EP0066747A2 - Gun barrel - Google Patents
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- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
Definitions
- the invention relates to a weapon barrel according to the preamble of patent claim 1.
- Such a gun barrel can be used, for example, as a heavy, large-caliber gun barrel for main battle tank guns.
- Gun barrels are known in manifold designs. The aim was always to achieve an increase in performance by increasing the accuracy, for which purpose, for example, the gun barrels were lengthened, the spans of the barrel storage varied or other measures were taken to reduce the angle of departure.
- a design has emerged as a standard form, in particular in the case of gun barrels for main battle tank cannons, in which the barrel has a multiply offset jacket which is stored in a bearing with short spans. To increase the inertia and reduce the vibration behavior of the pipe the focus of the returning mass was shifted from the area of the bearing towards the pipe mouth.
- a device on weapon tubes to reduce the exit error angle of a projectile is known from DE-PS 19 11 067. Bending vibration damping stiffeners are arranged on the weapon barrel in the front length range.
- the accuracy is determined by the exit error angle at which the projectile leaves the pipe mouth, deviating from the target direction.
- the invention has for its object to provide a weapon barrel of the type mentioned, in which the tube bending vibrations are influenced so that a constant exit error angle is set, with the aim that a more effective exit error angle is entered into the fire control computer and thus to increase the accuracy and leads to a significant increase in performance.
- the object is achieved in that in a cannon tube according to the preamble of claim 1, the tube in the static and dynamic state in the area between the pipe mouth and storage has a frustoconical tubular jacket with a continuously unbending bending line and in a cylindrical area of the tubular jacket for the tube storage passes, with the cylindrical portion of the Pipe storage a max. Length does not exceed 7 D and the center of gravity of the returning mass is in the area of the truncated cone-shaped tube jacket.
- the invention offers further advantages in that not only is vibration damping achieved by increasing the inertia, but the return travel of the returning parts is reduced and the outgoing speed v of the projectile is increased by the long tube construction.
- the weapon barrel 1 with the core barrel length L and the caliber diameter D has a ratio L / D> 52 and a span a of the barrel bearings 9 and 11 of ⁇ 7 D.
- the barrel jacket has a cylindrical region 10.
- the weapon barrel 1 extends to the barrel mouth 2 without a truncated cone.
- the bearing 9, 11 of the weapon barrel 1 is in the cradle, not shown (its construction is not essential to the invention).
- 5 is the center of gravity of the gun barrel and 6 the center of gravity of the parts returning with the barrel during the shot.
- the returning parts are formed from the pipe recoiler, the pipe brake and any other parts, such as the loading device, as a so-called returning mass.
- the center of gravity 6 of the returning mass lies in the frustoconical area of the barrel 1 in front of the bearing 9 and ensures a stable contact of the weapon barrel between the bearing points 9, 11 and the cylindrical barrel region 10.
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Abstract
Bei einem Waffenrohr mit einer Seelenrohrlänge L von > 52 Kaliberdurchmesser D, das in einer Lagerung 9,11 mit einer Stützweite a < 7 D gelagert ist, verläuft der Rohrmantel 10 innerhalb des Lagers 9, 11 zylindrisch, während er von dem Lager 9 bis zur Rohrmündung 2 kegelstumpfförmig verläuft. Der Schwerpunkt 6 der mit dem Waffenrohr verbundenen rücklaufenden Masse liegt im kegelstumpfförmigen Bereich 12 des Rohres außerhalb des Lagers 9, 11. Erfindungsgemäß wird durch diese Maßnahmen der Amplitudenanteil der Biegeschwingung während des Geschoßdurchlaufes im Bereich 12 des Rohres außerhalb des Lagers 9 reduziert. Vor allem durch den stetig abnehmenden Durchmesser des Rohrmanteis 12 und durch die konstante radiale Anlage 8 des Rohrbereichs 10 in dem Lager 9, 11 erhält die Biegeschwingung 7 von Schuß zu Schuß einen stetigen Verlauf, wodurch eine weitgehende Konstanz des Abgangfehlerwinkels erzielt wird.In the case of a weapon barrel with a core barrel length L of> 52 caliber diameter D, which is supported in a bearing 9, 11 with a span a <7 D, the barrel jacket 10 runs cylindrical within the bearing 9, 11, while it extends from the bearing 9 to Pipe mouth 2 runs frustoconical. The center of gravity 6 of the returning mass connected to the weapon barrel lies in the frustoconical area 12 of the barrel outside the bearing 9, 11. According to the invention, these measures reduce the proportion of amplitude of the bending vibration during the projectile passage in the region 12 of the barrel outside the bearing 9. The bending vibration 7 receives a steady progression from shot to shot, especially as a result of the continuously decreasing diameter of the tubular material 12 and the constant radial contact 8 of the tube area 10 in the bearing 9, 11, as a result of which the exit error angle is largely constant.
