DE4204318A1 - DRIVE CHARGE MODULE - Google Patents

DRIVE CHARGE MODULE

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DE4204318A1
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propellant
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Johannes Eich
Frank Hermann Dr Blom
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/16Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Treibladungsmodul mit einer Zen­ tralanfeuerung und einer Treibladung, in der die Treibla­ dungskörner fixiert sind.The invention relates to a propellant charge module with a Zen tralanfeuer and a propellant in which the propellant granules are fixed.

Für das Abschießen von Geschossen sind modulare Treibla­ dungssysteme entwickelt worden, die in unterschiedlicher An­ zahl in den Verbrennungsraum eingesetzt werden können. DE 38 15 436 A1 beschreibt eine solche modular aufgebaute Treibladung, die als Formkörper ausgebildet ist, welcher in eine Kunststoffmatrix eingebettete Treibladungskörner ent­ hält. Die aus hartem duroplastischem Schaum bestehende Kunststoffmatrix bewirkt eine gegenseitige Fixierung der Treibladungskörner, so daß das Treibladungsmodul insgesamt einen kompakten Körper bildet. Etwaige Verformungen durch Stöße oder Druckstellen bilden sich durch die Rückstell­ fähigkeit der Schaumstoffmatrix zurück. Ferner ist es be­ kannt, derartige Treibladungsmodule mit einer verbrenn- oder verzehrbaren Umhüllung aus Papiermaterial zu versehen. Die Treibladungsmodule können als zylindrische bzw. rohrförmige Körper ausgebildet sein, wobei sich an der Wand des längs­ laufenden Kanals eine Zentralanfeuerung befindet. Der in den Verschluß der Verbrennungskammer eingesetzte Treibladungsan­ zünder zündet die Zentralanfeuerungen der axial zueinander ausgerichteten, hintereinander angeordneten Treibladungsmo­ dule an, die dann von innen nach außen abbrennen.Modular propellants are used to shoot projectiles systems have been developed in different applications number can be used in the combustion chamber. DE 38 15 436 A1 describes such a modular structure Propellant charge, which is designed as a shaped body, which in a plastic matrix embedded propellant grains ent holds. The hard thermoset foam Plastic matrix causes a mutual fixation of the Propellant grains, so that the propellant charge module as a whole forms a compact body. Any deformation caused by The reset creates bumps or pressure points ability of the foam matrix. It is also knows such propellant charge modules with a combustion or to provide an edible wrapping made of paper material. The Propellant charge modules can be cylindrical or tubular Body be formed, being on the wall of the lengthways central channel is located in the current channel. The one in the Closure of the combustion chamber used propellant charge igniter ignites the central firing of the axially to each other aligned, successively arranged propellant charge mo owls that then burn from the inside out.

