ist das kleine Vorgeschoß in einem zylindri­ schen Gehäuse vor dem Hauptgeschoß aufgenommen und wird ex­ plosiv in eine bestimmte Vorwärtslage ausgefahren. Bei allen diesen Vorschlägen sind kleine Vorgeschosse vorgesehen, um die anfängliche Wechselwirkung zwischen dem Hauptgeschoß und dem Ziel herbeizuführen. Sie weisen jedoch sämtlich den Nachteil auf, daß die Eindringfähigkeit des Hauptgeschosses nicht gesteigert wird.

Es wurde nunmehr überraschend gefunden, daß eine signifikante Steigerung der Eindringfähigkeit erzielbar ist (30%), wenn die Masse eines Wuchtgeschosses als Teleskop verteilt wird, das einen inneren Kern hat, der von einer hohlen Hülse mit größerem Durchmesser gefolgt ist oder dieser folgt, und zwar bezogen auf ein Wuchtgeschoß gleicher Masse und einer Ab­ schußlänge, die mit der Länge des teleskopartig zusammenge­ schobenen Wuchtgeschosses vergleichbar ist.

Gemäß der Erfindung wird also ein teleskopartig verlänger­ bares Langstab-Wuchtgeschoß geschaffen, umfassend ein erstes Geschoßelement mit einem Hülsenbereich und ein zweites Ge­ schoßelement mit einem Kernbereich, der im Inneren des Hül­ senbereichs des ersten Geschoßelements in Axialrichtung ver­ schiebbar ist, wobei die relativen Längen des Kern- und des Hülsenbereichs derart sind, daß das Geschoß teleskopartig aus einer ineinandergeschobenen Konfiguration, in der die Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoßelement L ist, in eine ausgefahrene Konfiguration verlängerbar ist, in der die ununterbrochene Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoßelement wenigstens 4L/3 ist, wobei die mitt­ lere Masse pro Längeneinheit des Hülsenbereichs 50-300% (bevorzugt 75-200%) der mittleren Masse pro Längeneinheit des Kernbereichs beträgt.

Wenn das Wuchtgeschoß in der ineinandergeschobenen Konfigura­ tion abgeschossen und zu der ausgefahrenen Konfiguration verlängert wird, bevor es das Ziel erreicht, können die ver­ besserten Eindringeigenschaften eines Wuchtgeschosses mit großem Seitenverhältnisses bzw. großer Streckung erhalten werden, während gleichzeitig zumindest einige der Probleme, die normalerweise bei einem solchen Wuchtgeschoß auftreten, vermieden werden.

Um eine große verteilte Masse sowie ein großes Seitenverhält­ nis des Wuchtgeschosses zu erreichen, hat jedes Geschoßele­ ment bevorzugt eine Dichte von mehr als 12 000 kg/m³, und die Dichte jedes einen Elements liegt bevorzugt innerhalb von 25% der Dichte jedes anderen Elements. Geeignete Werkstoffe für die Elemente des Wuchtgeschosses sind Uran, Wolfram sowie Legierungen dieser Metalle.

In der ausgefahrenen Konfiguration beträgt die ununterbro­ chene Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoß­ element bevorzugt wenigstens 3L/2.

Zur Erhöhung der maximal erzielbaren ausgefahrenen Länge kann eines oder mehrere Teleskopelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Geschoßelement angeordnet sein.

Wenn das Wuchtgeschoß ausgefahren ist, hat sein vorderstes Element bevorzugt einen Durchmesser von wenigstens 0,5 d, wobei d der Maximaldurchmesser jedes Geschoßelements ist, so daß sämtliche Teile des Wuchtgeschosses ungestört in einen vom vordersten Geschoßelement erzeugten Krater eintreten können.

Die Elemente sind bevorzugt an einer vollständigen Trennung durch Anschlagmittel gehindert, die zweckmäßig eine mit einem Ende des ersten Geschoßelements verbundene Manschette um­ fassen.

