EP0069836A2

EP0069836A2 - Geschoss

Info

Publication number: EP0069836A2
Application number: EP82103763A
Authority: EP
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Böder; Ulrich Dr. Ing. Dipl.-Phys. Theis; Karl Wilhelm Dipl.-Phys. Bethmann
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1981-05-16
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1983-01-19
Also published as: IL65750A; EP0069836A3; DE3119646A1

Abstract

Bei dem Geschoß sind zum Verringern des Totlastanteils, vorzugsweise periphere, Teile, beispielsweise ein spitzenseitiger Abstandshalter 24 als Träger für einen Zünder 26 und/oder ein Leitwerksträger 28, aus einem Verbundwerkstoff gefertigt, welcher von einer Matrix zusammengehaltene Hohlkugeln aus Glas und/oder Quarz aufweist, deren Hüllenwerkstoff jeweils eine individuelle Phase bildet. Zum Unterstützen der Hohlladungs- und Sprengwirkung können die Hohlkugeln eine Wirkstofffüllung enthalten, weiche beim Bruch der Kugelhüllen freigesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoß nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei welchem häufig ein hoher Totlastanteil einer Leistungssteigerung enge Grenzen setzt.
Der Erfindung liegt zum Steigern der Leistung die Aufgabe zugrunde, bei einem Geschoß der vorgenannten Art den Totlastanteil zu verringern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung.
Der im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 erwähnte Werkstoff ist bekannt aus der DE-PS 14 28 679, welche ein Hartkerngeschoß zur Bekämpfung von Panzerzielen betrifft. Er bildet hierbei dämpfende Zwischenschichten geringer Schallhärte und verringert dabei nachteiligerweise eine durchschnittliche zielwirksame Dichte des betreffenden Fluggeschosses.
Vorteilhafterweise ist nach den Lehren in den Kennzeichen der Ansprüche 2 bis 3 eine erhebliche Verringerung des Totlastanteils und damit Steigerung der Leistung erzielbar.
Nach der.Lehre im Kennzeichen des Anspruchs 4 verbindet sich mit der Verringerung des Totlastanteils vorteilhafterweise eine verbesserte Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung.
Ferner sei auf die Vorteile verwiesen, die sich aus den Lehren nach den Kennzeichen der Ansprüche 5 und 6 ergeben. So läßt sich bei einem flügelstabilisierten Vollkalibergeschoß ein sehr langer und leichter Leitwerksträger gestalten. Dies führt vorteilhafterweise zu einem günstigeren Stabilisierungskippmoment. Bei einem spitzenseitigen Abstandshalter für ein flügelstabilisiertes Vollkalibergeschoß erweist sich zudem als vorteilhaft, daß der nach der Erfindung vorgesehene Werkstoff einen Hohlladungsstachel weniger stört als der bislang übliche Werkstoff, beispielsweise Stahl.
Schließlich erweisen sich die Lehren in den Kennzeichen der Ansprüche 7 bis 9 in mehrfacher Weise als vorteilhaft:
Üblicherweise enthält ein Nutzlastgeschoß, beispielsweise zum Erzeugen von Nebel o.dgl. am Zielort, in einer Geschoßhülle eine vorgegebene Anzahl von Behältern. Ein sich hieraus ergebender Totlastanteil wird durch die Erfindung drastisch verringert: Es ist nach der Erfindung möglich, selbst den Geschoßhüllenwerkstoff an sich bereits als Behälter auszubilden; jeder durch eine Hohlkugel gebildete Behälter ist dabei selbst Teil der tragenden Struktur des Geschoßhüllenwerkstoffs. Des weiteren läßt sich nach den vorgenannten Lehren ein besonders schwerwiegendes Problem lösen:
Manche Wirkstoffe erweisen sich, insbesöndere bei langer Lagerzeit, als aggressiv gegenüber einem jeweiligen Behälterwerkstoff, so daß sie zu einer umweltbelastenden Gefahr werden können. Sie lassen sich nun vorteilhafterweise nicht nur in zahlreichen kleinen Behältern, nämlich den Hohlkugeln, sondern zudem in letzteren auch noch nach Komponenten getrennt lagern. Soweit die einzelnen Komponenten an sich nicht aggressiv sind, ergibt sich neben den bereits augenfälligen Vorteilen eine allgemein wesentlich verbesserte Lagerfähigkeit.
Die Lehre im Kennzeichen des Patentanspruchs 10 endlich ist auf ein gefahrloses Beseitigen des betreffenden Trägergeschosses gerichtet. Nach Entfernen der Matrix, beispielsweise durch Auflösen, liegen die kugelförmigen Behälter mit unterschiedlichen Eigenschaften (beispielweise Durchmesser, Dichte etc) zur Reselektion nach unterschiedlichen Verfahren vor. Hier seien beispielsweise genannt: Sieben, Stromklassieren, Windsichten, Flotieren, Zentrifugieren und Magnetscheiden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.
Es zeigt, jeweils im längsaxialen Schnitt,