Die bekannten Treibladungsmodule, bei denen die Treibla­ dungskörner in der Matrix in relativ homogener Verteilung vorgesehen sind, haben den Nachteil, daß der Abbrand sämt­ licher Treibladungskörner innerhalb einer sehr kurzen Zeit­ spanne erfolgt. Dabei baut sich im Verbrennungsraum schnell ein sehr hoher Druck auf, der das Geschoß in dem Geschütz­ rohr beschleunigt. Durch die Bewegung des Geschosses im Geschützrohr vergrößert sich das Volumen des Verbrennungs­ raums, wodurch der von den Brenngasen erzeugte Druck schnell abnimmt. Dies hat zur Folge, daß nur zu Beginn eine hohe Druckspitze auftritt, die impulsartig auf das Geschoß ein­ wirkt und daß anschließend das Geschoß nur noch eine relativ geringe Beschleunigung bis zum Verlassen des Geschützrohres erfährt. Dadurch wird die Energie des Treibladungsmoduls nur unvollständig ausgenutzt, so daß die bekannten Treibla­ dungsmodule einen relativ geringen Wirkungsgrad haben.The well-known propellant charge modules, in which the propellant granules in the matrix in a relatively homogeneous distribution are provided, have the disadvantage that the burnup all propellant grains within a very short time  span occurs. This builds up quickly in the combustion chamber a very high pressure on the bullet in the gun pipe accelerated. By moving the bullet in the Gun barrel increases the volume of combustion space, whereby the pressure generated by the fuel gases quickly decreases. As a result, only a high one at the beginning Pressure spike occurs, which impulses on the projectile works and that afterwards the floor is only a relative one low acceleration until leaving the gun barrel experiences. This will only increase the energy of the propellant charge module incompletely used, so that the well-known Treibla application modules have a relatively low efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Treibladungs­ modul zu schaffen, das gut ladbar, gegen Beschädigungen un­ empfindlich und dessen Wirkungsgrad gegenüber den bekannten Treibladungsmodulen erhöht ist.The invention has for its object a propellant charge to create a module that is easy to load, against damage and damage sensitive and its efficiency compared to the known Propellant charge modules is increased.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den in den Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.This object is achieved according to the invention with the in the features specified in the claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Treibladungsmodul ist die Treib­ ladung in mehrere konzentrische Ringe unterteilt, die sich durch ihr Abbrandverhalten unterscheiden. Dabei liefert der äußere Ring pro Zeiteinheit die höchste Gasmenge. Der äußere Ring, der erst abbrennt, wenn das Geschoß sich im Geschütz­ rohr bereits vorwärts bewegt hat und das Volumen des Ver­ brennungsraumes dadurch vergrößert worden ist, ruft in diesem Stadium einen zusätzlichen Schub hervor, so daß das Geschoß nicht nur im Anfangsstadium seiner Vortriebsbewegung wirksam beschleunigt wird. Die Beschleunigung setzt sich über die Länge des sich ständig vergrößernden Verbrennungs­ raumes fort. Anstelle eines kurzen Beschleunigungsimpulses baut sich eine länger dauernde Beschleunigungsphase auf. Zwar ist die Spitzenbeschleunigung bei dem erfindungsgemäßen Treibladungsmodul bei vergleichbarer Gesamtenergie geringer als bei einem herkömmlichen Treibladungsmodul, jedoch wird die Beschleunigungsphase über einen längeren Zeitraum aus­ gedehnt.In the propellant charge module according to the invention, the propellant is charge divided into several concentric rings that are distinguish by their burning behavior. The outer ring the maximum amount of gas per unit of time. The outer Ring that only burns when the projectile is in the gun pipe has already moved forward and the volume of the ver combustion chamber has been enlarged, calls in an additional boost at this stage, so that the Missile not only in the initial stages of its propulsion movement is effectively accelerated. The acceleration continues over the length of the ever-increasing combustion  room. Instead of a short acceleration pulse a longer acceleration phase builds up. The peak acceleration in the case of the invention is true Propellant charge module is lower with a comparable total energy than a conventional propellant charge module, however the acceleration phase over a longer period stretched.

Durch geeignete Wahl der in den einzelnen Ringen enthaltenen Treibladungskörner und durch geeignete Kombination solcher Ringe mit unterschiedlichen Treibladungskörnern kann ein programmiertes Abbrandverhalten erreicht werden, wobei die Gasmengen, die sich in den einzelnen Phasen des Abbrennens des Treibladungsmoduls entwickeln sollen, entsprechend den jeweiligen Anforderungen variiert bzw. eingestellt werden können.By a suitable choice of those contained in the individual rings Propellant grains and by a suitable combination of such Rings with different propellant grains can be programmed burn behavior can be achieved, with the Amounts of gas occurring in each phase of the burn to develop the propellant charge module, according to the respective requirements can be varied or set can.

