NO159218B - Rotasjonsprosjektil med et hult neseparti. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et rotasjonsprosjektil med et hult nesepart av metall, hvilket neseparti inneholder to ladningskomponenter beregnet til å blandes etter utskytning av prosjektilet, for sammen å danne en ladning som kan detonere ved anslag i et mål uten bruk av tennanordning, idet ladningskomponentene befinner seg den ene foran den annen i en aksial kanal og er komprimerbare.

Når et slikt prosjektil skytes ut fra et våpen, f.eks. en kanon, er det av betydning at det ikke skjer full omsetning dersom prosjektilet utilsiktet treffer en gjenstand forholdsvis nær våpenet. Omsetning nær våpenet betyr selvsagt stor fare for skade på våpenet og den eller de som betjener våpenet.

Det er kjent å sikre prosjektiler mot full omsetning nær våpenet ved bruk av mekaniske midler inne i prosjektilet. Slike mekaniske midler er imidlertid, og særlig for småkali-brerte prosjektiler, funnet å være uakseptabelt fordyrende.

Norsk patentskrift 137296 beskriver et prosjektil som inneholder to adskilte ladningskomponenter, nemlig et brennstoff og en oksygengiver, og komponentene blandes på grunn av massekrefter under utskytning av prosjektilet, slik at komponentene i blandet tilstand utgjør en ladning som vil kunne antennes, enten ved prosjektilets anslag mot et mål eller ved hjelp av en annen ladning i prosjektilet. Skriftet viser blant annet to komponenter anordnet etter hverandre i en aksial, sylind-risk kanal. Blandingen av komponentene er hovedsakelig basert på at komponentene brytes opp til løse kornmasser på grunn av akselerasjonen ved utskytningen, for deretter i det minste delvis å blandes på grunn av rotasjonen og i en viss grad av retardasjonen av prosjektilet. Også de øvrige utførelser vist i nevnte skrift er basert på dette prinsipp.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et rotasjonsprojektil som medfører en forbedret blanding av komponentene, samtidig med at det unngås utilsiktet omsetning forårsaket av at blandede deler av komponentene gnir mot en metallflate i den aksiale kanal.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at kanalen er forover divergerende og befinner seg i en ikke-metallisk innsatsdel i nesepartiet.

Oppfinnelsen er basert på en utnyttelse av sentrifugalkrefter som skyldes prosjektilets rotasjon, for å frembringe en forover rettet kraft som søker å drive den komponent som befinner seg i innsatsdelen forover.

For å forklare oppfinnelsen er det nødvendig å gjøre rede for de akselerasjoner, retardasjoner og massekrefter som oppstår ved utskytning av et prosjektil fra et våpen.

For prosjektiler som oppfinnelsen er mest aktuell for er den lineære akselerasjon ved utskytning i området 20.000-120.000 G, hvilket gir store krefter som søker å drive ladninger eller ladnings-komponenter bakover i prosjektilet ved utskytningen, d.v.s. mens prosjektilet påvirkes av skyvekraften fra driv-ladningen i våpenets løp.

Etter at prosjektilet har forlatt våpenet, vil prosjektilet retarderes i sin bane på grunn av luftmotstanden, og denne retardasjon kan være f.eks. omtrent 50 G.

De deler av ladninger eller ladningskomponenter som befinner seg i en forholdsvis stor radial avstand fra prosjektilets lengdeakse i forhold til prosjektilets ytterdiameter vil på grunn av prosjektilets rotasjon utsettes for sentrifugalkrefter som tilsvarer aksellerasjoner som vesentlig overstiger retardasjonen. Sentripetal-aksellerasjonen kan f .eks . ligge i området 1000 G.

I henhold til oppfinnelsen befinner ladningskomponentene seg i en aksialt gjennomgående, forover divergerende kanal i en ikke-metallisk innsatsdel i nesepartiet.

Ved utskytning, og innen prosjektilet treffer et mål i rimelig stor avstand fra våpenet (en avstand som i det minste er så stor at full omsetning av prosjektilets ladning eller ladninger ikke kan skade våpenet eller den eller de som betjener det) vil følgende skje, forutsatt at oppfinnelsen er tilpasset og optimalisert for det spesifikke utskytningssysternet: Under utskytningen drives komponentene og eventuelle ladninger bakover i forhold til prosjektilet forøvrig, og det dannes et hulrom forrest i nesepartiet.

