NO130495B - - Google Patents

Description

Prosjektil for øvelsesararnunisjon.

Oppfinnelsen vedrører et prosjektil for øvelsesammunisjon

med en rotasjonsbremsende innretning.

På grunn av, den forholdsvis store rekkevidde som skarp ammunisjon har, er man ved den stridsmessige utdannelse av tropper nødt til å klare seg med få store skyteplasser og øvelsesplasser. For å

unngå denne ulempe og også muliggjøre skyteøvelser på mindre plasser,

er det allerede kjent en måløvelsesammunisjon med et lett og derfor kortrekkende prosjektil av kunststoff. Derved fikk man imidlertid vanskeligheter med det automatiske våpens virkning. Disse vanskeligheter kunne riktignok igjen unngås ved at det til kunststoffet ble til-satt spon, granulater og, lignende av tungmetall, imidlertid var dette igjen ensbetydende med en større skuddvidde.

En annen kjent vei for tilveiebringelse av en øvelsesammunisjon, som, bortsett fra en redusert rekkevidde for prosjektilet, med hensyn til sine egenskaper var mest mulig likt den tilsvarende skarpe ammunisjon, består deri at det prosjektil som var utformet på samme måte som ved skarp ammunisjon var utstyrt med en gjennomgående sentral aksial utsparing, hvis lysåpning beløp seg til en tredjedel eller mer av kalibertverrsnittet, og som for å oppnå en aksial • avbremsning ;av prosjektilet dessuten kunne være utformet på spesielle måter.

Foreliggende oppfinnelse befatter seg med den mulighet å

redusere et prosjektils rekkevidde ved avbremsning av rotasjonen under opprettholdelse av den for en stabil flyvebane nødvendige minste rotasjon, hvorved avbremsning blir foretatt på nøyaktig forutbestemt måte, slik at anvendelsen av øvelsesammunisjonen utformet med slike prosjek-tiler også er mulig på små skyteplasser. Derved går man ut fra at utskytingen av ammunisjonen fra originalvåpenet skjer med uforandret

rotasjonsvinkel, og det blir forutsatt at prosjektilet forlater våpe-nets løp med et omdreiningstall som ligger så langt over det for en stabil flukt nødvendige minste omdreiningstall at man oppnår en stabil flyvestrekning med ønsket lengde ved en for tidspunktet til avgangen begynnende kontinuerlig avbremsning av rotasjonen. Man benytter herved et prosjektil som ved sin fremre ende er utstyrt med en rotasjonsbremsende innretning. Man har da den mulighet å bremse prosjektilets rotasjon under flukten slik at etter en innenfor visse grenser fast-leggbar flyvestrekning den for rotasjonsstabiliseringen nødvendige minste rotasjon blir underskredet. Derved er imidlertid den videre prosjektilflukt ustabil og vanligvis begynner prosjektilet å tomle, svinger til slutt ut om l80° loddrett til sin rotasjonsakse og flyr

videre med prosjektilets bakre ende foran. Dermed er imidlertid forbundet en med utformingen av prosjektilets bakre ende påvirkbar økning av luftmotstanden om det mangedobbelte, noe som har til følge en tilsvarende mer krummet flyvebane og dermed- på ønsket måte en reduksjon av prosjektilets maksimale rekkevidde.

Med en slik utforming blir oppnådd at øvelsesammunisjonen vidtgående kan brukes på samme måte som den skarpe ammunisjon. Øvel-sesprosjektilet har til å begynne med de sairane ytre ballistiske for-hold og følgelig også den samme flyvebane som prosjektilet i den skarpe ammunisjon, slik at i samsvar med det stadig gjentatte krav det for utskytingen av øvelsesammunisjon kan benyttes den samme siktestiiling som for skarp ammunisjon.' Samtidig er imidlertid' den'maksimale skuddlengde mindre enn ved'skarp ammunisjon," slik at' øvelsesammunisjonen også kan benyttes'på skyte^Tasser méd mindre sikkerhetsområde.