Figur 1 ein flügelstabilisiertes Unterkalibergeschoß mit Treibkäfig,
Figur 2 ein drallstabilisiertes Unterkal'ibergeschoß mit Führungshaube und Treibboden,
Figur 3 ein flügelstabilisiertes Vollkalibergeschbß mit einem spitzenseitigen Abstandshalter für einen Zünder und einem Träger für ein Stabilisierungsleitwerk und
Figur 4 einen Lenkflugkörper mit einem Suchkopf.

Ein flügelstabilisiertes Unterkalibergeschoß 10 nach Figur 1 weist einen aus mehreren, nicht näher bezeichneten Segmenten bestehenden Treibkäfig 12 auf. Die Segmente sind im wesentlichen aus einem Verbundwerkstoff gefertigt, welcher von einer Matrix zusammengehaltene Hohlkugeln aus Glas und/oder Quarz aufweist, deren Hüllenwerkstoff jeweils eine individuelle Phase bildet. Infolge der außerordentlich geringen Dichte des betreffenden Verbundwerkstoffs ergibt sich ein sehr niedriger Totlastanteil der dargestellten Geschoßanordnung. In einem Bereich 11 sind Mittel zum gegenseitigen Formschluß zwischen dem Geschoß 10 und dem Treibkäfig 12 angeordnet. Der Formschluß ist während des Geschoßdurchlaufs im Rohr gegeben. Nach dem Verlassen des Rohres lösen sich die Segmente vom Geschoß 10 und fallen zu Boden. Dabei erweist sich die geringe Dichte des verwendeten Verbundwerkstoffs neben einer Leistungssteigerung des Geschosses 10 zusätzlich als vorteilhaft: Die Segmente haben eine nur sehr kleine Reichweite und hierdurch wird eine Gefährdung eigener Truppen in der Nähe der Feuerstellung weitestgehend ausgeschlossen. Neben der Gewichtseinsparung ist ein weiterer Vorteil durch den weitgehenden Ersatz eines üblicherweise metallischen Werkstoffs durch den Verbundwerkstoff in geringeren Kosten für Werkstoff und Fertigung und in einer Einsparung höherwertigen Werkstoffs und einer Schonung dessen Vorkommensgegeben.
Bei einem drallstabilisierten Geschoß I4 nach Figur 2 sind vorteilhafterweise sowohl eine Führungshaube 16 wie auch ein Treibboden 18 vollständig bzw. weitestgehend aus dem Verbundwerkstoff gefertigt. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben.
Ein Lenkflugkörper 32 nach Figur 3 weist einen Suchkopf 34 mit einer spitzenseitigen Verkleidung 36 auf. Letztere ist aus dem Glashohlkugeln aufweisenden Verbundwerkstoff gefertigt, welcher vorteilhafterweise nicht nur eine geringe Dichte zum Vermindern des Totlastanteils und einer Steigerung der Leistung aufweist, sondern sich auch durch eine hohe Durchlässigkeit für elektromagnetische Strahlung auszeichnet.
Ein flügelstabilisiertes Vollkalibergeschoß 22 nach Figur 4 weist einen spitzenseitigen Abstandshalter 24 für einen Zünder 26 und einen Leitwerksträger 28 für ein Stabilisierungsleitwerk 30 auf. Infolge der sehr geringen Dichte des bereits vorbeschriebenen Verbundwerkstoffs läßt sich der Leitwerksträger 28 zum Erzielen eines günstigen Stabilisierungskippmoments und unter gleichzeitiger Verringerung des Totlastanteils sehr lang ausbilden. Eine Fertigung des spitzenseitigen Abstandshalters 24 ergibt neben der Verringerung des Totlastanteils den weiteren Vorteil, daß ein aus einer Hohlladungseinlage 25 gebildeter Stachel durch den Verbundwerkstoff erheblich weniger gestört wird als durch metallischen Werkstoff bei bisher üblichen Ausführungen.
Bei sämtlichen Geschossen mit Teilen aus dem Verbundwerkstoff, welche sich nicht unmittelbar nach Verlassen des Rohres von einem Fluggeschoß trennen, können die Hohlkugeln des Verbundwerkstoffes als Wirkstoffbehälter ausgebildet sein. Der Wirkstoff wird freigesetzt, wenn die Kugelhülle durch Aufschlag oder die Detonationswirkung einer Spreng- oder Zerlegerladung zerbricht. Derart kann ein Geschoß nach Fig.3 auf vorteilhafte Weise neben Hohlladungs- und Sprengwirkung weiteren Zweckbestimmungen dienen. So kann der Wirkstoff entweder für die Zielmarkierung (beispielsweise Farbrauch) oder zur Unterstützung der vorgenannten Wirkungen, beispielsweise durch zusätzliche Brand-, Blend- oder Reizwirkung verwendet werden, wobei im letztgenannten Beispiel mit HCI gefüllte Kugeln neben Kugeln vorliegen, die mit Ti Cl₄ gefüllt sind.
Ein Geschoß nach der Erfindung kann unter Verwendung des Verbundwerkstoffs auch vorwiegend oder ausschließlich als Nutzlastträger ausgebildet sein. Als Nutzlasten können Güter zur Versorgung (beispielsweise Lebensmittel, Medikamente und erforderliche Hilfsmittel) oder zur Rettung (beispielsweise Schwimmwesten, metallbeschichtete Folien und Signalmittel) in Frage kommen.
Vorteilhafterweise wird der Verbundwerkstoff für Teile verwendet, welche vorwiegend Druckbelastungen standzuhalten haben. Treten andere Belastungsarten, beispielsweise Zug, hinzu, so kann der Verbundwerkstoff in betreffenden Bereichen Faserarmierungen aufweisen. Bei einem Geschoß nach Fig. 1 können im Bereich lltreibkäfigseitige Formschlußmittel zum Aufnehmen der hohen Scherkräfte quer zur Geschoßlängsachse verlaufende Armierungen enthalten oder ganz aus metallischem Werkstoff gefertigt sein, welcher außenseitig von dem Verbundwerkstoff umschlossen ist.
Als Matrixwerkstoff kommen beispielsweise Duroplaste (z.B. Epoxidharze) oder Thermoplaste (z. B. Polyaethylen) in Betracht, wobei zum Erzielen einer besonders geringen Dichte des Verbundwerkstoffs die Zwickelräume zwischen aneinanderstoßenden Hohlkugeln weitestgehend hohl bleiben können.