Prosjektilets rotasjon bevirker en sentrifugalkraft som trykker komponentene i innsatsdelen mot veggen i den forover divergerende kanal i innsatsdelen. Sentrifugalkraften har en kraftkomponent i retning langs kanalens vegg, rettet på skrå forover. Retardasjonen av prosjektilet (på grunn av luftmotstanden) bevirker en kraft som søker å drive ladningene og komponentene forover i prosjektilet, og denne kraft har følge-lig en kraftkomponent rettet forover langs kanalens vegg. Kraftkomponentene langs kanalens vegg vil følgelig adderes.

De elementer av ladningskomponentene som ikke er i kontakt med kanalens vegg utsettes derimot bare for retardasjonskraften og sentrifugalkraften, og vil bevege seg på skrå fremover og utover mot kanalens vegg. På grunn av "vandringen" forover av de elementer som kommer i kontakt med veggen frigjøres det plass langs veggen, og stadig flere elementer kommer i kontakt med veggen, for derved å drives forover langs denne. Det dannes derved en aksial åpning i den bakre komponenten som befinner seg i kanalen.

Forrest i nesepartiet befinner det seg før utskytning enten en fremre ladning som eventuelt kan detonere ved anslag, eller det befinner seg en fremre komponent av en slik ladning, idet denne fremre komponent og den bakre komponent, mens prosjektilet roterer i sin bane slik som beskrevet ovenfor, ved å blandes danner en ladning som detonerer ved anslag i et mål . De to ladningskomponenter blandes fordi den bakre komponent drives forover. Innen prosjektilet kommer frem til målet er komponentene ferdig blandet. Detonasjonen ved anslag vil forplante seg bakover til eventuelle andre ladninger.

Under akselerasjonen ved utskytningen vil komponentene og eventuelle ferdig blandede ladninger komprimeres, men denne komprimering vil ikke hindre at den bakre komponent i innsatsdelen beveger seg forover mens prosjektilet er i sin bane.

Dersom prosjektilet ikke kommer frem til målet, men treffer en hindring forholdsvis nær våpenet, foreligger flere sikringer mot full omsetning.

Det nevnte hulrom forrest i nesepartiet dannes under akselerasjonen inne i våpenets løp. Dersom det forrest i nesepartiet, bak hulrommet, befinner seg en fremre komponent, vil det i nesepartiet være to ikke-sammenblandete komponenter som ikke er i stand til å detonere hver for seg. F.eks. kan den ene komponent være et metall (brennstoff), mens den annen komponent inneholder bundet oksygen. Begge komponenter er således "kalde", men utgjør et eksplosiv i sammenblandet tilstand.

Hulrommet forrest i nesepartiet kan ha en slik aksial utstrek-ning at nesepartiet ved det utilsiktede anslag ikke deformeres lenger bakover enn hulrommet . Dette vil sannsynligvis skje såfremt prosjektilet treffer en lett hindring.

Ved deformasjon lenger bakover, i det parti der den fremre komponent befinner seg, vil den fremre komponent ikke omsettes .

Dersom deformasjonen skjer helt til overgangssonen mellom komponentene, kan omsetning skje i denne sonen, men tennkjeden bakover er brutt på grunn av den bakre komponent. Nesepartiet kan bli revet opp, men det skjer ingen omsetning av eventuelle ladninger lenger bak i prosjektilet.

Den sikring som oppnås med oppfinnelsen er basert på at det tar en viss tid før det dannes åpning i den bakre komponent i innsatsdelen. Etter som dannelsen av en slik åpning forutset-ter hurtig rotasjon, medfører også oppfinnelsen at prosjektilet er sikret mot omsetning i de foreskrevne fallprøver som foretas, etter som nesepartiet inneholder to komponenter som ikke hver for seg kan detonere.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, ved hjelp av et eksempel, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et prosjektil i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser, i større målestokk, et lengdesnitt gjennom et neseparti som inngår i prosjektilet. Fig. 3 viser i lengdesnitt den fremste del av nesepartiet med en innsatsdel, og illustrerer krefter som påvirker en lad-ningskomponent som befinner seg i innsatsdelen. Fig. 4 viser det samme lengdesnitt som fig. 3, og illustrerer dannelsen av en åpning i en ladning i innsatsdelen .

Prosjektilet vist i fig. 1 omfatter en prosjektilkropp 8 som har et hulrom 9 som kan inneholde en eller flere ladninger som utgjør prosjektilets hovedladninger. Et hult neseparti 1 av metall er skrudd, med et gjenget hylseparti 13, inn i prosjek-tilkroppen 8. I hylsepartiet 13 er innskrudd en skive 11 med et midtre hull 12. Skiven 11 virker som en støtteskive under utskytningen, for å hindre at en ladning 7 i nesepartiet drives bakover. Foran ladningen 7 er en innsatsdel 4, i form av et rotasjonslegeme med en midtre, aksial kanal 5 (vist i fig. 3,4), og innsatsdelen avsluttes i en viss avstand fra den forreste ende av hulrommet i nesepartiet 1. Kanalen 5 diverg-erer forover, og kan f.eks. være konisk. Innsatsdelen 4 er vist med et bakre, bakover divergerende hulrom, men dette har ingen prinsippiell betydning.