Ifølge oppfinnelsen' blir "det foreslått å utforme den- rotasjonsbremsende innretning som'en fra den fremre prosjektilende utgåen-

de blindhullignendé aksial midtboring, hvis bakre, ende'over symmetrisk til hverandre anordnede utstrømningskanaler står i forbindelse med- • prosjektiimantelen. Herved strømmer så den i den sentrale - boring- inn-strømmende og i denne oppstuvede luft ut gjennom utstrømningskanalene, hvorved på grunn av en tilsvarende anordning"og' utforming av utstrøm-ningskanalenes munninger prosjektilet 'meddeler"den -utstrømmende luft en impuls, om hvis størrelse prosjektilets :rotasjon på grunn av reaksjonsvirkningen blir avbremset.

Etter at det nå ble erkjent at denne rotasjonsbremsende innretning prinsipielt virker som en sentrifugalpumpe, hvis energibehov blir dekket av prosjektilets rotasjonsenergi, er det i hensiktsmessig videreutvikling av oppfinnelsen foreslått å utføre midtboringen ogut-strømningskanalen i samsvar med de kjente prinsipper for sentrifugalpumper med radielle løpehjul. Derved er det' i avhengighet av de for-utbestemte ytre"ballistiske data for prosjektilet mulig å dimensjonere de som radialhjul virkende utstrømningskanaler samt midtboring på for-hånd, dvs. uten lange forsøk, på'en slik måte at rotasjonsenergiens reduksjon og dermed også stabilitetsgrensens underskridelse for prosjektilet opptrer på en forutbestemt måte.

Derved er det vanligvis hensiktsmessig ifølge et videre forslag ved oppfinnelsen å velge diameteren for midtboringen mellom ca-. 10 og ca. 40 % av prosjektilkaliberet, da en mindre diameter vil virke meget hindrende for strømningen av en tilstrekkelig luftmengde gjennom midtboringen og én større diameter med tilsvarende kortere utstrøm-ningskanaler vil på uønsket måte redusere energioverføring til den ut-strømmende luft.

Por å sikre en mest mulig uhindret utstrømning av luften

fra midtboringen, er det fordelaktig ifølge: et videre forslag ved oppfinnelsen å velge inngan^stverrsnittet. for-samtlige utstrømningskana-

ler tilsammen om minst ca. 20 % større enn tverrsnittet for midtboringen. Utstrømningen av luften blir videre begunstiget hvis ifølge oppfinnelsen utstrømningsåpningene til utstrømningskanalene blir anordnet i prosjektilmantelens sylindriske del for å oppnå en størst mulig trykk-

reduksjon for luft strømningen gjennom midtboringen og utstrømningska-nalene. For mest mulig å redusere påvirkningen av eventuelle usymmet-risk virkende tverrkrefter på grunn av luftstrømningen gjennom prosjektilet, kan dessuten utstrømningskanalene ihvert fall tilnærmet være anordnet i området ved det tverrsnittsplan som bestemmes av prosjektilets tyngdepunkt. På denne måten er det mulig å la resultantene til eventuelle ikke utjevnede siderettede strømningskrefter i de. ut-strømningskanaler som ligger f. eks. i et plan eller også på en konisk flate, virke ihvert fall tilnærmet i prosjektilets tyngdepunkt, hvorved eventuelle kippmomenter blir redusert på fordelaktig måte eller eventuelt også bli helt utelukket.

Selve prosjektilet kan prinsipielt bli fremstilt i ett stykke, f. eks. ved støping. For å holde fremstillingsomkostningene lavest mulig, er det ifølge oppfinnelsen foreslått å dele prosjektilet i området ved utstrømningskanalene på den måte at den ene del med en tapp griper inn i en tilsvarende utsparing på den andre del og at ut-strømningskanalene er utformet som to fortrinnsvis mot hverandre skråstilte i tappen bg veggen til utsparingene anordnede delboringer. Ifølge et videre forslag ved oppfinnelsen kan istedet for dette, sær-lig for en massefremstilling, også utstrømningskanalene være anordnet i en spesiell separat byggedel som kan forbindes med prosjektilet i området ved den bakre ende av midtboringen.