Um die während des Abschusses auf die Geschoßelemente ein­ wirkenden Spannungen zu verringern, ist bevorzugt eine Ener­ gieabsorptionseinrichtung vorgesehen, um das Zurückziehen eines Geschoßelements relativ zu einem anderen zu reduzieren. Diese Energieabsorptionseinrichtung umfaßt zweckmäßig zwei Kammern, deren eine eine viskose Masse wie Blei enthält und die über einen so angeordneten Kanal verbunden sind, daß das viskose Material während des Abschusses des Wuchtgeschosses durch die Öffnung fließt.

Das Wuchtgeschoß umfaßt bevorzugt eine Einrichtung, um es im Flug zu verlängern, was zweckmäßigerweise bedeutet, daß es eine Schwanzeinheit umfaßt, die bewirkt, daß das Wuchtgeschoß durch den Luftwiderstand, der auf das hintere ausfahrbare Element wirkt, verlängert wird. Die Ausfahreinrichtung kann alternativ zweckmäßig eine Gaserzeugungsladung, bevorzugt eine Sprengladung, umfassen, deren Zündung durch einen mit einem Zünder gekoppelten Näherungssensor bewirkt wird.

Wenn eine Energieabsorptionseinrichtung vorgesehen ist, um das Zurückziehen eines Geschoßelements relativ zu einem an­ deren zu kontrollieren, und das teleskopartige Ausfahren durch eine Gaserzeugungsladung erfolgt, ist bevorzugt ein Kolben vorgesehen, der im Hülsenbereich des ersten Geschoß­ elements zwischen dem zweiten Geschoßelement und der Energie­ absorptionseinrichtung verschiebbar positioniert ist. Ein solcher Kolben hat die Funktion, vor der Zündung der Ladung an einem Anschlag anzuliegen, so daß der Schub von der Ladung nicht von der Energieabsorptionseinrichtung aufgenommen wird.

Der Zünder kann alternativ auch mit einem Sensor gekoppelt sein, der ein Signal von einem entfernten Ort empfängt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegen­ den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein abschußbereites zweiteiliges Wuchtgeschoß gemäß der Erfindung mit zugehörigem Treibspiegel;

Fig. 2 das Wuchtgeschoß von Fig. 1 im ausgefahrenen Zustand;

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung im ausgefahrenen Zustand; und

Fig. 4 einen Querschnitt durch den hinteren Teil eines Teleskop-Wuchtgeschosses gemäß der Erfindung mit einer Sprengladung zum Verlängern des Wuchtge­ schosses.

Das Wuchtgeschoß und der Treibspiegel von Fig. 1 umfassen eine Anzahl von Elementen, die auf dem Gebiet der Langstab- Wuchtgeschosse wohlbekannt sind und nicht im einzelnen er­ läutert werden. Diese Elemente sind: Seitenflügel 1, die mit dem hintersten Wuchtgeschoßabschnitt verbunden sind, der Treibspiegel 2, der das Wuchtgeschoß während des Abschusses umgibt, aber kurz nach Verlassen des Mündungsrohrs aerodyna­ misch vom Wuchtgeschoß abgestreift wird, eine Liderung 3, die den Austritt von Treibgas zwischen dem Treibspiegel und dem Geschützrohr während des Abschusses verhindert, und eine Lufteintrittsbohrungs-Gleiteinrichtung 4, die eine Vorwärts­ verlängerung des Treibspiegels ist und die Funktion hat, das Vorderende des Langstabs während des Abschusses zu haltern und den Treibspiegel während des Flugs aerodynamisch vom Wuchtgeschoß abzustreifen.

Das Wuchtgeschoß umfaßt ein erstes Geschoßelement 5 mit einem Außendurchmesser d₁ und einem Hülsenbereich 6. Im Inneren des ersten Geschoßelements sind teleskopartig ein zweites Ge­ schoßelement 7 mit einem Außendurchmesser d₂(= 0,6 d₁) und ein Kernbereich 8 angeordnet. Beide Geschoßelemente bestehen bevorzugt aus der gleichen hochdichten Metallegierung bzw. einem solchen Metall wie Wolfram oder abgereichertem Uran. Am Hinterende des zweiten Geschoßelements ist ein erhabener Steg 9 vorgesehen, der das zweite Geschoßelement in einer Bohrung 10 im ersten Geschoßelement abstützt. Auf das Vorderende des ersten Geschoßelements ist eine Manschette 11 geschraubt und dient der verschieblichen Halterung des zweiten Geschoßele­ ments. Eine Energieabsorptionseinrichtung 12 ist am Hinter­ ende der Bohrung 10 angeordnet und umfaßt eine hintere Kammer 13 und eine vordere Kammer 14, die über einen Kanal 15 ver­ bunden sind. Die vordere Kammer 14 ist mit einem viskosen Material wie Blei gefüllt und so ausgelegt, daß sie eine rückwärtige Verlängerung 16 des zweiten Geschoßelements auf­ nehmen kann.

