NL193672C

NL193672C - Stabilized exercise projectile with reduced range in rotation.

Info

Publication number: NL193672C
Application number: NL9202152A
Authority: NL
Inventors: Uwe Brede; Jens-Peter Reimer; Joachim Fibranz; Erich Zeiher
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 2000-06-06
Also published as: NL193672B; DE4141082A1; NL9202152A; DE4141082C2

Description

1 1936721 193672

In zijn draaibeweging gestabiliseerd oefeningsprojectiel met verkorte reikwijdteRotation stabilized exercise projectile with shortened scope

De uitvinding heeft betrekking op een oefeningsprojectiel met verkorte reikwijdte, omvattende een mantel, welke ten minste één, met het oog op de begrenzing van de reikwijdte, door centrifugewerking naar buiten 5 beweegbaar mantelelement bevat, een in een cilinderruimte verplaatsbare, een drukkamer begrenzende zuiger, welke mantelelementen en zuiger zijn voorzien van aangrijpdelen, die in de aangrijpstand van de zuiger kunnen samenwerken om de mantelelementen tegen buitenwaarts bewegen vast te houden, waarbij de aangrijpmiddelen zich aan de van de drukkamer afgekeerde zijde van de zuiger bevinden, en een in de drukkamer aangebrachte gas-sas, welke na zijn ontsteking op de zuiger een in de richting van de aangrijp-10 stand werkzame kracht uitoefent, een en ander zodanig dat de afkoeling van drukgas tot verzwakking van de vasthoudkracht van de zuiger op de manteldelen zal leiden waardoor deze door centrifugewerking naar buiten worden bewogen, en een van de bodem tot in de cilinderruimte reikend kanaal, waardoor op het projectiel werkzame drijfgas op de zuiger kan inwerken.The invention relates to a short-range training projectile comprising a jacket comprising at least one jacket element movable by centrifugal action for the purpose of limiting the scope, a piston displaceable in a cylinder space, which casing elements and piston are provided with engaging parts, which can cooperate in the engaging position of the piston to hold the mantle elements against moving outwards, the engaging means being on the side of the piston remote from the pressure chamber, and a pressure chamber arranged in the pressure chamber gas seal, which after its ignition on the piston exerts a force acting in the direction of the engaging position, all this such that the cooling of pressure gas will weaken the retaining force of the piston on the casing parts, so that it centrifuge action, and one from the bottom into the cylinder space The reaching channel through which propellant acting on the projectile can act on the piston.

Een dergelijk oefeningsprojectiel is bekend uit Offenlegungsschrift DE/2.736.529. De drukkamer wordt via 15 het kanaal en een terugslagventiel door middel van het drijfgas onder druk gebracht, in die drukkamer kan een door gas gevormde sas aangebracht zijn.Such an exercise projectile is known from Offenlegungsschrift DE / 2.736.529. The pressure chamber is pressurized via the channel and a non-return valve by means of the propellant, a gas-formed seal can be arranged in that pressure chamber.

Vóór het afschieten van het projectiel worden de segmenten van de mantel door ringvormige vasthoud-banden bijeengehouden. De vasthoudvlakken en de schuine vlakken zijn niet in ingrijping. Bij het afschieten van het projectiel stromen drijfgassen dóór het kanaal en het terugslagventiel tot in de drukkamer en 20 verplaatsen de zuiger axiaal in de richting naar de punt van het projectiel, zodat de schuine vlakken van de zuiger met de vasthoudvlakken in ingrijping komen. Ter ondersteuning van die beweging kunnen de drijfgassen de zich in de drukkamer bevindende gas-sas ontsteken, welke dan een extra druk beschikbaar stelt.Before firing the projectile, the segments of the shell are held together by annular retaining bands. The retaining surfaces and the inclined surfaces are not engaged. When the projectile is fired, propellants flow through the channel and the check valve into the pressure chamber and move the piston axially in the direction to the projectile tip, so that the oblique surfaces of the piston engage the retention surfaces. To support this movement, the propellants can ignite the gas seal contained in the pressure chamber, which then provides an additional pressure.

