DE69911534T2

DE69911534T2 - Sabot für ein Unterkalibergeschoss

Info

Publication number: DE69911534T2
Application number: DE69911534T
Authority: DE
Inventors: Christian Trouillot
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Nexter Munitions SA
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: FR2784177B1; FR2784177A1; EP0990869B1; DE69911534D1; EP0990869A1

Description

Das technische Gebiet der Erfindung betrifft Treibkäfige für unterkalibrige Projektile, insbesondere mit großem Kaliber (größer oder gleich 40 mm).
Die unterkalibrigen Projektile sind seit vielen Jahren bekannt, sie umfassen im Allgemeinen einen Treibkäfig im Kaliber, der aus wenigstens drei Segmenten gebildet wird, welche einen unterkalibrigen Stab umgeben.
Der Treibkäfig gewährleistet die Führung des Stabes im Waffenrohr beim Abschuss. Er gibt den Stab am Austritt des Waffenrohres als Folge von den aerodynamischen Beanspruchungen frei, die auf ihn zu diesem Zeitpunkt ausgeübt werden und den Bruch der Haltegurte der drei Segmente bewirken.
Das Patent FR2694081 offenbart ein derartiges Projektil.
Das Streben nach der Erhöhung der Effizienz von Pfeilprojektilen führt zur Herstellung von Stäben, die immer länger sind (L/D > 10) und deren Führung durch einen ebenfalls sehr langen Treibkäfig gewährleistet werden muss.
Das Patent US5289777 offenbart ein derartiges Projektil.
Die Projektile mit großer Streckung (Verhältnis L/D > 10) werfen Probleme im Bereich der Trennung Treibkäfig/Stab auf. So bewirken die aerodynamischen Beanspruchungen, die auf die vordere Tasche des Treibkäfigs (oder auch auf die von US5289777 beschriebenen vorderen Stützen) ausgeübt werden, eine Drehung der Segmente von vorn nach hinten in Bezug auf den Stab. Daraus ergeben sich mechanische Wechselwirkungen (Drücke, Stöße) zwischen dem hinteren Teil der Segmente des Treibkäfigs und dem Stab. Derartige Stöße schaden der Schussgenauigkeit (insbesondere durch Erhöhung der Streuung), und somit der Effizienz des Projektils.
Die Patente US4823703 und US5359938 beschreiben beispielsweise beide Projektile, bei denen der Treibkäfig eine vordere Tasche aufweist und eine hintere Verschlussdichtung trägt, welche beim Austritt aus dem Waffenrohr zerbricht. Der Treibkäfig trennt sich nun durch die Beanspruchung des aerodynamischen Drucks, der auf die vordere Tasche ausgeübt wird.
Das Patent EP86711, auf dem der Oberbegriff der vorliegenden Erfindung basiert, beschreibt ein unterkalibriges Projektil, dessen Treibkäfig einen vorderen Verbindungsring und einen hinteren Gürtel umfasst. Der Verbindungsring ist in der Weise entworfen, dass er derartig widerstandsfähiger als der hintere Gürtel ist, dass dieser Letztere als Erster zerbricht und dass der Druck der Gase, die auf eine hintere Tasche ausgeübt werden, ein Öffnen des Treibkäfigs von hinten nach vorn gewährleistet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Treibkäfig für ein unterkalibriges Projektil vorzuschlagen, der keine derartigen Nachteile aufweist.
So ist der Treibkäfig gemäß der Erfindung in der Weise entworfen, dass er nicht mit dem Stab interferiert und er sich vom Stab in einer zu diesem nahezu parallelen Weise trennt.
