NO146686B - Prosjektil-utskytningsanordning - Google Patents

Abstract

Prosjektil-utskytningsanordning.

Description

Oppfinnelsen angår utskytning av et prosjektil fra et utskytningsrør. I dette tilfellet er det ønskelig at reak-sjonen i avfyringsstillingen er neglisjerbar, at det oppnås en stor akselerasjon av prosjektilet og at det utslippes en minimal gassmengde gjennom frontutløpet fra røret og en mindre gassmengde fra den bakre enden av røret for derved å kunne redusere muligheten for oppdagelse av utskytningsstedet, dvs. at det ikke blir så lett å oppdage utskytningspunktet på grunn av utsendelse av røk og gass og å forstyrre prosjektilet og dets styringssystem så lite som mulig.

Det er f.eks. fra fransk patent nr. 943 319 allerede kjent å benytte en avfyringsanordning med et forbrennings-kammer som er fritt bevegelig i et "kanonløp" som er åpent i begge ender, der forbrenningskammeret har rom som er full-stendig atskilt fra hverandre og hvori det er anbrakt driv-ladninger. Den ene av disse ladninger som er den første som blir antent og anbrakt i det rom som er åpent mot bakenden av løpet, benyttes til å dempe rekylen som skyldes utskytningen, mens den andre drivladning, som er montert i det rom som er åpent mot prosjektilet og antennes sekundært, benyttes for å drive prosjektilet gjennom løpet. I et arrangement av denne type er det som nevnt den bakre ladning som antennes først,

og en følge av dette er at nøyaktigheten for utskytningen ikke blir særlig stor.

. Prosjektil-utskytningsanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et utskytningsrør som er åpent i begge ender og har en glatt eller riflet boring, en kruttladning plassert i røret for avfyring av et prosjektil fra dette, hvilket prosjektil er plassert i røret foran ladningen hvorved, under avfyringen, trykket fra kruttgassene vil påvirke den bakre enden av prosjektilet, idet en bremsemiddelladning og en forbindelses-hylse som inneholder kruttladningen og forbinder prosjektilet med bremsemiddelladningen danner en stiv enhet som lades som en enhet inn i utskytningsrøret, og anordningen karakterise-res ved at forbindelseshylsen har et antall åpninger som avdekkes progressivt ettersom bremsedrivmiddelladningen forlater utskytningsrøret og derved muliggjør at ekspansjonen av kruttgassene fra ladningen spres utover, idet kruttladningen er anordnet for å tennes innledningsvis før bremse-

drivmiddelladningen og ved at et oppdelt ballastmateriale bæres av bremsedrivmiddelladningen.

Ballastmaterialet foreligger fortrinnsvis i pulver- eller væskeform for at det skal brytes lett opp i luften. Et spesielt godt egnet ballastmateriale er sandkorn.

Et eksempel på en utskytningsanordning ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives med henvisning til den medfølgende teg-ning, hvor: Fig. 1 er et riss av en stiv prosjektilenhet som danner en del av utskytningsanordningen og som omfatter prosjektilet forbundet med bremsedrivmidlet, og Fig. 2 er et lengdesnitt gjennom utskytningsanordningen og viser enheten ifølge fig. 1 ladet i et utskytningsrør. Fig. 2 viser et konvensjonelt utskytningsrør 10 med en glatt eller riflet boring, hvori det plasseres et prosjektil 12 som skal utskytes. En kruttladning 14 er plassert bak prosjektilet 12 og bak denne ladning er det anordnet et bremse-drivmiddel 16. Bremsedrivmidlet omfatter kruttblokker som ikke er vist og som også kan være iblandet et ballastmateriale. I dette eksempel kan bremsedrivmidlet omfatte ballastmateriale 18 i form av sandkorn som holdes på plass av en omhyIling 20. Disse sandkorn vil øke evnen til hurtig oppbryting i luft, idet de får en fallhastighetsgrense gitt ved Stoke's formel, større enn for røkpartiklene som avgis under utskytningen av prosjektilet. Disse blir derfor mye mindre synlig i kortere tid enn denne røk.

Som vist på fig. 1 er bremsedrivmidlet 16 forbundet

med prosjektilet 12 ved.hjelp av en hylse 22, idet kruttladningen-14 som skal drive- frem prosjektilet også er anbrakt inne i hylsen 22. Sammenstillingen på fig. 1 som består av prosjektilet 12, kruttladningen 14 og bremsedrivmidlet 16 som, hvis nødvendig, kan være utstyrt med ballastmateriale 18, danner en stiv sammenbundet enhet under ladingen.

