DE4400545B4

DE4400545B4 - Rauchladungs-Behälter, vorzugsweise zur Anordnung in einer Rauchladungs-Artilleriegranate

Info

Publication number: DE4400545B4
Application number: DE4400545A
Authority: DE
Inventors: Kjell Ole Varmo; Even Myrvold
Original assignee: Raufoss AS
Current assignee: Raufoss AS
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2014-01-12
Also published as: FR2701107B1; NO930376L; FR2701107A1; DE4400545A1; GB2274905B; NO176495B; SE9304186L; GB2274905A; NO930376D0; SE9304186D0; GB9325660D0; NO176495C

Abstract

Rauchladungs-Behälter (1), vorzugsweise zur Anordnung in einer Rauchladungs-Artilleriegranate, mit einem eine Auswurf-/Zündladung (3) tragenden Vordergehäuse (2) und einer im Wesentlichen zylinderförmigen, eine Vielzahl von axial hintereinander angeordneten Rauchladungs-Behältern (5a–5d) tragenden Granatenhülse (4), wobei jeder Rauchladungs-Behälter (5) von einem sich axial erstreckenden zentralen Rohr (7) durchsetzt ist und an seinem vordergehäuseseitigem Endteil mindestens eine Öffnung (24) angeordnet ist, die rohrseitig eine Zündladung (25a) für eine daran anliegende Zeitverzögerungsladung (26) sowie eine innere einer Rauchladung (28) in Verbindung stehende Zündladung (25b) aufnimmt, wobei im Rohr (7) zur Ladungsmitte hin weitere Öffnungen (24a–24c) angeordnet sind, die sich unter Gasdruck und/oder Hitzeeinwirkung öffnende Verschlussmittel (27, 32) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rauchladungs-Behälter, vorzugsweise zur Anordnung in einer Rauchladungs-Artilleriegranate.

Im Stand der Technik ist ein Rauchladungs-Behälter, insbesondere zur Anordnung in einer Rauchladungs-Artilleriegranate bekannt, mit einem eine Auswurf-/Zündladung tragenden Vordergehäuse als auch einer im Wesentlichen zylinderförmigen, eine Vielzahl von axial aufeinanderfolgend angeordneten Rauchladungs-Behältern tragenden Granatenhülse, die ein axial sich erstreckendes zentrales Rohr bilden oder mit diesem in Verbindung stehen, wobei das Rohr Öffnungen aufweist, durch die die Flammen der Auswurf- oder Zündladung die Verbrennung der Rauchladung des Behälters bewirken, wobei die Rauchladungs-Behälter durch den Boden der besagten Granatenhülse ausgeworfen werden und wobei jeder Rauchladungs-Behälter mit einer oder mehr Zündöffnungen oder – perforationen jeweils nur an einem seiner Endteile zum Bewirken einer axialen Verbrennung des besagten Rauchladungs-Behälters versehen ist.

Eine traditionelle Rauch-Artilleriegranate weist Metallbehälter mit einem perforierten zentralen Rohr auf, wobei diese Behälter in der Granatenhülse aufeinander gestapelt sind. Während die Granate in mehreren Hundert Metern über der Erdoberfläche fliegt, werden diese Metall- oder Rauchladungs-Behälter mittels einer Auswurfladung durch den Boden der Granate ausgeworfen. Die Flamme der Auswurfladung zündet die einzelnen Rauchladungen über die Perforationen im zentralen Rohr des Rauchladungs-Behälters sowie durch eine Zündladung, die das zentrale Rohr umgibt. Dies bedeutet, daß die Rauchladung in dem einzelnen Rauchladungs-Behälter gezündet wird, während die Rauchladungs-Behälter sich weit oberhalb der Erdoberfläche befinden und erst nach einer vergleichsweise langen Zeit landen werden.

Bei vielen Rauch-Artilleriegranaten des Standes der Technik verbrennt die Rauchladung im Rauchladungs-Behälter radial von der Mitte nach außen, was zur Folge hat, daß die durch die brennende Oberfläche gegebene Rauchentwicklung proportional zur Brennzeit ist. Bei einer 155 mm-Granate bedeutet dies, daß die Rauchentwicklung nach dem Zünden zunimmt und am Ende der Verbrennung zu etwa das siebenfache der ursprünglichen Rauchentwicklung wird. Dies bedeutet, daß die durch den entwickelten Rauch zu bewirkende Abschirmung aufgrund nicht nur der variierenden Rauchentwicklung sehr ungleichmäßig ist, sondern auch wegen der zunehmenden Hitzeentwicklung, da die exotherme chemische Reaktion zunehmende Energiemengen pro Zeit freigibt. Durch Zunahme der Hitzeentwicklung erhebt sich der Rauch schneller in der Luft, und die Abschirmwirkung wird entsprechend reduziert und wird besonders ungünstig bei Niedrigwindbedingungen.

GB 1 415 274 (Walde et al.) bezieht sich auf eine Rauchgranate mit Rauchladungs-Behältern, die nach Zünden und Ausstoßen aus der Granate in einer großen Höhe ihre Flügel ausfalten, die dazu dienen, daß die Fallgeschwindigkeit der Behälter reduziert wird, und die auch die einzelnen Rauchladungs-Behälter so ausrichten, daß die Rauchauslaßöffnungen beim Landen nach oben weisen.

Die Rauchladungs-Behälter nach der GB 1 415 274 haben den Nachteil, daß die besagten Flügel einen großen Raumbedarf haben. Zweitens erlaubt jeder bekannte Rauchladungs-Behälter den Austritt von Rauch nur an einem Ende des Behälters, was damit den Nachteil hat, daß der Rauchladungs-Behälter von einer weichen Lagerung in Kombination mit besagten Flügeln abhängig ist, um ein Abdecken oder Stauen der besagten Endaustrittsöffnungen beim Auftreffen auf die Erdoberfläche zu vermeiden. Zwar schlägt die GB 1 415 274 ein axiales Brennmuster vor, es wird jedoch nirgends irgendeine Zeitverzögerung in Verbindung mit dem Zünden des Rauchladungs-Behälters vorgeschlagen, was bedeutet, daß die Rauchladung vom Moment des Zündens während des Auswurfs aus der Granate an verbrennt, was den weiteren Nachteil hat, daß der erzeugte Rauch verschwindet, bevor der Rauchladungs-Behälter sein Ziel an der Erdoberfläche erreicht.