Tijdens de beweging van het projectiel dóór de loop wordt aan het projectiel een draaiende beweging 25 meegedeeld. Na het verlaten van de loop nemen de segmenten van de mantel niet meer door de loop via de vasthoudbanden radiaal buitenwaarts steun, zodat zij, op grond van de erop werkzame centrifugaal-krachten, het streven hebben een buitenwaartse beweging uit te voeren. Die beweging wordt echter door de zuiger zolang verhinderd, als de door de gasdruk in de drukkamer teweeggebrachte kracht de zuiger met de segmenten van de mantel in ineengrijping houdt. Wanneer die kracht op grond van de afkoeling van de 30 drukgassen vermindert, kunnen de vasthoudvlakken over de schuine vlakken van de zuiger afglijden. De segmenten van de mantel bewegen zich dan, onder vernieling van de vasthoudbanden, buitenwaarts.During the movement of the projectile through the barrel, a rotating movement is imparted to the projectile. After leaving the barrel, the segments of the jacket no longer take up radial outward support via the retaining straps, so that they strive to perform an outward movement on account of the centrifugal forces acting on them. However, this movement is prevented by the piston for as long as the force produced by the gas pressure in the pressure chamber keeps the piston engaged with the segments of the jacket. When that force decreases due to the cooling of the pressurized gases, the retaining surfaces can slide over the inclined surfaces of the piston. The segments of the jacket then move outward, destroying the retaining straps.

Hierdoor valt het projectiel dan in afzonderlijke delen uiteen, welke elk afzonderlijk een hoge luchtweerstand hebben en derhalve snel op de grond vallen. Nadelig van dit oefeningsprojectiel is dat de reikwijdte slechts in onvoldoende mate kan worden ingesteld, aangezien het opbouwen van de druk in de drukkamer 35 via het terugslagventiel onnauwkeurig is. Daarenboven is bij toepassing van in de drukkamer in te zetten gas-sassen de ontsteking daarvan door de hete drijfgassen niet steeds gewaarborgd. Aan de uitvinding ligt derhalve het probleem ten grondslag, een oefeningsprojectiel met reproduceerbare reikwijdte te verschaffen.As a result, the projectile then disintegrates into separate parts, each of which has a high air resistance and therefore falls quickly to the ground. A drawback of this training projectile is that the range can only be insufficiently adjusted, since the build-up of pressure in the pressure chamber 35 via the non-return valve is inaccurate. In addition, when gas gases to be used in the pressure chamber are used, their ignition by the hot propellants is not always guaranteed. Therefore, the invention is based on the problem of providing an exercise projectile with reproducible range.

Het aan de onderhavige uitvinding ten grondslag liggende probleem wordt, volgens de uitvinding, opgelost, door dat de drukkamer permanent is afgedicht ten opzichte van het op de projectielbodem 40 werkzame drijfgas, en dat in het inwendige van de drukkamer een ontstekingsvoorziening is aangebracht, welke wordt ontstoken door een onder invloed van het drijfgas uitgevoerde relatieve beweging van de zuiger ten opzichte van een verder deel in de drukkamer, waarbij de ene van beide gassas bevat en de andere een ontstekingspen voor de gassas. Hiermee is te bereiken dat de in de cilinderruimte opgebouwde druk steeds dezelfde zal zijn bij een serie oefeningsprojectielen, zodat geen grote verschillen in vluchtlengte zich 45 zullen voordoen.The problem underlying the present invention is solved, according to the invention, by the fact that the pressure chamber is permanently sealed with respect to the propellant acting on the projectile base 40, and that an ignition device is arranged in the interior of the pressure chamber, which is ignited by a relative movement of the piston under the influence of the propellant relative to a further part in the pressure chamber, one containing both gas spindles and the other containing an ignition pin for the gas spindle. This makes it possible to achieve that the pressure built up in the cylinder space will always be the same for a series of training projectiles, so that no large differences in flight length will occur.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarnaar in de onderstaande beschrijving wordt verwezen.The invention will be elucidated on the basis of the drawing, which is referred to in the description below.

