DE69808946T2

DE69808946T2 - Treibladungsmodul

Info

Publication number: DE69808946T2
Application number: DE69808946T
Authority: DE
Inventors: Anders Hafstrand; Larseric Larsson; Neile Nilsson
Original assignee: Bofors Weapon Systems AB
Current assignee: BAE Systems Bofors AB
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: EP1012527A1; ES2184309T3; ATE226713T1; SE519296C2; IL134520A; DE69808946D1; EP1012527B1; WO1999009369A1; ZA987313B; SE9702949L; US6305288B1; IL134520A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze, das mit einer Anzündladung besonderer Ausführung versehen ist.
Das Treibladungsmodul ist von einem Typ, der aus einer vorbestimmten Menge Treibladungspulver besteht, das in einem vorzugsweise steifen, von einem brennbaren Stoff hergestellten, zylindrischen Behälter eingeschlossen ist, der von einer dem Kalibermaß des Artilleriegeschützes angepassten, äußeren Zylinderwand begrenzt wird und dessen zwei Enden von hauptsächlich flachen und zueinander parallelen Giebelwänden definiert werden sowie eine zentral angeordnete, sich axial durch das Treibladungsmodul streckende innere Zylinderwand, die ihrerseits einen von dem Treibladungspulver abgegrenzten mittleren Anzündkanal definiert und aus pyrophorem, d. h. leicht brennbarem, Stoff besteht.
Treibladungsmodule von diesem Typ sind in erster Linie als Einheitsteilladungen anzusehen da fast immer mehrere von diesen zusammen verwendet werden um Treibpulverladungen mit einer für jede Schußweite angepassten Ladungsstärke zu bilden. Allgemein werden diese Treibladungsmodule als "modulare Ladungen" bezeichnet.
Gemeinsam für die modulare Ladungen ist daß sie einen für jede Waffe spezifischen Außendurchmesser haben, und daß alle den obenerwähnten zentralen, axialen Anzündkanal haben, der, wo mehrere modulare Ladungen zur Anpassung an einer vorbestimmten, größeren Schußweite nacheinander angeordnet werden, einen gemeinsamen und durchgehenden Anzündkanal durch alle die eingehenden modularen Ladungen bilden wird. Die modularen Ladungen können jedoch von verschiedenen Längen sein und verschiedene Typen und Mengen von Treibpulver enthalten und dadurch verschiedene Ladungsstärke haben. Unter den Vorteilen dieser modularen Treibpulverladungen sollte erwähnt werden, daß sie sich einfach zu Treibladungen verschiedener Stärke kombinieren lassen und folglich einfach sind, verschiedenen Schußweiten anzupassen, sowie daß sie dank ihrer steifen Ausführung einfach zu laden sind, was nicht für die weichen, sogenannten Kartuschenladungen den Fall war, die die modulare Treibladungen entwickelt worden sind um zu ersetzen.
Um eine momentane Zündübertragung durch den für alle Treibladungsmodule gemeinsamen zentralen Anzündkanal dort zu erhalten, wo Treibladungen aus einer Anzahl Treibladungsmodule bestehen, wurde es bereits vorgeschlagen, in diesen Anzündkanalen besondere Anzündladungen anzuordnen. Einige vorherige Varianten von solchen Anzündladungen bestanden aus zusammenhängenden Pulverrohren oder einer Anzahl von dicht aneinander liegenden Pulverringen. Der häufigst vorkommende Stoff in diesen älteren Anzündladungen war herkömmliches Schwarzpulver.
Ältere Varianten von Treibladungsmodulen des hier betreffenden modularen Typs werden in US-Al-4702167, US-Al-4864932, US-Al-4922823 und WO 89/04453 näher beschrieben.
Wie oben erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Treibladungsmodul, für Artilleriegeschütze, vom Typ modularer Ladung, die mit einer Anzündladung besonderer Ausführung versehen ist.
Das Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden kann, ist daß die Tendenzen zur ungleichmäßigen Anzündung des Treibpulvers, in erster Linie in solchen Treibladungen, die aus mehreren, nacheinander angeordneten Einheitsladungsmodulen bestehen, eliminiert werden können, wo die vorherigen Varianten der Anzündsysteme oft eine turbulente Innenballistik sowie gefahrbringende Druckschwingungen in den Geschützrohren verursacht haben.