So ist der Gegenstand der Erfindung ein Treibkäfig für ein unterkalibriges Projektil, der wenigstens drei Segmente im Kaliber umfasst, die dafür vorgesehen sind, einen unterkalibrigen Stab zu umgeben, wobei der Treibkäfig erste Mittel umfasst, wie eine vordere Tasche, die dafür vorgesehen sind, eine aerodynamische Strömung am Austritt des Waffenrohres beim Abschuss aufzunehmen, und zweite Mittel, wie eine hintere Tasche, die vorgesehen sind, Antriebsgase am Austritt des Waffenrohres aufzunehmen, wobei der Treibkäfig dadurch gekennzeichnet ist, dass die hintere Tasche eine äußere Vorderkante aufweist, die sich im Bereich einer ersten Fläche, die senkrecht auf der Achse des Projektils steht und in einem Abstand L_AR vom Schwerpunkt G des Treibkäfigs angeordnet ist, die vordere Tasche außerdem eine äußere Vorderkante besitzt, die sich im Bereich einer zweiten Ebene befindet, die senkrecht zur Achse des Projektils steht und in einem Abstand L_AV vom Schwerpunkt G des Treibkäfigs angeordnet ist, wobei das Profil der vorderen und hinteren Tasche derartig festgelegt ist, dass das Moment M_AR in Bezug auf den Schwerpunkt G der senkrechten Kraftkomponente F_ARN der Resultierenden F_AR der aerodynamischen Beanspruchungen, die am Austritt des Rohres durch die Antriebsgase auf die hintere Tasche ausgeübt werden, in derartiger Weise nahezu gleich dem Moment M_AV in Bezug auf den Schwerpunkt G der senkrechten Kraftkomponente F_AVN der Resultierenden F_AV der aerodynamischen Beanspruchungen, die am Austritt des Rohres durch die aerodynamische Strömung auf die vordere Tasche ausgeübt werden, dass der Treibkäfig sich vom Stab in einer zu diesem nahezu paralleler Weise am Austritt des Waffenrohres entfernt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann die hintere Tasche am hintersten Ende des Treibkäfigs liegen und ihr Innendurchmesser zwischen 0,4 und 0,7 Kaliber des Treibkäfigs liegen kann.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform kann die hintere Tasche in der Nähe des Schwerpunktes des Treibkäfigs in einem Abstand L_AR von ihrer Vorderkante und dem Schwerpunkt G liegen, welcher kleiner oder gleich 0,75 Kaliber ist, der Innendurchmesser der hinteren Tasche kann dann zwischen 0,8 und 0,95 Kaliber liegen.
Die vordere Tasche kann am vordersten Ende des Treibkäfigs liegen und ihr Innendurchmesser kann zwischen 0,2 und 0,6 Kaliber des Treibkäfigs liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die vordere Tasche in der Nähe des Schwerpunktes des Treibkäfigs in einem Abstand L_AV von ihrer Vorderkante und dem Schwerpunkt liegen, welcher kleiner oder gleich 0,75 Kaliber ist, der innere Durchmesser der vorderen Tasche kann nun zwischen 0,8 und 0,95 Kaliber liegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Vorderkanten der vorderen und hinteren Taschen in einem nahezu gleichen Abstand von einer Mittelebene des Gürtels liegen, dieser Abstand kann nun kleiner oder gleich 0,75 Kaliber sein.
Der Treibkäfig kann ein Stützmittel im Kaliber umfassen, das am vorderen Abschnitt des Treibkäfigs angeordnet ist und Aussparungen umfasst, um die aerodynamische Strömung bis zur vorderen Tasche strömen zu lassen.
Vorteilhafterweise kann das Stützmittel durch wenigstens drei gleichmäßig winkelförmig verteilte Arme gebildet werden.
Weitere Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen ersichtlich werden, wobei die Beschreibung in Bezug auf die angefügten Abbildungen abgefasst ist, in welchen:
1 ein Projektil im schematischen Längs-Halbschnitt gemäß dem Stand der Technik zeigt,
2 ein mit einem Treibkäfig gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil im Längs-Halbschnitt zeigt,
3 ein mit einem Treibkäfig gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil im Halbschnitt zeigt,
4 die Trennung des Treibkäfigs vom Stab am Austritt des Waffenrohres für ein derartiges Projektil darstellt,
5 ein mit einem Treibkäfig gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil im Halbschnitt zeigt,
6a ein mit einem Treibkäfig gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil im Halbschnitt zeigt,
6b ein Schnitt der vorhergehenden Ansicht gemäß der angegebenen Ebene AA ist.
