EP2462402A1 - Mörsergranate - Google Patents

Mörsergranate

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EP2462402A1
EP2462402A1 EP10747816A EP10747816A EP2462402A1 EP 2462402 A1 EP2462402 A1 EP 2462402A1 EP 10747816 A EP10747816 A EP 10747816A EP 10747816 A EP10747816 A EP 10747816A EP 2462402 A1 EP2462402 A1 EP 2462402A1
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EP
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mortar shell
wing
mortar
fin structure
tensile strength
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EP10747816A
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EP2462402B1 (de
Inventor
Ole Dau
Alfons Sackarndt
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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
    • F42B30/00—Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
    • F42B30/08—Ordnance projectiles or missiles, e.g. shells
    • F42B30/10—Mortar projectiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02—Stabilising arrangements
    • F42B10/04—Stabilising arrangements using fixed fins
    • F42B10/06—Tail fins

Definitions

  • the invention relates to a mortar shell with a projectile body, a leading body connected to the projectile body and a tailgate attached to the tail rotor assembly.
  • Mortar shells of the type mentioned above are known for example from: Rheinmetall, Weapentechnisches Taschenbuch, 7th Edition 1985, page 517f.
  • As a material for both the Leitwerkschaft and the tail aluminum alloys are used in these known mortar shells, the tail to the center of gravity of the mortar as far forward as possible to set towards igniter.
  • a mortar cartridge is further DE 10 2005 01 1 051 B3 removed, a mortar shell of DE 102 26 515 B3.
  • the tail wings can tear unnoticed due to the inelastic but tensile base material or even completely tear off during firing.
  • the tearing of a tail wing harbors in turn a great risk of injury to the operator and an influence on the trajectory of the entire story.
  • the invention has for its object to select the choice of materials for the Leitwerkschaft and the wing wire of a mortar shell so that the forces acting on these parts before and during the launch of the mortar shell loads are optimally compensated.
  • the invention is based on the idea to show an elastic material with a solid material to form an assembly with adapted or adaptable properties.
  • the invention is based essentially on the idea of building the tail in two parts from similar materials with varying (variable) strength properties.
  • the most resistant material for the Leitwerkschaft the mortar shell is used, which, however, is less elastic or plastically deformable.
  • the material of the wing wire should be elastic or plastically deformable to absorb the occurring during handling prior to firing of the mortar shell falling and shock loads, without causing cracking of the tail.
  • the tensile strength of the material of the wing pipework may be lower than that of the guide shaft. Both components can be positively connected by a sealed example fine thread. Alternative fastening solutions are also possible.
  • the use of a plastic material for the wing piping also has the advantage that deformations of the tail are easily recognizable after improper handling of the mortar shell.
  • both the Leitwerkschaft and the wing wire each consist of a light metal, preferably an aluminum or a magnesium alloy and variants thereof, with corresponding properties.
  • the susceptibility to breakage depends on the hardness, the tensile strength, the modulus of elasticity, the heat treatment and microstructure, as well as surface coating, surface quality, etc., so that these quantities must be taken into account.
  • the modulus of elasticity is usually determined by the material and is approximately 7000 in the case of aluminum.
  • these two materials are not to be considered as limiting, but are one of many choices for the skilled person.
  • the reference numeral 2 designates a guide shaft and the reference numeral 3 designates a winged lattice, the winged lattice 3 being fastened on the rear side to the guide shaft 2.
  • the here hollow Leitwerkschaft 2 is usually used to hold amaschineladungsanfeuerung and a base charge that ignites further charges (not shown) when shooting through radial holes 4 in the Leitwerkschaft 2 through.
  • the guide shaft 2 made of high-strength base material is provided on the front side with an external thread 5, via which it is connected to the projectile body (not shown) of the mortar shell 1.
  • the guide shaft 2 is connected to the wing 3 of ductile base material with a (fine) sealed (fine) thread 6.
  • the thread 5 and the threaded connection 6 and the fit 7 are preferably with a Dichtg. Locking adhesive and a defined tightening torque fixed to their Verbaustellen.
  • the Leitwerkschaft 2 of a high-strength aluminum alloy (ie, an aluminum alloy whose tensile strength is chosen such that the Leitwerkschaft 2 the firing loads safely withstands) with low elasticity, while the material of the wing wire 3 a greater elasticity (or plasticity) than the material has the Leitwerkschaftes 2 to safely absorb the falling and impact loads occurring during handling before firing the mortar shell 1.
  • the material of the wing piping 3 is preferably also an aluminum alloy, or alternatively of titanium, plastic, etc.
  • the invention is not limited to the embodiment described above.
  • the tail unit and the wing can also be made of completely different materials.
  • the Leitwerkschaft also made of steel and the wing wire from an aluminum alloy.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mörsergranate (1 ) mit einem Geschoßkörper, einem mit dem Geschoßkörper verbundenen Leitwerkschaft (2) und einem heckseitig an dem Leitwerkschaft (2) befestigten Flügelleitwerk (3). Um sicherzustellen, dass die Mörsergranate (1 ) sowohl die beim Abschuss auf sie wirkenden Belastungen als auch die bei unsachgemäßer Handhabung der Mörsergranate (1) auftretenden Stoßbeanspruchungen sicher aufnimmt, ohne dass es zu Verformungen im Bereich des Leitwerkschaftes (2) oder zu Rissbildungen im Bereich des Flügelleitwerkes (3) kommt, schlägt die Erfindung vor, für den Leitwerkschaft (2) der Mörsergranate (1) ein Material zu verwenden, das zwar eine hohe Zugfestigkeit besitzt, aber elastisch oder plastisch nur geringfügig verformbar ist. Hingegen wird für das Flügelleitwerk (3) ein elastisch oder plastisch verformbares Material verwendet, dessen Zugfestigkeit geringer sein kann als die Zugfestigkeit des Materials des Leitwerkschaftes (2).