Die vorliegende Erfindung betrifft folglich ein Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze, das aus einer vorbestimmten Menge Treibladungspulver besteht, das in einem vorzugsweise steifen, von einem brennbaren Stoff hergestellten, zylindrischen Behälter eingeschlossen ist, der nach außen von einer dem Kalibermaß des Artilleriegeschützes angepassten Zylinderwand begrenzt wird und dessen zwei Enden von hauptsächlich flachen Giebelwänden definiert werden, sowie eine zentral angeordnete, sich axial durch das Treibladungsmodul streckende innere Zylinderwand. Diese innere Zylinderwand definiert ihrerseits einen von dem Treibladungspulver abgegrenzten mittleren Anzündkanal, dessen Begrenzungswand aus einem vorzugsweise zylindrischen Anzündübertragungsrohr aus pyrophorem, d. h. leicht anzündbarem Stoff besteht. In dem Anzündkanal, in dessen in Längsrichtung gesehenen mittleren Teil, ist eine Anzündladung in gleichem Abstand zu den Enden der Ladung angeordnet, die aus einer Anzahl von Anzündladungsringen besteht, die nacheinander angeordnet sind und die aneinander anliegen. Die Außenmaße dieser Anzündladungsringe schließen an den Innnenmaßen des Anzündübertragungsrohres an und die Innenmaße bilden einen gemeinsamen, inneren Anzündkanal.
Kennzeichnende für die Erfindung "ist in erster Linie, daß die die vollständigen Anzündladung bildenden Anzündladungsringe an ihren zueinander gewandten Giebelenden Abstandselemente in der Form von Warzen, Nasen oder radialen Wellen haben, die aus demselben Stoff wie die Anzündladungsringe bestehen und Teil der letzteren sind. Diese Abstandselemente haben eine geringe Höhe und bilden zwischen den verschiedenen Anzündladungsringen sehr schmale Spalten, von vorzugsweise 0,5-2 mm, aber die ausreichend sind um eine Anzahl von Anzündspalten nach innen, zum obenerwähnten Anzündübertragungsrohr anzubieten, wovon die Anzündübertragung, nachdem sie durchbrennt, zu den Treibpulverladungen jedes Treibladungsmoduls verbreitet wird. Praktische Versuche zeigen, daß die dadurch erreichte, schnellere Anzündübertragung mit sich bringt, daß die in den vorherigen Anzündsystemen auftretende, turbulente Innenballistik sowie die daraus folgenden Druckschwingungen fast völlig eliminiert werden können. Mit diesem Typ von Anzündladung wird sichergestellt, daß die Anzündung des Treibpulvers der Hauptladung immer durch den zentralen Kanal erfolgt, was es auch ermöglicht, dieselben Ladungen in ähnlichen Geschützen zu verwenden, auch wenn diese etwas andere Kammermaße haben. Die Anzündung ist folglich so schnell, daß Zündübertragung von Außen nie erfolgen kann, auch wenn eine ausreichende Spalte zwischen der Kammerwand und der Treibladung eine solche theoretisch gestatten würde.
In einer weiteren Entwicklung der Erfindung ist das die Anzündladung umgebende Anzündübertragungsrohr, das den Raum für die eigentliche Treibladung begrenzt, mit einer Anzahl Schlitze oder Öffnungen versehen, die die Durchbrennung beschleunigen.
Die Erfindung umfaßt auch eine Variante, wo der mittlere Anzündring der Anzündladung durch eine Anzündladungspille, aus demselben Stoff wie die Anzündladungsringe, ersetzt wird und die sich von den Anzündringen dadurch unterscheidet, daß sie keine zentrale Öffnungen hat. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen falls diese Anzündladungspille ihre dünnste Materialstärke in Linie mit der Mittelachse des Anzündkanals hat. Die Variante mit Anzündladungspille eignet sich besonders für Anzündung mit Laser, die wahrscheinlich immer häufiger wird, da den Bedarf an Anzündpatronen zur Abfeuerung des betreffenden Geschützes dadurch entfällt.
Außerdem sollte das Anzündübertragungsrohr vorzugsweise aus mindestens 70% Nitrozellulose bestehen während der Anzündsatz, d. h. der Stoff der Anzündladungsringe bzw. der alternativen Anzündladungspille am besten aus einem durch Naßmischen hergestellten pyrotechnischen Satz bestehen sollte, der 60-70% Kaliumnitrat, 20-30% Bor, 10-15% Zinkstearat und 4-10% Acrylbindemittel enthält.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Patentansprüchen definiert und wird unten etwas näher beschreiben in Verbindung mit den angelegten Abbildungen, wo
Abb. 1 eine Längsprojektion im Schnitt durch ein Treibladungsmodul des betreffenden Typs darstellt,
Abb. 2 eine Endprojektion desselben Treibladungsmoduls darstellt,