Daneben ist der Rauchladungs-Behälter gemäß der GB 1 415 274 mit Auslässen für den von der Ladung zu erzeugenden Rauch versehen, wenn sie von zwei Zündpellets gezündet wird, welche nur mittels des benachbarten Rauchladungs-Behälters oder mittels einer Grundplatte im Projektil abgedeckt sind, was eine sehr ungünstige Konstruktion bezüglich Langzeitlagerung derartiger Rauchladungs-Behälter ist.

Aus der DE 2 555 323 A1 ist ein Rauchladungs-Behälter mit einem Metallgehäuse und einer darin befindlichen aus Hexachlorethan (HC), ZnO- und Al-Pulver basierenden Rauchzusammensetzung bekannt, wobei die Rauchladung bei einem Druck von mindestens 1300 kp/cm² in das Metallgehäuse gepreßt wird und die Zündladung in die Rauchladung selbst gedrückt werden, um somit einen integralen Bestandteil derselben zu bilden. Diese Art von Rauchladung liefert nur eine partielle axiale Verbrennung, und zwar zum Ende der Verbrennung hin. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Rauchladung eine sogenannte HC-Verbindung ist, welche schwierig zu zünden ist, und um eine ausreichende Rauchentwicklung von Beginn an zu haben, muß die Zündladung oder die Zündladungen etwa 25–30 % nach unten in die Rauchladung gedrückt werden. Dies bringt natürlich den Nachteil mit sich, daß der Raum für die Rauchladung erheblich reduziert wird, was weiterhin unvorteilhaft dafür ist, daß Rauchladungen im Infrarotteil oder -bereich des elektromagnetischen Spektrums wirksam sind.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Rauchladungs-Behälter ist, daß während der Zündung der Rauchladung um die Zündladung herum eine Brennzone in der Rauchladung gebildet wird, die glühende Teilchen enthält, die sich beim Auftreffen des Rauchladungs-Behälters auf die Erdoberfläche lösen und eine unerwünschte Unterbrechung der Verbrennung und der zugeordneten Rauchentwicklung liefern. Mit anderen Worten benötigen die glühenden Teilchen einige Zeit, bevor sie eine neue wirksame Verbrennung der HC-Ladung im Rauchladungs-Behälter liefern, und in bestimmten ungünstigen Fällen besteht ein großes Risiko, daß die Verbrennung und damit die Rauchentwicklung abgebrochen wird.

Die DE 2 841 815 A1 , ein Zusatzpatent zur oben erwähnten DE 2 555 323 A1 bezieht sich auf die Probleme bei der Rauchentwicklung in der Zündphase. Gemäß der DE 2 841 815 A1 ist eine Zeitverzögerungseinheit eingeführt worden, welche durch eine Öffnung im zentralen Rohr durch die austretende Ladung entzündet wird und dann die Zündladung entzündet, die in die Rauchladung gedrückt wurde, welche immer noch eine relativ schwierig zu zündende Hexachlorethan-Verbindung enthält. Genau wie bei dem Rauchladungs-Behälter gemäß der DE 2 555 323 kann jedoch auch dieser Rauchladungs-Behälter nicht repariert werden, weil die Zündladung; die den die Lebensdauer begrenzenden Parameter darstellt, als integraler Bestandteil in die Rauchladung gedrückt wurde.

Auch in diesem Fall tritt nur eine im wesentlichen axiale Verbrennung am Ende des Verbrennungs- und Rauchentwicklungsprozesses auf, und es werden nirgends darin irgendwelche Mittel vorgeschlagen, die anfänglich als geschlossene Einheit wirken, die jedoch in Wirkung auf Hitze und/oder Druck die Rauchladung in einer bestimmten Abfolge je nach der voranschreitenden Verbrennungsfront in der Rauchladung freigeben.

DE 3 048 147 A1 ist ebenfalls ein Zusatzpatent zur DE 2 555 232 A1 und bezieht sich ebenfalls auf die erwähnte DE 2 841 815 A1 . Sie betrifft einen weiteren Versuch, eine zufriedenstellende Raucherzeugung zur Zeit der Zündung zu erreichen. Gemäß der DE 3 048 147 A1 wird vorgeschlagen, zusätzliche Mengen der energiereicheren HC-Ladung (einschließlich mehr Al-Pulver) einzupressen, um eine zufriedenstellende Zündung und Rauchentwicklung sicherzustellen. Jedoch bestehen nahezu 40 % der Länge des Rauchladungs-Behälters aus einer sehr kompliziert aufgebauten Zündladung, und es ist ungewiß, ob die Verbrennung als axial definiert werden kann, da nicht nur die Anfangsverbrennung, sondern auch die Endverbrennung sehr ungleichmäßig und daher unbefriedigend ist, insbesondere in Verbindung mit IR-Abschirmung.

Diese bekannte Technik ist tatsächlich ein Ergebnis davon, daß die Rauchladung eine HC-Verbindung ist, was eine komplizierte Konstruktion nicht nur der Rauchladung, sondern auch der zugeordneten Zündladungen mit sich bringt. Eine Zerlegung und/oder Reparatur ist bei diesem Typ von Rauchladungs-Behältern nicht möglich, was bedeutet, daß alte Rauchladungs-Behälter durch Verbrennen zerstört werden müssen, was natürlich für die Umwelt schädigend ist.