Description

BESCHREIBUNG
Mörsergranate
Die Erfindung betrifft eine Mörsergranate mit einem Geschosskörper, einem mit dem Geschosskörper verbundenen Leitwerkschaft und einem heckseitig an dem Leitwerkschaft befestigten Flügelleitwerk.
Mörsergranaten der vorstehend erwähnten Art sind beispielsweise aus: Rheinmetall, Waffentechnisches Taschenbuch, 7. Auflage 1985, Seite 517f bekannt. Als Material sowohl für den Leitwerkschaft als auch für das Leitwerk werden bei diesen bekannten Mörsergranaten Aluminiumlegierungen verwendet, beim Leitwerk um den Schwerpunkt des Mörsers möglichst weit nach vorn, in Richtung Zünder einzustellen.
Eine Mörserpatrone ist des Weiteren der DE 10 2005 01 1 051 B3 entnehmbar, eine Mörsergranate der DE 102 26 515 B3.
Kommt es vor dem Abschuss während der Handhabung des Mörsers zu einer Fall- oder Stoßbelastung der einzelnen Leitwerk -Flügel, können die Leitwerk -Flügel aufgrund des unelastischen aber zugfesten Grundmaterials unbemerkt einreißen oder beim Verschuss sogar komplett abreißen. Das Abreißen eines Leitwerk- Flügels birgt seinerseits eine große Verletzungsgefahr für den Bediener sowie eine Beeinflussung der Flugbahn des Gesamtgeschosses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Materialauswahl für den Leitwerkschaft und das Flügelleitwerk einer Mörsergranate derart zu wählen, dass die auf diese Teile vor und während des Abschusses der Mörsergranate wirkenden Belastungen optimal kompensiert werden.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein elastisches Material mit einem festen Material zu einer Baugruppe mit angepassten bzw. anpassbaren Eigenschaften aufzuzeigen.
Dabei beruht die Erfindung im Wesentlichen auf dem Gedanken, das Leitwerk zweiteilig aus ähnlichen Materialien mit variierenden (variablen) Festigkeitseigenschaften aufzubauen. Dabei wird ein möglichst widerstandsfähiges Material für den Leitwerkschaft der Mörsergranate zu verwendet, welches allerdings wenig elastisch oder plastisch verformbar ist. Denn aufgrund der bei der explosiven Umsetzung der Treibladung und der darauf folgenden starken Beschleunigung wirken in der Regel hohe Zugkräfte auf den Leitwerkschaft, sodass das Material des Leitwerkschaftes eine hohe Zugfestigkeit aufweisen muss. Im Gegensatz hierzu sollte das Material des Flügelleitwerkes elastisch oder plastisch verformbar sein, um die während der Handhabung vor Abschuss der Mörsergranate auftretenden Fall- und Stoßbelastungen aufzunehmen, ohne dass es zu Rissbildungen an dem Leitwerk kommt. Hingegen kann die Zugfestigkeit des Materials des Flügelleitwerkes geringer sein als diejenige des Leitwerkschaftes. Beide Bauteile können durch ein beispielsweise gedichtetes Feingewinde formschlüssig verbunden werden. Alternative Befestigungslösungen sind ebenfalls möglich.
Die Verwendung eines plastischen Materials für das Flügelleitwerk weist überdies den Vorteil auf, dass Verformungen des Leitwerkes nach unsachgemäßer Handhabung der Mörsergranate leicht erkennbar sind.
Damit die Mörsergranate ein möglichst geringes Totgewicht aufweist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sowohl der Leitwerkschaft als auch das Flügelleitwerk jeweils aus einem Leichtmetall, vorzugsweise einer Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung sowie Varianten davon, mit entsprechenden Eigenschaften bestehen.
Bei der Wahl ist davon auszugehen, dass die Bruchfälligkeit abhängig von der Härte, der Zugfestigkeit, dem E-Modul, der Wärmebehandlung und Gefüge sowie Oberflächenbe- schichtung, Oberflächengüte etc., sodass diese Größen zu berücksichtigen sind. Das E- Modul ist in der Regel durch das material bestimmt und liegt bei Aluminium bei ca. 7000. Als bewährt gezeigt hat sich als widerstandsfähiges Material beispielsweise ein A5 = 5-7% / RM= 500N/mm2 / EN-AW 7075 T6/ 2B oder als plastisches Material ein A5 = 6-9% / RM= 310 N/mm2 / EN-AW 6082 T6/2B (oder Varianten). Diese beiden Materialien sind jedoch nicht als beschränkend anzusehen, sondern stellen für den Fachmann eine von vielen Auswahlmöglichkeiten dar.