Den stive forbindelse av de to prosjektildeler til hverandre, henholdsvis det for seg fremstilte radiale løpehjul med den i området ved den bakerste del av midtboringen oppdelte prosjektildel kan derved på kjent måte alt etter forholdene, f. eks. de benyttede mate-rialer eller de på prosjektilet innvirkende krefter, gjennomføres ved friksjonsslutning som et pressete, eller også ved hjelp av en skrufor-bindelse, stifteforbindelse, klebeforbindelse, sveiseforbindelse, loddeforbindelse eller lignende. Selvfølgelig bortfaller en deling av prosjektilet hvis midtboringen er ført til prosjektilenden, slik at radialløpehjulet ganske enkelt kan pås-ettes endepartiet.

Med henblikk på en lavest mulig hvirveIdannelse for den fra midtboringen inn i utstrømningskanalene tredende luft, blir det hensiktsmessig ved den bakre ende av midtboringen anordnet en ombøynings-dor. F. eks. kan denne ha en kjegleformet utforming, hvorved basis-diameteren svarer til midtboringens diameter. Fortrinnsvis er det imidlertid tenkt på å utforme ombøyningsdoren i sin av luftstrømningen påvirkede del med en konkav overflate.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart ved hjelp

av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningen, som visér:

fig. 1 et prosjektil i lengdesnitt,

fig. 2 et annet prosjektil likeledes i lengdesnitt,

fig. 3 et tverrsnitt gjennorn dette prosjektil ifølge linje-ne III - III på fig. 2,.

fig. H et delsnitt gjennom et prosjektil med innsatte radi-alløpehjul sett i lengdesnitt,

fig. 5a og 5b dette radialløpehjul i oppriss og i et per-spektivisk delriss,

fig. 6 et annet radialløpehjul i tverrsnitt, og

fig.. Ja. og 7"d et delriss. i lengdesnitt og i tverrsnitt ifølge linje I - I av et ved spissen med boringer og kanalutstyrt prosjektil.

Det ifølge fig. 1 i ett stykke, f. eks. ved støping, fremstilte øvelsesprosjektil 1 med kaliber D_ har en midtboring 2 med lystverrsnitt D, og utstrømningskanaler 3. Utstrømningskanalene har ved inngangen høyden h og ved utgangen høyden h^. Ved den bakre ende av midtboringen 2 er det tilformet i ett stykke den rotasjonssymmet-riske ombøyningsdor 4. Utstrømningskanalene 3 ligger tilnærmet i området til det av prosjektiltyngdepunktet bestemte tverrsnittsplan,

slik at de eventuelle tverrkrefter på grunn av de ved hjelp av pilene A antydede luftstrømninger bare har liten påvirkning. Prosjektilet 1 er på kjent måte fremstilt av stål, messing, aluminium eller lignende.