Bezug nehmend auf 1 umfasst ein unterkalibriges Projektil gemäß dem Stand der Technik (zum Beispiel wie durch FR2694081 offenbart) einen Treibkäfig 1 im Kaliber des Rohres einer Waffe (nicht dargestellt), welcher einen unterkalibrigen Stab 2 umgibt.
Der Treibkäfig wird in herkömmlicher Weise aus drei Segmenten gebildet, die Sektoren von 120° bilden und die durch einen Führungsgürtel 4 fest miteinander verbunden sind, welcher auch die Abdichtung gegenüber den Antriebsgasen zwischen dem Waffenrohr und dem Projektil beim Abschuss gewährleistet.
Der Stab ist mit dem Treibkäfig durch zum Beispiel Gewinde fest verbunden.
Die Abdichtmittel sind am hinteren Abschnitt des Treibkäfigs vorgesehen, um jede Undichtigkeit von Antriebsgasen zwischen Trennflächen, welche die verschiedenen Segmente trennt, zu vermeiden. Es wird zum Beispiel eine hintere Verkleidung 5 aus Silikon vorgesehen, die fest mit einem hinteren Abschnitt des Treibkäfigs 1 verbunden ist.
Der Treibkäfig 1 umfasst eine vordere Tasche 6, die dafür vorgesehen ist, am Austritt des Waffenrohres die aerodynamische Strömung aufzunehmen. Die Resultierende der aerodynamischen Drücke, die sich in der vorderen Tasche 6 ausbilden, bewirken das Zerreißen des Gürtels 4 und die Öffnung des Treibkäfigs.
Der Nachteil eines derartigen Treibkäfigs ist, dass seine Öffnungsbewegung ein Schwenken um einen hinteren Kontaktpunkt A zwischen dem Treibkäfig und dem Stab sein wird. Daraus ergeben sich mechanische Wechselwirkungen mit dem Stab, welche die Schussgenauigkeit stören, indem Streuung induziert wird. Die Segmente können außerdem bei deren Öffnung mit dem Leitwerk des Stabes interferieren.
Das Projektil gemäß dem hier dargestellten Stand der Technik könnte von jedem Kaliber größer als 40 mm, insbesondere von 44 mm oder 120 mm sein.
2 zeigt ein mit einem Treibkäfig 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil.
Dieser Treibkäfig unterscheidet sich vom bekannt gewordenen Treibkäfig dadurch, dass er eine hintere Tasche 7 aufweist, die dafür vorgesehen ist, die Antriebsgase am Austritt des Waffenrohres aufzunehmen. Der durch diese Gase ausgeübte Druck hat eine Resultierende, deren radiale Komponente zur Folge hat, den Treibkäfig entsprechend einer Drehbewegung in Bezug auf einen vorderen Punkt B zu öffnen.
Diese Bewegung kombiniert sich mit derjenigen, die durch die aerodynamischen Belastungen, welche im Bereich der vorderen Tasche 6 ausgeübt werden, bewirkt werden. Daraus ergibt sich eine Öffnung des Treibkäfigs 2 durch Entfernen dessen dreier Segmente in einer zum Stab 2 nahezu parallelen Weise, also weder mit Interferenzen mit noch Stößen auf diesen.
Der Fachmann wird die vordere und hintere Tasche nach folgenden Gesichtspunkten bemessen:
Es ist wesentlich, den Treibkäfig vom Projektil so früh als möglich am Austritt des Waffenrohres zu trennen, um die Probleme von mechanischen Wechselwirkungen und von Stößen zu begrenzen.
