NO151342B - Driv- og tennpatron bestemt til aa innesluttes i et patronroer hos en vingegranat - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en driv- og tennpatron som er bestemt til å innesluttes i et patronrør for en vingegranat, hvor patronrørets vegg har et antall gjennomgående hull for å tillate utstrømning av kruttgasser fra krutt antent i drivpatronen.

Vingegranater for granatkastere, bombekastere eller lignende har vanligvis et haleparti i form av et patronrør som er omgitt av vinger eller styrefinner og inneslutter en tenn-og drivpatron med egnet krutt. I tillegg til denne patron er der eventuelt på patronrørets utside plassert en ytterligere kruttmengde, vanligvis i form av et antall delladninger, hvorav ofte noen er oppbygd av tynnere krutt enn de øvrige.

Patronrøret har et antall gjennomgående hull for utløp av kruttgassene. Gassene gir dels en fremdriftsvirkning på granaten og dels en nødvendig tennimpuls til eventuelle delladninger på utsiden av patronrøret.

Drivpatronen har således den dobbelte oppgave dels å utgjøre en del av drivladningen og dels å danne tennenhet for hovedmengden av drivladningen. Når granaten skal skytes med minste ladning, som kan være drivpatronen alene eller drivpatronen pluss bare én delladning (den med tynneste krutt), kreves det at drivpatronen gir en avsluttet jevn forbrenning av kruttladningen i løpet ved det lave trykk som fås ved så liten ladning. I alminnelighet utgjør det maksimale trykk i løpet i disse tilfeller ca. 10 MPa.

Disse funksjoner av drivpatronen ved svak ladning har i alminnelighet vært oppnådd ved kombinasjonen av to egenskaper som bidrar til en jevn og rask forbrenning av kruttet. For det første anvender man et tynt bladkrutt med dimensjoner fra 0,10 til 0,25 mm, og for det annet fordemmer man patronrørets hull, slik.at kruttet er godt antent innen det blir kastet ut gjennom hullene, og sluttelig brenner opp ved det lave trykk

som foreligger i løpet.. Jo tynnere krutt, desto mindre er kravet til fordemning og omvendt. Det finnes f.eks. utførelser

med meget tynne krutt helt uten hullfordemning. Likeledes finnes der utførelser med kraftig pappfordemning, hvor trykket kan gå opp i 150-250 MPa i patronrøret innen krutt og kruttgasser strømmer ut.

Disse utførelser kan sies akkurat å oppfylle de krav som stilles til drivpatroner når det gjelder å gi jevn driveffekt selv ved svak ladning. Problemer oppstår ved sterkere ladning når drivpatronen hovedsakelig skal fungere som tennpatron.

For å tenne delladningene rundt patronrøret utnytter man de utstrømmende hete gasser fra hullsystemet og de antente, men ikke ferdigforbrente kruttpartikler, i alminnelighet bladkrutt i form av blader på 1-3 mm i firkant. Det antente drivpatronkrutt blir ved utstrømning i løpet, hvor volumet er mer enn det tidobbelte av patronrørets, utsatt for en be-traktelig temperatur- og trykksenkning som minsker dets effekt som tennimpuls til delladningskruttet. Tennimpulsen fra den utstrømmende hete gass er meget intens, men har kort varighet, ikke sjelden mindre enn 0,1 ms. Foruten at denne tennimpuls er så kortvarig at antennelsen av delladningene blir mindre effektiv, utgjør det mekaniske sjokk i form av sønderslagning av delladningskruttet nærmest hullene en stor ulempe, siden det ukontrollert øker delladningskruttets totale brennende overflate, som er avgjørende for det fortsatte forbrennings-forløp.

Denne sønderslagning (knusning) av delladningskruttet som følge av den store hastighet av de utstrømmende gasser og den sterke massestrømning som konsentreres på delladningskruttet nær patronrørets hull, er særlig sterk når delladningskruttets mekaniske fasthet er forringet f.eks. ved nedkjøling. Sønderknusningen er dessuten særlig alvorlig og vanskelig å beherske når minste dimensjon av delladningskruttet er relativt stor. Det vil si at knusning av en del av ladningen blir desto mer kritisk jo grovere kruttet i delladningene er. Av kjente grunner kan det ofte være hensiktsmessig å velge relativt grovt krutt i delladningen til granatkastersystemer hvor man søker å oppnå lange skuddvidder (høye utgangshastig-heter) , men allikevel å holde maksimaltrykket i løpet relativt lavt.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å gi anvisning på en driv- og tennpatron av den innledningsvis angitte art hvormed der fås en jevn, rask og sikker forbrenning av kruttet i patronen uten at der inntrer knusning av delladningskruttet. Denne hensikt oppnås ved at driv- og tennpatronen ifølge oppfinnelsen oppviser særtrekk som angitt i patentkrav 1.