Det på fig. 2 viste prosjektil 1 er i området ved utstrøm-ningskanalene 3 > av hvilke av tegningstekniske grunner bare en er vist, oppdelt på den måte at den bakre endedel 5 med en tapp 6 griper inn i en tilsvarende utsparing i den fremre del 7. Begge deler er forbundet med hverandre ved hjelp av skrugjenger. I den bakre ende av midtboringen 2 er den av fremstillingstekniske grunner adskilt fremstilte viste ombøyningsdor 8 innsatt og i sin stilling fastholdt ved hjelp av kraven 9 og det i endedelen 5 innskrudde bunnstykke 10. Den av luft strømningen påvirkede overflate 15 til ombøyningsdoren 8 er konkavt og rotasjonssymmetrisk utformet. Endedelen 5 har et ringfor-met føringsbånd 11 av f. eks. kobber, messing eller bly, som tjener til bedre avtetning av våpenet i løpet. I bunnstykket 10 er her dessuten innsatt lysborpatronen 12, mens den fremre del 7 har målmarkeringsladningen 13. Selvfølgelig kan istedet for lysborpatronen 12 og/eller målmarkeringsladningen 13 også være anordnet en anslagssprengladning eller lignende. Prosjektilspissen 14 kan f. eks. være fremstilt av kunststoff, aluminium eller også av stål. Materialvalget retter seg etter vekten som man vil gi prosjektilet og etter om en pyroteknisk målmarkering er ønsket. I dette tilfelle blir hensiktsmessig prosjektilspissen fremstilt.av et lett deformerbart materiale, fortrinnsvis polyetylen eller aluminium.

Det på fig. 3 viste tverrsnitt av'<p>rosjektilet langs linjen III - III på fig. 2 viser oppdelingen av utstrømningskanalene 3 på tappen' 6 og fremdelen 7 i to mot hverandre skråstilte delboringer 16

og 17. Roterer det rotasjonsstabiliserte prosjektil i samsvar med pilen B mot urviserretningen, så bevirker den i samme retning anordnede skråstilling av delboringene 16 og 17 mot hverandre en størst mulig rotasjonsbremsning. Selvfølgelig kan alt etter den krevede brem-sevirkning også en motsatt rettet skråstilling være anordnet eller begge delboringer kan også være anordnet fluktende med hverandre slik at utstrømningskanalen altså er rettet rent radielt.

Ifølge fig. 4 er det i det delte prosjektil 1 som igjen består av fremre og bakre del 5 og 7 innsatt adskilt fremstilte løpe-hjul 18. Radialløpehjulet 18 er fiksert i den bakre del 5 ved hjelp av stiftene 19. Fremre og bakre del 5 og 7 er forbundet med hverandre ved hjelp av gjengene 20. I den fremre del 7 er det anordnet gjennom-brytninger 21 som er tilordnet de i radialløpehjulet 18 utformede ut-strømningskanaler 3j for å muliggjøre en siderettet utstrømning for luften. Den fremre del 7 er i motsetning til fig. 2 fremstilt i ett stykke med den ikke viste prosjektilspiss.

Det på fig. 5a og 5b viste radialløpehjul 18 fra fig. 4

har jevn fordeling til seks radielt anordnede skovler 22, mellom hvilke er utformet utstrømningskanalene 3• Skovlenes 22 høyde avtar innen-fra og utover, mens deres avstand fra hverandre øker utover. Begge parametre er avstemt slik til hverandre at den derved oppnådde tverrsnitt sforandring for utstrømningskanalene 3 akkurat muliggjør den ønskede påvirkning av luft strømningen. Radialløpehjulet 18 blir fortrinnsvis fremstilt av et metall som kan bearbeides etter en sprøyte-støpemetode, som f. eksaluminium, sinklegeringer eller lignende.

På fig. 6 er det vist et noe annerledes utformet radialløpe-hjul 23 sett i tverrsnitt nær den nedre ende av ornbøyningsdoren 4. Skovlene 24 er krummet som turbinskovler. Forbindelsen med prcsjek-tildelene kan utformes som vist på fig. 4, men selvfølgelig også på annen kjent måte.

Ved prosjektilet på fig. 7a og'7b går den sentrale aksial-midtboring 2 ved sin bakre ende over i de radielt forløpende kanaler 25, til hvilke slutter seg de utad åpne tangensiale boringer 26. Den under prosjektilflyvebanen inn i midtboringen 2 strømmende luft blir først oppstuvet ved den bakre ende av midtboringen 2 og strømmer så gjennom kanalene 25 og boringene 26 ut. Gjennom veggdelen 27 til bor-ingen 26 blir den utstrømmende luft kontinuerlig tildelt en impuls fra det i retning av pilen B seg dreiende prosjektil, om hvis størrelse på grunn av reaksjonsvirkningen prosjektilets rotasjon under flukten blir redusert.

