EP1617167A1 - Artilleriegeschoss - Google Patents
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- EP1617167A1 EP1617167A1 EP05010823A EP05010823A EP1617167A1 EP 1617167 A1 EP1617167 A1 EP 1617167A1 EP 05010823 A EP05010823 A EP 05010823A EP 05010823 A EP05010823 A EP 05010823A EP 1617167 A1 EP1617167 A1 EP 1617167A1
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- actuating element
- sealing element
- actuating
- sealing
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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 an artillery projectile, in particular full caliber projectile, with a projectile body on which a guide tape is arranged.
- a subcaliber projectile with a caliber-same sabot is known, which is completely arranged in the loaded state of the weapon in the caliber tube.
- an annular sealing element made of a deformable plastic and an axially displaceable annular actuating element made of a relatively hard material is arranged on the rear side.
- the annular actuating element a wedge surface which cooperates with a corresponding wedge surface of the sealing element.
- the actuator if the actuator is displaced by the propellant gases generated during firing from a rest position to an end stop defined by an actuating position, the actuator pushes the sealing element to the outside and thus seals the corresponding barrel very quickly against otherwise possibly between leadership tape and gun barrel past propellant gases.
- the invention has for its object to provide a projectile of the type mentioned above, which comprises a guide band, which ensures a safe dischargeability of the projectile and has at launch of the projectile both a fast initial shift and a good sealing effect in the pipe passage.
- the invention is based essentially on the idea to design the projectile such that the guide tape in the charged state of the corresponding weapon on the one hand still partly in the cargo space or the transition region between the cargo space and caliber tube protrudes and on the other hand, similar to the case of DE 30 33 042 C2, a multi-part construction with a sealing element and an actuator has, however, the elastic sealing element formed overcircular and frictionally with the front side Projectile body is connected.
- the corresponding cartridge By reaching into the cargo space arrangement of the guide belt, the corresponding cartridge can be safely discharged again at any time.
- a gas pressure builds up, which very quickly leads to the formation of a bead-shaped region of the sealing element, which then seals off the charge space on the front side.
- the sealing element including the bead-shaped region If the projectile moves in the direction of the mouth of the weapon barrel, the sealing element including the bead-shaped region is compressed to the caliber (elastic) in the transition region between the charge space and the caliber tube. In the caliber region of the weapon barrel, therefore, not only the initially bead-shaped region of the sealing element but also the entire sealing element extending in the axial direction seals off.
- the guide band After leaving the weapon barrel, the guide band remains in the guide band groove, so that no obstruction of the projectile due to repelled guide band parts (for example, when using a folding tail) are to be feared.
- an axial cavity is present, wherein the cavity delimiting end portions of the actuating element and the sealing element have an axial distance from each other, which corresponds to the maximum displacement of the actuating element, so that the end region of the sealing element forms the end stop of the actuating element.
- the projectile according to the invention has the advantage in that the excess plastic of the sealing element which is not required for the sealing function when passing through the caliber tube can be pressed into the axial cavity.
- the projectile according to the invention only the part of the sealing element situated above the wedge-shaped surface of the actuating element is pressed outwards, while the remaining part of the sealing element remains in its rest position.
- At least one sealing ring should be arranged between the actuating element and the projectile body, which prevents propellant charge gases from entering the axial cavity.
- the entire guide band is arranged in a substantially U-shaped groove of the projectile body.
- thermoplastic material may be used as the material for the sealing element, and glass fiber reinforced plastic (GRP), carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or light metal (e.g., aluminum alloy) may be used as the material for the actuator.
- GRP glass fiber reinforced plastic
- CFRP carbon fiber reinforced plastic
- light metal e.g., aluminum alloy
- FIGS. 1 and 2 1 denotes a projectile body which has a U-shaped groove-shaped recess 2 in which a guide belt 3 is arranged is.
- the guide strip 3 consists of an annular over-caliber sealing element 4 made of a deformable plastic (eg a thermoplastic), the front part 5 with the projectile body 1, for example by means of an adhesive connection, is non-positively connected.
- a deformable plastic eg a thermoplastic
- the sealing element 4 encloses an axially displaceable actuating element 6 made of a relatively hard material (eg GRP, CFRP or an aluminum alloy), which is defined by the propellant charge gases acting on the projectile during launch from a rest position (FIG. 1) into an end stop 7 Actuating position (Figure 2) is displaceable.
- a relatively hard material eg GRP, CFRP or an aluminum alloy
- the actuating element 6 has on the front side a wedge surface 8, which cooperates with a corresponding wedge surface 9 of the sealing element 4, so that during the axial displacement of the actuating element 6 of the overlying portion 10 of the sealing element 4 is pressed bead-shaped outward ( Figure 2).