Die DE 3 129 146 A1 bezieht sich auf einen Rauchmörser, bei dem Endabdeckungen verwendet werden, jedoch trägt nicht jede Endabdeckung gleichzeitig eine Zündladung für die betreffende Rauchladung. Zwar schlägt die DE 3 129 146 A1 einen Zündkanal im einen Ende des Rauchladungs-Behälters vor, jedoch liegt auch hier ein axiales Ausdehnen der Zündladung um einen erheblichen Abstand in den Rauchladungs-Behälter selbst vor, was die axiale Verbrennung der Rauchladung während der Zündphase der Raucherzeugung unmöglich macht – eine Tatsache, die in Verbindung mit dem IR-Teil oder -Bereich des elektromagnetischen Spektrums besonders ungünstig ist.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung in einer Rauchgranate zu liefern, welche nach Zünden der Rauchladungen der Rauchladungs-Behälter eine im wesentlichen konstante Rauchentwicklung ergibt.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung in einer Rauchgranate zu liefern, bei der die Rauchladung nur in unmittelbarer Nähe der Erdoberfläche gezündet wird, um somit eine bessere Rauchabschirmung im Zielgebiet auf der Erdoberfläche zu ergeben.

Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung in einer Rauchgranate zu liefern, bei der eine ungünstige Druckentwicklung in den Rauchladungs-Behältern vermieden wird, um somit eine konstante Brennrate der Rauchladung zu erzielen.

Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung in einem Rauchladungs-Behälter zu liefern, bei der dieser eine robuste Konstruktion erhält, wobei der Rauchladungs-Behälter so vorgesehen ist, daß der Rauch durch das zentrale Rohr und dann an den beiden Enden entweicht, was eine bessere Möglichkeit für offene Rauch-Entweichwege liefert, wenn der Rauchladungs-Behälter ein vorgegebenes Ziel an der Erdoberfläche erreicht.

Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung in einem Rauchladungs-Behälter zu liefern, der eine Konstruktion zur leichten Demontage aufweist, was in Verbindung mit solcher Munition besonders wichtig ist, die über mehrere Jahrzehnte gelagert werden kann. Dadurch kann die Zünd/Verzögerungseinheit, die gewöhnlich der begrenzende Faktor bezüglich der Lebensdauer der Munition ist, leicht ersetzt werden, was von größtem ökonomischen und ökologischem Vorteil ist, da die Zerstörung oder Verbrennung von Munition dadurch vermieden wird.

Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rauchladungs-Behälter zu liefern, der stabil bleibende Endplatten aufweist, die der Rauchladung im zugeordneten Rauchladungs-Behälter sowohl mit Hinsicht auf Langzeitlagerung als auch auf das Abschießen, wenn die Behälter einem Druck von 600–700 bar unterworfen werden, als auch mit Hinsicht auf die Brennstabilität, wenn die Behälter auf das Ziel an der Erdoberfläche auftreffen, einen geeigneten Schutz bieten.

Die oben beschriebenen Aufgaben werden in der im Anspruch 1 angegebenen Lösungsbildung gelöst.

Da die Rauchladung an einem oder mehr Punkten im Oberteil des Rauchladungs-Behälters gezündet wird, kann vermieden werden, dass die Rauchladung radial verbrennt. Stattdessen wird sichergestellt, dass die Verbrennung entlang der Länge des Rauchladungs-Behälters stattfindet, wie bei einer Zigarette. Die Brennfläche ist dann etwa konstant während der gesamten Verbrennung, was auch der Fall ist, was die Entwicklung oder Erzeugung von Rauch anbetrifft.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß die am weitesten entfernten Endteile des Rauchladungs-Behälters vorgesehene Zündöffnung mit einer in besagtem Rauchladungs-Behälter angeordneten und möglicherweise eine Verzögerungsladung für eine verzögerte Zündung der jeweiligen Rauchladungs-Behälter nach Auswurf des Rauchladungs-Behälters aus der Granatenhülse aufweisenden Zündladung in Verbindung steht.

Dies bedeutet, daß die Zündung der Rauchladung in der unmittelbaren Nähe der Erdoberfläche stattfinden kann, und zusammen mit der etwa konstanten Brennfläche während der gesamten Verbrennung und dadurch auch einer etwa konstanten Raucherzeugung werden derartige Rauchladungsbehälter gemäß der Erfindung deutlich wirksamer.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Tatsache, daß das eine Endteil jedes Rauchladungs-Behälters eine oder mehr erste weit entfernte Zündöffnungen, die mit der besagten Zündladung/Verzögerungsladung in Verbindung stehen, ebenso wie eine oder mehr ursprünglich geschlossene zweite Öffnung aufweist, die in einem weiteren Abstand von besagtem Endteil als die besagten ersten Öffnungen positioniert sind, wobei besagte zweite Öffnungen oder Öffnungen einzeln Verschlußmittel aufweisen, die so beeinflußt werden können, daß sie ihre jeweilige zweite Öffnung unter Einfluß von Hitze und/oder Druck öffnen.

Derartige Öffnungen oder Perforationen im zentralen Rohr können beispielsweise mit Stopfen verschlossen werden, die von der Mitte aus eingedrückt werden, und wenn die Brennfront sich in einer Höhe mit besagten Stopfen befindet, welche mittels Schmelzelementen befestigt oder blockiert werden können, werden diese nach außen in das zentrale Rohr gedrückt, was zur Folge hat, daß der Druck in der Rauchkammer entlastet wird und die Brennrate dadurch an einem etwa konstanten Wert gehalten wird.

