EP1757899A1 - Weitreichendes Vollkalibergeschoss für Glattrohrkanonen - Google Patents

Weitreichendes Vollkalibergeschoss für Glattrohrkanonen Download PDF

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EP1757899A1
EP1757899A1 EP06016077A EP06016077A EP1757899A1 EP 1757899 A1 EP1757899 A1 EP 1757899A1 EP 06016077 A EP06016077 A EP 06016077A EP 06016077 A EP06016077 A EP 06016077A EP 1757899 A1 EP1757899 A1 EP 1757899A1
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Rosemarie Meuer
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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    • F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/38—Range-increasing arrangements
    • F42B10/42—Streamlined projectiles
    • F42B10/46—Streamlined nose cones; Windshields; Radomes

Definitions

  • the invention relates to a far-reaching, shootable from a smooth tube full caliber projectile.
  • projectiles are preferably designed as full-caliber projectiles.
  • Missiles fired from smoothbore guns require special structural measures for a stable flight behavior and a small compensatory swirl to compensate for unavoidable manufacturing deviations.
  • Missiles designed for low velocity decay usually have an ogival tip contour. However, these projectiles are sensitive to disturbances due to high buoyancy and low stability.
  • a full-caliber projectile with a cylindrical guide area and an ogive-shaped projectile nose is the DE 101 57 563 A1 removable.
  • this projectile outer shape causes a relatively low velocity drop of the projectile, so that for full-caliber Tank ammunition, since they have the greatest possible combat distances, this ogival bullet exterior geometry is used. It is further stated that this geometry is unfavorable for low combat distances in such wing-stabilized full-caliber projectiles with fold-out or swing-out tail wings. Therefore, it is proposed to provide a projectile with a hood-shaped adapter part, which has an outer contour, which is optimally designed to combat targets of short combat distance. On this adapter part is located on the front side a fastening device to which an ogival projectile nose is placed, if the projectile targets large combat distances are to be achieved.
  • wing stabilized practice bullets with a substantially identical caliber bullet casing and a peg-shaped bullet tip of the DE 198 34 395 C2 known. Such spikes significantly reduce the flow resistance, which is very important at high speeds of a projectile.
  • Wing stabilized full caliber bullets require either a folding mechanism or a rigid tail with a relatively large distance from the actual projectile body for sufficient effectiveness.
  • rigid tail units limit the available usable space due to the necessary distance, while folding tail units have only a slight aerodynamic stability during the unfolding process, so that disturbances acting during this phase lead to considerable flight path deviations.
  • Shape-stabilized full-caliber ammunition has a relatively high velocity drop.
  • the aerodynamic stability decreases with decreasing speed.
  • the covered by the spike area is usually not available for the payload to be transported.
  • the object of the invention is to disclose a wing-stabilized tank projectile of the abovementioned type designed as a full-caliber projectile, which can transport a specific payload volume with sufficient accuracy and a maximum end speed over distances> 2500 m.
  • the invention is based essentially on the idea to connect the three aforementioned structural elements shape stabilization, wing stabilization and ogival tip contour with each other.
  • a spike with a sub-caliber impact surface ensures the necessary stability in the first flight phase.
  • the sub-caliber impact surface reduces the velocity drop of previously known full-caliber solutions.
  • the subsequent ogival tip area ensures sufficient payload volume and low loss of speed, and a folding mechanism ensures aerodynamic stability even at low projectile speeds.
  • the outer diameter of the impact surface is chosen to be much smaller than the projectile caliber and thus caused by the abutment velocity drop compared to known comparable projectiles is substantially reduced, in such a way that for the development of the folding tail necessary bullet stability is achieved with the lowest possible flow resistance ,
  • the lateral surface of the cylindrical projectile body within a second portion is selected such that it has a constantly decreasing, preferably ogival, course up to the outer edge of the abutting surface.
  • the projectile according to the invention also has a greater aerodynamic stability than the latter because of the reduced speed compared with known projectiles.
  • a conically configured external geometry can also be used, although an increase in the flow resistance must be expected.
  • 1 denotes an inventive tank projectile, which comprises a substantially cylindrical projectile body 2 for receiving a payload, not shown, for example, of explosives.
  • a payload not shown, for example, of explosives.
  • a tailstock 4 At the rear end 3 of the projectile body 2 is followed by a tailstock 4 with a folding tail unit 5.
  • the wings 5 'of the folding tail unit 5 already in its unfolded position.