Es wird dafür eine hintere Tasche vorgesehen, die eine ausreichende Wirksamkeit aufweist, damit die Resultierende der durch die durch die in den Antriebsgasen enthaltene Energie erzeugten Beanspruchungen (Druck, Geschwindigkeit) eine Wirkung besitzt, welche augenblicklich vom Austritt des Waffenrohres an ausgeübt werden kann.
Es wird die Wirksamkeit der Öffnung leicht quantifiziert werden, indem das Moment M_AR in Bezug auf den Schwerpunkt G des Treibkäfigs der senkrechten Kraftkomponente F_ARN der Resultierenden F_AR der am Austritt des Rohres von den Antriebsgasen auf die hintere Tasche ausgeübten aerodynamischen Beanspruchungen variiert wird. Diese senkrechte Kraftkomponente F_ARN steht senkrecht zur Achse 9 des Projektils. Ihr Moment M_AR ist proportional zum Wert von F_ARN und ist ebenfalls proportional zum Hebelarm des Vektors F_AR in Bezug auf den Schwerpunkt G (siehe 2).
Die Kraftkomponente F_ARN ist maßgeblich für die Öffnung des Treibkäfigs.
Es wird die Stärke dieses Momentes variiert, indem die Stärke der Kraft F_ARN (die von der Form der Tasche und insbesondere ihres Kalibers abhängt) moduliert wird und indem der Hebelarm dieser Kraft verändert wird, das heißt die Position der Tasche in Längsrichtung, die durch den Abstand L_AR zwischen dem Schwerpunkt G des Treibkäfigs und der ersten Ebene 8, die senkrecht auf der Achse 9 des Projektils steht und in welcher sich die äußere Vorderkante 10 der hinteren Tasche 7 befindet, bestimmt wird.
In der selben Weise wird das Moment M_AV in Bezug auf den Schwerpunkt G des Treibkäfigs der senkrechten Kraftkomponente F_AVN der Resultierenden F_AV der am Austritt des Rohres durch die aerodynamische Strömung auf die vordere Tasche ausgeübten aerodynamischen Beanspruchungen variiert, indem die Stärke der Kraft F_AVN moduliert wird (die von der Form der vorderen Tasche und insbesondere von ihrem Kaliber abhängt) und indem der Hebelarm dieser Kraft verändert wird.
Diese senkrechte Kraftkomponente A_AVN steht senkrecht auf der Achse 9 des Projektils. Ihr Moment M_AV ist proportional zur senkrechten Kraftkomponente F_AVN und ist ebenfalls proportional zum Hebelarm des Vektor F_AVN in Bezug auf den Schwerpunkt G.
Es wird der Hebelarm dieser vorderen Kraft variiert, indem die Position der vorderen Tasche in Längsrichtung, die durch den Abstand L_AV zwischen dem Schwerpunkt G des Treibkäfigs und der zweiten Ebene 11, die senkrecht zur Achse 9 des Projektils steht und in welcher sich die äußere Vorderkante 12 der vorderen Tasche 6 befindet, verändert wird.
Durch die Tatsache, dass die Wirkung der Antriebsgase am Austritt des Waffenrohres maßgeblich ist, wird die hintere Tasche bemessen werden, um den Stab zum frühesten Zeitpunkt freizugeben, wobei dabei vermieden wird, den Treibkäfig übermäßig von hinten nach vorne zu schwenken. Die Wirksamkeit der vorderen Tasche lässt sich spüren, wenn das Projektil die Antriebsgase verlässt, bei ungefähr 20 Kalibern von der Rohrmündung (2,4 m bei Kaliber 120 mm).
Die aerodynamischen Beanspruchungen F_AV und F_AR werden vom Fachmann zum Beispiel durch Berechnung der resultierenden Kraft der auf die innere Fläche der betrachteten Tasche ausgeübten Elementardrücke auf dem Rechner quantifiziert.