Vorzugsweise können so viele Perforationen oder Öffnungen vorgesehen werden, daß das Verhältnis zwischen der Brennfläche und dem Auslaß-Bereich 10 nicht überschreiten sollte. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Brennrate während der gesamten Verbrennung sichergestellt.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die nicht einschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
1 ist ein Querschnitt durch eine schematisch dargestellte Rauch-Artilleriegranate, in der die erfindungsgemäße Anordnung eingesetzt werden kann.
2 stellt schematisch die letzte Bahnphase einer Rauch-Artilleriegranate dar, insbesondere direkt vor, während und nach Auswurf/Zündung der Rauchladungs-Behälter der Granate.
3 ist ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellten Rauchladungs-Behälters.
4 stellt einen Ausschnitt des in 3 gezeigten Schnitts in vergrößertem Maßstab dar.
5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Raucherzeugung aus einem Rauchladungs-Behälter und der verstrichenen Brennzeit bei einem bekannten Rauchladungs-Behälter mit radialer Verbrennung und einem erfindungsgemäßen, auf axialer Verbrennung basierenden Rauchladungs-Behälter darstellt.
6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des in 3 dargestellten Rauchladungs-Behälters von oben.
7 stellt eine Einzelheit von 3 und 6 in einem größeren Maßstab dar.
8 stellt einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Endplatte für einen erfindungsgemäßen Rauchladungs-Behälter dar.
9 ist ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Rauchladungs-Behälters gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung.
10 stellt einen Ausschnitt des in 9 gezeigten Schnitts in vergrößertem Maßstab dar.
11 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Endplatte für einen erfindungsgemäßen Rauchladungs-Behälter von unten entlang der Linie XI-XI in 9 und 12.
12 ist ein Schnitt durch die in 11 gezeigte Endplatte entlang der Linie XII-XII.
13 stellt in vergrößertem Maßstab eine weitere Ausführungsform von Aufbaumerkmalen des Rauchladungs-Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
14 stellt in vergrößertem Maßstab noch eine weitere Ausführungsform von Aufbaumerkmalen des Rauchladungs-Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
In 1 ist ein Querschnitt durch eine Rauch-Artilleriegranate darstellt, welche allgemein durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, ist gezeigt, daß eine derartige Granate ein eine Auswurf-/Zündladung 3 tragendes Vordergehäuse 2 ebenso wie eine im wesentlichen zylinderförmige, eine Vielzahl von axial hintereinander angeordneten Rauchladungs-Behältern 5a–5d tragende Granatenhülse 4 umfaßt, hier beispielhaft in einer Anzahl von vier gezeigt. Jeder der besagten Rauchladungs-Behälter 5a–5d umfaßt ein einzelnes, sich axial erstreckendes zentrales mittiges Rohr 6a, 6b, 6c bzw. 6d, die zusammen ein sich zentral ersteckendes mittiges Rohr 7 in besagter Rauchgranate 1 darstellen, wobei das Rohr 7 mit Öffnungen versehen ist, die weiter unten detailliert erläutert werden und durch die Flammen aus der Auswurf-/Zündladung 3 die einzelnen Rauchladungen 8a–8d in jedem Rauchladungs-Behälter 5a–5d zünden, wobei die Rauchladungs-Behälter 5a–5d durch den Boden 9 der Granatenhülse 4 ausgeworfen werden.
In 2 ist schematisch dargestellt, wie diese Zündung und dieser Auswurf der Rauchladungs-Behälter stattfindet, wenn eine Rauch-Artilleriegranate 1 sich am Ende ihrer Bahn 10 befindet, wobei die Bezugsziffer 1' die Granate vor Zündung der Auswurf-/Zündladung darstellt, d.h. während Phase I, während die Bezugsziffer 1'' die Rauch-Artilleriegranate 1 darstellt, nachdem die Flammen der Auswurf-/Zündladung 3 die Rauchladungen 8a–8d in jedem Rauchladungs-Behälter 5a–5d gezündet haben, zur gleichen Zeit, wenn die einzelnen Rauchladungs-Behälter 5a–5d aus der Granate 1'' durch deren Boden 9 ausgeworfen werden, d.h. zur gleichen Zeit, wenn auch die Bodenplatte 9' von der Granatenhülse 4 entfernt wird.
Die Auswurfphase, die in 2 bei II dargestellt ist, findet statt, während die Rauchladungs-Behälter 5a–5d sich weit oberhalb der Erdoberfläche 11 befinden, was bedeutet, daß es bis zur Ladung der Rauchladungs-Behälter relativ lange dauern wird. Wie es sich aus Phase III in 2 ergibt, folgen die gezündeten Rauchladungs-Behälter 5a–5d einer steileren Bahn 10', als dies für die leere Granate 1''' der Fall ist, und je nach dem Auswurf-/Zündpunkt der Rauch-Artilleriegranate werden die ausgeworfenen und gezündeten Rauchladungsbehälter 5a–5d nach einiger Zeit auf der Erdoberfläche 11, wie dies bei Phase IV in 2 dargestellt ist, und dann in der Nähe eines Ziels 12 landen, wie beispielsweise eines gepanzerten Kampffahrzeuges.
Gemäß der Erfindung wird darauf abgezielt, daß die Rauchladungen 8a–8d der zylindrischen Rauchladungs-Behälter 5a–5d so nahe wie möglich an der Erdoberfläche 11 gezündet werden, und gleichzeitig sollte die Raucherzeugung so gleichmäßig und wirksam wie möglich sein, um somit eine optimale Abschirmwirkung des Ziels 12 zu erzeugen, in dessen Nähe die besagten Rauchladungs-Behälter 5a–5d landen.
In 3, die ein Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rauchladungs-Behälters 5 ist, umfaßt dieser Behälter eine Endplatte 21 und ein axiales mittiges Rohr 6 entsprechend den oben erläuterten mittigen Rohren 6a–6d. In diesem zentralen Rohr 6 ist im Bereich der offenbarten Endplatte 21 eine oder mehr Zündöffnungen oder -perforationen 24 vorgesehen, die mit einer oder mehr in geeigneter Weise auf jeder Seite einer Zeitverzögerungsladung 26 angeordneten Zündladungen 25a, 25b, 25c bzw. 25d in Verbindung stehen, wobei die besagten Zündladungen 25a und 25b ebenso wie die Zeitverzögerungsladung 26 in geeigneter Weise in einem Rohr 30 angebracht sind, beispielsweise einem Stahlrohr, wenn ein derartiger Rauchladungs-Behälter 5 sich in einer Rauch-Artilleriegranate 4 befindet, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt ist, wird der Rauchladungs-Behälter 5 an einem gegebenen Punkt in der Bahn der Rauch-Artilleriegranate aus dieser durch deren Boden mittels einer Auswurf-/Zündladung ausgeworfen, und die Flammen aus der Auswurf-/Zündladung zünden die Zündladung 25a durch die besagten Perforationen 24, und nach einer bestimmten Verzögerungszeit wegen der Zeitverzögerungsladung 26 zündet die innere Zündladung 25b die Rauchladung 28 im Rauchladungs-Behälter 5, wobei die Rauchladung 28 von einem Außenrohr 29 umgeben ist, welches zusammen mit einer Endplatte 31, die entgegengesetzt zu der besagten ersten Endplatte 21 vorgesehen ist, und dem besagten zentralen Rohr 6 die Außenflächen des Behälters 5 definieren, d.h. einer Rauchkammer 33.