  • a sub-caliber, spike-shaped projectile nose 7 which is connected on its projectile body 2 side facing a perpendicular to the longitudinal axis 100 of the projectile 1 extending abutment surface 8 with the lateral surface 9 of the projectile body 2 and the projectile tip side has a known per se annular thickening 10 to improve the flow separation.
  • the lateral surface 9 of the projectile body 2 comprises, seen in the direction of the longitudinal axis 100 of the projectile 1, two subregions 11 and 12.
  • the first, relatively long portion 11 of the lateral surface 9 has a substantially same caliber outer diameter D0
  • the front side subsequent smaller second portion 12, which extends to the abutting surface 8, according to the invention has an approximately ogival outer contour, so that the diameter D1 of the outer edge of the abutment surface 8 is smaller than the projectile caliber D0.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein weitreichendes, flügelstabilisiertes Vollkaliber-Panzergeschoß (1) mit einem zylinderförmigen Geschoßkörper (2), dessen Mantelfläche (9) in einem sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Teilbereich (11) einen kalibergleichen Außendurchmesser (D0) besitzt, wobei sich an das heckseitige Ende (3) des Geschoßkörpers (2) ein Klappleitwerk (5) zur Stabilisierung des Geschosses (1) und an das vorderseitige Ende (6) des Geschoßkörpers (2) eine unterkalibrige, spikeförmig ausgebildete Geschoßspitze (7) anschließt, die auf ihrer dem Geschoßkörper (2) zugewandten Seite über eine senkrecht zur Längsachse (100) des Geschosses (1) sich erstreckende Stoßfläche (8) mit der Mantelfläche (9) des Geschoßkörpers (2) verbunden ist.
Um zu erreichen, dass ein derartiges Panzergeschoß (1) ein bestimmtes Nutzlastvolumen (z.B. Sprengstoff und Splitter) mit ausreichender Genauigkeit und einer möglichst großen Endgeschwindigkeit auf Distanzen >2500 m transportieren kann, schlägt die Erfindung vor, dass der Außendurchmesser (D1) der Stoßfläche (8) deutlich kleiner gewählt wird, als das Geschoßkaliber (D0) und dass die Mantelfläche (9) des zylinderförmigen Geschoßkörpers (2) vorderseitig einen zweiten Teilbereich (12) aufweist, der zum äußeren Rand der Stoßfläche (8) hin einen ständig abnehmenden, vorzugsweise ogivalen, Verlauf besitzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein weitreichendes, aus einem Glattrohr verschiessbares Vollkalibergeschoss.
  • Forderungen nach möglichst großem Nutzlastvolumen, stabilem Flugverhalten über einen großen Geschwindigkeitsbereich, kurze Flugzeit und hohe Zielgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Einhaltung der durch das Waffensystem vorgegebenen Schnittstellenmaßen stellen an Panzersprenggeschossen für große Entfernungen ein Problem dar, dass in der Regel zu Kompromissen führt.
  • Vor allem aufgrund des geforderten Nutzlastvolumens werden Sprenggeschosse vorzugsweise als Vollkalibergeschosse ausgelegt. Hierbei entsteht jedoch die Problematik, eine hohe Treffergenauigkeit und einen geringen Geschwindigkeitsverlust in Einklang zu bringen. Geschosse, die aus Glattrohrkanonen verschossen werden, erfordern spezielle konstruktive Maßnahmen für ein stabiles Flugverhalten und einen geringen Ausgleichsdrall zur Kompensation von unvermeidbaren Fertigungsabweichungen.
  • Zur Stabilisierung von Vollkalibergeschossen für Glattrohrkanonen sind in der Praxis zwei Stabilisierungsprinzipien bekannt, die Flügelstabilisierung durch starre oder klappbare Leitwerke und die Formstabilisierung durch eine Stosskante mit aufgesetztem Spike.
  • Geschosse, die auf niedrigen Geschwindigkeitsabfall ausgelegt sind, weisen in der Regel eine ogivale Spitzenkontur auf. Diese Geschosse reagieren jedoch aufgrund großer Auftriebskräfte und geringem Stabilitätsmaß empfindlich gegenüber Störungen.