Før utskytning av prosjektilet kan to ladningskomponenter 2 og 3 befinne seg i nesepartiet slik som vist i fig. 1, nemlig etter hverandre. Komponentene 2 og 3 kan hver ha en slik sammensetning at de ikke hver for seg kan detonere. Eventuelt kan den fremre komponent utgjøre av en ladning som kan detonere, men som fortrinnsvis inneholder mindre enn den ønskede mengde av komponenten 3.

I begge tilfeller vil ladningen eller komponenten 2 og komponenten 3 komprimeres på grunn av massekreftene ved avfyringen, og det dannes et lite hulrom 6 forrest i nesepartiet 1, slik som vist i fig. 2. Dersom prosjektilet i denne tilstand, d.v.s. mens ladningen eller komponenten 2 og komponenten ligger etter hverandre, treffer en gjenstand, kan, når det er en ladning 2 forrest, ladningen 2 detonere. Tennkjeden bakover vil imidlertid stanses av komponenten 3.

Når det er en "kald" komponent 2 forrest, vil det bare kunne skje en detonasjon i grensesonen mellom komponentene 2 og 3. Tennkjeden bakover vil stanses av komponenten 3.

Dersom prosjektilet ikke treffer noen gjenstand nær våpenet som det skytes ut fra, vil prosjektilet gå i en bane der det retarderes på grunn av luftmotstanden. Samtidig roterer prosjektilet.

Fig. 3 illustrerer krefter som påvirker et element i komponenten 3 som befinner seg inne i innsatsdelen 4, i avstand fra rotasjonsaksen.

Elementet utsettes for en massekraft C som skyldes prosjektilets retardasjon. Når elementet er i kontakt med veggen i kanalen 5, vil konisiteten i kanalen bevirke at sentripetal-kraften A får en kraftkomponent B langs veggen, rettet forover. Elementet vil således påvirkes av krefter som søker å drive elementet forover, og disse krefter vil være større enn massekraften som skyldes retardasjonen. Elementer langs kanalens vegg vil derfor utsettes for større forover rettede krefter enn elementer som befinner seg radialt innenfor kanalens vegg. I kanalen vil det derfor skje en "vandring" av elementer forover langs kanalveggen, mens elementer bak i kanalen vil bevege seg utover mot kanalveggen . Følgelig dannes en åpning langs midten av den bakre komponenten inne i kanalen 5, slik som vist i fig. 4, og komponenten blandes med den fremre komponent. Derved dannes en ladning som kan detonere ved anslag i et mål. Dersom det forrest opprinnelig er en ladning som kan detonere, vil åpningen som dannes medføre at tennkjeden kan forplante seg bakover i prosjektilet . Dessuten tilsettes ladningen 2 mere av komponenten 3 .

Innsatsdelen 4 er ikke-metallisk. Dette er for å unngå at veggen i kanalen 5 virker som en "riveflate" for blandede komponentdeler. En innsatsdel av metall vil kunne bevirke utidig detonasjon, før prosjektilet treffer et mål. F.eks. kan innsatsdelen 4 være av plast, men andre materialer slik som tre, bakelitt o.l. kan også benyttes.

Claims (4)

1. Rotasjonsprosjektil med et hult neseparti (1) av metall, hvilket neseparti inneholder to ladningskomponenter (2, 3) beregnet til å blandes etter utskytning av prosjektilet, for sammen å danne en ladning som kan detonere ved anslag i et mål uten bruk av tennanordning, idet ladningskomponentene befinner seg den ene foran den annen i en aksial kanal og er komprimerbare , karakterisert ved at kanalen (5) er forover divergerende og befinner seg i en ikke-metallisk innsatsdel (4) i nesepartiet (1).

2. Prosjektil som angitt i krav 1, karakterisert ved at en detonerbar eksplosiv ladning (7) befinner seg bak innsatsdelen (4).

3. Prosjektil som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at innsatsdelen (4) befinner seg i avstand bakover fra den fremre ende av hulrommet i nesepartiet (1).

4. Prosjektil som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at innsatsdelen (4) er inn-presset i nesepartiet (1).