EP1240474B1 - Geschoss und verfahren zur fertigung eines geschosses - Google Patents

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EP1240474B1
EP1240474B1 EP00979324A EP00979324A EP1240474B1 EP 1240474 B1 EP1240474 B1 EP 1240474B1 EP 00979324 A EP00979324 A EP 00979324A EP 00979324 A EP00979324 A EP 00979324A EP 1240474 B1 EP1240474 B1 EP 1240474B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
projectile
guide
projectile body
guide means
protrusions
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP00979324A
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English (en)
French (fr)
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EP1240474A1 (de
Inventor
Matthias Schupfer
Kurt Steinhoff
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RUAG Components AG
Original Assignee
RUAG Components AG
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/02—Driving bands; Rotating bands

Definitions

  • the invention relates to a projectile according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to claim 13.
  • Known projectiles usually have one on the outer surface of the bullet body fastened guide means made of copper on. There are also floors with several at a defined distance mutually arranged guide means known. These guide means are in the form of ring-shaped elevations educated. When shooting a projectile body designed in this way in a gun barrel, the inner surface of which has several spirally circumferential grooves the elevations are pressed in and shaped, creating the projectile undergoes a rotation, resulting in its stabilization serves on its trajectory. At the same time, the guide means works to seal against the on the rear side of the floor hot powder gases and as friction-reducing Intermediate layer between the floor and Gun barrel.
  • a sleeve-shaped, guideband that can be ejected from the projectile Fiber material, preferably asbestos with thermal hardenable synthetic resin is soaked.
  • a filler such as PTFE is added to the fiber material in density, which should also serve as a lubricant and / or shattering guide bands are for Precision weapons are not suitable because they have undefined initial conditions create and also limited in their strength so they're not modern weapon systems suffice.
  • the sleeve-shaped guide band is also about fasteners like screws etc. connected to the projectile and at least partially experiences one after the shot Disassembly, causing mechanical damage as well a risk from asbestos dust.
  • the invention is intended to overcome the disadvantages of the prior art and design a projectile so that when it is fired an entry of copper into the gun barrel and / or other materials in the area largely avoids. Furthermore, the invention is based on the problem a method of manufacturing a projectile like this to further develop the entry of copper into avoid the gun barrel when firing the projectile leaves.
  • the first problem is caused by the features of the claim 1 solved.
  • the helix angle specified in the patent claim corresponds to that in the inner pipe wall, i.e. the twist angle the trains of the gun barrel from which the projectile was shot becomes.
  • the guiding means can be omitted by this design manufacture a copper-free material.
  • the inventive Bullet thereby reliably prevents it from being fired an entry of copper into the gun barrel. A This prevents embrittlement of the gun barrel.
  • the reduced, necessary for the deformation of the guide means Energy, the resulting lower inguinal forces and Wear also has a favorable effect on the service life of the pipes and allow an increase in range of the floor.
  • the manufacturing method according to the invention is very economical and also suitable for mass production.
  • the guide band can be made according to another advantageous one Training cost-effectively around the projectile body wrap when the guide tape has a smooth section and a section carrying the elevations of the guide means and that the sections abut each other and are glued together.
  • connection of the sections of the guide band is designed according to another advantageous development of the Invention constructively particularly simple if there are fibers of the smooth section over which the elevations of the guide means having section extend.
  • connection of overlapping fiber sections has according to an advantageous development of the invention particularly high strength when the surveys each a plurality of layers arranged one above the other Have fiber sections and when the fiber sections are adjacent Intermeshing elevations.
  • the areas provided for support on the gun barrel the guide means have according to another advantageous Development of the invention a particularly high stability, if the surveys have deposits for reinforcement.
  • the inserts can, for example, consist of short fiber sections consist.
  • the smooth section of the guide tape could, for example be glued to the projectile body.
  • the leader band is particularly reliable in its intended position held when the smooth section of the guide tape is positively attached to the projectile body.
  • the guide band can be like that of the known projectile be ring-shaped.
  • a centering of the guide band on the projectile body is particularly simple, if this one in a recess of the projectile body penetrating centering process.
  • gas-forming filler materials such as metal carbonyls are created during the launch in the gun barrel resulting frictional heat on the guide gases and expansions that cause increased sealing and thus serve to increase the range of the storeys.