- sealing rings 13 e.g. made of rubber, arranged to prevent propellant charge gases can get into the axial cavity 12 during firing of the projectile.
- the projectile will be a large-caliber tank projectile, whose rear-side guide belt 3 is still in the transition cone of the cargo space to the caliber tube of a corresponding gun barrel in the charged state of the projectile and the inner surface the transition cone is not affected.
- the propellant charge gases act both on the rear-side region of the projectile and on the rear side gas pressure receiving surface 14 of the actuating element 6.
- the actuator 6 is first accelerated much faster than the relatively heavy projectile, so that the wedge surface 8 of the Actuator 6 is pushed under the corresponding wedge surface 9 of the sealing element 4.
- the deformable sealing element 4 is widened in the region above the wedge surfaces 8 and 9 and forms there a bead-shaped region 15, which very quickly seals the area between the projectile and the pipe wall against the propellant charge gases.
- the actuator 6 is pushed back against the gas pressure of the propellant charge gases in its rest position ( Figure 1).
- the sealing element now seals with its entire lateral surface.
- the plastic of the sealing element 4 that is not required for the further sealing process in the caliber tube can be pressed into the axial cavity 12.
- the projectile body when using subcaliber projectiles, may be the mantle of a sabot on which the guide band is arranged in this case.
- annular actuator need not be integrally formed, but may for example in the case of an existing metal actuator for insertion into the recess 2 also consist of two half-shells. Another possibility is either completely omit the rear leg of the U-shaped recess 2 or to attach to the projectile body by screwing or gluing only after pushing the guide band or the actuating element.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Artilleriegeschoß, insbesondere Vollkalibergeschoß, mit einem Geschoßkörper, auf dem ein Führungsband angeordnet ist.
- Versuche der Anmelderin haben ergeben, daß es bei vollkalibriger Panzermunition vorteilhaft ist, wenn das heckseitig angeordnete Führungsband des jeweiligen Geschosses im geladenen Zustand der Patrone noch teilweise in den Ladungsraum oder in den Übergangskegel zwischen Ladungsraum und Kaliberrohr der entsprechenden Waffe ragt, um die Patrone gegebenenfalls wieder sicher entladen zu können. Da sich das Vollkalibergeschoß aufgrund seines hohen Gewichtes beim Abschuß aber nur langsam in Bewegung setzt, vergeht eine relativ lange Zeitspanne, bis das Führungsband sich in dem Kaliberrohr der Waffe befindet und eine Abdichtung des Geschosses gegen vorbeiströmende Treibladungsgase bewirkt. In dieser Zeitspanne sind bereits Treibladungsgase über die Dichtung hinweggeströmt, die Erosionen an den Dichtungen und dem Waffenrohr bewirken können. Außerdem beeinflussen die an dem Führungsband vorbeiströmenden Treibladungsgase die Geschoßbeschleunigung im Waffenrohr und damit auch die Treffwirkung des jeweiligen Geschosses negativ.
- Aus der DE 30 33 042 C2 ist ein unterkalibriges Geschoß mit einem kalibergleichen Treibspiegel bekannt, der im geladenen Zustand der Waffe vollständig in dem Kaliberrohr angeordnet ist. Auf dem Treibspiegel ist heckseitig ein ringförmiges Dichtelement aus einem verformungsfähigen Kunststoff sowie ein axial verschiebbares ringförmiges Betätigungselement aus einem relativ harten Material angeordnet. Dabei weist das ringförmige Betätigungselement eine Keilfläche auf, welche mit einer korrespondierenden Keilfläche des Dichtelementes zusammenwirkt. Wird daher das Betätigungselement durch die beim Abschuß erzeugten Treibladungsgase von einer Ruhelage in eine durch einen Endanschlag definierte Betätigungslage verschoben, so drückt das Betätigungselement das Dichtelement nach außen und dichtet damit das entsprechende Waffenrohr sehr schnell gegen sonst möglicherweise zwischen Führungsband und Waffenrohr vorbeiströmende Treibladungsgase ab.
- Nachteilig ist bei diesem bekannten Geschoß unter anderem, daß sich das Führungsband im geladenen Zustand der Waffe bereits vollständig im Kaliberrohr befindet. Dadurch können die sich in axialer Richtung erstreckenden Dichtflächen nur relativ kurz und nur kalibergleich oder nur geringfügig überkalibrig ausgebildet sein. Anderenfalls ließe sich die entsprechende Patrone nicht oder nur schwer laden und entladen.
