EP2294353A1 - Treibkäfiggeschoss und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Treibkäfiggeschoss und verfahren zu seiner herstellung

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EP2294353A1
EP2294353A1 EP09768881A EP09768881A EP2294353A1 EP 2294353 A1 EP2294353 A1 EP 2294353A1 EP 09768881 A EP09768881 A EP 09768881A EP 09768881 A EP09768881 A EP 09768881A EP 2294353 A1 EP2294353 A1 EP 2294353A1
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EP
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support wall
guide cage
sabot
projectile
projectile body
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EP09768881A
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Christian Baumann
Klaus-Dieter Freudenthal
Thomas Heitmann
Michael Vagedes
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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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
    • F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/064—Sabots enclosing the rear end of a kinetic energy projectile, i.e. having a closed disk shaped obturator base and petals extending forward from said base
    • 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
    • F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/068—Sabots characterised by the material

Definitions

  • the invention relates to a sabot projectile with a subcaliber projectile body and a sabot, the rear side acting on the projectile body driving element, a front of the drive element subsequent, segmented and substantially cylindrical guide cage and a segmented, in the front region of the guide cage radially inwardly extending and comprising the projectile body supporting wall.
  • the invention further relates to a method for producing such a sabot projectile.
  • Such sabot projectile is known for example from DE 43 30 417 C2. It comprises a two-segment, substantially hollow cylindrical guide cage made of plastic or aluminum, which is integrally connected to the support wall, so that these also consists of either plastic or aluminum.
  • a disadvantage of this known sabot is, inter alia, that in a existing aluminum or other metal guide cage with integrated support wall dead load of the sabot projectile is relatively high. If, however, the guide cage and the supporting wall are both made of plastic, it has been shown in practice that the front guide area is too soft, so that radial displacements of the projectile body can occur during the passage of the sabot projectile, which lead to the destruction of the front guiding area of the sabot.
  • the invention has for its object to provide a sabot projectile, wherein despite the use of a plastic guide cage a rigid radial guidance of the projectile body is ensured when shooting the sabot projectile. Furthermore, a method for producing such a sabot projectile is to be disclosed.
  • the invention is based essentially on the idea to produce the guide cage made of a fiber-reinforced plastic and the support wall of a metal, preferably an aluminum alloy, and then connect both parts positively and / or non-positively.
  • metal for the supporting wall instead of a suitable aluminum alloy, a magnesium alloy or, if the weight is not essential, titanium or steel may be used.
  • the material used for the guide cage has proven especially glass or carbon fiber reinforced polyamide.
  • connection of the support wall to the guide cage can be carried out in a simple manner that the guide cage is molded onto the support wall.
  • the support wall is provided with holes through which the material of the guide cage is then injected, so that the support wall is back-injected in the region of the holes on the front side by this material.
  • the back-injected holes can also be used as gate marks for the production process.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sabot projectile according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the sabot projectile shown in FIG. 1 along the section line designated there by N-II and FIG
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the front part of the sabot of the sabot projectile illustrated in FIG. 1 along the section line designated IH-III there.
  • FIGS. 1 and 2 designates a sabot projectile, which comprises a subcaliber projectile body 2 with a conical structure and a sabot 3.
  • the sabot 3 consists essentially of a rear side acting on the projectile body 2 multi-part drive element 4 (Fig.2) made of metal, a front side of the drive element 4 subsequent cylindrical guide cage 5 and arranged in the front region of the guide cage 5, radially inwardly extending and the projectile body 2 holding support wall 6 together.
  • the guide cage 5 comprises two half-shell-shaped segments 7, 8, which are held together by means of a screw 9 shown here.
  • the detachable screw can z. B. also be replaced by releasable snap connections or non-detachable connections, such as riveted joints, welds, bonds, etc.
  • the segments 7, 8 are provided on the inside with first stiffening ribs 10 and consist of a fiber-reinforced plastic, preferably a glass or carbon fiber reinforced polyamide.
  • a front side arranged second stiffening rib 11 extends radially up to the projectile body 2 and is supported on this, so that the guide cage 5 is mounted centrally frontally with respect to the projectile body 2.
  • the support wall 6 consists of two half-discs 12, 13 of an aluminum alloy, each having two countersunk bores 14, 15 for attachment to the guide cage 5.
  • the support wall 6 consists of two half-discs 12, 13 of an aluminum alloy, each having two countersunk bores 14, 15 for attachment to the guide cage 5.
  • the sabot projectile 1 is performed in this embodiment within a gun barrel on the front side only over the two half discs 12, 13 made of aluminum.
  • the invention is not limited to the embodiment described above.
  • the support wall instead of an aluminum alloy also consist of another metal.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Treibkäfiggeschoss (1) und ein Verfahren zu seiner Herstellung mit einem unterkalibrigen Geschosskörper (2) und einem Treibkäfig (3), der ein heckseitig auf den Geschosskörper (2) wirkendes Treibelement (4), einen sich vorderseitig an das Treibelement (4) anschließenden, segmentierten und im Wesentlichen zylinderförmigen Führungskäfig (5) und eine segmentierte, sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs (5) radial einwärts erstreckende und den Geschosskörper (2) haltende Stützwand (6) umfasst. Um trotz Verwendung eines aus Kunststoff bestehenden Führungskäfigs (5) eine steife radiale Führung des Geschosskörpers (2) beim Abschuss des Treibkäfiggeschosses (1 ) sicherzustellen, schlägt die Erfindung vor, den Führungskäfig (5) aus einem faserverstärkten Kunststoff und die Stützwand (6) aus einem Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, herzustellen und beide Teile dann form- und/oder kraftschlüssig miteinander zu verbinden.