  • a combination of guide means made of fiber composite material with those made of copper-free metals results in optimal Sealing and pressure conditions and thermal loads in high-performance guns, especially if that rear, metallic guide means less Has diameter than that arranged in the firing direction made of fiber composite material.
  • metallic guide means less Has diameter than that arranged in the firing direction made of fiber composite material.
  • the second problem namely a manufacturing process to develop a floor so that it can the entry of copper into the gun barrel when fired of the projectile can be avoided according to the invention the features of claim 13.
  • This design allows the use of copper in the area touching the gun barrel when fired of the projectile reliably prevent.
  • the floor is manufactured according to a other advantageous development of the invention particularly inexpensive if the guide tape is initially a strip with a smooth section and an elevation of the guide means having section is formed when the smooth section one or more times around the projectile body is led around and when the one showing the surveys Section is glued to the smooth section. hereby the guide band is simply around the projectile body wound.
  • the intended dimensions of the guide belt can be according to a further advantageous development of the invention with particularly small tolerances if that Guide tape pressed against the projectile body when glued becomes.
  • the pressing of the guide band with the projectile body can, for example, by means of a Guide band pushed ring.
  • the guide tape can be rolled up before winding up its sections attach to the projectile body when the free Riveted to the end of the smooth section on the projectile body becomes.
  • the guide band can be used independently of the projectile body manufacture and then assemble it, if for fastening an annular, one the diameter the outer diameter corresponding to the groove of the projectile body having the guide band of the projectile body initially is cooled until the guide band over the projectile body can be pushed as far as the groove and then afterwards the projectile body is heated with the guide band becomes.
  • Liquid nitrogen in particular can be used for this with which the projectile body moves to minus Can cool at 170 ° C.
  • ring-shaped guide bands can be special Produce economically by initially tubular Initial components are manufactured, which are then laser or Water jet cutting process to the required installation length be tailored.
  • Figure 1 shows a portion of a floor with a projectile body 1 arranged guide means 2 and with one arranged at a distance from the guide means 2 additional guide ring 3.
  • the outer areas of the Guide means 2 are on the shot of the projectile on the inner wall of a gun barrel, not shown on, while the guide ring 3 is only weakly in the spiral shape of the tube engages.
  • the guide means 2 has several protruding from the lateral surface of the projectile body 1 Surveys 4.
  • the surveys 4 are essentially longitudinal to the projectile body 1 and by a swirl angle ( ⁇ ) arranged inclined to its longitudinal axis.
  • the Guide means 2 and the guide ring 3 stabilize the Trajectory of the projectile and generate a predetermined Swirl.
  • the elevations 4 of the guide means 2 are on one ring-shaped, made of a fiber composite material Guide belt 5 arranged.
  • the guide belt 5 has one Centering extension 6, which is positively in a recess 7 of the projectile body 1 is held.
  • the twist angle ( ⁇ ) corresponds to the angle of the trains in the gun barrel, to one to its soul axis (central axis) parallel line.
  • a maximum initial acceleration to achieve this angle corresponds ( ⁇ ) the initial twist in the inner tube wall, for example with a progressive twist.
  • the launch direction is designated A; in the following Figures are the same parts with the same reference numerals Mistake.
  • Figure 2 shows in a greatly enlarged sectional view through the projectile from Figure 1, along the line II - II that the projectile body 1 has a groove 8, which the Guide band 5 holds axially. Furthermore, are shown schematically in FIG Fibers 9 and a binder 10, which the fibers glued together, shown. The fibers 9 are immediate at the outer limits of the guide band 5 arranged. Furthermore, they are tangential and radial Directional fibers 9 at an angle of approximately 45 ° to the longest extension of the guide means 2 arranged.
  • FIG 3 shows an annular and closed design Guide belt 11.
  • the guide belt 11 can, for example shrunk onto the floor shown in Figure 1 become.
  • the projectile body 1 is attached liquid nitrogen cooled down to minus 170 ° C. there the diameter of the projectile body 1 is reduced so far, that the guide band 11 with over the projectile body 1 to the groove 8 shown in Figure 2 are pushed can.
  • the projectile body expands 1 off again. After all, is the leader band 11 axially immovable in the groove 8 of the projectile body 1 held.
  • Figure 4 shows the projectile from Figure 1 in a plan view in the manufacture of a guide band 12.
  • the guide band 12 has a smooth section 13 and one of the elevations 4 having section 14.