Diese Resultierende weist eine Position und eine Orientierung auf, die von der Geometrie der Tasche und den Eigenschaften der Strömung (Geschwindigkeit, Druck, Orientierung) abhängen. Die Kraftkomponente dieser Kräfte, die für die Öffnung des Treibkäfigs maßgeblich ist, ist die Kraftkomponente, die senkrecht zur Achse 9 des Projektils steht.
Global gesehen wird die senkrechte Kraft, die für die Öffnung des Treibkäfigs wirkungsvoll ist, umso stärker sein, je:

– größer das Kaliber D_AR oder D_AV der Tasche, für ein gegebenes Profil der Tasche, ist, oder auch
– je größer der Abschnitt der zur Achse 9 des Projektils nahezu parallelen Fläche der Tasche, für ein gegebenes Profil der Tasche, ist.

Es kann somit die Ortsfestlegung und die Form der vorderen und hinteren Tasche unter der Bedingung verändert werden, dass den Taschen so eine Form und Position gegeben werden, dass die Momente M_AR und M_AV nahezu gleich sind.
In 2 ist die Vorderkante 10 der hinteren Tasche in einem Abstand L_AR vom Schwerpunkt G in der Größenordnung von 0,75 Kalibern angeordnet. Für eine am Schwerpunkt relativ nahe hintere Tasche (L_AR kleiner oder gleich 0,75 Kaliber) liegt der innere Durchmesser der hinteren Tasche zwischen 0,8 und 0,95 Kaliber. In diesem Beispiel ist D_AR gleich 0,9 Kaliber (D_AR = 0,9 D), unter Berücksichtigung der Dicke des Treibkäfigs im Bereich der Kante 10.
Die vordere Tasche ist in einem maximalen Abstand L_AV angeordnet. Ihre Vorderkante 12 befindet sich so weit als möglich vorne am Treibkäfig (bei ungefähr L_AV = 1,5 Kaliber).
Das Kaliber der vorderen Tasche ist hier gleich 0,9 Kaliber (D_AV = 0,9 D), unter Berücksichtigung der Dicke des Treibkäfigs im Bereich der Vorderkante 12.
Diese Konfiguration ist nicht optimal, da das Profil der vorderen Tasche in Bezug auf das Profil bezüglich des Projektils gemäß der 1 nicht modifiziert wurde. Daraus ergibt sich ein zu starkes Öffnungsmoment M_AV. Das hintere Öffnungsmoment M_AR gewährleistet jedoch schon mit dieser Konfiguration des Treibkäfigs ein Öffnen des Treibkäfigs durch das Hinterteil, wodurch die Interferenzen Treibkäfig/Stab vermindert werden und die Schussgenauigkeit verbessert wird.
3 zeigt ein mit einem Treibkäfig 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil.
Bei dieser Ausführungsform ist die Wirksamkeit der vorderen Tasche vermindert worden. Es wurde entschieden, die Form des inneren Taschenprofils gemäß der 1 zu erhalten, und es wurde die Wirksamkeit der Tasche vermindert, indem ihr Kaliber D_AV, welcher hier gleich 0,58 Kaliber ist (D_AV = 0,58 D), vermindert wurde.
Eine Führungsfläche 13 im Kaliber ist mit der vorderen Tasche 6 durch eine glatte Vorderseite 14 verbunden.
Eine hintere Tasche 7 wird in einem maximalen Abstand vom Schwerpunkt G angeordnet. Da der Hebelarm L_AR sehr groß ist (hier in der Größenordnung von 2 Kalibern), wurde die Wirksamkeit der hinteren Tasche vermindert, indem ihr Kaliber verkleinert wurde (mit konstantem Taschenprofil). Die hintere Tasche besitzt so ein Kaliber D_AR in der Größenordnung von 0,66 Kaliber (D_AR = 0,66 D).
Das hintere Moment ist nahezu gleich dem vorderen Moment (M_AR = M_AV), was zu einer Öffnung der Segmente in einer zur Achse 9 des Stabes 2 nahezu parallelen Weise und ohne mechanische Interferenzen, somit ohne Stöße, mit dem Stab führt.