Description

BESCHREIBUNG
Treibkäfiggeschoss und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Treibkäfiggeschoß mit einem unterkalibrigen Geschosskörper und einem Treibkäfig, der ein heckseitig auf den Geschosskörper wirkendes Treibelement, einen sich vorderseitig an das Treibelement anschließenden, segmentierten und im wesentlichen zylinderförmigen Führungskäfig und eine segmentierte, sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs radial einwärts erstreckende und den Geschosskörper haltende Stützwand umfasst. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Treibkäfiggeschosses.
Ein derartiges Treibkäfiggeschoß ist beispielsweise aus der DE 43 30 417 C2 bekannt. Es umfasst einen aus zwei Segmenten bestehenden, im Wesentlichen hohlzylindrischen Führungskäfig aus Kunststoff oder Aluminium, der einstückig mit der Stützwand verbunden ist, so dass auch diese entweder aus Kunststoff oder aus Aluminium besteht.
Nachteilig bei diesem bekannten Treibkäfig ist unter anderem, dass bei einem aus Aluminium oder aus einem anderen Metall bestehenden Führungskäfig mit integrierter Stützwand der Totlastanteil des Treibkäfiggeschosses relativ hoch ist. Sofern hingegen der Führungskäfig und die Stützwand beide aus Kunststoff bestehen, hat sich in der Praxis gezeigt, dass der vordere Führungsbereich zu weich ist, so dass beim Rohrdurchlauf des Treibkäfiggeschosses radiale Auslenkungen des Geschoßkörpers auftreten können, die zur Zerstörung des vorderen Führungsbereiches des Treibkäfigs führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Treibkäfiggeschoss anzugeben, bei dem trotz Verwendung eines aus Kunststoff bestehenden Führungskäfigs eine steife radiale Führung des Geschosskörpers beim Abschuss des Treibkäfiggeschosses sichergestellt ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Treibkäfiggeschosses offenbart werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Treibkäfiggeschosses durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, den Führungskäfig aus einem faserverstärkten Kunststoff und die Stützwand aus einem Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, herzustellen und beide Teile dann form- und/oder kraftschlüssig miteinander zu verbinden.
Aufgrund des hohen E-Modules einer vorzugsweise aus Metall bestehenden Stützwand ist diese besser in der Lage Querkräfte aufzunehmen als eine entsprechende, aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Stützwand. Sie begrenzt den möglichen Radialweg des Geschosskörpers auf deutlich unter 1 mm. Der relativ leichte, aus faserverstärktem Kunststoff bestehende Führungskäfig braucht lediglich die aus Metall bestehende Stützwand bei der axialen Beschleunigung des Treibkäfiggeschosses in einem entsprechenden Waffenrohr in axialer Position zu halten.
Als Metall für die Stützwand kann statt einer geeigneten Aluminiumlegierung auch eine Magnesiumlegierung oder -sofern das Gewicht keine wesentliche Rolle spielt- Titan oder Stahl verwendet werden.
Als Material für den Führungskäfig hat sich vor allem glas- oder kohlefaserverstärktes Polyamid bewährt.
Die Verbindung der Stützwand mit dem Führungskäfig kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, dass der Führungskäfig an die Stützwand angespritzt wird. Hierzu wird die Stützwand mit Bohrungen versehen, durch die anschließend das Material des Führungskäfigs hindurchgespritzt wird, so dass die Stützwand im Bereich der Bohrungen vorderseitig durch dieses Material hinterspritzt wird. Die hinterspritzten Bohrungen können für den Fertigungsprozess auch als Angussstellen mit genutzt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Fig.1 die perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Treibkäfiggeschosses;
Fig.2 einen Längsschnitt durch das in Fig.1 dargestellte Treibkäfiggeschoss entlang der dort mit N-Il bezeichneten Schnittlinie und
Fig.3 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des Treibkäfigs des in Fig.1 dargestellten Treibkäfiggeschosses entlang der dort mit IH-III bezeichneten Schnittlinie.
In den Fig.1 und 2 ist mit 1 ein Treibkäfiggeschoss bezeichnet, das einen unterkalibrigen Geschoßkörper 2 mit Kegelleitwerk und einen Treibkäfig 3 umfasst.
Der Treibkäfig 3 setzt sich im Wesentlichen aus einem heckseitig auf den Geschosskörper 2 wirkenden mehrteiligen Treibelement 4 (Fig.2) aus Metall, einem sich vorderseitig an das Treibelement 4 anschließenden zylinderförmigen Führungskäfig 5 und einer sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs 5 angeordneten, radial einwärts erstreckenden und den Geschosskörper 2 haltenden Stützwand 6 zusammen.
Der Führungskäfig 5 umfasst zwei halbschalenförmige Segmente 7, 8, die mittels einer hier dargestellten Schraubverbindungen 9 zusammengehalten werden. Die lösbaren Schraubverbindungen können z. B. auch durch lösbare Schnappverbindungen oder nichtlösbare Verbindungen, wie Nietverbindungen, Verschweißungen, Verklebungen etc. ersetzt werden. Die Segmente 7, 8 sind innenseitig mit ersten Versteifungsrippen 10 versehen und bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise einem glas- oder kohlefaserverstärkten Polyamid. Eine vorderseitig angeordnete zweite Versteifungsrippe 11 erstreckt sich radial bis zu dem Geschosskörper 2 und stützt sich an diesem ab, so dass der Führungskäfig 5 vorderseitig zentrisch in Bezug auf den Geschosskörper 2 gelagert ist.
Die Stützwand 6 besteht erfindungsgemäß aus zwei Halbscheiben 12, 13 aus einer Aluminiumlegierung, die zur Befestigung an dem Führungskäfig 5 jeweils zwei Senkbohrungen 14, 15 aufweisen. Bei der Herstellung der beiden Segmente 7, 8 des Führungskäfigs 5 durch Spritzgießen werden die Segmente 7, 8 jeweils an eine Halbscheibe 12, 13 der Stützwand 6 angespritzt, wobei das Material der Segmente 7, 8 durch die Bohrungen 14, 15 der Stützwand 6 hindurch gelangt, so dass die Segmente 7, 8 im Bereich der Bohrun- gen 14, 15 vorderseitig hinterspritzt werden (Fig.3).
Das Treibkäfiggeschoss 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel innerhalb eines Waffenrohres vorderseitig nur über die beiden Halbscheiben 12, 13 aus Aluminium geführt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Stützwand statt aus einer Aluminiumlegierung auch aus einem anderen Metall bestehen.
Bezugszeichenliste
Treibkäfiggeschoss
Geschosskörper
Treibkäfig
Treibelement
Führungskäfig
Stützwand ,8 Segmente
Schraubverbindung erste Versteifungsrippe zweite Versteifungsrippe,13 Halbscheiben ,15 Bohrungen, Senkbohrungen