Den sylindriske hylse 22 som forbinder bremsedrivmidlet 16 med prosjektilet 12, omfatter en rekke hull 36 som kan være boret og som kan åpnes litt etter litt etterhvert som bremsedrivmidlet 16 forlater røret, slik at ekspansjonen av gassene fra drivmiddelkruttet 14 blir litt forsinket.

Bak bremsedrivmidlet 16 er det anordnet en tetningsmembran 26 som samtidig sørger for å holde ballastmaterialet 18 på plass før tenningen av bremsedrivmidlet 16.

I dette eksempel er det vist at et elektrisk tennings-system passerer gjennom dysen for bremsedrivmidlet 16, og virkemåten for anordningen under utskytningen er følgende: I avfyringsøyeblikket tennes kruttladningen 14 av tennings-systemet 30, og trykket i de resulterende gasser kobler prosjektilet fra hylsen 22 for bremsedrivmidlet 16.

Prosjektilet med masse får i et gitt øyeblikk en hastighet V^, og det med ballastmateriale forsynte bremsedriv-middel med en total masse M2 får en hastighet V2. Som en første tilnærmelse skal det sees bort fra skyvekraften for bremsedrivmidlet 16 som antennes av kruttgassene gjennom en åpning eller dyse 24 som er tilformet for dette formål, og det kan da stilles opp:

Tyngdesentret for de to masser vil være fast.

Hvis f.eks. M2 = 2M^ vil til ethvert tidspunkt

og de tilbakelagte avstander står i samme forhold til hverandre .

Hvis prosjektilet 12 medbringer et drivmiddel under flukt, kan dette antennes ved å la gassene fra kruttladningen 14 trenge gjennom drivmiddeldysen via en innsnevret åpning som begrenser trykket. Ovenfor er det nevnt at bremsedrivmidlet kan antennes på lignende måte, idet dimensjonene på hullet 24 eller hullene som er nødvendig for dette formål er en funk-sjon av det volum som må fylles og av den tenningsforsinkelse som kreves.

Ved tenningen av bremsedrivmidlet 16 fås det en bremse-skyvekraft P som bør tas i betraktning ved bevegelsesanalysen idet tyngdesentret for (M]_ + M2) får en akselerasjon på:

Denne akselerasjon vil vanligvis være neglisjerbar sammenlignet med den som fås fra fremdriftseffekten.

Lengden av utskytningsrøret 10 og de masser som anbringes i røret for prosjektilet 12, kruttladningen 14, bremsedrivmidlet 16 og det mulige ballastmateriale 18, er anordnet slik at røret 10 til å begynne med er åpent mot bakenden, og det vil si at bremsedrivmidlet 16 forlater utskytningsrøret 10 før prosjektilet 12. Det er ønskelig at prosjektilet 12 ikke forlater røret 10 før ekspansjonsbølgen har nådd dette,for derved å begrense gasstrykket mot prosjektilbunnen og derved redusere den gassmengde som slippes ut ved forenden av røret 10 og etter prosjektilet til et minimum.

Det kan påvises at skyvekraften P fra bremsedrivmidlet

16 kan være så stor at den bremser over en lengde av størrel-sesorden 2 til 4 meter.

Den totale mengde krutt som brukes og dermed også den røk og flamme som frembringes er riktignok noe større med utskytningsanordningen ifølge oppfinnelsen enn med de kjente anordninger som utskyter et prosjektil med samme hastighet, men er mye mindre 'sammenlignet med de anordninger som benytter et konvensjonelt akselererende drivmiddel i en rekylfri utskytningsanordning.

I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er det i for-bindelse mellom prosjektilet 12 og hylsen 22 for bremsedrivmidlet anordnet organer som sørger for at prosjektilet får en vinkelakselerasjon ^ når prosjektilet utskytes. Man kan si at etter at prosjektilet er atskilt fra det på fig. 2 viste utskytningssystem går det etter ligningen

1^, I2, w-^, v*2 er treghetsmomentet og vinkelhastigheten av prosjektilet og utskytningssysternet.