Videreutviklinger av oppfinnelsen fremgår av

kravene 2-5.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen, som anskueliggjør en fore-trukken utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom den bakre del av en vingegranat med en driv- og tennpatron ifølge oppfinnelsen. Fig..2 viser i forstørret målestokk et lengdesnitt gjennom en driv- og tennpatron ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser trykket i drivpatronen som funksjon av tiden, dels hos en kjent drivpatron, dels hos to forskjellige patroner ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser bakre del av en vingegranat 1 med et haleparti i form av et hovedsakelig hulsylindrisk patronrør 2 med åpning bakover. Den bakerste del av patronrøret 2 er omgitt av konvensjonelle styrefinner 3, mens dets forparti er omgitt av åtte ringformede, konvensjonelle delladninger 4. Det veggparti 5 av patronrøret 2 som strekker seg innenfor og noe frem foran delladningene, har en rekke gjennomgående hull for å tillate utstrømning av kruttgasser fra en driv- og tennpatron 8 anordnet i patronrørets sylindriske hulrom 7.

Driv- og tennpatronen 8 innbefatter et baktil åpent, hulsylindrisk hylster 9, hvis åpne bakre ende er fastgjort med en tennskrue 10 inngjenget i patronrøret 2.

Tennskruen 10 har en konvensjonell tennhette 11 med et kammer 12 for-ekspansjon av gassen fra tennhetten. Foran kammeret 12 er der anordnet en avfyringsbeholder 13 hvis avfyringssats 13a, f.eks. svartkrutt eller en pyroteknisk sats, kommuniserer med kammeret 12 gjennom hull 14 i bakveggen av avfyringsbeholderen 13. Avfyringsbeholderen 13 har en rekke radialt-rettede hull 15 som munner ut i det indre av driv- og tennpatronen 8.

En pakke 16 av langstrakte kruttstrimler 17 ligger med sin bakre ende an mot forsiden av avfyringsbeholderen 13. Som best vist for utførelsesformen på fig. 2, er strimlene 17 nær sin bakre ende sammenholdt av en klemme 18. Derved får strimmelpakken 16 en kostlignende form, så der levnes et forover avsmalnende, ringformet rom 19 mellom pakken 16 og veggene av patronen 8.

Ved tenning av avfyringssatsen 13a via tennhetten 11 vil gass og partikler fra avfyringssatsen 13a tre ut i det ringformede rom 19 og strømme omkring og inn i strimmelpakken 16 og antenne den.

Med det beskrevne arrangement oppnås en jevn, rask og sikker forbrenning, samtidig som det forhindres at noen . vesentlig del av kruttet blir slynget ut gjennom hullene 6 i patronrøret 2.

Kruttstrimlene 17 strekker seg over størstedelen av patronhylsterets lengde, fortrinnsvis over minst 75% av dette. I utførelsesformen på fig. 1 og 2 strekker strimlene 17 seg fra forenden av avfyringsbeholderen 13 hovedsakelig frem til forenden av patronhylsteret 9. Bredden av strimlene 17 er fortrinnsvis 0,4-0,9 ganger diameteren av hylsteret 9. Strimlenes tykkelse, som kan utgjøre 0,3-1,0 mm, bestemmes av den ønskede varighet av forbrenningen. Med denne form for krutt oppnås usedvanlig god stabilitet og jevn ladningstetthet over hele lengden av patronen. Disse egenskaper blir styrket dersom stimlene 17 holdes sammen i en pakke, f.eks. med klemmen 18 som vist på fig. 2. I en utførelsesform som ikke er vist, kan strimlene 17 være fordelt på flere separate, sammenholdte pakker.

Hylsteret 9 utgjøres hensiktsmessig av et tynt metall-blikk, fortrinnsvis et aluminiumsrør. Tykkelsen av hylsteret 9 avpasses slik etter arealet av de enkelte utstrømningshull 6 at åpning av hullene 6 (gjennombrytnin^ av blikket) skjer ved et indre trykk som egner seg for funksjonen.

