EP0296309A2 - Wing-stabilized subcalibre projectile - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein unterkalibriges flügelstabilisiertes Geschoß entsprechend den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a sub-caliber wing-stabilized projectile according to the features in the preamble of claim 1.
Bei derartigen bekannten Geschossen ist es zur Leitwerksbefestigung und zum Erreichen einer ausreichenden Abschußfestigkeit üblich, daß der Geschoßkörper konstruktive Maßnahmen aufweist, wie z.B. Stufen, Absätze, Aussparungen, Vorsprünge, Längs-Nuten, Ring-Rillen oder dergleichen wie z.B. Gewindeverzahnungen zum Befestigen einer Ringhülse, auf der die Flügel des Leitwerkes angeordnet sind. Diese immer auf eine Querschnittsbeeinträchtigung des Geschoßkörpers hinauslaufenden Maßnahmen bringen aber wiederum den Nachteil mit sich, daß durch Kerbwirkungen und dadurch auftretende Spitzenspannungen der Heckbereich des Geschoßkörpers durch ungewollt vorgesehene Sollbruchstellen gefährdet ist. So kann einerseits beim Abschuß des Geschosses ein Abreißen des Penetratorheckbereiches auftreten, häufiger jedoch ist ein Abbrechen des Heckbereiches an den gekerbten Stellen beim Zielauftreffen auf ein gepanzertes Ziel durch Überlagerung von durchlaufenden Stoßwellen und dadurch ausgelöste Spannungsspitzen zu verzeichnen.In known bullets of this type, it is customary for the tail assembly to be secured and to achieve sufficient firing resistance that the projectile body has structural measures, such as, for example, Steps, shoulders, recesses, protrusions, longitudinal grooves, ring grooves or the like such as Threaded teeth for attaching an annular sleeve on which the wings of the tail unit are arranged. However, these measures, which always result in a cross-sectional impairment of the projectile body, have the disadvantage that the rear region of the projectile body is endangered by undesired intended breaking points due to notch effects and the resulting peak voltages. On the one hand, when the projectile is fired, the rear part of the penetrator can tear off, but more frequently, the rear area can be broken off at the notched points when it hits a armored target by superimposing continuous shock waves and the resulting voltage peaks.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Geschoß der eingangs genannten Gattung anzugeben, das bei einfacher und kostengünstiger Herstellung des Leitwerkes und dessen Befestigungsmöglichkeit ohne nachteilige querschnittsbeeinträchtigende Maßnahmen am Geschoßkörper größere Durchschlagsleistungen im Ziel ergibt.It is an object of the invention to provide a projectile of the type mentioned at the outset which, with simple and inexpensive manufacture of the tail unit and its possibility of attachment without disadvantageous measures affecting the cross-section of the projectile body, results in greater penetration rates in the target.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 enthaltenen technischen Lehre gelöst.This object is achieved with the technical teaching contained in the characterizing features of claim 1.
Mit der erfindungsmäßigen Leitwerksbefestigung können vorteilhafterweise auch sehr dünne Flügel, insbesondere bei kleinen Penetratoren mit einem Penetratordurchmesser von z.B. 10 mm sicher am Geschoßkörper befestigt werden. Dies ist für Flügelstärken bis etwa 0,25 mm ohne weiteres möglich, da der Befestigungs-Flanschstreifen und das jeweilige Flügelelement einstückig aus einem Material bestehen. Um eine bessere Steifigkeit bzw. eine bessere Abstützung nach beiden Seiten zu erreichen, sind die Flanschstreifen zweckmäßigerweise mit wenigstens einem Einschnitt versehen und nach beiden Seiten des Flügelelementes abgeknickt bzw. um den Penetrator herumgelegt. Da für die Befestigung der Flügelelemente keine Kerbwirkung verursachenden konstruktiven Formänderungsmaßnahmen im Heckbereich des Penetrators erforderlich sind, ergeben sich für Penetratoren bzw. Wuchtgeschosse, deren Leitwerkselemente sehr dünn mit geringem Totlastanteil, aber dennoch sehr stabil ausgebildet bzw. befestigt sind, höhere Durchschlagsleistungen im Ziel; hierbei ist an Panzerfahrzeuge mit Sonderpanzerungen gedacht, die heutzutage vornehmlich aus mehreren Schottpanzerungen aus unterschiedlichen harten Materialien bestehen.With the stabilizer attachment according to the invention, even very thin wings can advantageously be used, in particular in the case of small penetrators with a penetrator diameter of e.g. 10 mm can be securely attached to the projectile body. This is easily possible for sash thicknesses of up to approximately 0.25 mm, since the fastening flange strip and the respective sash element are made in one piece from one material. In order to achieve better rigidity or better support on both sides, the flange strips are expediently provided with at least one incision and bent on both sides of the wing element or placed around the penetrator. Since no structural changes in the rear area of the penetrator that cause a notch effect are required for the fastening of the wing elements, penetrators or balancing projectiles whose tail elements are very thin with a low dead load component, but are nevertheless very stably designed or fastened, result in higher penetration rates at the target; armored vehicles with special armor, which today mainly consist of several bulkhead armor made of different hard materials.