I den viste utførelse har hylsen 22 for dette formål ett eller flere spor 32 som er utformet skråttstilt i forhold til aksen for utskytningsrøret 10, og en eller flere tapper 34 ved den bakre ende av prosjektilet 12 griper inn i sporet 32 eller sporene. Når prosjektilet utskytes vil tappenes 34 forskyvning i sporene 32 sette prosjektilet i rotasjon etterhvert som prosjektilet atskilles fra hylsen 22.

Den utførelsesformen for oppfinnelsen hvor hylsen 22 forbinder prosjektilet 12 med bremsedrivmidlet 16 regnes som et hovedtrekk ved den foretrukne utførelsesformen for oppfinnelsen. Ved denne utførelsesformen kan prosjektilet 12 og om nødvendig også bremsedrivmidlet 16 i den ytre vegg være utformet med i det minste ett skrått spor i forhold til lengdeaksen. Disse spor er utformet for å kunne oppta knaster eller tapper som er i ett med den indre vegg på utskytningsrøret 10. Et slikt arrangement muliggjør at prosjektilet 12 og bremsedrivmidlet 16 kan settes i rotasjon med vinkelhastigheter i motsatte retninger (helningen av sporene på prosjektilet og bremsedrivmidlet i forhold til lengdeaksen utformes i motsatte retninger i disse elementer), samtidig som reaksjonene på røret 10 minskes. Dette er spesielt fordelaktig for utskytningsrør av liten kaliber.

Claims (9)

1. Prosjektilutskytningsanordning, omfattende et utskytningsrør som er åpent i begge ender og har en glatt eller riflet boring, en kruttladning plassert i røret for avfyring av et prosjektil fra dette, hvilket prosjektil er plassert i røret foran ladningen, hvorved, under avfyringen, trykket fra kruttgassene vil påvirke den bakre enden av prosjektilet, idet en bremsemiddelladning og en forbindelses-hylse som inneholder kruttladningen og forbinder prosjektilet med bremsemiddelladningen danner en stiv enhet som lades'som en enhet inn i utskytningsrøret, karakterisert ved at forbindelseshylsen (22) har et antall åpninger (36) som avdekkes progressivt ettersom bremsedrivmiddelladningen (16) forlater utskytningsrøret (10) og derved muliggjør at ekspansjonen av kruttgassene fra ladningen (14) spres utover, idet kruttladningen (14) er anordnet for å tennes innledningsvis før bremsedrivmiddelladningen (16) og ved at et oppdelt ballastmateriale (18) bæres av bremsedrivmiddelladningen (16) .

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at ballastmaterialet (18) foreligger i pulver- eller væskeform for at det skal brytes lett opp i luften.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at ballastmaterialet (18) er sand. '

4. Anordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at kruttladningen (14) er atskilt fra bremsedrivmidlet (16) av en innretning som i det minste omfatter et kalibrert hull (24) hvorigjennom bremsedrivmidlet (16) under utskytning blir antent av den antente kruttladning (14).

5. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, for utskytning av et prosjektil som er utstyrt med et rakettdrivmiddel, karakterisert ved at antenningen av rakettdrivmidlet skjer ved hjelp av gasser fra den antente kruttladning (14) som trenger gjennom en kalibrert åpning.

6. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert ved at lengden av utskyt-ningsrøret (10) og plasseringen av prosjektilet (12), kruttladningen (14) og bremsedrivmidlet (16) i røret (10) er slik at etter avfyringen forlater bremsedrivmidlet (16) bakenden av røret (10) før prosjektilet (12) forlater forenden, idet dette bevirker at det gasstrykk som virker på bunnen av prosjektilet (12) blir begrenset.

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at en tetningsmembran (26) er anordnet ved den bakre ende av bremsedrivmidlet (16) og at denne membran (26) er dimensjonert for å brytes og frigjøre ballastmaterialet (18) når dette får en negativ akselerasjon som en følge av tenningen av drivmidlet (16) .

8. Anordning som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at det i forbindelsen mellom prosjektilet (12) og den sylindriske hylse (22) er anordnet organer (32,34) som vil gi prosjektilet (12) en vinkelakselerasjon når prosjektilet (12) skytes ut.

9. Anordning som angitt i krav 8, karakterisert ved at organene som bevirker vinkelakselera-sjonen omfatter i det minste ett i hylsen (22) utformet spor (32) som strekker seg skrått i forhold til aksen for utskyt-ningsrøret (10) og at en tapp (34) på prosjektilet (12) griper inn i sporet (32).