  • Sections 13, 14 are from pressed together and / or glued fiber mats manufactured.
  • the free end of the smooth portion 13 becomes, for example by means of a schematically shown in the drawing Rivets 15 fixed in the groove 8 of the projectile body 1.
  • Rivets 15 fixed in the groove 8 of the projectile body 1.
  • Figure 5 shows an example of a fiber course of the surveys 4 area of the guide belt 12 Figure 4.
  • Have fiber sections 16, 17 of the guide belt 12 a shape corresponding to the surveys 4 and are on the the elevations 4 facing away from the shape of the bottom region the groove 8 of the projectile body shown in Figure 4 1 smooth design. Adjacent fiber sections 16, 17 overlap each other.
  • FIG. 6 shows the fiber course of the surveys 4 Area of the guide belt 12 from Figure 4 in a another embodiment.
  • This embodiment differs differs from that of Figure 5 mainly in that each other bordering fiber sections 18, 19 intermesh like a comb.
  • the elevations have 4 areas forming them of the guide belt 12 deposits 20 for reinforcement on.
  • the inserts 20 can of course be like the fiber sections 18, 19 also from pressed together and / or glued fiber mats.
  • the guide ring 3 can be used for shorter storeys be omitted or also in the form of a Fiber composite material made analogously to the guide means 2 his.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
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Abstract

Bei einem Geschoss ist ein auf einem Geschosskörper (1) angeordnetes Führungsband (5) aus einem kupferfreien Faser-verbundmaterial gefertigt. Das Führungsband (5) ist auf den Geschosskörper (1) aufgeschrumpft oder aufgeklebt; es weist Erhebungen (4) auf, die dem Drallwinkel (α)der Züge eines Geschossrohres angepasst sind und dient als Dichtung für die beaufschlagten Treibgase. Hierdurch wird beim Abschuss des Geschosses ein Eintrag von Kupfer in das Geschützrohr und dessen Umgebung vermieden. Das Führungsband (5) lässt sich kostengünstig in Prepreg-Technologie herstellen und auf stark gekühlte Geschosskörper leicht aufschrumpfen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Fertigung nach Anspruch 13.
Bekannte Geschosse weisen meist ein auf der Mantelfläche des Geschosskörpers befestigtes Führungsmittel aus Kupfer auf. Es sind auch Geschosse mit mehreren in definiertem Abstand zueinander angeordneten Führungsmitteln bekannt. Diese Führungsmittel sind in Form von ringförmigen Erhebungen ausgebildet. Beim Abschuss eines derart gestalteten Geschosskörpers in einem Geschützrohr, dessen innere Oberfläche mehrere spiralförmig umlaufende Nuten aufweist, werden die Erhebungen eingepresst und geformt, wodurch das Geschoss eine Rotation erfährt, was zu dessen Stabilisierung auf seiner Flugbahn dient. Gleichzeitig wirkt das Führungsmittel zur Abdichtung gegen die an der Heckseite des Geschosses beaufschlagenden heissen Pulvergase und als reibungsmindernde Zwischenschicht zwischen Geschosskörper und Geschützrohr.
Zur Herstellung dieser bekannten Führungsmittel wird eine umlaufende Nut in den Geschosskörper eingedreht, in welche ein Ring eingeschrumpft, eingepresst und/oder schweisstechnisch verankert wird. Nachteilig bei diesen Geschossen ist, dass diese beim Abschuss Kupfer in das Geschützrohr eintragen können. Dies führt schliesslich zu einer Versprödung des Geschützrohrs und resultiert in einer Herabsetzung seiner mechanischen Festigkeit. Nach einer von verschiedensten Initialbedingungen abhängigen Anzahl von Abschüssen ist das Geschützrohr unbrauchbar. Die beim Abschuss der Geschosse resultierende Abgabe von Kupfer in die Systemumgebung ist ebenfalls bedenklich, insbesondere bei Munition die für Übungszwecke vorgesehen ist. Zudem führen die hohen Gasdrucke moderner Waffensysteme zu dynamischen Belastungen, denen bisher eingesetzte Kupferringe oft nicht standhalten.