Figuur 1 is een langsdoorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een oefeningsprojectiel volgens de 50 uitvinding; figuur 2 is een doorsnede van het oefeningsprojectiel volgens de lijn II—II in de figuren 1 en 4; figuur 3 is een doorsnede van het oefeningsprojectiel volgens de lijn lll-lll in de figuren 1 en 4; en figuur 4 is een langsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van het uitgevonden oefeningsprojectiel.Figure 1 is a longitudinal section of a first embodiment of a training projectile according to the invention; Figure 2 is a sectional view of the training projectile taken on the line II-II in Figures 1 and 4; Figure 3 is a sectional view of the training projectile taken on the line III-III in Figures 1 and 4; and Figure 4 is a longitudinal section of a second embodiment of the invented exercise projectile.

55 Het in figuur 1 weergegeven oefeningsprojectiel bevat een mantel 2, welke uit een ééndelige punt 4, een huls 6 en uit een ring 8 bestaat. De punt 4 is aan zijn achtereinde voorzien van een uitsparing 10, waar de huls 6 in is ingestoken. De op de punt 4 aansluitende huls 6 is een in hoofdzaak rotatie-symmetrisch, hol 193672 2 lichaam, aan welks buitenoppervlak, over de omtrek verdeeld, langsgroeven ingefreesd zijn. In de inwendige, holle ruimte van de huls 6 is de cilinderruimte 12 gevormd, waarin de zuiger 14 axiaal t.o.v. de projectielas in langsrichting verplaatsbaar aangebracht is.The exercise projectile shown in figure 1 comprises a jacket 2, which consists of a one-piece point 4, a sleeve 6 and a ring 8. The tip 4 is provided at its rear end with a recess 10 into which the sleeve 6 is inserted. The sleeve 6 connecting to the tip 4 is a substantially rotationally symmetrical, hollow 193672 2 body, on whose outer surface, circumferentially distributed, longitudinal grooves are milled. The cylinder space 12 is formed in the internal hollow space of the sleeve 6, in which the piston 14 is arranged axially displaceable relative to the projection axis.

De zuiger 14 glijdt afdichtend, met zijn cilindrische mantelvlak 18, in het inwendige van de huls 6. De 5 zuiger 14 bevat een voorzijde 20, terwijl de achterzijde 22 ervan naar de projectielbodem 24 toe is gekeerd. Aan zijn achtereinde bevat de zuiger 14 een axiale tap 26 met geringe diameter. De overgang naar die tap 26 in een inwendig konisch ringvlak 32, dat een, door een overhangend gedeelte begrensde ondersnijding vormt.The piston 14 sealingly slides, with its cylindrical jacket surface 18, into the interior of the sleeve 6. The piston 14 includes a front 20, while the rear 22 thereof faces the projectile bottom 24. At its rear end, the piston 14 includes a small diameter axial pin 26. The transition to said pin 26 in an internal conical annular surface 32, which forms an undercut delimited by an overhang.

De ring 8 vormt een bestanddeel van de projectielbodem 24 en is door middel van solderen, of een 10 kleefverbinding, met de huls 6 verbonden. Daarbij vormen de soldeer- resp. kleefplaatsen 34 breuk- verzwakkingsplaatsen. De ring 8 bestaat uit een viertal over de omtrek verdeelde segmenten 36, welke om een, in de projectielbodem 24 gevormd kanaal 38 heen zijn aangebracht. De dwarsdoorsnede van het kanaal 38 is iets groter dan de tap 26 van de zuiger 14, zodat die tap 26 tot in het kanaal 38 kan reiken.The ring 8 forms part of the projectile base 24 and is connected to the sleeve 6 by soldering or an adhesive connection. The solder resp. adhesive sites 34 fracture attenuation sites. The ring 8 consists of four segments 36 circumferentially distributed, which are arranged around a channel 38 formed in the projectile floor 24. The cross section of the channel 38 is slightly larger than the pin 26 of the piston 14, so that the pin 26 can reach into the channel 38.

De segmenten 36 zijn door radiale insnijdingen 40 gescheiden en slechts door smalle ribaanzetstukken 15 42 met elkander verbonden. Tussen die ribaanzetstukken bevinden zich breukverzwakkingsplaatsen 44, op welke plaatsen de ring 8 stuk scheuren kan.The segments 36 are separated by radial cuts 40 and are joined together only by narrow rib attachments 42. Between these rib attachments are fracture weakening points 44, at which points the ring 8 can tear.