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Treibkäfiggeschoss mit einem unterkalibrigen Geschosskörper (2) und einem Treibkäfig (3), der ein heckseitig auf den Geschosskörper (2) wirkendes Treibelement (4), einen sich vorderseitig an das Treibelement (4) anschließenden, segmentierten und im wesentlichen zylinderförmigen Führungskäfig (5) und eine segmentierte, sich im vorderen Bereich des Führungskäfigs (5) radial einwärts erstreckende und den Geschosskörper (2) haltende Stützwand (6) umfasst, wobei der Führungskäfig (5) aus einem faserverstärkten Kunststoff und die Stützwand (6) aus einem Metall bestehen.
2. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwand (6) aus einer Aluminiumlegierung, einer Magnesiumlegierung, Titan oder Stahl besteht.
3. Treibkäfiggeschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) aus einem glas- oder kohlefaserverstärkten Polyamid besteht.
4. Treibkäfiggeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) an die Stützwand (6) angespritzt ist.
5. Treibkäfiggeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskäfig (5) aus zwei halbschalenförmig ausgebildeten Segmenten (7, 8) und die Stützwand (6) aus zwei Halbscheiben (12, 13) bestehen.
6. Verfahren zur Herstellung eines Treibkäfiggeschosses nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Führungskäfigs (5) an der Stützwand (6) die Stützwand (6) mit Bohrungen (14, 15) versehen wird, und dass anschließend der Führungskäfig (5) an die Stützwand (6) angespritzt wird, wobei das Material des Führungskäfigs (5) durch die Bohrungen (14, 15) der Stützwand (6) hindurch gelangt, so dass die Stützwand (6) im Bereich der Bohrungen (14, 15) vorderseitig hinterspritzt wird.
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