Aufgrund der vorteilhaft großen Kontaktfläche zwischen Flanschstreifen eines Flügelelementes und der Umfangsfläche des Penetrators sind die erfindungsgemäßen Flügelelemente nicht nur zum Anlöten, sondern auch zum Ankleben geeignet.Due to the advantageously large contact area between the flange strip of a wing element and the peripheral surface of the penetrator, the wing elements according to the invention are not only suitable for soldering but also for gluing.
Um einen symmetrischen wie auch durchgehenden Befestigungsbereich auf dem gesamten Umfang des Penetrators zu erhalten, sind die Flanschstreifen zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der Flügelanzahl so breit bemessen, daß sie bündig an das benachbarte Flügelelement bzw. den benachbarten Flanschstreifen anstoßen.In order to obtain a symmetrical and continuous fastening area on the entire circumference of the penetrator, the flange strips are expedient depending on the number of wings dimensioned so wide that they abut the adjacent wing element or the adjacent flange strips.
Unter weiterer Fertigungsvereinfachung un Senkung der Herstellkosten ist die Breite des Flanschstreifens zweckmäßigerweise der Flügelanzahl entsprechend breit angepaßt, und der Flanschstreifen bildet ein Mittelstück zwischen zwei benachbarten Flügelelementen, so daß eine zusammenhängende einstückinge Flügeleinheit aus zwei Flügelelementen und einem flanschstreifen entsteht. Die Flügelelemente bestehen vorzugsweise aus einem hochwarmfesten Stahlblech, das durch einen Stanzvorgang aus dem entsprechenden flachen Ausgangsmaterial ausgestanzt und in einem weiteren Stanz- oder Preßvorgang bereits fertig endgeformt wird, wobei der Flanschstreifen eines Flügelelementes bzw. das Mittelstück zwischen zwei Flügelelementen in Abhängigkeit des Durchmessers des dazugehörigen Geschoßkörpers im Querschnitt betrachtet kreisbogenförmig geformt wird.With further manufacturing simplification and lowering the manufacturing costs, the width of the flange strip is expediently adapted to the number of wings correspondingly wide, and the flange strip forms a middle piece between two adjacent wing elements, so that a coherent one-piece wing unit consisting of two wing elements and one flange strip is formed. The wing elements preferably consist of a heat-resistant steel sheet which is punched out of the corresponding flat starting material by a punching process and is already finished in a further punching or pressing process, the flange strip of a wing element or the middle piece between two wing elements depending on the diameter of the associated one Projectile body viewed in cross section is formed into a circular arc.
Aber nicht nur Stahlblech, sondern nach hochfeste Aluminiumlegierungen mit hitzebeständigem Überzug (Hardcoat) oder Glasfaser- und/oder kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe (GFK, CFK) als Flachmaterial sind als Flügelelement-Werkstoff denkbar.But not only sheet steel, but also high-strength aluminum alloys with a heat-resistant coating (hard coat) or glass fiber and / or carbon fiber reinforced plastics (GFK, CFK) as flat material are conceivable as wing element material.
Weitere Ausbildungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von verschiedenen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Geschoßkörper gemäß der Erfindung im Befestigungsbereich eines Leitwerkes entsprechend der Linie I-I in Fig. 3,
- Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einstückigen Flügeleinheiten in Querschnittsdarstellung,
- Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,
- Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel und
- Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel, ebenfalls in Seitenansicht.
- 1 shows a cross section through a projectile body according to the invention in the fastening area of an empennage according to line II in FIG. 3,
- 2 shows another embodiment with one-piece wing units in cross-sectional representation,
- 3 shows another embodiment in side view,
- Fig. 4 shows a third embodiment and
- Fig. 5 shows a fourth embodiment, also in side view.