Description
Die Erfindung betrifft ein Waffenrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a weapon barrel according to the preamble of patent claim 1.
Ein derartiges Waffenrohr kann beispielsweise als schweres, großkalibriges Waffenrohr für Kampfpanzer-Bordkanonen eingesetzt werden.Such a gun barrel can be used, for example, as a heavy, large-caliber gun barrel for main battle tank guns.
Waffenrohre sind in mannigfacher Ausführung bekannt. Dabei hatte man stets das Bestreben, eine Leistungssteigerung durch Erhöhung der Treffgenauigkeit zu erzielen, zu welchem Zweck beispielsweise die Waffenrohre verlängert, die Stützweiten der Rohrlagerung variiert oder weitere Maßnahmen ergriffen wurden, die eine Verringerung des Abgangsfehlerwinkels herbeiführen sollten. Als Standardform hat sich insbesondere bei Waffenrohren für Kampfpanzer-Bordkanonen eine Ausführung ergeben, bei der das Rohr einen mehrfach abgesetzten Mantel aufweist, das in einem Lager mit kurzen Stützweiten gelagert ist. Zur Erhöhung der Massenträgheit und Reduzierung des Schwingungsverhaltens des Rohres wurde dabei der Schwerpunkt der rücklaufenden Masse aus dem Bereich der Lagerung in Richtung Rohrmündung verlegt.Gun barrels are known in manifold designs. The aim was always to achieve an increase in performance by increasing the accuracy, for which purpose, for example, the gun barrels were lengthened, the spans of the barrel storage varied or other measures were taken to reduce the angle of departure. A design has emerged as a standard form, in particular in the case of gun barrels for main battle tank cannons, in which the barrel has a multiply offset jacket which is stored in a bearing with short spans. To increase the inertia and reduce the vibration behavior of the pipe the focus of the returning mass was shifted from the area of the bearing towards the pipe mouth.
Eine Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des Abgangsfehlerwinkels eines Geschosses ist aus der DE-PS 19 11 067 bekannt. Dabei sind am Waffenrohr im vorderen Längenbereich biegeschwingungsdämpfende Versteifungen angeordnet.A device on weapon tubes to reduce the exit error angle of a projectile is known from DE-PS 19 11 067. Bending vibration damping stiffeners are arranged on the weapon barrel in the front length range.
Es wurde erkannt, daß hochfrequente Biegeschwingungen des Rohres, die dem Geschoß voraneilen, die Treffgenauigkeit beeinflussen. Hauptsächlich bestimmt wird dabei die Treffgenauigkeit durch den Abgangsfehlerwinkel, unter dem das Geschoß, abweichend von der Zielrichtung, die Rohrmündung verläßt.It was recognized that high-frequency bending vibrations of the pipe, which lead the projectile, influence the accuracy. Mainly the accuracy is determined by the exit error angle at which the projectile leaves the pipe mouth, deviating from the target direction.