Die Treibladungskörner, die in den unterschiedlichen Ringen des Treibladungsmoduls enthalten sind, können aus dem glei­ chen aber auch aus verschiedenen Brennstoffen bestehen. Als Brennstoffe können beispielsweise ein-, zwei- oder mehr­ basige Pulver auf der Basis von Nitrocellulose aber auch Treibmittel mit kunststoffgebundenen Oxidatoren, sogenannte LOVA-Brennstoffe, bei denen als Oxidatoren Sekundarspreng­ stoffe wie Hexogen oder Oktogen Verwendung finden, einge­ setzt werden. Die sich pro Zeiteinheit entwickelnde Gasmenge hängt u. a. von der Größe der Oberfläche der Treibladungs­ körner ab. Die Treibladungskörner können beispielsweise in Form von Mehrlochpulver, Kugelpulver oder Plättchenpulver vorliegen. In der Regel wird Mehrlochpulver verwendet wer­ den. The propellant grains in the different rings the propellant charge module are included, from the same Chen also consist of different fuels. As For example, fuels can be one, two or more but also based powder based on nitrocellulose Blowing agents with plastic-bound oxidizers, so-called LOVA fuels, where secondary explosives are used as oxidizers substances such as hexogen or octogen are used be set. The amount of gas evolving per unit of time depends u. a. on the size of the surface of the propellant grains from. The propellant grains can, for example, in Form of multi-hole powder, ball powder or flake powder are available. As a rule, multi-hole powder is used the.  

Die verschiedenen Treibladungspulver entwickeln selbst bei gleichem Brennstoff und gleicher Masse, entsprechend ihrer Oberfläche, unterschiedliche Gasmengen pro Zeiteinheit. Es ist daher möglich, die jeweils erforderlichen, unterschied­ lichen Gasmengen pro Zeiteinheit durch Variation der Geo­ metrien und/oder Größen der Treibladungskörner zu erhalten. Außerdem besteht natürlich die Möglichkeit, Brennstoffe zu verwenden, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung oder ihrer verschiedenen Abbrandgeschwindigkeiten oder bei gleichen Geometrien und Brennstoffen durch Variation der eingesetzten Brennstoffmassen unterschiedliche Gasmengen pro Zeiteinheit liefern. Die Abmessungen der einzelnen Ringe und/oder die in den Ringen enthaltenen Treibladungsmassen können gleich oder verschieden sein. Durch Zumischen von Stoffen kann weiterhin das Abbrandverhalten beeinflußt wer­ den.The various propellant powders develop themselves same fuel and same mass, according to their Surface, different amounts of gas per unit of time. It is therefore possible to differentiate the required quantities of gas per unit of time by varying the geo to obtain metrics and / or sizes of the propellant particles. In addition, there is of course the possibility of adding fuel use that due to their chemical composition or their different burn rates or at same geometries and fuels by varying the used fuel masses different gas quantities per Deliver time unit. The dimensions of each ring and / or the propellant masses contained in the rings can be the same or different. By adding Substances can continue to influence the combustion behavior the.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Treibladungsmodul der Druckverlauf im Verbrennungsraum zeitlich gestreckt oder abgeflacht wird, wird auch die mechanische Beanspruchung der Wände des Verbrennungsraums verringert, wobei dennoch die Geschoßenergie vergrößert wird.The fact that in the propellant charge module according to the invention Pressure curve in the combustion chamber stretched over time or is flattened, the mechanical stress on the Walls of the combustion chamber reduced, but the Missile energy is increased.