Die Gesamtlänge der Kombination aus dem ersten und dem zwei­ ten Geschoßelement in der zusammengeschobenen Konfiguration von Fig. 1 ist L.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nun das Verlängern des Wuchtgeschosses beschrieben.

Wenn das Wuchtgeschoß in einem Geschützrohr durch den Treib­ spiegel 2 beschleunigt wird, bewegt sich das zweite Geschoß­ element 7 geringfügig nach hinten relativ zum ersten Geschoß­ element 5. Diese Relativbewegung ist in der Energieabsorp­ tionseinrichtung 34 durch die Bewegung des viskosen Materials 17 aus der vorderen Kammer 14 durch den Kanal 15 zur hinteren Kammer 13 begleitet, wie Fig. 2 zeigt. Dieser Energieabsorp­ tionsvorgang verhindert, daß der zweite Geschoßabschnitt auf­ grund der hohen Beschleunigungskraft ausfällt, die auf ihn über seinen relativ kleinen Querschnitt wirkt. Kurz nach dem Verlassen des Geschützrohrs wird der Treibspiegel aerodyna­ misch vom Wuchtgeschoß abgestreift. Nahe dem Ziel aktiviert ein Näherungssensor 42 einen Auslösemechanismus und ermög­ licht es dem hohen Luftwiderstand an den Seitenflügeln 1, das äußere Geschoßelement relativ zum inneren Geschoßelement zu verzögern und das Wuchtgeschoß in die Konfiguration von Fig. 2 zu verlängern. Eine vollständige Trennung der Geschoßele­ mente wird durch die Anlage des erhabenen Stegs 9 am zweiten Geschoßelement 7 an einer nach hinten weisenden Anschlagflä­ che 20 an der Manschette 11 verhindert. Die Verlängerung der Kombination aus erstem und zweitem Geschoßelement auf L′ ver­ größert das Seitenverhältnis bzw. die Streckung des Wuchtge­ schosses und steigert seine Panzerbrechwirkung erheblich.

Um die Flugstabilität des Wuchtgeschosses zu erhöhen, kann es nahe dem Ziel durch eine Sprengladung 26, die sich in einer Bohrung 28 im Hinterende des zweiten Geschoßelements 7 befin­ det, in die ausgefahrene Konfiguration von Fig. 4 ausgebracht werden. Die Sprengladung 26 wird von einem Zünder 44 ausge­ löst, der seinerseits von einem am Vorderende des zweiten Geschoßelements 7 befindlichen Näherungssensor 24 aktiviert wird. Der Näherungssensor 42 ist mit dem Zünder 44 durch einen Draht 30 verbunden.

Um eine nichtverformbare Fläche zu schaffen, gegen die der Druck der Sprengladung 26 bei der Zündung wirken kann, ist ein Gleitkolben 32 vorgesehen, der verschiebbar in der Boh­ rung 10 sitzt. Ein Vorderende des Kolbens 32 liegt an einer Ausnehmung 34 im Hinterende des zweiten Geschoßelements 7. Ein Hinterende des Kolbens 32 ist in der vorderen Kammer 14 der Energieabsorptionseinrichtung 34 verschiebbar. Eine Be­ wegung des zweiten Geschoßelements 7 und des Kolbens 32 nach hinten relativ zur Energieabsorptionseinrichtung 34 und dem ersten Geschoßelement 5 wird durch die Anlage einer ersten nach hinten weisenden Ringfläche 36 des Kolbens an einer zweiten Ringfläche 38 am Vorderende der Energieabsorptions­ einrichtung 34 begrenzt. Das Projektil ist so ausgelegt, daß dieser Widerlagevorgang ausgeführt ist, wenn die Ladung 26 gezündet wird. Der Druck der Ladung 26 wirkt dann auf eine Stirnfläche 40 des Kolbens und treibt das zweite Geschoßele­ ment 7 vom Kolben 32 weg entlang der Bohrung 10 im ersten Geschoßelement 5, wodurch das Wuchtgeschoß teleskopartig aus­ gefahren bzw. verlängert wird.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das vorderste Geschoßelement 21 einen rohrförmigen Bereich 22 und das hinterste Geschoßelement 23 einen Kern­ bereich 24 und Seitenflügel 25 hat. Die Methoden zum Ausbrin­ gen dieses Wuchtgeschosses in seine ausgefahrene Konfigura­ tion sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme, daß der Kernbereich 24 sich unter der Einwirkung des Luftwiderstands, der von den Seitenflügeln erzeugt wird, nicht vorwärts, sondern rückwärts relativ zu dem rohrförmigen Bereich bewegt.