Aus der US -A- 4 366 015 ist ein rotationssymmetrisches, gleichförmiges Führungsband bekannt, welches an Stelle von Kupfer aus Schichten basierend auf nur wenig dehnbarem Gewebe und nicht vulkanisiertem oder thermoplastischem Gummi aufgebaut sind. Als Gewebematerial ist sowohl textiles als auch metallisches Gewebe vorgesehen, welche spiralförmig zu einem Ring gewickelt und verklebt wird.- Dieses Führungsband ist zu wenig hitzebeständig um den Anforderungen in heutigen Geschützen zu genügen.
Ein weiteres Führungsband mit vorgeprägten Führungsnuten aus ist in der US -A- 2 699 094 beschrieben. Das Band ist auf das Geschützrohr abgestimmt und erleichtert das Laden des Geschosses. Es sind mehrere Ausführungsformen zur gezielten Abstimmung von Geschoss und Geschützrohr beschrieben; Materialfragen sind nicht behandelt.- Es daher anzunehmen, dass an sich bekannte metallische Werkstoffe wie Stahl und Kupfer zur Herstellung des Führungsbandes vorgesehen sind.
Ebenfalls bekannt (DE -A- 15 78 097) ist ein hülsenförmiges, vom Geschoss abwerfbares Führungsband aus geschichtetem Fasermaterial, vorzugsweise Asbest welcher mit thermisch härtbarem Kunstharz getränkt ist. Zur Erhöhung der Dichte ist dem Fasermaterial ein Füllstoff wie PTFE zugesetzt, welcher gleichzeitig als Schmierstoff dienen soll.-Abwerfbare und/oder zerspringende Führungsbänder sind für Präzisionswaffen nicht geeignet, da sie undefinierte Initialbedingungen schaffen und auch in ihrer Festigkeit beschränkt sind, so dass sie modernen Waffensystemen nicht genügen. Das hülsenförmige Führungsband ist zudem über Befestigungsmittel wie Schrauben etc. mit dem Geschoss verbunden und erfährt nach dem Abschuss eine zumindest teilweise Zerlegung, was zu mechanischen Schäden aber auch zu einer Gefährdung durch Asbeststaub führen kann.
Die Erfindung soll die Nachteile des Stands der Technik beheben und ein Geschoss so gestalten, dass es bei seinem Abschuss einen Eintrag von Kupfer in das Geschützrohr und/oder weiterer Materialien in die Umgebung weitgehend vermeidet. Weiterhin liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Fertigung eines Geschosses so weiterzubilden, dass sich mit ihm der Eintrag von Kupfer in das Geschützrohr beim Abschuss des Geschosses vermeiden lässt.
Das erstgenannte Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der im Patenanspruch genannte Drallwinkel entspricht demjenigen in der Rohrinnenwand, d.h. dem Drallwinkel der Züge des Waffenrohrs, aus dem das Geschoss abgeschossen wird.
Durch diese Gestaltung lassen sich die Führungsmittel aus einem kupferfreien Material fertigen. Dadurch enthält das Geschoss zumindest in dem das Geschützrohr beim Abschuss berührenden Bereich kein Kupfer, so dass ein Lösen von Kupfer in diesem Bereich verhindert wird. Das erfindungsgemässe Geschoss verhindert hierdurch bei seinem Abschuss zuverlässig einen Eintrag von Kupfer in das Geschützrohr. Eine Versprödung des Geschützrohrs wird hierdurch vermieden.
Die zur Verformung der Führungsmittel nötige, reduzierte Energie, die resultierenden geringeren Leistenkräfte und Verschleiss wirken sich zusätzlich günstig auf die Standzeit der Rohre aus und erlauben eine Steigerung der Reichweite des Geschosses.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren ist sehr wirtschaftlich und auch für Massenfertigungen geeignet.
Die Führungsmittel haben gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine hohe Stabilität, wenn das Faserverbundmaterial Kohlefasern aufweist.
Zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Führungsmittel trägt es gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung bei, wenn ein die Führungsmittel tragendes Führungsband Matten aus überkreuz gewebten Fasern enthält.
Zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Führungsmittel trägt es gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Fasern in den Matten um 45° zur Längsachse von langgestreckten Erhebungen der Führungsmittel geneigt angeordnet sind. Durch diese Gestaltung lassen sich die äussersten Kanten der Erhebungen vollständig mit Fasern ausfüllen.
Das Führungsband lässt sich gemäss einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kostengünstig um den Geschosskörper wickeln, wenn das Führungsband einen glatten Abschnitt und einen die Erhebungen der Führungsmittel tragenden Abschnitt aufweist und dass die Abschnitte aneinander anliegen und miteinander verklebt sind.