Zusätzlich zu einer oder mehr ersten und äußersten Zündöffnungen oder -perforationen 24, wie oben erläutert, die mit der besagten Zündladung oder Zündladungen 25a und 25b über eine dazwischen angeordnete Zeitverzögerungsladung 26 in Verbindung stehen, ist im zentralen Rohr 6 eine Vielzahl von weiteren Mitteln vorgesehen, welche anfänglich als geschlossene Einheit wirken, die jedoch unter Wirkung von Hitze und/oder Druck die Rauchladung 28 zur weiteren axialen Verbrennung freigeben. In der in 3 dargestellten Ausführungsform nehmen diese Mittel die Form von weiteren anfänglich geschlossenen Öffnungen der eines Satzes von Öffnungen an, bezeichnet mit 24a, 24b bzw. 24c, wobei diese Öffnungen sich von dem besagten Endteil weiter entfernt befinden, d.h. weiter weg von der besagten Endplatte 21 als die besagte ersterwähnte Öffnung oder Öffnungen 24.
Jedes dieser weiteren Mittel oder Öffnungen 24a–24c weist, wie dies sowohl in 3 als auch in vergrößertem Maßstab in 4 dargestellt ist, Verschlußmittel 27 auf, die unter Einfluß von Hitze und/oder Druck zur Öffnung der zugeordneten Öffnung oder des zugeordneten Lochs veranlaßt werden können. Vorzugsweise können diese Verschlußmittel 27 als Stopfen realisiert werden, welche von dem Rauchladungs-Behälter aus, d.h. vom Inneren des zentralen Rohrs 6 aus in das Rohr 6 gedrückt werden und die möglichst an dem Bereich des besagten Lochs oder der besagten Öffnung, beispielsweise des Lochs 24a, mittels eines unter Hitze schmelzenden Materials, vorzugsweise einer Schmelzsicherung 32 befestigt werden, welche schmilzt, wenn die Brennfront der Rauchladung 28 die Höhe des betreffenden Stopfens 27 erreicht, was wiederum zur Folge hat, daß der oder die Stopfen aus dem zentralen Rohr 6 herausgedrückt werden und somit der Druck in der Rauchkammer 33 entlastet wird, in der die Rauchladung 28 des Behälters untergebracht ist.
Die Anzahl der ersten Öffnungen oder Perforationen 24 an dem einen Endteil des Behälters 5, insbesondere im Bereich der Endplatte 21, kann in weiten Grenzen variiert werden, wobei die besagte Anzahl und die Position ebenso wie auch die Größe entsprechend den Anforderungen varriert werden können, welche für die anfängliche axiale Verbrennung der Rauchladung in dem betreffenden Rauchladungs-Behälter erfüllt werden müssen.
Weiterhin kann die Verteilung und die Anzahl der besagten weiteren druckentlastenden Öffnungen 24a–24c in Gruppen und mit einer Anzahl und Abmessungen erfolgen, die innerhalb weiterer Grenzen variiert werden können. Geeignet kann eine derartige Verteilung der Anzahl und der Abmessungen der besagten Perforationen vorzugsweise etwa mehr als 1/10 der betreffenden axialen Brennfläche betragen.
Weiterhin können die oben erläuterten Öffnungen und deren Öffnungsflächen entsprechend der gewählten Rauchzusammensetzung der Rauchladungs-Behälter bestimmt werden.
Auch wird darauf hingewiesen, daß das unter Hitze schmelzende Material die Form einer Hülse oder eines Rohrstücks annehmen kann, die in geeigneter Weise in der Nähe der besagten weiteren Öffnungen 24a–24c angebracht werden.
Die neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhalten somit, daß der im wesentlichen zylinderförmige Rauchladungs-Behälter 5, wie dies insbesondere aus 3 deutlich wird, durch eine oder mehr Zündöffnungen oder -perforationen 24 am einen Endteil des zentralen Rohrs 6 gezündet wird, um dadurch die axiale Verbrennung der Rauchladung 28 zu veranlassen. Da die Rauchladung 28 durch eine oder mehr Zeitverzögerungsladungen 26 im oberen Teil des zentralen Rohrs 6 gezündet wird, findet die Zündung der Rauchladung 28 in der unmittelbaren Nähe der Erdoberfläche statt, wie dies aus 2 deutlich wird, siehe insbesondere Phase III und Phase IV.
Da die Rauchladung 28 an einem oder mehr Punkten an einem Ende des Rauchladungs-Behälters 5, zum Beispiel dem oberen Ende, gezündet wird, verbrennt die Rauchladung 28 nicht radial, wie dies bei vielen bekannten Rauchladungs-Behältern der Fall ist, sondern verbrennt die ganze Zeit ähnlich einer Zigarette entlang der Längsausdehnung des Rauchladungs-Behälters 5.
In 5 ist ein Vergleich zwischen der Rauchentwicklung aus Rauchladungs-Behältern für Artilleriegranaten dargestellt, wobei Kurve A die Rauchentwicklung oder -erzeugung in bekannten Rauchladungs-Behältern mit einer radial vom Mittelpunkt nach außen verbrennenden Rauchladung zeigt. Die Raucherzeugung, die durch die Brennfläche bestimmt wird, ist dann proportional dem Fortschreiten der Raucherzeugung, und wie dies aus 5 deutlich wird, bedeutet dies für eine 155 mm-Granate, daß die Rauchentwicklung von etwa 10 g/s zur Zeit der Zündung auf etwa 70g/s nach etwa 50 s zunimmt, was wiederum eine sieben Mal so große Raucherzeugung am Ende der Verbrennung wie die anfängliche Raucherzeugung bedeutet. Eine derartige Raucherzeugung, die auf radialer Verbrennung der Rauchladung beruht, hat zur Folge, daß die vom Rauch gelieferte Abschirmung sehr ungleichmäßig ist, nicht nur wegen der sich ändernden Raucherzeugung, sondern auch wegen der wachsenden Hitzezunahme aufgrund der wachsenden Energiemenge, die wegen der exothermen chemischen Reaktionen pro Zeiteinheit freigesetzt werden. Durch wachsende Hitzezunahme steigt der Rauch schneller hoch in die Luft, und die Wirkung der Abschirmung wird entsprechend reduziert und wird besonders ungünstig in Verbindung mit Niedrigwindgeschwindigkeitsbedingungen.