  • Ein vollkalibriges Geschoss mit einem zylinderförmigen Führungsbereich und einer ogivenförmig ausgebildeten Geschossspitze ist der DE 101 57 563 A1 entnehmbar. In der DE 103 12 717 A1 wird des Weiteren ausgeführt, dass diese Geschossaußenform einen relativ geringen Geschwindigkeitsabfall des Geschosses bewirkt, so dass für vollkalibrige Panzermunition, da sie möglichst große Kampfentfernungen besitzen, diese ogivale Geschossaußengeometrie verwendet wird. Weiterhin wird ausgeführt, dass für geringe Kampfentfernungen bei derartigen flügelstabilisierten Vollkaliber-Geschossen mit ausklappbaren oder ausschwenkbaren Leitwerksflügel diese Geometrie ungünstig ist. Daher wird vorgeschlagen, ein Geschoss mit einem haubenförmigen Adapterteil zu versehen, welches eine Außenkontur besitzt, welche optimal zum bekämpfen von Zielen kurzer Kampfentfernung ausgebildet ist. An diesem Adapterteil befindet sich vorderseitig eine Befestigungseinrichtung, an welcher eine ogivale Geschossspitze aufgesetzt wird, sofern mit dem Geschoss Ziele großer Kampfentfernungen erreicht werden sollen.
  • Des Weiteren sind flügelstabilisierte Übungsgeschosse mit einer im Wesentlichen kalibergleichen Geschosshülle und einer zapfenförmig ausgebildeten Geschossspitze aus der DE 198 34 395 C2 bekannt. Derartige Spikes vermindern erheblich den Strömungswiderstand, was bei hohen Geschwindigkeiten eines Geschosses sehr wesentlich ist.
  • Flügelstabilisierte Vollkalibergeschosse benötigen für eine ausreichende Wirksamkeit entweder ein Klappwerk oder ein starres Leitwerk mit einem relativ großen Abstand zum eigentlichen Geschosskörper. Nachteilig wirkt sich jedoch aus, dass starre Leitwerke durch den notwendigen Abstand den zur Verfügung stehenden Nutzraum begrenzen, während Klappleitwerke während des Aufklappvorganges eine nur geringe aerodynamische Stabilität aufweisen, so dass während dieser Phase wirkende Störungen zu erheblichen Flugbahnabweichungen führen.
  • Formstabilisierte Vollkalibermunition weist einen relativ hohen Geschwindigkeitsabfall auf. Die aerodynamische Stabilität sinkt mit geringer werdender Geschwindigkeit. Der durch den Spike abgedeckte Bereich steht in der Regel für die zu transportierende Nutzlast nicht zur Verfügung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein als Vollkalibergeschoß ausgebildetes flügelstabilisiertes Panzergeschoß der vorstehend erwähnten Art anzugeben, welches ein bestimmtes Nutzlastvolumen mit ausreichender Genauigkeit und einer möglichst großen Endgeschwindigkeit auf Distanzen >2500 m transportieren kann.
  • 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, die drei vorgenannten Konstruktionselemente Formstabilisierung, Flügelstabilisierung und ogivale Spitzenkontur miteinander zu verbinde. Ein Spike mit einer unterkalibrigen Stossfläche gewährleistet die nötige Stabilität in der ersten Flugphase. Die unterkalibrige Stossfläche reduziert den Geschwindigkeitsabfall bisher bekannter vollkalibriger Lösungen. Der anschließende ogivale Spitzenbereich gewährleistet ausreichendes Nutzlastvolumen und geringen Geschwindigkeitsverlust und ein Klappwerk gewährleistet die aerodynamische Stabilität auch bei kleiner werdenden Geschossgeschwindigkeiten.
  • Dazu wird der Außendurchmesser der Stoßfläche deutlich kleiner gewählt, als das Geschoßkaliber und somit der durch die Stoßfläche verursachte Geschwindigkeitsabfall gegenüber bekannten vergleichbaren Geschossen wesentlich reduziert wird, und zwar derart, dass eine für die bis zur Entfaltung des Klappleitwerkes notwendige Geschoßstabilität bei möglichst geringem Strömungswiderstand erreicht wird. Dabei wird die Mantelfläche des zylinderförmigen Geschoßkörpers innerhalb eines zweiten Teilbereiches derart gewählt, dass sie bis zum äußeren Rand der Stoßfläche hin einen ständig abnehmenden, vorzugsweise ogivalen, Verlauf besitzt.
  • Vorteilhafterweise besitzt das erfindungsgemäße Geschoß durch den gegenüber bekannten Geschossen reduzierten Geschwindigkeitsabfall auch eine größere aerodynamische Stabilität als Letztere.