De ring 8 bevat aan zijn voorzijde 46 een cilindrische boring 48, waar het achtereinde van de huls 6 in is gestoken. De segmenten 36 van de ring 8 bevatten naar het ringvlak 32 gaande, schuinverlopende vasthoudvlakken 50, welke, tegen elkander aangezet, een aan de buitenzijde konisch ringvlak vormen.The ring 8 has a cylindrical bore 48 at its front 46, into which the rear end of the sleeve 6 is inserted. The segments 36 of the ring 8 comprise oblique retaining surfaces 50 going towards the ring surface 32, which, when pressed against each other, form a conical ring surface on the outside.

20 In de weergegeven toestand, welke het projectiel bij het transport en ook, tijdelijk, gedurende de vlucht inneemt, bevindt zich de zuiger 14 aan het achtereinde van de huls 6, zodat het ringvlak 32 tegen de vasthoudvlakken 50 van de segmenten 36 aan ligt. De zuiger 14 is door een breekbare ring 52 in het inwendige van de huls 6 tegen verplaatsing geborgd.In the position shown, which the projectile assumes during transport and also, temporarily, during flight, the piston 14 is located at the rear end of the sleeve 6, so that the annular surface 32 abuts the retaining surfaces 50 of the segments 36. The piston 14 is secured against displacement by a frangible ring 52 in the interior of the sleeve 6.

De in de huls 6 ingezette zuiger 14 begrenst met zijn voorzijde 20 het achtereinde van de cilinderruimte 25 12 gevormde drukkamer 54. Een stop 30 doet dienst als drukdichte begrenzing van de drukkamer 54 en is in het vooreinde van de huls 6 bevestigd. Tussen de ring 52 en de stop 30 strekt zich een afstandshuls 28 uit.The piston 14 inserted in the sleeve 6 defines with its front side 20 the pressure chamber 54 formed in the rear end of the cylinder space 12. A plug 30 serves as a pressure-tight boundary of the pressure chamber 54 and is fixed in the front end of the sleeve 6. A spacer sleeve 28 extends between the ring 52 and the plug 30.

In de drukkamer 54 is de gas-sas 56 aangebracht, welke tot een bouwgroep is samengevoegd met het er tegenover gelegen ontstekingshoedje 58. Daarbij bestaat dat onstekingshoedje 58 uit een kap 60, welke 30 met pyrotechnisch materiaal is gevuld en zodanig is aangebracht, dat het pyrotechnische materiaal van de gas-sas 56 en het ontstekingshoedje 58 tegenover elkaar liggen en de bodemzijde van de kap 60 van dat onstekingshoedje 58 naar de punt van het projectiel wijst.In the pressure chamber 54, the gas seal 56 is arranged, which is assembled into a construction group with the ignition cap 58 opposite it. In addition, the ignition cap 58 consists of a cap 60, which is filled with pyrotechnic material and is arranged such that the pyrotechnic material of the gas seal 56 and the firing cap 58 face each other and the bottom side of the cap 60 of that firing cap 58 points to the tip of the projectile.

Bij de eerste uitvoeringsvorm, volgens figuur 1, is de gas-sas 56 als vulling uit pyrotechnisch materiaal in een, aan de voorzijde 20 van de zuiger 14 gevormde, uitsparing ingebracht.In the first embodiment, according to Figure 1, the gas seal 56 is inserted as a filling of pyrotechnic material into a recess formed on the front side of the piston 14.

35 De zuiger 14 bevat een mof 62, welke het onstekingshoedje 58 afdekt. De mof 62 bevat aan zijn vóóreinde een doorgaand gat 64, welke met de bodem van de kap 60 is afgesloten.The piston 14 contains a sleeve 62, which covers the ignition cap 58. The sleeve 62 has a through hole 64 at its front end, which is closed with the bottom of the cap 60.