In 5 ist auch ein Diagramm B für die Rauchentwicklung aus einem erfindungsgemäßen Rauchladungs-Behälter gezeigt. Da die Rauchladung an nur einem oder möglicherweise mehreren Punkten am oberen Teil des Rauchladungs-Behälters gezündet wird, findet die Verbrennung der Rauchladung ähnlich zu einer Zigarette statt, nämlich entlang der Längsausdehnung des Rauchladungs-Behälters. Die Brennfläche bleibt dann konstant während der gesamten Verbrennung, was auch bezüglich der Raucherzeugung der Fall ist. Falls beispielsweise die Länge des Rauchladungs-Behälters gleich seinem Durchmesser ist, wird ein Brennabstand erzielt, der bei dieser Verbrennung gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Mal so groß ist, siehe 5, nämlich bis zu 100 s im Vergleich zu nur 50 s bei bekannten Techniken, wobei die konstante Verbrennung und Raucherzeugung gemäß der Erfindung eine wesentliche Reduzierung der Wärmezunahme beinhaltet. Die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung liefert somit Anleitungen für einen Rauchladungs-Behälter, der erheblich wirksamer ist im Vergleich zur bekannten Technik.
Um einen Druckaufbau in der Rauchkammer 33 während der Verbrennung der Rauchladung 28 zu vermeiden, was eine erhöhte Verbrennungsgeschwindigkeit zur Folge hätte, wurde das zentrale Rohr 6 mit weiteren Perforationen 24a–24c versehen, die in geeigneter Weise mit Stopfen 27 verschlossen sind, die von der Mitte aus eingedrückt werden können. Wenn die axiale Brennfront sich in einer Höhe mit diesen Stopfen 27 befindet, die mittels geeigneter Schmelzsicherung 32 befestigt werden können, werden sie aus dem zentralen Rohr 6 herausgedrückt, wobei gleichzeitig der Druck in der Rauchkammer 33 entlastet wird. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Brennrate während der gesamten Verbrennung sichergestellt.
In 6, die eine Draufsicht teilweise im Schnitt des Rauchladungs-Behälters 5 von 3 darstellt, ist gezeigt, wie das zentrale Rohr 6 zwischen der oberen Endplatte 21 und der unteren Endplatte 32 am zweiten Ende des Rauchladungs-Behälters 5 gehalten ist; siehe auch 3.
In 6 ist auch gezeigt, daß im Bereich des einen Endteils des Rauchladungs-Behälters 5 beispielsweise vier sich radial erstreckende Rohre 30 vorgesehen sind, die einzeln eine erste Zündladung 25a an der Öffnung 24 im zentralen Rohr 6 ebenso wie die dazwischen angeordnete Zeitverzögerungsladung 26 und die innere Zündladung 25b tragen, die mit der Rauchladung 28 des Rauchladungs-Behälters 5 in Verbindung steht. In 7 ist in einem vergrößerten Maßstab das Rohr 30 mit der Zeitverzögerungsladung 26 zwischen den beiden Zündladungen 25a und 25b gezeigt, wobei das Rohr 30 mit Schlüsseleingriffslöchern 30a versehen wurde.
In 8 ist ein Schnitt durch eine geeignete Ausführungsform der im wesentlichen kreisförmigen Endplatte 21 gezeigt, und diese Endplatte 21 ist hier mit einer Kante 35 entlang dem äußeren Umfang versehen, die in äußere Gewindegängen 36 mündet, welche mit entsprechenden inneren Gewindegängen 37 am oberen Endteil des Außenrohrs 29 des Rauchladungs-Behälters 25 in Eingriff treten können, siehe auch 3. Weiterhin ist die Endplatte 21 mit einem nach innen vorstehenden Flansch 39 um eine zentrale Öffnung 38 versehen, in dem eine oder mehr im wesentlichen sich radial erstreckende Kanäle 40 angebracht sind, und in den Wänden dieser Kanäle können in geeigneter Weise Gewindegänge oder andere Befestigungsmittel zum Befestigen eines Rohrs ähnlich zu dem oben erläuterten Rohr 30 vorgesehen sein, welches Rohr wiederum Zündladungen und Zeitverzögerungsladungen aufnimmt, welche alle an die besagten weiteren Öffnungen oder Perforationen 24a–24c des zentralen Rohrs 6 angepaßt sind. Entsprechend können in der entgegengesetzten Endplatte 31 radiale Gewindegänge 36a vorgesehen sein, die zum Aufschrauben auf entsprechende Gewindegänge 37a im unteren Endteil des Außenrohrs 29 des Rauchladungs-Behälters 5 ausgebildet sind, siehe 3. Beide Endflächen sind in geeigneter Weise mit Schlüsseleingriffslöchern 42a bzw. 42b versehen.
In 9, welche einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Rauchladungs-Behälters 105 entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt, umfaßt diese Ausführungsform auch eine Endplatte 121, ein zentrales Rohr 106 mit einer oder mehr Zündöffnungen oder -perforationen 124 im Bereich der besagten Endplatte 121, wobei die besagten Perforationen 124 mit einer oder mehr Zündladungen 125a in Verbindung stehen, die in geeigneter Weise benachbart zu einer Zeitverzögerungsladung 126 vorgesehen sind, wobei die besagten Ladungen 125a und 126 hier zwischen einer Halte- oder Tragplatte 130 und einem nach innen vorstehenden Flansch 139 der besagten Platte 121 um eine erste zentrale Öffnung 138a mit einem kleineren Durchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des zentralen Rohrs 106 und eine zweite zentrale Öffnung 138b mit einem größeren Durchmesser entsprechend dem Außendurchmesser des zentralen Rohrs 106 angebracht sind. Die halbkreisförmigen Vertiefungen 140 wurden angebracht, um die besagte Kombination der Ladungen 125a und 126 unterzubringen; siehe auch 11 und 12, die eine Untersicht bzw. einen Schnitt durch die besagte Endplatte 121 darstellen. Solch eine Halte- oder Tragplatte 130 ist besonders vorteilhaft für eine einfache und wirksame Montage des besagten Rauchladungs-Behälters 105 und liefert einen vorteilhaften Schutz gegen Verschiebung der besagten Ladungen, wenn der Behälter nach Auswurf aus der betreffenden Granate auf die Erdoberfläche auftrifft. Zusätzlich zu den besagten ersten oberen Zündöffnungen oder -perforationen 124 ist in diesem Fall auch eine Vielzahl von anfänglich geschlossenen Öffnungen 124a, 124b und 124c vorgesehen, welche von den End-Zündöffnungen 124 weiter entfernt liegen, d.h. weiter weg von der besagten Endplatte 121 als die ersten Öffnungen 124.
Wie insbesondere in 10 dargestellt, ist jede der Öffnungen 124a–124c mit einem Stopfen 127 versehen, in diesem Fall dem Loch 124a, wobei der besagte Stopfen 127 in besagtem Loch mittels einer Sicherung 132 befestigt ist, die schmilzt, wenn die Brennfront der gezündeten, von einem Außenrohr 129 und dem besagten zentralen Rohr 106, die eine Rauchkammer 133 definieren, umgebenen Rauchladung 128 an der Höhe des besagten Stopfens 127 ist. Auch der Behälter 105 ist mit einer zweiten Endplatte 131 versehen, entgegengesetzt zur oben erläuterten Endplatte 121.
Wie aus 11 und 12 deutlich wird, sind hier vier sich radial erstreckende Vertiefungen 140 dargestellt, von welchen jede die Kombination der Zündladung und der Zeitverzögerungsladung trägt, wie oben erwähnt, und die besagte Endplatte 121 ist an ihrem Umfang mit äußeren Gewindegängen 136 versehen, die zu inneren Gewindegängen 137 am oberen Ende des Außenrohrs 129 des Behälters passen; siehe auch 9.