Die Verbindung der Abschnitte des Führungsbandes gestaltet sich gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn sich Fasern des glatten Abschnitts bis über den die Erhebungen der Führungsmittel aufweisenden Abschnitt erstrecken.
Bei der Formgebung des die Führungsmittel aufweisenden Abschnitts des Führungsbandes lassen sich Zugkräfte in den Fasern zwischen einander benachbarter Erhebungen einfach vermeiden, wenn die Erhebungen der Führungsmittel jeweils einzelne, einander überlappenden Faserabschnitte aufweisen. Hierdurch lässt sich einfach sicherstellen, dass die Kanten der Führungsmittel mit Fasern ausgefüllt sind.
Die Verbindung einander überlappender Faserabschnitte weist gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Festigkeit auf, wenn die Erhebungen jeweils eine Mehrzahl von schichtweise übereinander angeordneten Faserabschnitten aufweisen und wenn die Faserabschnitte benachbarter Erhebungen kammartig ineinandergreifen.
Die zur Abstützung an dem Geschützrohr vorgesehenen Bereiche der Führungsmittel haben gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Stabilität, wenn die Erhebungen Einlagen zur Verstärkung aufweisen. Die Einlagen können beispielsweise aus kurzen Faserabschnitten bestehen.
Der glatte Abschnitt des Führungsbandes könnte beispielsweise an dem Geschosskörper festgeklebt sein. Das Führungsband ist besonders zuverlässig in seiner vorgesehenen Lage gehalten, wenn der glatte Abschnitt des Führungsbandes formschlüssig an dem Geschosskörper befestigt ist.
Das Führungsband kann wie das des bekannten Geschosses ringförmig gestaltet sein. Eine Zentrierung des Führungsbandes auf dem Geschosskörper gestaltet sich besonders einfach, wenn dieses einen in eine Ausnehmung des Geschosskörpers eindringenden Zentrierungsfortsatz hat.
Schubbelastungen des Zentrierungsfortsatzes beim Abschuss des erfindungsgemässen Geschosses lassen sich einfach vermeiden, wenn der Zentrierungsfortsatz in Richtung der Vorderseite des Geschosses weisend angeordnet ist. Hierdurch wird eine Verformung des Führungsbandes in dem Geschützrohr zuverlässig vermieden.
Durch ein Einbringen von PTFE und/oder Gleitmetallen wie Molybdän etc. entweder direkt in das Faserverbundmaterial oder in Form von Einlagen können die Reibungskoeffizienten gegenüber dem vorerwähnten Faserverbundmaterial zusätzlich reduziert werden.
Wenn in die äusseren Bereiche, insbesondere in die Erhebungen gasbildende Zusatzwerkstoffe wie Metallkarbonyle eingebracht werden, entstehen bei der beim Abschuss im Geschützrohr resultierenden Reibungswärme am Führungsmittel Gase und Expansionen, die eine erhöhte Dichtung bewirken und somit der Reichweitensteigerung der Geschosse dienen.
Eine Kombination von Führungsmitteln aus Faserverbundmaterial mit solchen aus kupferfreiem Metallen ergibt optimale Dichtungs- und Druckverhältnisse und thermische Belastungen in Hochleistungsgeschützen, insbesondere dann, wenn das heckseitige, metallische Führungsmittel einen geringeren Durchmesser aufweist als das in Abschussrichtung angeordnete aus Faserverbundmaterial. Zu Erzielung eines optimalen Druckaufbaus am dichtenden Führungsmittel, während des Abschusses, werden vorteilhafterweise die Abstände zwischen den Bändern optimiert.
Das zweitgenannte Problem, nämlich ein Verfahren zur Fertigung eines Geschosses so weiterzubilden, dass sich mit ihm der Eintrag von Kupfer in das Geschützrohr beim Abschuss des Geschosses vermeiden lässt, wird erfindungsgemäss dadurch die Merkmale des Anspruchs 13.
Durch diese Gestaltung lässt sich die Verwendung von Kupfer in dem das Geschützrohr beim Abschuss berührenden Bereich des Geschosses zuverlässig verhindern.