Neben den Maßnahmen nach der DE-PS 19 11 067 beeinflussen eine Vielzahl von Parametern, beispielsweise konstruktive Rohrdaten wie Massenverteilung einschließlich rohrfester Zusatzmassen, elastische Steifigkeiten u.dgl. und konstruktive Daten der Rohrlagerung, beispielsweise Lagerstützweiten, Lagerspiel u.dgl. - abgesehen von weiteren Einflußgrößen - den Abgangsfehlerwinkel. Als besonders nachteilig erweisen sich dabei von der vorderen Lagerstelle zur Mündung hin im Außendurchmesser stufenförmig abgesetzte Rohre und indifferent gelagerte Rohre, die von Schuß zu Schuß ungleiche schwingungsanregende Impulse verursachen, die allein betrachtet bereits zu rein zufälligen Abgangsfehlerwinkeln führen.In addition to the measures according to DE-PS 19 11 067, a large number of parameters influence, for example, structural pipe data such as mass distribution including additional pipe-solid masses, elastic stiffness and the like. and constructive data of the pipe storage, for example bearing spans, bearing play and the like. - apart from other influencing factors - the exit error angle. Particularly disadvantageous are the stepped tubes and indifferently mounted tubes in the outer diameter from the front bearing point to the mouth, which cause unequal vibration-stimulating impulses from shot to shot, which alone lead to purely random exit error angles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Waffenrohr der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Rohrbiegeschwingungen derart beeinflußt werden, daß sich ein konstanter Abgangsfehlerwinkel einstellt, mit dem Ziel, daß eine effektivere Abgangsfehlerwinkeleingabe in den Feuerleitrechner erfolgt und damit zu einer Erhöhung der Treffgenauigkeit und zu einer wesentlichen Leistungssteigerung führt.The invention has for its object to provide a weapon barrel of the type mentioned, in which the tube bending vibrations are influenced so that a constant exit error angle is set, with the aim that a more effective exit error angle is entered into the fire control computer and thus to increase the accuracy and leads to a significant increase in performance.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Kanonenrohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das Rohr im statischen und dynamischen Zustand im Bereich zwischen Rohrmündung und Lagerung einen kegelstumpfförmigen Rohrmantel mit einer stetig ungeknickt verlaufenden Biegelinie auffweist und in einen für die Rohrlagerung zylindrischen Bereich des Rohrmantels übergeht, wobei der zylindrische Bereich der Rohrlagerung eine max. Länge von 7 D nicht überschreitet und der Schwerpunkt der rücklaufenden Masse sich im Bereich des kegelstumpfförmig verlaufenden Rohrmantels befindet.The object is achieved in that in a cannon tube according to the preamble of claim 1, the tube in the static and dynamic state in the area between the pipe mouth and storage has a frustoconical tubular jacket with a continuously unbending bending line and in a cylindrical area of the tubular jacket for the tube storage passes, with the cylindrical portion of the Pipe storage a max. Length does not exceed 7 D and the center of gravity of the returning mass is in the area of the truncated cone-shaped tube jacket.
Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unter-ansprüchen hervor.Advantageous refinements or developments of the invention emerge from the subclaims.
Durch den erfindungsgemäß kegelstumpartig verlaufenden Rohrmantel in dem Bereich zwischen Rohrlagerung und Mündung wird gegenüber im Rohrmantel abgesetzten Rohren eine wesentlich erhöhte Rohrsteifigkeit erzielt, wobei im statischen und dynamischen Zustand die Biegelinie einen stetig umgeknickten Verlauf aufweist. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Rohrlagerungen, insbesondere die Stützweite und das Lagerspiel, sich erheblich auf den Abgangsfehlerwinkel auswirken, ist für die Rohrlagerung eine kurze Lagerlänge in dem Bereich 6 D bis 7 D und eine Schwerpunktverlagerung der rücklaufenden Masse in den konischen Bereich des Rohres vorgesehen, damit sich die Rohrlagerung nicht aus seiner vorderen und hinteren Lagerposition abhebt.Due to the inventive tubular truncated pipe jacket in the area between the pipe support and the mouth, a significantly increased pipe stiffness is achieved compared to pipes set down in the pipe jacket, the bending line exhibiting a continuously bent course in the static and dynamic state. Based on the knowledge that the pipe bearings, in particular the span and the bearing play, have a significant effect on the outlet error angle, a short bearing length in the range 6 D to 7 D and a shift of the center of gravity of the returning mass into the conical area of the pipe is necessary for the pipe storage provided so that the pipe support does not lift out of its front and rear storage position.
Durch diese Maßnahmen werden die Amplituden der Schwingungsbewegung während des Geschoßdurchlaufs außerhalb der Lagerung im Rohr reduziert. Vor allem durch den stetig abnehmenden Durchmesser des Rohrmantels erhält die Rohrschwingung von Schuß zu Schuß einen stetigen Verlauf, wodurch eine weitgehende Konstanz des Abgangsfehlerwinkels erzielt wird.These measures reduce the amplitudes of the oscillatory movement during the projectile run outside of the storage in the pipe. Above all, due to the steadily decreasing diameter of the pipe jacket, the pipe vibration receives a steady progression from shot to shot, whereby the exit error angle is largely constant.