Da das Brennverhalten von Treibladungen druckabhängig ist, kann es zweckmäßig sein, bereits zu Beginn des Abbrennens einen gewissen Druck schnell aufzubauen, um das weitere Ab­ brennen zu begünstigen. Daher ist zweckmäßigerweise vorge­ sehen, daß das Treibladungsmodul aus mindestens drei Ringen besteht, wobei der innere Ring für den schnellen Druckaufbau verantwortlich ist. Hierzu enthält der innere Ring Treibla­ dungskörner, die ein schnelles Abbrennen gewährleisten. Diese einzelnen Treibladungskörner liefern pro Zeiteinheit eine größere Gasmenge als die Treibladungskörner im benach­ barten nächst-äußeren Ring. Die absolute Menge des erzeug­ ten Gases ist aber geringer, als die durch den nächst-äus­ seren Ring erzeugte Gasmenge. Dies wird erreicht durch ent­ sprechend geringe Größe des inneren Ringes und/oder geringe­ re Treibladungsmassen.Since the combustion behavior of propellant charges is pressure-dependent, it may be advisable to start burning quickly build up a certain pressure to further the Ab favor burn. It is therefore advisable  see that the propellant charge module consists of at least three rings with the inner ring for quick pressure build-up responsible for. For this purpose, the inner ring contains Treibla grains that ensure rapid burning. These individual propellant grains deliver per unit of time a larger amount of gas than the propellant in the neighboring beard next-outer ring. The absolute amount of produce However, the gas is lower than that of the next gas amount of gas generated in its ring. This is achieved through ent speaking small size of the inner ring and / or small re propellant masses.

Der nächst-äußere Ring enthält Treibladungskörner, die aufgrund ihrer Geometrie und/oder Größe oder durch ihre chemische Zusammensetzung ein anderes Abbrandverhalten zei­ gen und eine geringere Gasmenge pro Zeiteinheit liefern als die im inneren Ring enthaltenen Treibladungskörner. Hier­ durch wird das sich vergrößernde Volumen des Verbrennungs­ raumes aufgefüllt und der langsam abfallende Druck in ge­ wissen Grenzen kompensiert. Die absolute Menge des erzeugten Gases ist aber deutlich größer als die durch den inneren Ring erzeugte Gasmenge. Erreicht wird dies durch eine ent­ sprechende Größe des Ringes und/oder größere Treibladungs­ massen.The next outer ring contains propellant grains that due to their geometry and / or size or by their chemical composition shows a different burning behavior and deliver a smaller amount of gas per unit of time than the propellant grains contained in the inner ring. Here through is the increasing volume of the combustion filled up and the slowly falling pressure in ge know limits compensated. The absolute amount of the generated But gas is significantly larger than that from the inside Ring generated amount of gas. This is achieved through an ent speaking size of the ring and / or larger propellant charge mass.

Der in der Endphase des Beschleunigungsprozesses auftretende Druckabfall, bedingt durch die schnell fortschreitende Ver­ größerung des Verbrennungsraumes, wird gemäß der vorliegen­ den Erfindung dadurch nahezu kompensiert, daß im äußersten Ring Treibladungskörner enthalten sind, die ein schnelles Abbrennen gewährleisten, so daß pro Zeiteinheit eine große Gasmenge geliefert wird. Hierzu können als einzelne Treibla­ dungskörner z. B. dieselben eingesetzt werden, wie im inneren Ring, doch wird dann die erforderliche absolut größere Gas­ menge durch eine entsprechende Größe des Ringes und/oder größere Treibladungsmassen produziert. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß kein größerer Beschleunigungsimpuls (Rückstoß) auf das Rohr übertragen wird.The one occurring in the final phase of the acceleration process Pressure drop due to the rapidly progressing ver Increase in the combustion chamber, according to the present the invention almost compensated by the fact that in the extreme Ring propellant grains are included which are fast  Ensure burning, so that a large unit of time Amount of gas is supplied. For this purpose, as a single propellant manure z. B. the same used as inside Ring, but then the absolutely larger gas required quantity by a corresponding size of the ring and / or larger propellant masses produced. That way ensured that no major acceleration pulse (Recoil) is transferred to the pipe.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.The following is a reference to the drawings Embodiment of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Treibladungsmoduls und Fig. 1 shows a longitudinal section of a propellant charge module and