Die Fertigung des Geschosses gestaltet sich gemäss einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig, wenn das Führungsband zunächst als Streifen mit einem glatten Abschnitt und einem Erhebungen der Führungsmittel aufweisenden Abschnitt geformt wird, wenn der glatte Abschnitt ein oder mehrmals um den Geschosskörper herumgeführt wird und wenn der die Erhebungen aufweisende Abschnitt mit dem glatten Abschnitt verklebt wird. Hierdurch wird das Führungsband einfach um den Geschosskörper aufgewickelt.
Vorgesehene Abmessungen des Führungsbandes lassen sich gemäss einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders geringen Toleranzen einhalten, wenn das Führungsband beim Verkleben gegen den Geschosskörper gepresst wird. Das Verpressen des Führungsbandes mit dem Geschosskörper kann beispielsweise, mittels eines über das Führungsband geschobenen Rings erfolgen.
Das Führungsband lässt sich vor dem Aufwickeln seiner Abschnitte an dem Geschosskörper befestigen, wenn das freie Ende des glatten Abschnitts an dem Geschosskörper festgenietet wird.
Das Führungsband lässt sich unabhängig von dem Geschosskörper fertigen und anschliessend an diesem montieren, wenn zur Befestigung eines ringförmigen, einen dem Durchmesser der Nut des Geschosskörpers entsprechenden Aussendurchmesser aufweisenden Führungsbandes der Geschosskörper zunächst soweit gekühlt wird, bis sich das Führungsband über den Geschosskörper bis zu der Nut schieben lässt und wenn anschliessend der Geschosskörper mit dem Führungsband erwärmt wird. Hierfür kann insbesondere flüssiger Stickstoff verwendet werden, mit dem sich der Geschosskörper auf minus 170°C kühlen lässt. Versuche haben gezeigt, dass bei einer Aufwärmzeit von 8 Stunden bis auf Raumtemperatur keine Spannungen zwischen dem Führungsband und dem Geschosskörper entstehen. Das ringförmig gefertigte Führungsband hat sehr günstige Festigkeitseigenschaften und eine hohe Verwindungssteifigkeit. Die mit diesem Verfahren erzeugte Verbindung zwischen Geschosskörper und Führungsband hat eine besonders hohe Festigkeit.
Diese ringförmigen Führungsbänder lassen sich besonders wirtschaftlich dadurch herstellen, dass zunächst rohrförmige Ausgangsbauteile hergestellt werden, die dann mit Laseroder Wasserstrahlschneidverfahren auf die notwendige Einbaulänge zugeschnitten werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen in
Fig. 1
einen Teilbereich eines erfindungsgemässen Geschosses,
Fig. 2
eine stark vergrösserte Schnittdarstellung durch das Geschoss aus Figur 1 entlang der Linie II - II,
Fig. 3
eine Draufsicht auf ein Führungsband für das Geschoss aus Figur 1,
Fig. 4
eine schematische Draufsicht auf das Geschoss aus Figur 1 bei einer Fertigung des Führungsbandes durch Wickeln,
Fig. 5
eine schematische Darstellung eines Faserverlaufs einer weiteren Ausführungsform des Führungsbandes aus Figur 3,
Fig. 6
eine schematische Darstellung eines Faserverlaufs einer weiteren Ausführungsform des Führungsbandes aus Figur 3.
Figur 1 zeigt einen Teilbereich eines Geschosses mit auf einem Geschosskörper 1 angeordneten Führungsmittel 2 und mit einem mit Abstand zum dem Führungsmitteln 2 angeordneten zusätzlichen Führungsring 3. Die äusseren Bereiche der Führungsmittel 2 liegen beim Abschuss des Geschosses an der inneren Wandung eines nicht dargestellten Geschützrohres an, während der Führungsring 3 nur schwach in die Spiralform des Rohres eingreift. Das Führungsmittel 2 weist mehrere, von der Mantelfläche des Geschosskörpers 1 abstehende Erhebungen 4 auf. Die Erhebungen 4 sind im wesentlichen longitudinal zu dem Geschosskörper 1 und um einen Drallwinkel (α) gegenüber seiner Längsachse geneigt angeordnet. Das Führungsmittel 2 und der Führungsring 3 stabilisieren die Flugbahn des Geschosses und erzeugen einen vorbestimmten Drall. Die Erhebungen 4 der Führungsmittel 2 sind auf einem ringförmigen, aus einem Faserverbundmaterial gefertigten Führungsband 5 angeordnet. Das Führungsband 5 hat einen Zentrierungsfortsatz 6, welcher formschlüssig in einer Ausnehmung 7 des Geschosskörpers 1 gehalten ist.