Das Vorhandensein einer hinteren Tasche 7 bewirkt ebenfalls, dass die Trennung des Treibkäfigs und des Stabes beschleunigt wird, da verifiziert wurde, dass die aerodynamischen Beanspruchungen nur in einem Abstand von der Waffe in der Größenordnung von 20 Kalibern auf die vordere Tasche ausgeübt werden können, während die von den Antriebsgasen auf die hintere Tasche ausgeübten Belastungen beim Austritt des Waffenrohres auftreten und so ein schnelles Zerbrechen der Verkleidung 5 gewährleistet.
Die zweckmäßige Dimensionierung der vorderen Tasche in Bezug auf die hintere Tasche, wie sie die Erfindung vorschlägt, gewährleistet ein Entfernen des Treibkäfigs und des Stabes in nahezu paralleler Weise, sodass die Probleme von Interferenzen mit dem Stab zu einem Maximum vermindert werden, wobei die vordere Tasche die Wirkung der hinteren Tasche ausbalanciert, sodass eine Interferenz Treibkäfig/Stab im Bereich dessen vorderen Abschnitts vermieden wird.
So zeigt 4 die Trennung des Stabes und der Segmente des Treibkäfigs (lediglich zwei Segmente 1a und 1b des Treibkäfigs sind dargestellt). Diese Figur entspricht einer in einem Abstand in der Größenordnung von 40 Kalibern vom Austritt des Waffenrohres aufgenommenen Aufnahme.
Wenn wie in 3 die hintere Tasche sich am hintersten Ende des Treibkäfigs befindet, wird ihr konkret ein innerer Durchmesser D_AR verliehen, der zwischen 0,4 und 0,7 Kaliber des Treibkäfigs liegt.
Verschiedene Schussversuche sind mit Projektilen vom Kaliber 44 mm durchgeführt worden. Die Streuung der Schüsse ist für verschiedene Konfigurationen gemessen worden:

– Projektil gemäß dem Stand der Technik (1),
– Projektil gemäß 2,
– Projektil gemäß 3.

Für jede Konfiguration sind Schüsse mit einem 200 m vom Rohr angeordneten Ziel durchgeführt worden.
Es konnte so verifiziert werden, das das Projektil mit einem Treibkäfig gemäß der 2 eine Auftreffstreuung im Ziel hatte, die kleiner als 20% gegenüber der des Projektils gemäß dem Stand der Technik (1) ist.
Das Projektil mit dem Treibkäfig gemäß der 3 hat seinerseits eine Auftreffstreuung im Ziel, die kleiner als 50% gegenüber der des Projektils gemäß dem Stand der Technik (1) ist.
Eine derartige Verbesserung der Ergebnisse ergibt sich aus dem Nichtvorhandensein von mechanischen Wechselwirkungen zwischen dem Treibkäfig und dem Stab, was aus der durch die Erfindung. vorgeschlagenen Struktur des Treibkäfigs resultiert.
5 zeigt ein mit einem Treibkäfig gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil.
Dieser Treibkäfig umfasst dabei noch eine hintere Tasche 7, die am hintersten Ende des Treibkäfigs angeordnet ist. Das Kaliber dieser Tasche beträgt ungefähr 0,5 Kaliber des Treibkäfigs (D_AR = 0,5 D). Wobei das innere Profil der Tasche analog zu dem der vorderen Tasche gemäß der 1 ist.
Dieser Treibkäfig umfasst ebenfalls eine vordere Tasche 6, die am vordersten Ende des Treibkäfigs angeordnet ist und die nahezu vom Kaliber ist (D_AV = 0,9 D). Dennoch ist die Wirksamkeit dieser vorderen Tasche (das heißt die Bedeutung der Kraftkomponente, die senkrecht zur Achse 9 der resultierenden Beanspruchung F_AV steht) vermindert worden, indem die Form ihres inneren Profils variiert wurde. So weist die hier dargestellte Tasche eine in der Größenordnung von 50% verminderte Wirksamkeit in Bezug auf die einer Tasche auf, die durch die punktierte Linie 15 in 5 dargestellt wird und die nahezu der Tasche gemäß 1 entspricht.