Entsprechend ist die Bodenplatte 131 mit äußeren Gewindegängen 136a versehen, die zu inneren Gewindegängen 137a am Bodenteil des Außenrohres 129 des Behälters passen. Beide Endplatten sind in geeigneter Weise mit Schlüsseleingriffslöchern 142a bzw. 142b versehen.
Die Anordnung des Rauchladungs-Behälters 5, wie in 3–4 wie auch 7–8 gezeigt, und des Rauchladungs-Behälters 105, wie in 9–12 gezeigt, erlaubt eine einfache Montage und Demontage. Dies ist besonders wichtig in Verbindung mit Munition, die über mehrere Jahrzehnte gelagert werden kann. Dadurch kann die Zünd/Zeitverzögerungsladung, welche gewöhnlich der begrenzende Faktor für die Lebensdauer der Munition ist, leicht ersetzt werden. Dies bedeutet große wirtschaftliche und umweltpolitische Vorteile, da auf diese Weise das Verbrennen der Munition vermieden werden kann.
Moderne Beobachtungsgeräte arbeiten nicht nur im sichtbaren Teil oder Bereich des elektromagnetischen Spektrums, sondern auch im infraroten Bereich (IR). Artilleriegranaten haben als wichtigste Aufgabe die Verhinderung von feindlicher Beobachtung nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern auch in dem besagten IR-Bereich zu bewerkstelligen. Auch dies wird von der vorliegenden Erfindung gelöst, da IR-Rauchladungen, die auch im sichtbaren Bereich des Spektrums wirksam sind, auf einer Kombination von Emission und Absorption im IR-Bereich und Streuung im sichtbaren Bereich basieren. Diese Kombination bedeutet, daß es sehr entscheidend ist, daß die Raucherzeugung aus einem Rauchladungs-Behälter gleichmäßig ist, um dadurch eine gleichförmige Rauchemission während der Verbrennung sicherzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Effekt der Emission beim oben erwähnten Rauchladungs-Behälter etwa zwei Mal so wirksam wie bei einem Rauchladungs-Behälter mit einer radialen Verbrennung, da die Verbrennung proportional zur Brennzeit ist. Das Verhältnis zwischen der vorliegenden Gattung von Rauchladungs-Behälter und einem konventionellen Behälter bezüglich der IR-Absorption ist nicht so bedeutend. Der Gesamteffekt der Abschirmung wird bei der gleichen Menge von Rauchladung durch die vorliegende Erfindung erheblich verbessert, was nicht nur wirtschaftlich vorteilhaft ist, sondern auch die Belastung der Umwelt verringert, da es insgesamt nicht notwendig ist, soviele Granaten abzufeuern, dies ist von besonderer Bedeutung bei Manövern in Friedenszeiten auf militärischen Übungsfeldern, wo die Umweltbelastung besonders im Brennpunkt steht.
In 13 ist eine weitere Ausführungsform eines Endteils eines zentralen Rohrs 206 dargestellt, welches in einem Rauchladungs-Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetzen ist, wobei das besagte zentrale Rohr 206 mit einer oder mehr Zündöffnungen oder -perforationen (nicht dargestellt) versehen ist, die mit den oben erwähnten Zündladungen in Verbindung stehen, die vor Zündung der entsprechenden Rauchladung verzögert werden können. Zusätzlich zu den besagten ersten äußersten Zündöffnungen oder -perforationen ist eine Vielzahl von anfänglich geschlossenen Öffnungen 224a, 224n vorgesehen, die vom Endteil des zentralen Rohrs 206 weiter entfernt liegen als die besagten ersten Zündöffnungen.
Diese weiteren Öffnungen 224a, 224n weisen Verschlußmittel 227 auf, die so beeinflußt werden können, daß die entsprechende Öffnung unter Einfluß von Hitze und/oder Druck geöffnet wird, und können auch hier als Stopfen ausgebildet sein, die von der Mitte des zentralen Rohrs 206 aus eingedrückt wurden, die hier jedoch von einer äußeren rohrförmigen Schmelzsicherung 232 abgedeckt sind oder eine Einheit mit dieser bilden, wobei diese Schmelzsicherung schmilzt, wenn die Brennfront der brennenden Rauchladung sich in einer Höhe mit dem zugeordneten Stopfen 227 befindet, wodurch der besagte Stopfen aus der zugeordneten Öffnung herausgedrückt wird und der Druck in der Rauchkammer, in der die Rauchladung des Behälter untergebracht ist, entlastet wird.
In 14 ist eine weitere Ausführungsform eines Endteils eines zentralen Rohrs 306 dargestellt, welches ebenfalls mit äußersten Zündöffnungen oder -perforationen (nicht dargestellt) versehen ist. Zusätzlich zu den besagten ersten äußersten Zündöffnungen oder – perforationen, die mit einer oder mehr Zündladungen und möglicherweise einer Zeitverzögerungsladung in Verbindung stehen, ist im zentralen Rohr 306 eine Vielzahl von weiteren Öffnungen 324a, 324n vorgesehen, die vom Endteil des besagten zentralen Rohrs 306 weiter entfernt liegen als die besagten ersten Zündöffnungen und die in dieser speziellen Ausführungsform in einem Winkel ungleich einem rechten Winkel zur Längsachse des besagten zentralen Rohrs 306 gebohrt wurden, d.h. in einem geeigneten geneigten Winkel. Auch hier sind die weiteren Öffnungen 324a, 324n mit Stopfen 327 verschlossen und mit einer Außenhülse oder einem Außenrohr 332 aus schmelzbarem Material abgedeckt, welche schmilzt, wenn die brennende Rauchladung sich der Höhe des betreffenden Stopfens 327 nähert und dadurch diesen aus dem zentralen Rohr 326 herausdrückt, wodurch der Druck in der Rauchkammer reduziert wird.
Da die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung Anleitungen für einen Rauchladungs-Behälter liefert, der nur an dem einen Ende durch eine oder mehr Zeitverzögerungselemente gezündet wird, wird erreicht, daß die Rauchladungs-Behälter nicht nur in der unmittelbaren Nähe des Ziels an der Erdoberfläche wirksam werden, sondern auch, daß die Rauchladung dann durch ihre zigarettenartige Verbrennung eine kontinuierliche und gleichmäßige Raucherzeugung während der gesamten Verbrennung liefert. Indem auch Maßnahmen für die Druckentlastung während der Verbrennung in der Druckkammer ergriffen werden, wird auch eine weitere Sicherheitsmaßnahme dafür erzielt, daß die Verbrennung in gleichförmiger Weise stattfindet und mit einer optimalen Hitzeentwicklung und Hitzezunahme. Dadurch wird eine wirksame Abschirmung nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern auch im IR-Bereich erzielt, in dem die Emissionsabschirmung der dominierende Parameter ist.