Der Drallwinkel (α) entspricht dem Winkel der Züge im Geschützrohr, zu einer zu seiner Seelenachse (Mittelachse) parallelen Linie. Vorteilhafterweise, um eine maximale Anfangsbeschleunigung zu erzielen, entspricht dieser Winkel (α) dem Anfangsdrall in der Rohrinnenwand, beispielsweise bei einem progressiven Drall.
Die Abschussrichtung ist mit A bezeichnet; in den nachfolgenden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Figur 2 zeigt in einer stark vergrösserten Schnittdarstellung durch das Geschoss aus Figur 1, entlang der Linie II - II, dass der Geschosskörper 1 eine Nut 8 hat, welche das Führungsband 5 axial hält. Weiterhin sind in Figur 2 schematisch Fasern 9 und ein Bindemittel 10, welches die Fasern untereinander verklebt, dargestellt. Die Fasern 9 sind unmittelbar an den äusseren Begrenzungen des Führungsbandes 5 angeordnet. Weiterhin sind die in tangentialer und radialer Richtung verlaufende Fasern 9 in einem Winkel von ungefähr 45° zur längsten Erstreckung der Führungsmittel 2 angeordnet.
Figur 3 zeigt ein ringförmiges und geschlossen gestaltetes Führungsband 11. Das Führungsband 11 kann beispielsweise auf das in Figur 1 dargestellte Geschoss aufgeschrumpft werden. Beim Aufschrumpfen wird der Geschosskörper 1 mit flüssigem Stickstoff auf bis zu minus 170°C gekühlt. Dabei verringert sich der Durchmesser des Geschosskörpers 1 soweit, dass das Führungsband 11 mit über den Geschosskörper 1 bis zu der in Figur 2 dargestellten Nut 8 geschoben werden kann. Beim anschliessenden Erwärmen dehnt sich der Geschosskörper 1 wieder aus. Schliesslich ist das Führungsband 11 axial unverschieblich in der Nut 8 des Geschosskörpers 1 gehalten.
Figur 4 zeigt das Geschoss aus Figur 1 in einer Draufsicht bei der Fertigung eines Führungsbandes 12. Das Führungsband 12 hat einen glatten Abschnitt 13 und einen die Erhebungen 4 aufweisenden Abschnitt 14. Die Abschnitte 13, 14 sind aus miteinander verpressten und/oder verklebten Fasermatten gefertigt. Das freie Ende des glatten Abschnitts 13 wird beispielsweise mittels eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Niets 15 in der Nut 8 des Geschosskörpers 1 fixiert. Anschliessend werden die Abschnitte 13, 14 um das Geschoss gewickelt und untereinander mittels handelsüblicher Duroplaste verklebt.
Figur 5 zeigt beispielhaft einen Faserverlauf des die Erhebungen 4 aufweisenden Bereichs des Führungsbandes 12 aus Figur 4. Faserabschnitte 16, 17 des Führungsbandes 12 haben eine den Erhebungen 4 entsprechende Form und sind auf der den Erhebungen 4 abgewandten Seite der Form des Bodenbereichs der Nut 8 des in Figur 4 dargestellten Geschosskörpers 1 glatt gestaltet. Aneinandergrenzende Faserabschnitte 16, 17 überlappen einander.
Figur 6 zeigt den Faserverlauf des die Erhebungen 4 aufweisenden Bereichs des Führungsbandes 12 aus Figur 4 in einer weiteren Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der aus Figur 5 vor allem dadurch, dass aneinander grenzende Faserabschnitte 18, 19 kammartig ineinandergreifen. Weiterhin weisen die Erhebungen 4 bildenden Bereiche des Führungsbandes 12 Einlagen 20 zur Verstärkung auf. Die Einlagen 20 können selbstverständlich wie die Faserabschnitte 18, 19 ebenfalls aus miteinander verpressten und/oder verklebten Fasermatten gefertigt sein.
Selbstverständlich kann, insbesondere bei kürzeren Geschossen auf den Führungsring 3, Fig. 1, verzichtet werden oder falls bei längeren Geschossen zweckmässig, können auch mehrere parallele Führungsmittel 2 vorgesehen werden.