In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Geschoßkörper bezeichnet, bei dem im Befestigungsbereich des Leitwerkes vier Flügelelemente 12 vorgesehen sind. Jedes Flügelelement 12 weist einen Flanschstreifen 14 auf, der seitlich abgeknickt und der zylindrischen Umfangsfläche des Geschoßkörpers 10 entsprechend angepaßt gebogen ist. Wenn das Flügelelement als dünnes Stahlteil ausgebildet ist, eignet sich eine Lötung als Verbindung mit dem Geschoßkörper; wenn das Flügelelement aus faserverstärktem Kunststoff besteht, ist ein Ankleben zu bevorzugen. In Abhängigkeit vom Penetratordurchmesser und der Flügelanzahl ist der Flanschstreifen 14 so breit bemessen, daß er bündig an das benachbarte Flügelelement bzw. den benachbarten Flanschstreifen anstößt; dies ergibt einen im Querschnitt betrachtet über den gesamten Umfang des Penetrators geschlossenen Befestigungsbereich mit niedrigem cW-Beiwert bzw. guten Flugeigenschaften des Geschoßkörpers.In Fig. 1,
Dieser geschossene Umfangsbereich kann dadurch erreicht werden, daß die Flanschstreifen 14 der Flügelelemente 12 in ihrer gesamten Länge zu einer Seite (nach rechts oder links) abgebogen sind, wie es aus Fig. 1 verständlich wird, oder dadurch, daß jeder Flanschstreifen der Flügelelemente 12.1; 12.2; 12.3 mit einem Einschnitt 15 versehen ist und jeweils der eine Flanschstreifenteil 14.11; 14.31 in Umfangsrichtung des Geschoßkörpers 10 nach rechts und der andere Flanschstreifen 14.12; 14.22 nach links abgebogen ist, wie es aus Fig. 3 deutlich wird.This closed circumferential area can be achieved in that the
Eine weitere diesbezügliche Ausführungsform zeigt Fig.4, wobei der Flanschstreifen eines jeden Flügelelementes 12.9 zwei Einschnitte 45, 47 aufweist und das erste Flanschstreifenteil 14.41 nach links, das zweite Flanschstreifenteil 14.42 nach rechts und das dritte Flanschstreifenteil 14.43 wieder nach links um den Penetratorkörper herumgebogen ist. Weiterhin ist ersichtlich, daß die rückseitigen Flügelenden 49 bündig mit dem hinteren Ende 10.4 des Geschoßkörpers 10 abschließen.Another embodiment in this respect is shown in FIG. 4, the flange strip of each wing element 12.9 having two
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Geschoßkörper 10 im Befestigungsbereich der Flügelelemente vorteilhafterweise ungekerbt ausgebildet und weist hier den gleichen Außendurchmesser wie im mittleren Geschoßkörperbereich auf.In the exemplary embodiments described above, the
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung zeigt Fig. 5, nach welcher der Geschoßkörper 10 im gesamten Befestigungsbereich 50 des Leitwerkes nach hinten konisch verjüngt ausgebildet ist, wobei die Abweichung vom längsaxialen Verlauf der Umfangsfläche zwischen 3 ° bis 6° beträgt; die Flanschstreifen sind entsprechend angepaßt zugeschnitten. Hierdurch wird eine Verbesserung der Luftströmungsverhältnisse beim Flug des Geschosses und ein leichteres Ablösen des Leitwerkes bei Zielaufprall des Geschoßkörpers erzielt. Um die Anströmwiderstände der Flügelelemente und der Flanschstreifen möglichst gering zu halten, sind diese in ihren Kantenbereichen angeschrägt ausgebildet. Zur Verbesserung der Flugstabilität ist der Geschoßkörper 10 derart ausgebildet, daß die rückseitigen Flügelenden 59 um etwa eine Länge des Geschoßkörperdurchmessers nach hinten über das hintere Ende 10.5 des Geschoßkörpers 10 überstehen.A further advantageous embodiment of the invention is shown in FIG. 5, according to which the
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei bilden zwei benachbarte Flügelelemente 12.5 und 12.7 mit den als gemeinsames Mittelstück ausgebildeten Flanschstreifen 14.5 eine zusammenhängende einstückige Flügeleinheit. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist vier Flügeleinheiten mit insgesamt acht Flügelelementen auf. Ebenso vorteilhaft lassen sich Leitwerke, bestehend aus zwei, drei, fünf oder sechs Flügeleinheiten aus zwei über das Mittelstück zusammenhängenden Flügelelementen erstellen.Another advantageous embodiment is shown in FIG. 2. Here, two adjacent wing elements 12.5 and 12.7 form a coherent, one-piece wing unit with the flange strips 14.5 formed as a common central piece. The exemplary embodiment shown has four wing units with a total of eight wing elements. Tail units consisting of two, three, five or six wing units can also be created with advantage from two wing elements connected via the center piece.
