NO843589L - Drivlandning og framgangsmaate for framstilling av slik - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en drivladning ifølge patent-krav 1 og en framgangsmåte for framstilling av samme.

Oppbyggingen av drivladninger og framgangsmåter for framstilling av samme har i lang tid vært gjenstand for bransjens anstrengelser. Herved spiller en økning av den innvendige ballistiske ytelse, for å oppnå en høyere munningshastighet for et forhåndenværende prosjektil, en vesentlig rolle. Som et eksempel på dette kan nevnes DE-OS 32 05 152, som vedrører en drivladning for hylseammunisjon og framgangsmåter for framstilling av samme, slik at yte-evnen skal økes i forhold til kjente drivladninger, uten at det samtidig oppstår økte krav om arbeidsinnsats og uten at mennesker utsettes for farer fra løsningsmiddeldamper. Drivladningspulver-legemer blir presset sammen til en fyllingstetthet mellom 1,0 og 1,2 g/cm 3 i drivladningshylsa ved bruk av ytre trykk, men uten tilsetning av binde- og/eller løsningsmidler og deformert elastisk til plastisk ved en nesten ensartet eller gradualt avvikende komprimering, idet delmengder komprimeres med samme eller innbyrdes avvikende trykk avsnittsvis ensartet eller gradualt avvikende i drivladningshylsa.

Disse tiltakene er rettet mot, gjennom en komprimering av hele drivladningen, eventuelt i delmengder, å øke massen av drivladning som skal anbringes i ei gitt drivladningshylse.

Skjønt det ifølge den kjente framgangsamåten gis avkall på binde- og/eller løsningsmiddel, slik at de herfra muligens resulterende skadelige innvirkninger på personale som befatter seg med framstillingen, skal reduseres, har de angitte framgangsmåter vist seg mangelfulle og ufordel-aktige i flere henseender.

Etter komprineringen må det treffes tiltak for å stabilisere en fri presskant henholdsvis drivladningsover-flaten av drivladningspulver-legemene mot oppsmuldring og/eller oppkasting av trykkspeilet gjennom en særskilt tildekking. Ved flere nødvendige komprimeringstrinn må den aktuelle drivladningshylsa etter hver ifylling av det løse drivladningspulveret av sikkerhetsgrunner anbringes i et særskilt rom for komprimeringen.

I forbindelsen med den foreliggende oppfinnelsen blir det innført et utvidet begrep for den innerballistiske ytelsesøkningen. En kommer nærmere inn på dette senere. Ved våpenløp blir blant annet skilt mellom: konstruksjonsgasstrykket som det teoretiske gasstrykket, ved hvilket det direkte unngås en skadelig form-endring av våpenløpet;

prøvetrykket som det trykk, hvormed et nytt våpen-løp belastes en eller flere ganger, for å kontrollere dets sikkerhet. Dette gasstrykk ligger nær konstruksjonsgasstrykket, for det, meste litt under;

det maksimalt tillatte gasstrykket, som unntatt ved prøvingen ikke må overskrides under de minst gunstige betingelser;

det midlere gasstrykket ved 50°C pulvertemperatur, hvilket ligger under det maksimalt tillatte gasstrykket, og

det midlere maksimale gasstrykket ved 21°C pulvertemperatur (bruksgasstrykk), som under mellom-europeiske forhold skal benyttes som referanseverdi for kanonrørets slitasje-levetid.

For ytterligere forklaring henvises det i det etterfølgende til to diagrammer (fig. la og lb), hvorav det for en løst ifylt drivladning på den ene siden framgår brukstemperaturens innvirkning på munningshastigheten og på den andre siden det midlere maksimale gasstrykket P m. En går derved ut fra et drivladningspulver, som i det nedre brukstemperaturområdet ikke oppviser noen skadelige trykk-anomalier, eksempelvis i form av uønskete trykktopper.

Et vesentlig faktum som framgår av diagrammene, er det med brukstemperaturen tiltagende gasstrykket, hvormed følger en tiltagende munningshastighet: p,T-kurven viser ved sin bratte stigning mot det maksimalt tillatte gasstrykket en følsom grense som bestemmes av sistnevnte.