Diese vordere Tasche hat nahezu dieselbe Wirksamkeit wie eine vordere Tasche, wie sie in 3 dargestellt ist und die ein Kaliber D_AV = 0,5 D hat.
Ein solcher Treibkäfig wurde für ein Projektilkaliber von 120 mm gemessen. Die Öffnung des Treibkäfigs erfolgte ohne mechanische Interferenzen Treibkäfig/Stab.
6a zeigt ein mit einem Treibkäfig gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Projektil.
Gemäß dieser Ausführungsform sind die vordere 6 und hintere 7 Tasche in der Nähe des Schwerpunktes G des Treibkäfigs angeordnet.
Der Abstand L_AR ist in der Größenordnung von 0,75 Kalibern und der Abstand L_AV ist in der Größenordnung von 0,5 Kalibern. Für eine derartige Ausführungsform des Treibkäfigs gemäß der Erfindung kann als Ausführungskriterium eine Symmetrie der Hebelarme beiderseits einer Mittelebene 3 zur Abdichtung genommen werden, die durch den Gürtel 4 verwirklicht ist. Es wird ein Abstand L ausgewählt (Abstand der Vorderkanten 10 und 12 zu dieser Mittelebene 3), der kleiner als 0,75 Kaliber ist und in der Größenordnung von 0,5 Kaliber liegt.
Die Kaliber der Taschen liegen nahe am Kaliber des Treibkäfigs D_AR = 0,9 D und D_AV = 0,9 D. Die Profile der Taschen sind in der Weise ähnlich, als sie nahezu gleiche Momente erzeugen.
Um eine Führung des Projektils im Waffenrohr beim Abschuss zu gewährleisten, ist ein Stützmittel 16 im Kaliber am vorderen Teil des Treibkäfigs 1 angeordnet. Dieses Stützmittel wird durch wenigstens drei Arme 16a, 16b, 16c gebildet, die gleichmäßig winkelförmig verteilt sind und von denen jeder an ihrem Ende eine Führungskufe 17 (17a, 17b, 17c) trägt.
Die Arme grenzen untereinander Aussparungen ab, die die aerodynamische Strömung bis in die vordere Tasche 6 strömen lassen.
Diese Ausführungsform ist die bevorzugte Form. Sie erlaubt es tatsächlich, dem Treibkäfig eine erhöhte seitliche Fluchtgeschwindigkeit zu verleihen, indem einerseits das Kippen des Treibkäfigs am Austritt des Rohres nach vorne hin vermindert wird (Wirksamkeit der hinteren Tasche) und andererseits das Kippen nach hinten hin (wirksame vordere Tasche). Die Verminderung der Hebelarme erlaubt es, die Biegespannungen, denen der Treibkäfig ausgesetzt ist, zu vermindern, somit den Treibkäfig leichter zu machen. Dieser Gewichtsgewinn erlaubt es, die Geschwindigkeit des Stabes oder seine Masse zu erhöhen. Die Verminderung der Hebelarme erlaubt ebenfalls eine bessere Reproduzierbarkeit der Trennbewegung des Treibkäfigs parallel zum Stab.
Verschiedene Varianten sind möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Es ist beispielsweise möglich, Formen und Positionen der Taschen unter der Bedingung zu variieren, dass die parallele Öffnung der Segmente des Treibkäfigs gewährleistet wird und jede mechanische Wechselwirkung während der Öffnungsphase vermieden wird. Es ist ebenfalls möglich, den Treibkäfig gemäß der Erfindung für sämtliche Kaliber von unterkalibrigen Projektilen zu verwenden.