Fig. 2 ein Diagramm des im Verbrennungsraum herrschenden Druckes über der Zeit zum Vergleich der Wirkung ei­ ner konventionellen Treibladung und der erfindungs­ gemäßen Treibladung. Fig. 2 is a diagram of the pressure prevailing in the combustion chamber over time to compare the effect of a conventional propellant charge and the propellant charge according to the Invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Treibladungsmodul 10 ist ein zylindrischer Körper, der sich aus drei konzentrischen Rin­ gen 11, 12, 13 zusammensetzt. In dem inneren Ring 11 be­ findet sich ein längslaufend durchgehender Kanal 14, dessen Wand von der aus Anzündmischungen bestehenden Zentralan­ feuerung 15 gebildet wird. Der Kanal ist an beiden Enden durch eine Membran 16 abgeschlossen, die das Eindringen von Fremdkörpern verhindert und die durch die Flamme bzw. die Verbrennungsgase des Treibladungsanzünders zerstört wird. The propellant charge module 10 shown in Fig. 1 is a cylindrical body which is composed of three concentric rings 11 , 12 , 13 . In the inner ring 11 be there is a longitudinally continuous channel 14 , the wall of which is formed by the central ignition consisting of ignition mixtures 15 . The channel is closed at both ends by a membrane 16 which prevents the penetration of foreign bodies and which is destroyed by the flame or the combustion gases of the propellant charge lighter.

Der äußere Ring 13 ist von einer verbrenn- oder verzehrbaren zylindrischen Umhüllung 17 umgeben, die aus Papiermaterial, z. B. Pappe, besteht und einen Schutzmantel bildet. Die Stirnseiten des Treibladungsmoduls sind jeweils von einer Abschlußscheibe 18 bedeckt, die verbrennbar oder verzehrbar ist. Vorzugsweise bestehen die Abschlußscheiben 18 aus demselben Material oder einem ähnlichen Material wie die Matrix der Ringe 11, 12, 13, so daß die Abschlußscheiben thermisch mit den Stirnseiten der Ringe fest verbunden werden können. Es ist aber auch eine Verklebung möglich. Die Abschlußscheiben 18 verhindern, daß die Ringe 11, 12, 13 von einem Ende her angezündet werden können und sie stellen sicher, daß der Abbrand dieser Ringe ausschließlich von innen nach außen erfolgt.The outer ring 13 is surrounded by a combustible or consumable cylindrical sheath 17 made of paper material, for. B. cardboard, and forms a protective jacket. The end faces of the propellant charge module are each covered by a cover plate 18 , which is combustible or consumable. The end plates 18 preferably consist of the same material or a similar material as the matrix of the rings 11 , 12 , 13 , so that the end plates can be thermally connected to the end faces of the rings. But gluing is also possible. The end disks 18 prevent the rings 11 , 12 , 13 from being able to be ignited from one end and ensure that these rings are burned off only from the inside out.

Jeder der Ringe 11, 12, 13 enthält, eingebettet in eine Matrix aus Hartschaum, z. B. aus Polyurethan, Treibladungs­ körner 19, 20, 21 aus demselben Brennstoff, beispielsweise aus einem der obengenannten Brennstoffe. Die Treibladungs­ körner können aus Kugelpulver, Plättchenpulver oder Mehr­ lochpulver bestehen.Each of the rings 11 , 12 , 13 contains, embedded in a matrix of rigid foam, e.g. B. from polyurethane, propellant grains 19 , 20 , 21 from the same fuel, for example from one of the above fuels. The propellant grains can consist of spherical powder, platelet powder or multi-hole powder.