Selbstverständlich kann der Führungsring 3 bei kürzeren Geschossen weggelassen werden oder ebenfalls in Form eines Faserverbundmaterials analog dem Führungsmittel 2 gefertigt sein.
Versuche haben gezeigt, dass nach Art der beschriebenen Prepreg-Technologie hergestellte Führungsmittel gegenüber Führungsringen aus Kupfer weniger empfindlich auf schlagartig auftretenden Gasdrucke sind und daher eine höhere Sicherheit aufweisen als diese.

Claims (15)

  1. Geschoss mit einem Geschosskörper (1) und mit auf diesem Geschosskörper (1) angeordneten radial abstehenden Führungsmitteln (2), aus einem Faserverbundmaterial, zur Führung des Geschosskörpers (1) in einem Geschützrohr, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserverbundmaterial Kohlefasern aufweist und dass aus dem Führungsmittel (2) wenigstens eine Erhebung (4) absteht, welche gegenüber der Längsachse des Geschosskörpers (1) um einen Drallwinkel (α) geneigt ist.
  2. Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel (2) bildende Führungsband (5, 11, 12) Matten aus überkreuz gewebten Fasern (9) enthält und dass die Fasern (9) in den Matten um 45° zur Längsachse von langgestreckten Erhebungen (4) des Führungsmittels (2) geneigt angeordnet sind.
  3. Geschoss nach Anspruch 2, wobei das Führungsband (11, 12) einen glatten Abschnitt (13) und einen die Erhebungen (4) des Führungsmittels (2) tragenden Abschnitt (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass und dass die einzelnen Abschnitte (13, 14) aneinander anliegen und miteinander verklebt sind.
  4. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Fasern des glatten Abschnitts (13) bis über den die Erhebungen (4) des Führungsmittels (2) aufweisenden Abschnitt (14) erstrecken.
  5. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) des Führungsmittels (2) jeweils einzelne, einander überlappenden Faserabschnitte (16-19) aufweisen.
  6. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) jeweils eine Mehrzahl von schichtweise übereinander angeordneten Faserabschnitten (19) aufweisen und dass sich die Faserabschnitte (19) einander benachbarter Erhebungen (4) kammartig übergreifen.
  7. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) Einlagen (20) zur Verstärkung aufweisen.
  8. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der glatte Abschnitt (13) des Führungsbandes (12) formschlüssig an dem Geschosskörper (1) befestigt ist.
  9. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (5) einen in eine Ausnehmung (7) des Geschosskörpers (1) eindringenden Zentrierungsfortsatz (6) aufweist.
  10. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentrierungsfortsatz (6) in Abschussrichtung (A) des Geschosses weisend, angeordnet ist.
  11. Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserverbundmaterial, insbesondere seine Erhebungen (4) gasbildende Zusatzwerkstoffe enthalten.
  12. Geschoss nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Geschoss heckseitig zum Führungsmittel (2) resp. zum Führungsband (5) beabstandet, wenigstens ein weiteres Führungsband (3) angeordnet ist, welches einen geringeren Durchmesser als das abschussseitige aufweist und aus Nickel oder Titan besteht.
  13. Verfahren zur Fertigung eines Geschosses nach einem der Ansprüche 1-12, bei dem ein Führungsmittel aufweisendes Führungsband in einer entsprechend gestalteten Nut eines Geschosskörpers befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband zunächst als Streifen mit einem glatten Abschnitt und einen Erhebungen der Führungsmittel aufweisenden Abschnitt geformt wird, dass der glatte Abschnitt ein oder mehrmals um den Geschosskörper herumgeführt wird und dass der die Erhebungen aufweisende Abschnitt mit dem glatten Abschnitt verklebt wird, wobei das Führungsband beim Verkleben gegen den Geschosskörper gepresst wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des glatten Abschnitts an dem Geschosskörper festgenietet wird.
  15. Verfahren zur Fertigung eines Geschosses nach einem der Ansprüche 1-12 bei dem ein Führungsmittel aufweisendes Führungsband in einer entsprechend gestalteten Nut eines Geschosskörpers befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des ringförmigen, einen dem Durchmesser der Nut des Geschosskörpers entsprechenden Aussendurchmesser aufweisenden Führungsbandes der Geschosskörper zunächst soweit gekühlt wird, bis sich das Führungsband über den Geschosskörper bis zu der Nut schieben lässt und, dass anschliessend der Geschosskörper mit dem Führungsband erwärmt wird.
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