- Ferner hat es sich bei diesen bekannten Geschossen als relativ aufwendig erwiesen, daß der Verschiebeweg des Betätigungselementes des jeweiligen Führungsbandes durch eine separate, in den Geschoßkörper einbringbare Ausnehmung begrenzt wird, in welche eine axiale Verlängerung des Betätigungselementes eingreift. Außerdem erfolgt durch eine derartige Ausnehmung eine Schwächung des Geschoßkörpers. Schließlich muß bei dem bekannten Geschoß das gesamte Dichtelement radial verschiebbar ausgebildet sein, was mit zusätzlichen Herstellungskosten verbunden ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoß der eingangs erwähnten Art anzugeben, welches ein Führungsband umfaßt, das eine sichere Entladbarkeit des Geschosses gewährleistet und bei Abschuß des Geschosses sowohl eine schnelle Anfangsliderung als auch eine gute Dichtwirkung beim Rohrdurchgang aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
- Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, das Geschoß derart auszugestalten, daß das Führungsband im geladenen Zustand der entsprechenden Waffe einerseits noch teilweise in den Ladungsraum oder den Übergangsbereich zwischen Ladungsraum und Kaliberrohr ragt und andererseits, ähnlich wie im Falle der DE 30 33 042 C2, einen mehrteiligen Aufbau mit einem Dichtelement und einem Betätigungselement besitzt, wobei allerdings das elastische Dichtelement überkalibrig ausgebildet und vorderseitig kraftschlüssig mit dem Geschoßkörper verbunden ist.
- Durch die bis in den Ladungsraum reichende Anordnung des Führungsbandes, läßt sich die entsprechende Patrone jederzeit wieder sicher entladen. Beim Abfeuervorgang baut sich hingegen ein Gasdruck auf, der sehr schnell zur Bildung eines wulstförmigen Bereiches des Dichtelementes führt, welcher dann den Ladungsraum vorderseitig abdichtet. Bewegt sich das Geschoß in Richtung auf die Mündung des Waffenrohres, so wird im Übergangsbereich zwischen dem Ladungsraum und dem Kaliberrohr das Dichtelement einschließlich des wulstförmigen Bereiches auf das Kalibermaß (elastisch) zusammengedrückt. Im Kaliberbereich des Waffenrohres dichtet daher nicht nur der zunächst wulstförmige Bereich des Dichtelementes, sondern das gesamte in axialer Richtung erstreckende Dichtelement ab.
- Nach Verlassen des Waffenrohres verbleibt das Führungsband in der Führungsbandnut, so daß keine Behinderungen des Geschosses durch abgestoßene Führungsbandteile (z.B. bei Verwendung eines Klappleitwerkes) zu befürchten sind.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, daß in der Ruhelage des Betätigungselementes zwischen dem vorderen Endbereich der Keilfläche des Betätigungselementes und dem diesem Ende axial gegenüberliegenden Endbereich des Dichtelementes ein axialer Hohlraum vorhanden ist, wobei die den Hohlraum begrenzenden Endbereiche des Betätigungselementes und des Dichtelementes einen axialen Abstand voneinander aufweisen, der dem maximalen Verschiebeweg des Betätigungselementes entspricht, so daß der Endbereich des Dichtelementes den Endanschlag des Betätigungselementes bildet.
- Durch diese Maßnahme wird unter anderem erreicht, daß zur Begrenzung des Verschiebeweges des Betätigungselementes keine zusätzliche Ausnehmung in den Geschoßkörper eingebracht werden muß. Außerdem weist das erfindungsgemäße Geschoß den Vorteil auf, daß der beim Passieren des Kaliberrohres für die Dichtfunktion nicht benötigte überschüssige Kunststoff des Dichtelementes in den axialen Hohlraum gedrückt werden kann. Schließlich wird bei dem erfindungsgemäßen Geschoß lediglich der oberhalb der keilförmigen Fläche des Betätigungselementes befindliche Teil des Dichtelementes nach außen gedrückt, während der restliche Teil des Dichtelementes in seiner Ruhelage verbleibt.
- Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Dichtelement das Betätigungselement außenseitig vollständig umschließt.
- Zweckmäßigerweise sollte zwischen dem Betätigungselement und dem Geschoßkörper mindestens ein Dichtring angeordnet sein, welcher verhindert, daß Treibladungsgase in den axialen Hohlraum gelangen können.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das gesamte Führungsband in einer im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Nut des Geschoßkörpers angeordnet.