Claims

Rauchladungs-Behälter (1), vorzugsweise zur Anordnung in einer Rauchladungs-Artilleriegranate, mit einem eine Auswurf-/Zündladung (3) tragenden Vordergehäuse (2) und einer im Wesentlichen zylinderförmigen, eine Vielzahl von axial hintereinander angeordneten Rauchladungs-Behältern (5a–5d) tragenden Granatenhülse (4), wobei jeder Rauchladungs-Behälter (5) von einem sich axial erstreckenden zentralen Rohr (7) durchsetzt ist und an seinem vordergehäuseseitigem Endteil mindestens eine Öffnung (24) angeordnet ist, die rohrseitig eine Zündladung (25a) für eine daran anliegende Zeitverzögerungsladung (26) sowie eine innere einer Rauchladung (28) in Verbindung stehende Zündladung (25b) aufnimmt, wobei im Rohr (7) zur Ladungsmitte hin weitere Öffnungen (24a–24c) angeordnet sind, die sich unter Gasdruck und/oder Hitzeeinwirkung öffnende Verschlussmittel (27, 32) aufweisen.
Rauchladungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel (27, 32) rohrseitig in die jeweilige Öffnung (24a–24c) eingedrückte Stopfen (27) sind, die im Bereich der Öffnung mittels einer Schmelzsicherung (32), befestigt oder blockiert sind.
Rauchladungs-Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Öffnungen (24a–24c) mit einer Anzahl und Abmessungen entsprechend etwa und vorzugsweise größer als 1/10 der betreffenden Brennfläche verteilt oder gruppiert sind.
Rauchladungs-Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzsicherungen (32) durch eine alle Öffnungen abdeckende Schmelzhülse gebildet ist.