Claims (13)

1. Teleskopartig verlängerbares Langstab-Wuchtgeschoß, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgeschoß ein erstes Geschoßelement (5) mit einem Hülsenbereich (6) und ein zweites Geschoßelement (7) mit einem Kernbereich (8), der innerhalb des Hülsenbereichs (6) des ersten Geschoßelements in Axialrichtung verschiebbar ist, umfaßt, wobei die relativen Längen des Kern- und des Hülsen­ bereichs derart sind, daß das Wuchtgeschoß aus einer einge­ fahrenen Konfiguration, in der die Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoßelement L ist, teleskopartig in eine verlängerte Konfiguration ausbringbar ist, in der die ununterbrochene Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoßelement wenigstens 4L/3 ist, wobei die mittlere Masse pro Längeneinheit des Hülsenbereichs (6) 50-300% der mitt­ leren Masse pro Längeneinheit des Kernbereichs (8) beträgt.

2. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Materials des ersten Geschoßelements (5) innerhalb von 25% der Dichte des Materials des zweiten Ge­ schoßelements (7) liegt.

3. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Kombination aus erstem und zweitem Geschoß­ element in der verlängerten Konfiguration wenigstens 3L/2 beträgt.

4. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere rohrförmige Geschoßelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Geschoßelement (5, 7) angeordnet sind.

5. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des vordersten Abschnitts (7, 21) des Wuchtgeschosses in der Ausfahrstellung wenigstens 0,5 d be­ trägt, wobei d der maximale Durchmesser jedes Geschoßelements ist.

6. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückhalteeinrichtung vorgesehen ist, die eine voll­ ständige Trennung der Geschoßelemente am Ende des teleskop­ artigen Ausbringens verhindert.

7. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Energieabsorptionseinrichtung (34) auf­ weist, die zwischen dem ersten und dem zweiten Geschoßelement (5, 7) liegt und das Zurückziehen der Geschoßelemente während des Abschusses kontrolliert.

8. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieabsorptionseinrichtung zwei Kammern (13, 14) umfaßt, deren eine eine Masse (17) eines viskosen Materials enthält und die über einen Kanal (15) miteinander verbunden sind, der so angeordnet ist, daß das viskose Material während des Abschusses des Wuchtgeschosses durch den Kanal fließt.

9. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hülsenbereich (6) des ersten Geschoßelements (5) zwischen dem zweiten Geschoßelement (7) und der Energieab­ sorptionseinrichtung (34) ein Kolben (32) verschiebbar ange­ ordnet ist.

10. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausfahreinrichtung (1, 26) zum Ausfahren des Wucht­ geschosses im Flug vorgesehen ist.

11. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfahreinrichtung eine Schwanzeinheit (1) umfaßt, die durch den auf das nach rückwärts ausbringbare Element wirkenden Luftwiderstand das Geschoß verlängert.

12. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfahreinrichtung eine gaserzeugende Ladung (26) und eine Zündeinheit (44) umfaßt.

13. Teleskopartig verlängerbares Wuchtgeschoß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgeschoß ferner einen mit der Zündeinheit (44) gekoppelten Näherungssensor (42) aufweist, um die gaserzeu­ gende Ladung (26) zu zünden, wenn sich das Geschoß einem Ziel nähert.