- Als Material für das Dichtelement kann beispielsweise ein Thermoplast und als Material für das Betätigungselement ein Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), ein Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK) oder ein Leichtmetall (z.B. eine Aluminiumlegierung) verwendet werden.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- Fig.1 den Längsschnitt des heckseitigen Führungsbandbereiches eines erfindungsgemäßen Geschosses, wobei sich das Betätigungselement in seiner Ruhelage befindet, und
- Fig.2 eine Fig.1 entsprechende Ansicht, wobei sich das Betätigungselement in seiner Betätigungslage befindet.
- In den Fig.1 und 2 ist mit 1 ein Geschoßkörper bezeichnet, welcher eine U-förmig ausgebildete nutenförmige Ausnehmung 2 aufweist, in welcher ein Führungsband 3 angeordnet ist. Das Führungsband 3 besteht aus einem ringförmigen überkalibrigen Dichtelement 4 aus einem verformungsfähigen Kunststoff (z.B. einem Thermoplast), dessen vordere Teil 5 mit dem Geschoßkörper 1, z.B. mittels einer Klebeverbindung, kraftschlüssig verbunden ist.
- Heckseitig umschließt das Dichtelement 4 ein axial verschiebbares Betätigungselement 6 aus einem relativ harten Material (z.B. GFK, CFK oder eine Aluminiumlegierung), welches durch die beim Abschuß auf das Geschoß wirkenden Treibladungsgase von einer Ruhelage (Fig.1) in eine durch einen Endanschlag 7 definierte Betätigungslage (Fig.2) verschiebbar ist.
- Das Betätigungselement 6 weist vorderseitig eine Keilfläche 8 auf, die mit einer korrespondierenden Keilfläche 9 des Dichtelementes 4 zusammenwirkt, so daß bei der axialen Verschiebung des Betätigungselementes 6 der darüber liegende Teilbereich 10 des Dichtelementes 4 wulstförmig nach außen gedrückt wird (Fig.2).
- In der Ruhelage des Betätigungselementes 6 (Fig.1) ist zwischen dem vorderen Endbereich 11 des Betätigungselementes 6 und dem diesem Ende axial gegenüberliegenden Endbereich 7 des Dichtelementes 4 ein axialer Hohlraum 12 vorhanden, wobei die den Hohlraum 12 begrenzenden Endbereiche 7 und 11 des Betätigungselementes 6 und des Dichtelementes 4 einen axialen Abstand voneinander aufweisen, der dem maximalen Verschiebeweg des Betätigungselementes 6 entspricht.
- Zwischen dem Betätigungselement 6 und dem Geschoßkörper 1 sind zwei axial hintereinander angeordnete Dichtringe 13, z.B. aus Gummi, angeordnet, die verhindern, daß Treibladungsgase beim Abschuß des Geschosses in den axialen Hohlraum 12 gelangen können.
- Nachfolgend wird auf die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Geschosses beim Abschuß eingegangen: Dabei möge es sich bei dem Geschoß um ein großkalibriges Panzergeschoß handeln, dessen heckseitiges Führungsband 3 im geladenen Zustand des Geschosses sich noch im Übergangskonus des Ladungsraumes zum Kaliberrohr eines entsprechenden Waffenrohres befindet und die innere Oberfläche des Übergangskonus nicht berührt.
- Nach dem Zünden der entsprechenden Treibladung wirken die Treibladungsgase sowohl auf den heckseitigen Bereich des Geschosses als auch auf die heckseitige Gasdruck-Aufnahmefläche 14 des Betätigungselementes 6. Dabei wird das Betätigungselement 6 zunächst wesentlich schneller beschleunigt als das relativ schwere Geschoß, so daß die Keilfläche 8 des Betätigungselementes 6 unter die entsprechende Keilfläche 9 des Dichtelementes 4 geschoben wird. Das verformungsfähige Dichtelement 4 wird in dem Bereich oberhalb der Keilflächen 8 und 9 aufgeweitet und bildet dort einen wulstförmigen Bereich 15, der sehr schnell den Bereich zwischen Geschoß und Rohrwand gegen die Treibladungsgase abdichtet.
- Gerät der wulstförmige Bereich 15 in den Kaliberbereich des Waffenrohres, wird das Betätigungselement 6 gegen den Gasdruck der Treibladungsgase in seine Ruhelage zurückgedrückt (Fig.1). Das Dichtelement dichtet jetzt mit seiner gesamten Mantelfläche ab. Der für den weiteren Abdichtungsvorgang im Kaliberrohr nicht benötigte Kunststoff des Dichtelementes 4 kann in den axialen Hohlraum 12 gedrückt werden.
- Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann es sich beispielsweise bei Verwendung unterkalibriger Geschosse bei dem Geschoßkörper um den Mantel eines Treibkäfigs handeln, auf dem in diesem Fall das Führungsband angeordnet ist.
- Ferner braucht das ringförmige Betätigungselement nicht einteilig ausgebildet zu sein, sondern kann beispielsweise im Falle eines aus Metall bestehenden Betätigungselementes zum Einbringen in die Ausnehmung 2 auch aus zwei Halbschalen bestehen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den heckseitigen Schenkel der U-förmig ausgebildeten Ausnehmung 2 entweder ganz wegzulassen oder erst nach dem Aufschieben des Führungsbandes bzw. des Betätigungselementes an dem Geschoßkörper mittels Aufschraubens oder Klebens zu befestigen.
- Denkbar ist selbstverständlich auch, daß die in Fig.2 dargestellte Anordnung des Führungsbandes nach dem Laden der entsprechenden Patrone bereits vorliegt. In diesem Fall entfällt dann nach dem Abfeuern der Patrone der Aufbau des wulstförmigen Bereiches. Dieser wird dann lediglich bei der Bewegung des Geschosses in das Kaliberrohr zurückgedrückt.
-
- 1
- Geschoßkörper
- 2
- Ausnehmung
- 3
- Führungsband
- 4
- Dichtelement
- 5
- vordere Teil
- 6
- Betätigungselement
- 7
- Endanschlag, Endbereich
- 8
- Keilfläche (Betätigungselement)
- 9
- Keilfläche (Dichtelement)
- 10
- Teilbereich
- 11
- Endbereich (Betätigungselement)
- 12
- (axialer) Hohlraum
- 13
- Dichtring
- 14
- Gasdruck-Aufnahmefläche
- 15
- wulstförmiger Bereich
Claims (6)
- Artilleriegeschoß, insbesondere Vollkalibergeschoß, mit einem Geschoßkörper (1), auf dem ein Führungsband (3) angeordnet ist, mit den Merkmalen:a) das Führungsband (3) ist derart angeordnet, daß es im geladenen Zustand einer entsprechenden Waffe entweder teilweise in den Ladungsraum oder in den Übergangsbereich zwischen dem Ladungsraum und dem sich anschließenden Kaliberrohr der Waffe ragt;b) das Führungsband (3) umfaßt ein ringförmiges, überkalibrig ausgebildetes Dichtelement (4) aus einem verformungsfähigen Kunststoff und ein axial verschiebbares ringförmiges Betätigungselement (6) aus einem relativ harten Material, das durch die beim Abschuß auf das Geschoß wirkenden Treibladungsgase von einer Ruhelage in eine durch einen Endanschlag (7) definierte Betätigungslage verschiebbar ist, wobei das Betätigungselement (6) eine Keilfläche (8) zum Zusammenwirken mit einer korrespondierenden Keilfläche (9) des Dichtelementes (4) aufweist, so daß bei der axialen Verschiebung des Betätigungselementes (6) mindestens ein Teilbereich des Dichtelementes (4) in eine radial nach außen gerichtete Richtung gedrückt wird;c) in der Ruhelage des Betätigungselementes (6) ist zwischen dem vorderen Endbereich (11) der Keilfläche (8) des Betätigungselementes (6) und dem diesem Endbereich (11) axial gegenüberliegenden Endbereich (7) des Dichtelementes (4) ein axialer Hohlraum (12) vorhanden;d) die den axialen Hohlraum (12) begrenzenden Endbereiche (7, 11) des Betätigungselementes (6) und des Dichtelementes (4) weisen einen Abstand voneinander auf, der dem maximalen Verschiebeweg des Betätigungselementes (6) entspricht, so daß der Endbereich (7) des Dichtelementes (4) den Endanschlag des Betätigungselementes (6) bildet, unde) der Teil des Dichtelementes (4), der sich auf der dem Betätigungselement (6) abgewandten Seite an den Endanschlag (7) anschließt, ist mit dem Geschoßkörper (1) kraftschlüssig verbunden.
- Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (4) das Betätigungselement (6) außenseitig vollständig umschließt.
- Geschoß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungselement (6) und dem Geschoßkörper (1) mindestens ein Dichtring (13) angeordnet ist.
- Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (3) in einer im wesentlichen U-förmig ausgebildeten nutenförmigen Ausnehmung (2) des Geschoßkörpers (1) angeordnet ist.
- Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (4) aus einem Thermoplast besteht.
- Geschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (6) aus GFK, CFK oder Aluminium besteht.
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