Antall hull 6 er bestemt ved at sammenlagt hullareal (totalt utstrømningsareal) i forhold til den totale for forbrenning eksponerte overflate av kruttet i drivpatronen skal gi den relasjon mellom forbrennende kruttflate og ut-strømningsareal som sammen med kruttets forbrenningsegenskaper bestemmer det såkalte stagnasjonstrykk P, som er definert ved formelen: hvor

AgR = total kruttoverflate,

<A>tø <=> totalt utstrømningsareal for forbrenningsgassene,

Z og r = parametre som er bestemt ved kruttets egenskaper.

Stagnasjonstrykket skal være høyere enn det trykk som forårsaker åpning av hullsystemet. Det innebærer at bare en mindre del av kruttet i drivpatronen forbrenner for å gi åpningstrykk. Etter at åpningstrykket er oppnådd, forbrenner hovedparten av kruttet i patronrøret, og gassen strømmer ut i løpet av et tidsrom som kan velges slik at der oppnås en tilstrekkelig, men ennå uskadelig raskhet. Hensiktsmessig 0,5-3 ms, fortrinnsvis 1-2 ms, regnet fra tidspunktet for hullåpning til trykket i patronrøret igjen er sunket til hullåpningstrykket etter å ha passert stagnasjonstrykket (trykktopp). Disse tidsforløp oppnås dersom patronrørets hull 6, hylsteret 9 og kruttstrimlene 17 er dimensjonert på den ovenfor angitte måte.

Åpningstrykket skal velges så høyt at kruttet i patronen er tilstrekkelig overtent, men ikke så høyt at åpningssjokket i høyere grad knuser utenforliggende delladningskrutt.

Beroende på forskjellige anvendelsestilfeller kan åpningstrykket velges mellom 10 og 50 MPa og fortrinnsvis utgjøre 20-40 MPa.

Følgende data for systemet er altså bestemmende for

resultatet og lar seg styre:

Kruttmengde

Minste dimensjon (tykkelse)

Total eksponert kruttoverflate

Kruttets densitet

Kruttets brennhastighet og kruttfaktor

Hulldiameter

Antall hull

Tykkelse og materialkvaliteter i metallrør.

Ved at alt kruttet i drivpatronen ved den angitte oppbygning av systemet med sikkerhet blir forbrent i patron-røret, fås en øket avfyringseffekt, sammenholdt med andre løsninger. Ved at utstrømningen får øket varighet, forbedres for det første avfyringseffekten, og for det annet og fremfor alt minskes den skadelige knusningseffekt som den ekstremt raske strøm av hele drivpatronens ladning som gass og ufor-brent krutt ved tidligere utførelsesformer har medført.

Fig. 3 anskueliggjør sammenlignende prøver mellom en konvensjonell drivpatron og en drivpatron ifølge oppfinnelsen. Kurve A viser trykket i en drivpatron med bladkrutt som funksjon av tiden, mens kurvene B og C på tilsvarende måte viser trykket hos to drivpatroner ifølge oppfinnelsen med forskjellig tykkelse av kruttstrimlene. P og U betegner henholdsvis stagnasjonstrykk og åpningstrykk.

Claims (5)

1. Driv- og tennpatron (8) bestemt til å innesluttes i et patronrør (2) hos en vingegranat (1), hvor patronrørets vegg (5) har et antall gjennomgående hull (6) for å tillate utstrømning av kruttgasser fra krutt antent i patronen, karakterisert ved at patronen (8) har et hylster (9) som er dimensjonert for ved et forhåndsbestemt trykk av de nevnte kruttgasser å briste rett ut for de nevnte hull (6), og at kruttet består av en flerhet av langstrakte kruttstrimler (17) som hovedsakelig er orientert i patronens lengderetning, og hvis bredde utgjør 0,4-0,9 ganger patronhylsterets (9) diameter.

2. Patron som angitt i krav 1, karakterisert ved at strimlene (17) strekker seg over størstedelen av patronhylsterets (9) lengde, fortrinnsvis over minst 75% av denne.

3. Patron som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at strimlene (17) er sammenholdt i minst en pakke (16) .

4. Patron som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved en innretning (18) til å sammenholde kruttstrimlene (17) i det minste partielt mot hverandre i den ene ende, som vender mot en avfyringsladning (13a) , og derved be-virke at der mellom kruttstrimlene (17) og hylsteret (9) levnes et rom (19) som står i forbindelse med avfyringslad-ningen (13a).

5. Patron som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at patronrørets (2) hull (6), hylsteret (9) og kruttstrimlene (17) er dimensjonert slik at kruttgassenes trykk i patronrøret (2) 0,5-3 ms, fortrinnsvis 1-2 ms, etter nevnte bristning av hylsteret (9) er høyere enn det såkalte åpningstrykk hvor brist inntrer.