Durch dieses Konstrukt ist ein hoher Widerstand des Leitwerk- Schaftes gegenüber den Abschussbelastungen einstellbar, während die Elastizität der Leitwerk- Flügel bei Stoßbelastungen erhöht werden kann. Abrisse oder eine Rissbildung der Flügel nach unsachgemäßer Handhabung konnten praktisch vermieden werden. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass ein modularer Aufbau und somit anpassbar auf unterschiedliche Mörsertypen realisiert werden konnte, was eine kostengünstige Produktion mit einschließt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel.
In der Figur ist ein Längsschnitt des heckseitigen Bereiches einer Mörsergranate 1 dargestellt. Dabei sind mit dem Bezugszeichen 2 ein Leitwerkschaft und mit dem Bezugszeichen 3 ein Flügelleitwerk bezeichnet, wobei das Flügelleitwerk 3 heckseitig an dem Leitwerkschaft 2 befestigt ist.
Der hier hohle Leitwerkschaft 2 dient üblicherweise zur Aufnahme einer Treibladungsanfeuerung und einer Grundladung, die beim Abschuss durch radiale Bohrungen 4 im Leitwerkschaft 2 hindurch weitere Ladungen (nicht dargestellt) anzündet. Der Leitwerkschaft 2 aus hochfestem Grundmaterial ist vorderseitig mit einem Außengewinde 5 versehen, über welches er mit dem Geschoßkörper (nicht dargestellt) der Mörsergranate 1 verbunden wird. Heckseitig ist der Leitwerkschaft 2 mit dem Flügelleitwerk 3 aus duktilem Grundmaterial mit einem ab(ge)dichteten (Fein-)Gewinde 6 verbunden. Das Gewinde 5 bzw. die Gewindeverbindung 6 und die Passung 7 sind vorzugsweise mit einem Dichtbzw. Schraubensicherungsklebers und einem definierten Anzugsdrehmoment zu ihren Verbaustellen fixiert. Erfindungsgemäß besteht nun der Leitwerkschaft 2 aus einer hochfesten Aluminiumlegierung (d.h. einer Aluminiumlegierung, deren Zugfestigkeit derart gewählt ist, dass der Leitwerkschaft 2 den Abschussbelastungen sicher standhält) mit geringer Elastizität, während das Material des Flügelleitwerkes 3 eine größere Elastizität (oder Plastizität) als das Material des Leitwerkschaftes 2 aufweist, um die während der Handhabung vor Abschuss der Mörsergranate 1 auftretenden Fall- und Stoßbelastungen sicher aufzunehmen. Dabei handelt es sich bei dem Material des Flügelleitwerkes 3 vorzugsweise auch um eine Aluminiumlegierung, oder alternativ aus Titan, Kunststoff etc.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So können Leitwerkschaft und Flügelleitwerk auch aus vollständig unterschiedlichen Materialien bestehen. So können beispielsweise der Leitwerkschaft auch aus Stahl und das Flügelleitwerk aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
Bezugszeichenliste
1 Mörsergranate
2 Leitwerkschaft
3 Flügelleitwerk
4 Bohrung
5 Außengewinde
6 Gewindeverbindung
7 Passung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Mörsergranate mit einem Geschoßkörper, einem mit dem Geschoßkörper verbundenen Leitwerkschaft (2) und einem heckseitig an dem Leitwerkschaft (2) befestigten Flügelleitwerk (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Leitwerkschaftes (2) eine größere Zugfestigkeit aufweist als das Material des Flügelleitwerkes (3).
2. Mörsergranate nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Flügelleitwerkes (3) eine größere Elastizität oder Plastizität aufweist als das Material des Leitwerkschaftes (2).
3. Mörsergranate nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material des Leitwerkschaftes (2) und bei dem Material des Flügelleitwerkes (3) um unterschiedliche Aluminiumlegierungen handelt.
EP10747816.6A 2009-08-04 2010-08-06 Mörsergranate Active EP2462402B1 (de)

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