De onstekingspen 66 is, bij de eerste uitvoeringsvorm, in het verloop van de projectielas 16 aangebracht en bevestigd aan de stop 30. De dwarsdoorsnede ervan is kleiner, dan die van het doorgaande gat 64, zodat de ontstekingspen 66, dóór dat doorgaande gat 64 heen, op het ontstekingshoedje 58 slagwerking 40 kan uitoefenen en dit hoedje kan ontsteken.The ignition pin 66, in the first embodiment, is disposed in the course of the projection weld 16 and attached to the plug 30. Its cross section is smaller than that of the through hole 64, so that the ignition pin 66 passes through that through hole 64 , can exert impact 40 on the ignition cap 58 and ignite this cap.

De wijze van werken van de eerste uitvoeringsvorm van het oefeningsprojectiel 1 wordt in hetgeen thans volgt beschreven. Het projectiel wordt in de weergegeven toestand, welke de transporttoestand is, in een geschutsloop ingebracht. Een drijfsas, welke achter het projectiel 1 wordt aangebracht, zorgt voor de voor het voorwaarts drijven van het oefeningsprojectiel 1 vereiste drijfgassen. Na ontsteking van die drijfsas 45 drukken de drijfgassen op de projectielbodem 24. Door het in de projectielbodem 24 aanwezige kanaal 38 zijn die drijfgassen ook werkzaam op de zuiger 14. Deze wordt binnenin de huls 6 naar voren verplaatst, waarbij de ring 52 breekt.The mode of operation of the first embodiment of the training projectile 1 is described below. The projectile is introduced into a gun barrel in the displayed state, which is the transport state. A propeller shaft, which is mounted behind the projectile 1, provides the propellants required for propelling the training projectile 1 forward. After ignition of that propeller shaft 45, the propellants press on the projectile bottom 24. The propellants present in the projectile bottom 24 also cause these propellants to act on the piston 14. This is moved forward inside the sleeve 6, whereby the ring 52 breaks.

Nog binnen de loop slaat de ontstekingspen 66 dóór de kap 60 van het ontstekingshoedje 58 heen en ontsteekt dit hoedje. De ontsteking bewerkstelligt de ontsteking van de gas-sas 56, zodat de zuiger 14 dan, 50 tegen de werking van de drijfgassen in, tot zijn achterste eindstand wordt gedrukt, waarin het konische ringvlak 32 ervan tegen de vasthoudvlakken 50 aan ligt.Still within the barrel, the firing pin 66 drives through the cap 60 of the firing cap 58 and ignites this cap. The ignition causes the ignition of the gas shaft 56, so that the piston 14 is then pushed 50 against the action of the propellants to its rear end position, in which its conical ring surface 32 abuts the holding surfaces 50.

De aan het oefeningsprojectiel 1 meegedeelde, draaiende beweging zorgt er voor, dat de segmenten 36 van de ring 8 het streven hebben, radiaal buitenwaarts te bewegen. In die beweging worden zij echter, door de, door middel van de vasthoudvlakken 50 en van het ringvlak 32 meegedeelde steungeving, gehinderd. 55 Die steungeving bestaat echter slechts zolang, als door de in de drukkamer 54 aanwezige drukgassen op de zuiger 14 een kracht wordt uitgeoefend, welke groter is, dan de door de centrifugaalkrachten op de vasthoudvlakken 50 en het ringvlak 32 uitgeoefende langskracht. Aangezien de op de zuiger 14 werkzameThe rotary motion communicated to the training projectile 1 causes the segments 36 of the ring 8 to aim to move radially outward. However, they are hindered in that movement by the support imparted by means of the retaining surfaces 50 and the annular surface 32. However, this support only exists as long as the pressure gases present in the pressure chamber 54 exert a force on the piston 14, which is greater than the longitudinal force exerted by the centrifugal forces on the holding surfaces 50 and the ring surface 32. Since the piston 14 operates

Claims

3 193672 force of the pressure gas depends on the pressure in the pressure chamber 54, a cooling of the pressure gases causes a reduction of the force acting on the piston 14. The pressurized gases in the pressure chamber 54 cool, thereby decreasing the compressive force of the annular surface 32 and the retaining surfaces 50 until the longitudinal force resulting from the centrifugal force becomes greater than the retaining force and the piston 14 moved forward in the firing direction. Therefore, the segments 36 are released. Due to the centrifugal force, these can now move radially outwards, whereby the solder resp. adhesive sites and fracture weakening sites 44 are broken. Since the segments 36 are configured so that they do not tear at the same time, the training projectile 1 becomes unbalanced. This imbalance ensures that the training projectile 1 is derived from its flight path. This deflection from that flight path involves an increase in the air resistance of the training projectile 1, so that that projectile falls to the ground shortly after deflecting from its path. The second embodiment of the training projectile 1 shown in Figure 4 differs from the first described embodiment in terms of the design of the piston 14 and of the ignition device 58, 66.