Som talleksempel for et rotasjonsstabilisert øvelsesprosjektil med redusert rekkevidde i samsvar med de foran omtalte prinsipper kan det angis et prosjektil med kaliber D^= 105 mm, hvis munn-ingshastighet er ca. 800 meter/sekund og hvis omkretshastighet ved munningen til våpenet er ca. 30 meter/sekund og således i samme størr-elsesorden som man har ved de vanlige sentrifugalpumper. Trykkdiffe-ransen mellom prosjektilspiss og det sylindriske område på prosjektil-mantelen beløper seg derved alt etter spissens utførelse opp til ca. 1 kp/cm 2. Dette prosjektil skal etter ca. 1500 meters skuddlengde underskride stabilitetsgrensen og så falle hurtigst mulig ned på mar-ken. På grunnlag av forutberegninger ble svarende tii fig. 2 og 3 for utstrømningskanalene 16, 17 anordnet fire boringer med en diameter på 12,5 mm og en knekkvinkel på 45° ved en lysdiameter for midtboringen 2 på D^ = 30 mm. Ved i praksis gjennomførte skyteforsøk med dette prosjektil ble det på grunnlag av fotografiske opptak av prosjektilflyvebanen fastslått avvikelser etter ca. 1500 meter, som kunne tilbakeføres til ustabilitet i prosjektilbanen og som ga den krevede reduksjon av prosjektilets maksimale rekkevidde.

Claims (10)

1. Prosjektil for øvelsesammunisjon med en rotasjonsbremsende innretning, karakterisert ved at den rotasjonsbremsende innretning er utformet som en fra den fremre prosjektilende utgåen-de blindhullignende aksial midtboring (2) som er forbundet med pro-sjektilmantelen ved sin bakre ende over symmetrisk til hverandre anordnede utstrømningskanaler (3> 16, 17, 25» 26).

2. Prosjektil ifølge krav 1,karakterisert ved at midtboringen (2) og utstrømningskanalene (3, 16, 17, 25, 26)' er utformet i samsvar med de kjente prinsipper for sentrifugalpumper med radielle løpehjul.

3. Prosjektil ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at midtboringens (2) diameter er mellom ca. 10 og ca. 40 % av prosjektilkaliberet.

4. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-4,karakterisert ved at inngangens lystverrsnitt for samtlige utstrømnings-kanaler (3, 16, 25) tilsammen er minst om ca. 20 % større enn midtboringens (2) tverrsnitt.

5. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-4,karakterisert ved at utgangsåpningene for utstrømningskanalene (3, 17, 26) ligger i prosjektilmantelens sylindriske del.

6. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-5,karakterisert ved at utstrømningskanalene (3, 16, 17, 25, 26) ihvert fall tilnærmet er utformet i området til det av prosjektiltyngdepunktet bestemte tverrsnittsplan.

7. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert ved at prosjektilet (1) i området ved utstrømningskanalene (3, 16, 17) er delt på en slik måte at den ene del griper med en tapp (6) inn i en tilsvarende utsparing på den andre del, og at utstrøm-ningskanalene (3) hver er utformet som to fortrinnsvis mot hverandre skråstilte, i tappen (6) og i veggen til utsparingen anordnede delboringer (16, 17).

8. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-6,karakterisert ved at utstrømningskanalene (3) er utformet i en spesiell byggedel (18, 23), som kan forbindes med prosjektilet (1) i.området ved den bakre ende av midtboringen (2).

9. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-8,karakterisert ved at det ved den bakre ende av midtboringen (2) er anordnet en ombøyningsdor (4, 8) med i strømningsretning økende tverrsnitt .

10. Prosjektil ifølge krav 9,karakterisert ved at ombøyningsdoren (4, 8) har en konkav av strømningen påvirket overflate (15).