Abb. 3 eine Längsprojektion im Schnitt durch die Anzündladung und das umgebende Anzündübertragungsrohr im Treibladungsmodul gemäß Abb. 1 und 2 darstellt,
Abb. 4 eine Schrägprojektion eines der Anzündladungsringe der Anzündladung darstellt,
Abb. 5 eine Variante der Vorrichtung gemäß Abb. 3 darstellt,
Abb. 6 einen Schnitt durch die in der Vorrichtung gemäß Abb. 5 eingehende Anzündpille darstellt.
Die verschiedene Abbildungen sind, teilweise zum besseren Verständnis, in verschiedenen Maßstäbe gezeichnet worden. Wo dieselbe Einzelheiten in mehreren Abbildungen vorkommen sind sie aber in allen Abbildungen dieselben Bezugsnummern erteilt worden.
Das komplette Treibladungsmodul, generell mit 1 bezeichnet, besteht aus einer brennbaren, zweiteiligen Außenhülle in der Form eines Hauptteils 2, mit einer zylindrischen Außenwand 3, und eine hauptsächlich flache Giebelwand 4 in einem Teil mit der Außenwand hergestellt sowie ein zweites Deckelteil 5, der eine zweite Giebelwand bildet. Zentral in den Giebelwänden 4 bzw. 5 sind Anzündkanalöffnungen 6 bzw. 7 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel sind die Anzündkanalöffnungen etwas kegelig und durch leicht durchbrennende Schutzfolien 8 bzw. 9 abgedeckt. Zwischen den Anzündkanalöffnungen 6 und 7 streckt sich ein hauptsächlich zylindrisches Anzündübertragungsrohr 10, dessen Innere einen Anzündkanal 11 durch das ganze Treibladungsmodul bildet. Der Raum zwischen der Außenwand, den Giebelwänden und dem Anzündübertragungsrohr ist mit einem vorzugsweise mehrlochigen, granulierten Artillerietreibpulver 12 gefüllt. Das Anzündübertragungsrohr 10, das hauptsächlich aus z. B. Nitrozellulose bestehen kann, hat die Aufgabe, sobald es zum Artillerietreibpulver durchbrennt, eine in dem Anzündkanal 11 erzeugte Anzündung zu verbreiten. Rohrschonende Additiven, z. B. vom Typ "Swedish Additive" und Flammendämpfmittel oder andere Zusatzmittel können entlang der Innenseite der Außenwand 3 angeordnet werden. In Abb. 1 sind diese Zusatzmittel generell mit 13 bezeichnet.
Das die Erfindung kennzeichnende Anzündsystem kann von zwei Grundtypen sein, die in Abb. 3, 4 bzw. Abb. 5, 6 dargestellt sind. In beiden Varianten ist im Anzündübertragungsrohr 10 eine Anzahl aus pyrotechnischem Stoff hergestellten Anzündladungsringe 14 angeordnet. Diese werden im Anzündübertragungsrohr mittels brennbare Giebelringe 15 gehalten. Der leere, mittlere Teil der Anzündladungsringe bildet einen inneren Anzündkanal 19. Kennzeichnend für die Anzündladungsringe ist auch, daß sie Abstandselemente in der Form von Warzen, Nasen oder Wellen in der eigenen Endfläche aufweisen. Diese Abstandselemente, die vorzugsweise aus demselben Stoff wie die Anzündladungsringe bestehen und Teil der letzteren bilden, haben die Aufgabe, Anzündübertragungsspalte 18 zwischen den Anzündladungsringen sicherzustellen. Diese sind dafür vorgesehen, die Anzündübertragung der betreffenden Treibladung zu beschleunigen und dadurch das Risiko einer turbulenten Innenballistik sowie daraus folgender Druckschwingungen zu eliminieren. Zusätzlich zu diesen Anzündübertragungsspalten 18 kann das Anzündübertragungsrohr 10 auch mit einer Anzahl kleiner durchgehender Öffnungen oder Löcher bzw. Schlitze versehen werden. In Abb. 3 sind diese generell mit 17 bezeichnet.
Die in Abb. 5 und 6 dargestellte Variante unterscheidet sich hauptsächlich von der nach Abb. 3 und 4 dadurch, daß der mittlere Anzündladungsring durch eine Anzündladungspille 20 ersetzt worden ist. Diese hat folglich nicht den zentralen Anzündübertragungskanal der Anzündladungsringe aber ist jedoch etwas dünner im Mitte 21. Durch Richten der Nasen sämtlicher Anzündladungsringe nach innen gegen die Anzündladungspille 20 kann sichergestellt werden, daß eine Anzündspalte an beiden Seiten der Anzündladungspille gebildet wird. In Abb. 5 werden keine Löcher oder Schlitze im Anzündübertragungsrohr 10 gezeigt, aber solche können hier auch verwendet werden. Die Variante mit einer Anzündladungspille 20 im Mitte der Anzündladung eignet sich besonders für Artilleriegeschütze wo Laser, statt der gegenwärtig häufiger vorkommenden Anzündpatronen, zur Anzündung der Treibladungen verwendet wird.