Claims

1. Geschoß mit vorgebbarer Gestaltung und Zweckbestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verringern seines Totlastanteils, vorzugsweise periphere, Teile aus einem Verbundwerkstoff gefertigt sind, welcher von einer Matrix zusammengehaltene Hohlkugeln aus Glas und/oder Quarz aufweist, deren Hüllenwerkstoff jeweils eine individuelle Phase bildet.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Teil als Treibkäfig (12) für ein flügelstabilisiertes Unterkalibergeschoß (10) ausgebildet ist.

3. Geschoß nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Teil als Führungshaube (16) oder/und als Treibboden (18) für ein drallstabilisiertes Unterkalibergeschoß (14) ausgebildet ist.

4. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Teil als Verkleidung (36) für einen Suchkopf (34) eines lenkbaren Projektils (32) ausgebildet ist.

5. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Teil als Leitwerksträger (28) für ein flügelstabilisiertes Vollkalibergeschoß (22) ausgebildet ist.

6. Geschoß nach Anspruch oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das periphere Teil als spitzenseitige Abstandshalter (24) zur Aufnahme eines Zünders (26) für ein flügelstabilisiertes Vollkalibergeschoß (22) ausgebildet ist.

7. Geschoß nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkugeln eine vorgebbare Wirkstoffüllung enthalten, welche beim Bruch der Kugelhülle frei^ge-setzt wird.

8. Geschoß nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch unterschiedliche Wirkstoffüllungen.

9. Geschoß nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Reaktionsfähigkeit der Wirkstoffüllungen miteinander.

10. Geschoß nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hohlkugeln, je nach ihrer Füllung; in ihren mit der Umgebung zur Wechselwirkung geeigneten Eigenschaften zum Zwecke der Trennung voneinander unterscheiden.