Hierbei besteht gleichfalls die Möglichkeit, den Befestigungsbereich des entsprechenden Leitwerkes im Querschnitt betrachtet - zum besseren Verständnis ist diese Ausführungsform in Fig. 2 nicht auch noch eingezeichnet worden - über den gesamten Umfang des Geschoßkörpers 10 durchgehend auszubilden, indem z.B. das Mittelstück 14.5 in längsaxialer Richtung von vorne oder/und von hinten zur Hälfte bzw. über je ein Drittel der Länge des Mittelstückes genau in der Mitte zwischen den beiden Flügelelementen mit einem bzw. zwei Einschnitten versehen wird. Bei einem Einschnitt werden die beiden Mittelstückteile dann jeweils nach außen, d.h. von dem verbleibenden Mittelstück weggebogen und am Geschoßkörper verlötet bzw. verklebt. Die abgebogenen Enden der beiden Mittelstückteile berühren dann die jeweiligen entsprechenden Mittelstückteile der jeweils benachbarten Flügeleinheiten, und es ergibt sich der bevorzugte Befestigungsbereich über die gesamte Umfangsfläche des Geschoßkörpers mit verbesserter Abstützung bzw. Steifigkeit der einzelnen Flügelelemente.Here there is also the possibility of considering the fastening area of the corresponding tail unit in cross section - for a better understanding this embodiment has not been shown in FIG. 2 - to form continuously over the entire circumference of the
Bei zwei Einschnitten in das Mittelstück (von vorne und von hinten) verbleibt das mittlere Drittel des Mittlestückes zwischen den beiden Flügelelementen, während die Hälten des vorderen und hinteren Drittels des Mittelstückes nach außen abgebogen werden und an entsprechende Mittelstückteile der benachbarten Flügeleinheiten bündig anstoßen.With two cuts in the center piece (from the front and from the rear), the middle third of the middle piece remains between the two wing elements, while the halves of the front and rear third of the middle piece are bent outwards and abut flush with corresponding middle piece parts of the adjacent wing units.
Um den cw-Beiwert bzw. Luftwiderstand möglichst niedrig zu halten, sind wenigstens die vorderen Kanten der Flügelelemente und der Flanschstreifen bzw. der Mittelstücke strömungsgünstig abgeschrägt. Zur Erzeugung einer stabilisierenden Rotation des Geschoßkörpers um seine Längsachse beim Flug können die Vorderkanten wie auch die hinteren Kanten der einzelnen Flügelelemente einseitig schräg (alle nach rechts oder nach links; hinten entsprechend entgegengesetzt, d.h. rautenförmig in Draufsicht) ausgebildet sein.In order to keep the c w coefficient or air resistance as low as possible, at least the front edges of the wing elements and the flange strips or the center pieces are beveled in a streamlined manner. To produce a stabilizing rotation of the projectile body about its longitudinal axis during flight, the front edges as well as the rear edges of the individual wing elements can be inclined on one side (all to the right or to the left; opposite in the opposite direction, ie diamond-shaped in plan view).
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Methode der Leitwerksflügel-Befestigung wird waffenseitig eine hohe Abschußfestigkeit erreicht; im Ziel ergeben sich endballistische Vorteile dadurch, daß bei Aufschlag des Penetrators auf die erste Panzerplatte das Leitwerk ohne Bruchgefahr für das Penetratorheck unter Energieaufzehrung der an sich gefährlichen Stoßwellen abplatzt und eine hohe uneingeschränkte Durchschlagsleistung des Wuchtgeschosses beim Durchdringen der weiteren Panzerplatten ermöglicht.With the method proposed according to the invention of the stabilizer wing attachment, a high shot resistance is achieved on the weapon side; In the goal there are endballistic advantages in that when the penetrator hits the first armor plate, the tail unit flakes off without risk of breakage for the rear of the penetrator and the energy consumption of the shock waves, which are dangerous per se, and enables a high unrestricted penetration performance of the balancing bullet when penetrating the further armor plates.
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