In place of the ignition pin 66 attached to the plug 30, in the second embodiment, the gas-shaft 56 and ignition cap assembly 58 is mounted in the front portion of the sleeve 6. A sleeve 68, which has a through-hole 70, encloses the gas shaft 56 and the firing cap 58 and is closed at its end toward the tip of the projectile by a cover disc 72. With a breakable annular rib 74 the sleeve 68 is fixed in the sleeve 20 for transport purposes. The sleeve 68 and the cover disk 72 seal the pressure chamber 54 forwards pressure-tight. In the second embodiment, the ignition pin 66 is mounted on the front of the piston 14. The piston movement is limited by a circlip 76, the piston 14 being able to move only so far forward that the movable casing element, respectively, is secured. of the segments 36, right is released.

Incidentally, the rear end of the piston 14 is designed in the same way in both embodiments, so that also in the second embodiment, according to figure 4, the annular surface 32 conically located on the inside of the piston 14 interacts with the retaining surfaces 50 of the ring 8. The second embodiment works as follows: When firing the training projectile 1 into a barrel, the piston 14 is moved forward by the propellants over a range a + x from its end position, the range a + x being greater than the path a required to decouple the retaining surfaces 50 and the annular surface 32. Due to the acceleration of the training projectile 1, the assembly group consisting of the gas shaft 56, the ignition cap 58, the cover disc 72 and the sleeve 68 tears off the rib 74, so that it moves backwards in the projection mantle. Thereby, the ignition pin 66 strikes through the bottom of the cap 60 and ignites the ignition cap 58, 35 so that the gas shaft 56 is also ignited. The ignition of this gas shaft 56 results in pressure gases being formed in the pressure chamber 54, which move both the assembly and the piston 14 to their end positions. The range limitation is effected in an analogous manner in both embodiments after firing the training projectile 1. As a result of the cooling of the compressed gases in the pressure chamber 54, the axial force acting on the piston 14 decreases, so that the training projectile 1 becomes unbalanced and falls to the ground through the loosening of some segments 36. In those cases where the ignition of the gas shaft 56 refuses, the piston 14, in both embodiments, is in a forwardly displaced position, so that the retaining surfaces 50 and the ring surface 32 are disengaged and the training projectile 1 already immediately after firing. falls to the floor.

In the illustrated embodiment, the segments 36 are torn off by the centrifugal force of the training projectile 1. However, it is also possible that the segments 36 are movable casing parts which are hingedly mounted on the sleeve 6, so that the segments 36 only spread outwards due to the centrifugal force. 50 Exercise projectile with shortened scope, comprising - a jacket (2) containing at least one jacket element movable outward by centrifugation for the purpose of limiting the scope, - a pressure chamber movable in a cylinder space (12) (54) delimiting piston (14), - which sheath elements and piston are provided with engaging parts (32, 50), which in the engaging position of 193672 4 the piston can cooperate to hold the sheath elements against moving outwards, the engaging parts (32 , 50) are located on the side of the piston remote from the pressure chamber, and - a gas shaft (56) arranged in the pressure chamber (54), which, after ignition on the piston (14), is directed in the direction of the engaging position applies active force, such that the cooling of compressed gas will weaken the retaining force of the piston on the casing parts, as a result of which they are moved out by centrifugation, and - a channel (38) extending from the projectile floor (24) into the cylinder space (12), through which propellant acting on the projectile can act on the piston, characterized in that the pressure chamber (54) is permanently sealed with respect to the propellant acting on the projectile floor (24), and that an ignition device (58, 66) is arranged in the interior of the pressure chamber (54), which is ignited by a relative movement of the piston relative to a propellant effected by the propellant further part in the pressure chamber, one of which contains the gas seal and the other an ignition pin for the gas seal. Hereby 3 sheets drawing