Claims

1. Treibladungsmodul (1) für Artilleriegeschütze, das eine vorherbestimmte Menge Treibladungspulver (12) enthält, der in einem vorzugsweise steifen, von einem brennbaren Stoff hergestellten, zylindrischen Behälter (1) eingeschlossen ist, der nach außen von einer dem Kalibermaß des Artilleriegeschützes angepassten Zylinderwand (3) begrenzt wird und dessen zwei Enden von hauptsächlich flachen Giebelwänden (4, 5) definiert werden, sowie eine zentral angeordnete, sich axial durch das Treibladungsmodul (1) streckende innere Zylinderwand (10), die ihrerseits einen von dem Treibladungspulver abgegrenzten mittleren Anzündkanal (11) definiert, dessen Begrenzungswand aus einem Anzündübertragungsrohr (10) aus pyrophorem Stoff besteht, in dessen mindestens in Längsrichtung gesehenen mittleren Teil eine Anzündladung auf gleicher Abstand von den Enden des Anzündübertragungsrohres (10) angeordnet ist, die in der Form einer Anzahl von nacheinander angeordneten, zueinander anliegenden und von einem pyrotechnischem Stoff hergestellten Anzündladungsringe (14) ist, deren Außenmaß an das Innenmaß des Anzündübertragungsrohres (10) anschließt und deren Innenmaß einen gemeinsamen inneren Anzündkanal bildet (19), dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündladungsringe (14), die die Anzündladung bilden, an ihren zueinander gewandten Giebelenden Abstandselemente (16) aufweisen, die Zündspalten zwischen den Anzündladungsringen definieren.

2. Treibladungsmodul (1) für Artilleriegeschütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (16), die die Zündspalten zwischen den Anzündladungsringen (14) definieren, aus demselben Stoff wie die Ringe (14) bestehen.

3. Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (16) der Anzündladungsringe (14) in der Form von Warzen oder Nasen sind, die mindestens über einem von zwei Giebelenden der gegeneinander liegenden Anzündladungsringe (14) verteilt sind.

4. Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzündladungspille (20) aus demselben Stoff wie die Anzündladungsringe (14), und die den Zündkanal (19) völlig abschirmt, zwischen den zwei mittleren Anzündladungsringen (14) in den betreffenden Anzündladung angeordnet ist.

5. Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Zündkanal definierende Anzündübertragungsrohr eine Anzahl Öffnungen (17), Schlitze oder dergleichen aufweist, die eine schnellere Anzündübertragung nach innen gegen das Treibladungspulver (12) bewirkt.

6. Treibladungsmodul für Artilleriegeschütze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündübertragungsrohr (10) aus mindestens 70% Nitrozellulose besteht.

7. Treibladungsmodul (1) für Artilleriegeschütze, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teile des Anzündsatzes aus einer durch Naßmischen hergestellten Komposition bestehen, die Kaliumnitrat, Bor, Zinkstearat und Acrylbindemittel enthält.

8. Treibladungsmodul (1) für Artilleriegeschütze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere verschiedene Module mit verschiedenen Eigenschaften in einer vollständigen Treibladung eingehen.