Sämtliche Treibladungskörner 19, 20 und 21 bestehen aus 19- Lochpulver. Es handelt sich um zylindrische Körner, die achsparallele durchgehende Löcher aufweisen. Die Treibla­ dungskörner 19 des inneren Ringes 11 bestehen beispielswei­ se aus 19-Lochpulver des Formats 4·5·0,1, wobei die axiale Länge 4 mm, der Korndurchmesser 5 mm und der Loch­ durchmesser 0,1 mm beträgt. Die Treibladungskörner 20 des mittleren Ringes 12 bestehen aus 19-Lochpulver vom Format 14·14·0,2 (Länge 14 mm, Korndurchmesser 14 mm, Lochdurch­ messer 0,2 mm) und das Treibladungspulver 21 des äußeren Ringes 13 besteht aus 19-Lochpulver vom Format 4·5·0,1, also dem gleichen Format wie die Treibladungskörner 19. Die Gasmenge, die sich beim Abbrennen der Treibladungskörner pro Zeiteinheit entwickelt, hängt u. a. von der Größe der Oberfläche der Körner ab, und somit auch von der Lochgröße. Die einzelnen Treibladungskörner 19 und 21 liefern bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die größte Gasmenge pro Zeiteinheit, während die Treibladungskörner 20 eine gerin­ gere Gasmenge pro Zeiteinheit liefern. Um in diesem Fall das programmierte Abbrandverhalten und damit die zu den ver­ schiedenen Zeitpunkten günstigen absoluten Gasmengen zu gewährleisten, ist im Ring 12 die Masse des Brennstoffes im Vergleich zum Ring 11 und 13 erhöht. Bezogen auf die gesamte Masse des in allen Ringen zusammen befindlichen Brennstoffes enthält der Ring 11 5-10, der Ring 12 60-70 und der Ring 13 20-30 Gew.-% des Brennstoffes.All propellant grains 19 , 20 and 21 consist of 19-hole powder. These are cylindrical grains that have through holes that are parallel to the axis. The Treibla expansion grains 19 of the inner ring 11 are, for example, 19-hole powder of the format 4 · 5 · 0.1, the axial length being 4 mm, the grain diameter 5 mm and the hole diameter 0.1 mm. The propellant grains 20 of the middle ring 12 consist of 19-hole powder of the format 14 * 14 * 0.2 (length 14 mm, grain diameter 14 mm, hole diameter 0.2 mm) and the propellant powder 21 of the outer ring 13 consists of 19-hole powder of the format 4 * 5 * 0.1, i.e. the same format as the propellant grains 19 . The amount of gas that develops when the propellant grains burn off per unit time depends, among other things, on the size of the surface of the grains and thus also on the size of the holes. In the present exemplary embodiment, the individual propellant grains 19 and 21 deliver the largest amount of gas per unit time, while the propellant charge grains 20 deliver a smaller amount of gas per unit time. In order to guarantee the programmed combustion behavior and thus the absolute gas quantities that are favorable at different times in this case, the mass of the fuel is increased in ring 12 compared to rings 11 and 13 . Based on the total mass of the fuel contained in all rings, the ring 11 contains 5-10, the ring 12 60-70 and the ring 13 20-30% by weight of the fuel.

Mehrere Treibladungsmodule der in Fig. 1 dargestellten Art werden hintereinander in einen rohrförmigen Verbrennungsraum eines (nicht dargestellten) Geschützes eingeschoben. Die Flamme des Treibladungsanzünders bzw. dessen Verbrennungs­ gase dringen in die miteinander fluchtenden Kanäle 14 sämt­ licher Treibladungsmodule 10 ein, wobei die Membranen 16 zerstört werden. Dadurch werden die Zentralanfeuerungen 15 angezündet, so daß jedes Modul von innen nach außen ab­ brennt. Durch den sich im Verbrennungsraum aufbauenden Druck wird das Geschoß im Geschützrohr beschleunigt.Several propellant charge modules of the type shown in FIG. 1 are inserted one after the other into a tubular combustion chamber of a gun (not shown). The flame of the propellant lighter or its combustion gases penetrate into the aligned channels 14 of all propellant charge modules 10 , the membranes 16 being destroyed. This ignites the central firing 15 so that each module burns from the inside out. The projectile in the gun barrel is accelerated by the pressure building up in the combustion chamber.