  • Alternativ zu der ogivalen Außengeometrie des zweiten Teilbereiches der Mantelfläche des Geschoßkörpers kann auch eine konisch ausgestaltete Außengeometrie verwendet werden, wobei allerdings mit einer Zunahme des Strömungswiderstandes gerechnet werden muss.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
  • In der Figur ist mit 1 ein erfindungsgemäßes Panzergeschoß bezeichnet, welches einen im Wesentlichen zylinderförmigen Geschoßkörper 2 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Nutzlast, z.B. von Sprengstoff, umfasst. An das heckseitige Ende 3 des Geschoßkörpers 2 schließt sich ein Leitwerksschaft 4 mit einem Klappleitwerk 5 an. Dabei befinden sich in dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel die Flügel 5' des Klappleitwerkes 5 bereits in ihrer ausgeklappten Stellung.
  • An das vorderseitige Ende 6 des Geschoßkörpers 2 schließt sich eine unterkalibrige, spikeförmig ausgebildete Geschoßspitze 7 an, die auf ihrer dem Geschoßkörper 2 zugewandten Seite über eine senkrecht zur Längsachse 100 des Geschosses 1 sich erstreckende Stoßfläche 8 mit der Mantelfläche 9 des Geschoßkörpers 2 verbunden ist und die geschoßspitzenseitig eine an sich bekannte ringförmige Aufdickung 10 zur Verbesserung der Strömungsablösung aufweist.
  • Die Mantelfläche 9 des Geschoßkörpers 2 umfasst, in Richtung der Längsachse 100 des Geschosses 1 gesehen, zwei Teilbereiche 11 und 12. Dabei weist der erste, relativ lange Teilbereich 11 der Mantelfläche 9 einen im wesentlichen kalibergleichen Außendurchmesser D0 auf, während der sich vorderseitig anschließende kleinere zweite Teilbereich 12, der sich bis zu der Stoßfläche 8 erstreckt, erfindungsgemäß eine etwa ogivale Außenkontur besitzt, so dass der Durchmesser D1 des äußeren Randes der Stoßfläche 8 kleiner ist als das Geschoßkaliber D0.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Panzergeschoß, Geschoß
    2
    Geschoßkörper
    3
    heckseitiges Ende
    4
    Leitwerksschaft
    5
    Klappleitwerk
    5'
    Flügel
    6
    vorderseitiges Ende
    7
    Geschoßspitze
    8
    Stoßfläche
    9
    Mantelfläche
    10
    Aufdickung
    11
    (erste) Teilbereich
    12
    (zweite) Teilbereich
    100
    Längsachse
    D0
    Außendurchmesser, Geschoßkaliber
    D1
    Außendurchmesser (Stoßfläche)

Claims (4)

  1. Weitreichendes Vollkaliber-Panzergeschoß mit den Merkmalen:
    a) das Panzergeschoß (1) weist einen zylinderförmigen Geschoßkörper (2) auf, dessen Mantelfläche (9) in einem sich in axialer Richtung erstreckenden ersten Teilbereich (11) einen im wesentlichen kalibergleichen Außendurchmesser (D0) besitzt;
    b) an dem heckseitigen Ende (3) des Geschoßkörpers (2) schließt sich ein Leitwerksschaft (4) mit einem Klappleitwerk (5) an;
    c) an dem vorderseitigen Ende (6) des Geschoßkörpers (2) schließt sich eine unterkalibrige, spikeförmig ausgebildete Geschoßspitze (7) an, die auf ihrer dem Geschoßkörper (2) zugewandten Seite über eine senkrecht zur Längsachse (100) des Geschosses (1) sich erstreckende Stoßfläche (8) mit der Mantelfläche (9) des Geschoßkörpers (2) verbunden ist;
    d) der äußere Durchmesser (D1) der Stoßfläche (8) ist kleiner als das Geschoßkaliber (D0), und
    e) die Mantelfläche (9) des zylinderförmigen Geschoßkörpers (2) weist vorderseitig einen zweiten Teilbereich (12) auf, der zum äußeren Rand der Stoßfläche hin einen ständig abnehmenden Verlauf besitzt.
  2. Vollkaliber-Panzergeschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (12) der Mantelfläche (9) des Geschoßkörpers (2) einen ogivalen Verlauf aufweist.
  3. Vollkaliber-Panzergeschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (12) der Mantelfläche (9) des Geschoßkörpers (2) einen konischen Verlauf aufweist.
  4. Vollkaliber-Panzergeschoß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Teilbereich (12) axial direkt an den ersten Teilbereich (11) der Mantelfläche (9) anschließt.
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