Die Erfindung bietet weitere Vorteile dadurch, daß durch die Erhöhung der Massenträgheit nicht nur eine Schwingungsdämpfung erzielt wird, sondern der Rücklaufweg der rücklaufenden Teile reduziert und durch die Langrohrkonstruktion die Abgangsgeschwindigkeit v des Geschosses ererhöht wird.The invention offers further advantages in that not only is vibration damping achieved by increasing the inertia, but the return travel of the returning parts is reduced and the outgoing speed v of the projectile is increased by the long tube construction.
Bekannte Rohre mit einem Verhältnis L/D > 52 weisen diese vorteilhafte Charakteristik der Erfindung nicht auf, weil die Rohre außerhalb der Lagerung zur Rohrmündung hin mehrfach abgesetzt sind und keine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit und Massenträgheit erfolgt ist und die Lagerung nicht eine Stützweite von 7, 7 D aufweist.Known pipes with a ratio L / D> 52 do not have this advantageous characteristic of the invention because the pipes are offset several times outside the bearing towards the pipe mouth and there has been no significant increase in the rigidity and mass inertia and the bearing does not have a span of 7. 7 D has.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die-beigefügte Zeichnung näher erläutert werden, die eine schematische Seitenansicht des Waffenrohres darstellt.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which shows a schematic side view of the gun barrel.
Das Waffenrohr 1 mit der Seelenrohrlänge L und dem Kaliberdurchmesser D weist ein Verhältnis L/D > 52 und eine Stützweite a der Rohrlager 9 und 11 von < 7 D auf. Innerhalb der Rohrlagerstützweite a hat der Rohrmantel einen zylindrischen Bereich 10. Ausgehend von dem Ende des Lagers 9 verläuft das Waffenrohr 1 bis zur Rohrmündung 2 ohne Absatz kegelstumpfförmig. Die Lagerung 9, 11 des Waffenrohres 1 befindet sich in der nicht dargestellten Wiege (ihre Konstruktion ist nicht erfindungswesentlich). Mit 5 ist der Schwerpunkt des Kanonenrohres und mit 6 der Schwerpunkt der mit dem Rohr während des Schusses rücklaufenden Teile bezeichnet. Die rücklaufenden Teile werden aus dem Rohrvorholer, der Rohrbremse und etwaiger sonstiger Teile, wie beispielsweise der Ladeeinrichtung, als sogenannte rücklaufende Masse gebildet. Der Schwerpunkt 6 der rücklaufenden Masse liegt im kegelstumpfförmigen Bereich des Rohres 1 vor dem Lager 9 und sorgt für eine stabile Anlage des Waffenrohres zwischen den Lagerstellen 9, 11 und dem zylindrischen Rohrbereich 10.The weapon barrel 1 with the core barrel length L and the caliber diameter D has a ratio L / D> 52 and a span a of the
Den Ablauf der Schwingbewegung der beim Abschuß im Rohr angeregten Biegeschwingungen wird im Kurvenverlauf 7 dargestellt, wobei 4 die theoretische Rohrseelenachse und 3 die ungeknickt verlaufende Biegelinie der tatsächlichen Rohrseelenachse, hervorgerufen durch die auf das Rohr statisch einwirkenden Kräfte, aufzeigt, um die sich der Ablauf der Schwingung vollzieht. Nicht dargestellt ist der Abgangsfehlerwinkel, mit dem das Geschoß die Rohrmündung 2 abweichend von der Schußrichtung verläßt.The course of the oscillating movement of the bending vibrations excited during firing is shown in
- 1 Waffenrohr1 gun barrel
- 2 Rohrmündung2 pipe mouth
- 3 Biegelinie3 bending line
- 4 theoretische Rohrseelenachse4 theoretical tube core axis
- 5 Schwerpunkt des Vaffenrohres5 Center of gravity of the gun barrel
- 6 Schwerpunkt der rücklaufenden Masse6 Center of gravity of the returning mass
- 7 Kurvenverlauf7 curve shape
- 8 Anlage8 Appendix
- 9 vorderes Lager9 front bearing
- 10 zylindrischer Bereich10 cylindrical area
- 11 hinteres Lager11 rear bearing
- 12 kegelstumpfförmiger Rohrmantel12 frustoconical tubular casing
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