Fig. 2 zeigt den Verlauf des Druckes p im Verbrennungsraum über der Zeit t beim Abschuß des Geschosses. Dabei ist der Druckverlauf einer konventionellen Treibladung strichpunk­ tiert dargestellt und derjenige der erfindungsgemäßen Treib­ ladung mit einer durchgezogenen Linie. Die strichpunktierte Linie zeigt, daß sich bei einer konventionellen Treibladung, bei der nur ein einziger Ring vorhanden ist, der Druck im Verbrennungsraum schnell aufbaut und einen hohen Maximalwert annimmt. Infolge der Vergrößerung des Verbrennungsraums durch das sich im Geschützrohr bewegende Geschoß fällt der Druck sehr steil ab, bis das Geschoß, beispielsweise nach 200 ms, das Geschützrohr verlassen hat. Man erkennt, daß in der Anfangsphase eine starke Beschleunigung entsteht, daß danach aber keine wesentliche Beschleunigung mehr erfolgt. Fig. 2 shows the course of the pressure p in the combustion chamber over time t when the projectile is fired. The pressure curve of a conventional propellant charge is shown in dash-dotted lines and that of the propellant charge according to the invention with a solid line. The dash-dotted line shows that with a conventional propellant charge in which there is only a single ring, the pressure in the combustion chamber builds up quickly and assumes a high maximum value. As a result of the increase in the combustion chamber due to the projectile moving in the gun barrel, the pressure drops very steeply until the bullet has left the gun barrel, for example after 200 ms. It can be seen that there is strong acceleration in the initial phase, but that there is no significant acceleration thereafter.

Der Druckverlauf nach der durchgezogenen Linie zeigt, daß sehr schnell ein Druckaufbau bis beispielsweise 1500 bar erfolgt und daß der Druck sich dann während des Vortriebs des Geschosses langsam abbaut, wobei der durch die Volumen­ vergrößerung des Brennraums hervorgerufene Druckabfall zu einem großen Teil durch den beim Abbrennen des äußeren Ringes 13 verursachten Druckaufbau kompensiert wird. Man er­ kennt, daß bei etwa gleichbleibender Gesamtenergie der zu vergleichenden Treibladungen die Energieverteilung bei der erfindungsgemäßen Treibladung zeitlich gestreckt ist, wo­ durch ein verbesserter Wirkungsgrad erzielt wird. The pressure curve along the solid line shows that a pressure build-up to, for example, 1500 bar takes place very quickly and that the pressure then slowly decreases during the propulsion of the projectile, the pressure drop caused by the increase in volume of the combustion chamber being due to a large extent to that during the burn of the outer ring 13 caused pressure build-up is compensated. It is known that with approximately constant total energy of the propellant charges to be compared, the energy distribution in the propellant charge according to the invention is stretched over time, where an improved efficiency is achieved.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die im einzelnen weiter oben beschrieben Ausführungen. Durch die Unterteilung der Treibladung in konzentrische Ringe mit un­ terschiedlichem Abbrandverhalten wird jede gewünschte Kombi­ nation, beispielsweise auch zu den obengenannten Ausführun­ gem "inverse" Kombinationen, etwa für Ausführungen, bei de­ nen die Anzündung von außen nach innen verläuft, möglich, um die verschiedenartigsten Anforderungen hinsichtlich des pro­ grammierbaren Abbrandverhaltens zu erfüllen.The present invention is not limited to that in individual versions described above. Through the Subdivision of the propellant charge into concentric rings with un Any desired combination will result in different combustion behavior nation, for example, to the above-mentioned according to "inverse" combinations, for example for versions, at de ignition from outside to inside, possible to the most diverse requirements with regard to the pro to meet grammable burn-off behavior.