Claims

Treibkäfig (1) für ein unterkalibriges Projektil, der wenigstens drei Segmente im Kaliber umfasst, die dafür vorgesehen sind, einen unterkalibrigen Stab (2) zu umgeben, wobei der Treibkäfig erste Mittel umfasst, wie eine vordere Tasche (6), die dafür vorgesehen sind, eine aerodynamische Strömung am Austritt des Waffenrohres beim Abschuss aufzunehmen, und zweite Mittel, wie eine hintere Tasche (7), die vorgesehen sind, Antriebsgase am Austritt des Waffenrohres aufzunehmen, wobei der Treibkäfig dadurch gekennzeichnet ist, dass die hintere Tasche (7) eine äußere Vorderkante (10) aufweist, die sich im Bereich einer ersten Fläche (8), die senkrecht auf der Achse (9) des Projektils steht und in einem Abstand L_AR vom Schwerpunkt G des Treibkäfigs angeordnet ist, wobei die vordere Tasche (6) außerdem eine äußere Vorderkante (12) besitzt, die sich im Bereich einer zweiten Ebene (11) befindet, die senkrecht zur Achse (9) des Projektils steht und in einem Abstand L_AV vom Schwerpunkt G des Treibkäfigs angeordnet ist, wobei das Profil der vorderen (6) und hinteren (7) Tasche derartig festgelegt ist, dass das Moment M_AR in Bezug auf den Schwerpunkt G der senkrechten Kraftkomponente F_ARN der Resultierenden F_AR der aerodynamischen Beanspruchungen, die am Austritt des Rohres durch die Antriebsgase auf die hintere Tasche (7) ausgeübt werden, in derartiger Weise nahezu gleich dem Moment M_AV in Bezug auf den Schwerpunkt G der senkrechten Kraftkomponente F_AVN der Resultierenden F_AV der aerodynamischen Beanspruchungen, die am Austritt des Rohres durch die aerodynamische Strömung auf die vordere Tasche (6) ausgeübt werden, dass der Treibkäfig (1) sich vom Stab (2) in einer zu diesem nahezu paralleler Weise am Austritt des Waffenrohres entfernt.
Treibkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Tasche (7) am hintersten Ende des Treibkäfigs (1) liegt und ihr Innendurchmesser zwischen 0,4 und 0,7 Kaliber D des Treibkäfigs (1) liegt.
Treibkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Tasche (7) in der Nähe des Schwerpunktes G des Treibkäfigs in einem Abstand L_AR von ihrer Vorderkante (10) und dem Schwerpunkt G liegt, welcher kleiner oder gleich 0,75 Kaliber ist, der Innendurchmesser der hinteren Tasche (7) zwischen 0,8 und 0,95 Kaliber liegt.
Treibkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Tasche (6) am vordersten Ende des Treibkäfigs liegt und ihr Innendurchmesser zwischen 0,2 und 0,6 Kaliber des Treibkäfigs (1) liegt.
Treibkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Tasche (6) in der Nähe des Schwerpunktes G des Treibkäfigs in einem Abstand L_AV von ihrer Vorderkante (12) und dem Schwerpunkt G liegt, welcher kleiner oder gleich 0,75 Kaliber ist, der innere Durchmesser der vorderen Tasche (6) zwischen 0,8 und 0,95 Kaliber liegt.
Treibkäfig nach Ansprüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkanten (10, 12) der vorderen (6) und hinteren (7) Taschen in einem nahezu gleichen Abstand L von einer Mittelebene (3) des Gürtels (4) liegen, dieser Abstand L nun kleiner oder gleich 0,75 Kaliber ist.
Treibkäfig nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Stützmittel (16) im Kaliber umfasst, das am vorderen Abschnitt des Treibkäfigs (1) angeordnet ist und Aussparungen umfasst, um die aerodynamische Strömung bis zur vorderen Tasche (6) strömen zu lassen.
Treibkäfig nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützmittel durch wenigstens drei gleichmäßig winkelförmig verteilte Arme (16a, 16b, 16c) gebildet wird.