Claims (6)

1. Treibladungsmodul mit einer Treibladung, in der Treib­ ladungskörner (19, 20, 21) fixiert sind und das einen längslaufenden Kanal (14) mit Zentralanfeuerung (15) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung von innen nach außen in mehrere kon­ zentrische Ringe (11, 12, 13) mit unterschiedlichem Ab­ brandverhalten unterteilt ist, wobei der äußere Ring (13) pro Zeiteinheit die größte Gasmenge liefert.1. propellant charge module with a propellant charge, in the propellant charge grains ( 19 , 20 , 21 ) are fixed and which contains a longitudinal channel ( 14 ) with central firing ( 15 ), characterized in that the propellant charge from the inside to the outside in several con centric rings ( 11 , 12 , 13 ) with different fire behavior is divided, with the outer ring ( 13 ) delivering the largest amount of gas per unit of time. 2. Treibladungsmodul mit einer Treibladung, in der Treib­ ladungskörner (19, 20, 21) fixiert sind und das einen längslaufenden Kanal (14) mit Zentralanfeuerung (15) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung von innen nach außen in mindestens drei konzentrische Ringe (11, 12, 13) mit unterschiedlichem Abbrandverhal­ ten unterteilt ist, wobei der äußere Ring (13) pro Zeiteinheit die größte Gasmenge liefert und der innere Ring (11) Treibladungskörner (19) enthält, die pro Zeiteinheit eine größere Gasmenge liefern als die im benachbarten nächst-äußeren Ring (12) enthaltene Treibladungskörner.2. propellant charge module with a propellant charge, in which propellant charge grains ( 19 , 20 , 21 ) are fixed and which contains a longitudinal channel ( 14 ) with central firing ( 15 ), characterized in that the propellant charge from the inside to the outside in at least three concentric rings ( 11 , 12 , 13 ) with different Abbrandverhal th is divided, the outer ring ( 13 ) provides the largest amount of gas per unit time and the inner ring ( 11 ) contains propellant grains ( 19 ) which deliver a larger amount of gas per unit time than that in neighboring propellant grains contained adjacent next outer ring ( 12 ). 3. Treibladungsmodul mit einer Treibladung, in der Treib­ ladungskörner (19, 20, 21) fixiert sind und das einen längslaufenden Kanal (14) mit Zentralanfeuerung (15) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung von innen nach außen in mehrere konzentrische Ringe (11, 12, 13) mit unterschiedlichem Abbrandverhalten unterteilt ist, wobei der innere Ring (11) pro Zeit­ einheit die größte Gasmenge liefert. 3. propellant charge module with a propellant charge in which propellant charge grains ( 19 , 20 , 21 ) are fixed and which contains a longitudinal channel ( 14 ) with central firing ( 15 ), characterized in that the propellant charge from the inside to the outside in a plurality of concentric rings ( 11 , 12 , 13 ) is subdivided with different combustion behavior, the inner ring ( 11 ) delivering the largest amount of gas per unit time. 4. Treibladungsmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringen (11, 12, 13) die Treibladungskörner in eine Kunststoffmatrix, vorzugs­ weise aus Schaumstoff, eingebettet sind.4. propellant charge module according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in the rings ( 11 , 12 , 13 ), the propellant grains are embedded in a plastic matrix, preferably made of foam. 5. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Treibladungskörner (19, 20, 21) in den einzelnen Ringen (11, 12, 13) unter­ schiedliche Geometrien und/oder Größen und somit un­ terschiedliche spezifische Oberflächen haben.5. propellant charge module according to any one of claims 1-4, characterized in that the propellant grains ( 19 , 20 , 21 ) in the individual rings ( 11 , 12 , 13 ) under different geometries and / or sizes and thus un different specific surfaces . 6. Treibladungsmodul nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, daß auf den Stirnflächen der Treibladung verzehrbare Abschlußscheiben (18) vorge­ sehen sind, die ein vorzeitiges Anbrennen der äuße­ ren Ringe (12, 13) verhindern.6. propellant charge module according to any one of claims 1-5, characterized in that on the end faces of the propellant charge edible washers ( 18 ) are provided, which prevent premature burning of the outer rings ( 12 , 13 ).
DE4204318A 1991-02-15 1992-02-13 DRIVE CHARGE MODULE Withdrawn DE4204318A1 (en)

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