Med hensyn til oppgave og løsning er oppfinnelsen rettet mot en drivladning med en oppbygging, hvorigjennom det øvre brukstemperaturområdet stigningen av det under skuddutviklingen opptredende maksimale gasstrykket med tiltagende temperatur er påvirkbart like til eliminering.

Derved utmerker framgangsmåten til framstilling av den aktuelle drivladningen seg ved en forbausende enkelhet. Dette forklares i den etterfølgende beskrivelsen, hvor de mange fordeler, som er resultat av oppfinnelsen framgår.

En går ut fra et drivladningspulver, hvor det ved løs fylling og uten binde- og/eller løsningsmiddel gjelder en p,T-kurve ifølge det diagrammet som ble angitt i det foregående og ved et første eksempel med en tilsvarende totalmasse N for drivladningen. Av den totale massen N blir nå en første andel på fortrinnsvis ca. 50 til 80 % i det minste delvis komprimert. En vil komme nærmere inn på dette nedenfor. Ved en drivladning ifølge oppfinnelsen, hvor en annen andel som rest av totalmassen N blir drysset løst ovenpå den første andelen, kan den forannevnte trykk-stigning med tiltagende temperatur påvirkes på fordelaktig måte like til eliminering. I det foreliggende tilfellet består ytelsesøkningen i den mulige beskyttelse av et våpenløp, som for et bestemt maksimalt gasstrykk ikke er tillatt for en drivladning med løs ifylling av drivladningspulveret på grunn av den steile stigning på p,T-kurven ved høyere brukstemperaturer.

Har en nå et våpenløp med et høyere maksimalt tillatt gasstrykk, kan en ifølge et andre eksempel ta utgangs-punkt i en totalmasse M>N. Går en igjen fram på den i det foregående beskrevne måten, oppnås ved et trykkP<Pinaxu^en innerballistisk ytelsesøkning: Fra diagrammene (fig. 2a og 2b) framgår det tydelig at brukstemperaturens innvirkning er eliminert ved overgangen fra 21 til 52°C. Ved et første eksempel består ytelse-søkningen i økt levetid for våpenløpet og ved det andre eksemplet i en høyere munningshastighet for prosjektilet. .Dette definerer den tidligere nevnte utvidelse av begrepet ytelsesøkning innenfor oppfinnelsens rammer.

Når framgangsmåten gjennomføres direkte i ei drivladningshylse, skal en først betrakte ei slik hylse som i det vesentlige over hele sin lengde har et sirkelsylindrisk tverrsnitt. Den effektive flaten av et presstempel for komprimeringen kan herved svare til drivladningshylsas innvendige åpnings-tverrsnitt, og den første andelen kan komprimeres under ett.

Ved ei drivladningshylse med et forholdsvis lite innvendig åpnings-tverrsnitt ved en hylsemunning (flaske-hylse) blir det benyttet et presstempel tilpasset sistnevnte. Herved lar det seg ikke unngå at løse drivladnings-pulverlegemer beveger seg inn i sirkelringspalten mellom presstemplets omkretsflate og drivladningshylsas innervegg-flate mot retningen av presstemplet ved komprimeringen. Herved skjer det strengt tatt bare en delvis komprimering av den første andelen. Det har imidlertid overraskende vist seg at dette ikke har noen ufordelaktig virkning, og dette faktum oppklarer framgangsmåtens enkelhet, også med hen-blikk på det beskjedne krav til utstyr.

Dersom drivladningen ifølge oppfinnelsen skal innarbeides i ei i det minste delvis forbrennbar drivladningshylse, hvilket kan inntreffe ved ammunisjon i kaliber-området under 20 mm til over 120 mm, er det å anbefale at komprimeringen av den første andelen gjennomføres i en relativt glattvegget anordning, som er innrettet for trykk-belastningen ved komprimeringen av den første andelen. Fra denne anordningen kan den komprimerte - eventuelt bare delvis komprimerte første andelen såsom ved flaskehylsetil-fellet - overføre til den forannevnte drivladningshylsa gjennom aksial uttrykking. For herved å unngå en ufordelaktig veggfriksjon, kan overføringen til drivladningshylsa skje gjennom et tynnvegget rør anordnet i denne, hvilket rør deretter fjernes igjen.

Oppfinnelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor: Fig. la til 2b viser to innbyrdes tilordnede trykk/temperatur- og' hastighet/temperatur-diagrammer, videre i aksialt snitt: Fig. 3 viser en anordning for gjennomføring av framgangsmåten i ei flaskeformte drivladningshylse, Fig. 4 viser en anordning for gjennomføring av framgangsmåten utenfor ei drivladningshylse, og Fig. 5 viser ei i det minste delvis forbrennbar drivladningshylse, som er utformet for opptak av en andel av en drivladning, hvilken drivladningsandel er komprimert i anordningen ifølge fig. 4.

I fig. la viser ei kurve S pN„ forholdet ved en drivladning av et drivladningspulver som er fylt (drysset) løst ned i ei drivladningshylse. Det framgår av nevnte kurve at denne i det øvre brukstemperaturområdet overskrider (stiplet del av kurven) en horisontal begrensning Gl, som for et første våpenløp angir det midlere maksimalt tillatte gasstrykket, hvilken kurve S har bratt stigning. Drivladningen er følgelig uskikket for det aktuelle brukstemperaturområdet. I fig. lb er det gjengitt ei kurve SvNfor den løst ifylte drivladningen. Av ei kurve E^i fig. la framgår forholdet ved en drivladning ifølge oppfinnelsen med en masse N svarer til den løst ifylte drivladningens masse. I det øvre brukstemperaturområdet holder kruven E^ seg ved flatt forløp under begrensningen Gl: Gjennom framgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnås følgelig ved ens masse for drivladningen - og hvor en i begge tilfeller har gått ut fra ei lik drivladningshylse - at drivladningen nå egner seg for det nevnte våpenløp i det øvre brukstemperaturområdet. Herved oppnås en ytelsesøkning ifølge det forannevnte utvidede begrepet.

I diagrammene ifølge fig. 2a og 2b er det igjen inntegnet to kurver,, nemlig S ., og E w såvel som S „ 3 ' ^ pN ^ pMvNog EvM>I fig. 2a gjelder kurvene for et andre våpenløp som kan belastes mer enn det nevnte første våpenløp som har tilknytning til kurvene ifølge fig. la og lb. En horisontal begrensning G2 er følgelig tilordnet et høyere trykk enn begrensningen Gl i fig. la. De motsvarende kurvene S N og SvNsvarer til de i fig. la og lb, d.v.s. de henfører seg til drivladningen med massen N og løs ifylling. De to til-

svarende kurvene E og E karakteriserer forholdet

pM VM

ved en drivladning ifølge oppfinnelsen, hvis masse M er større enn massen N for løst ifylt drivladning ifølge fig. la og lb. Som ved fig. la og lb har en igjen gått ut fra ei lik drivladningshylse og et drivladningspulver. Drivladningen med løs ifylling kan nå riktignok benyttes, men forløpet av kurvene E^Mog EvMfor drivladningen ifølge oppfinnelsen viser tydelig den innerballistiske ytelses-økningen ifølge det forannevnte utvidede begrepet. Et modifisert, men liknende forløp for kurvene E „ og E

pM VM kan oppnås ved å benytte forskjellige drivladningspulvere.

Fig. 3 viser en anordning VI for gjennomføring av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen i ei flaskeformet drivladningshylse 10 med en hylsevegg 11 og en hylsebunn 12. I hylsebunnen 12 er det utformet en gjenget boring 14 for en drivladningstenner. Drivladningshylsa 10 er øverst

avsluttet med en hylsehals 16. Anordningen VI består av et tykkvegget sirkelsylindrisk rør 18 med en øvre innadrettet flens 19. Et bunnstykke 20 griper på undersiden inn i røret 18 og oppviser ved siden av en sentral aksial opptaksboring

22 horisontale låseboringer 21. Sistnevnte korresponderer

med låseboringer 18' i røret 18. Drivladningshylsa 10 opptas nederst i bunnstykket 20, idet låseorgan 23 gjennom boringene 18' og 21 griper inn i ei uttrekksrenne 24. Drivladningshylsa 10 med bunnstykket 20 skyves først inn i røret 18 i pilens 54 retning i flukt med den sentrale lengdeaksen A. Hylsehalsen 16 befinner seg i området for en koaksial sirkelformet åpning 26 i innerflensen 19. Ei trakt 28 er anbragt på en ikke nærmere betegnet oversideflate av innerflensen 19 og blir i det

viste tilfellet omgitt av to avstandsringer 30 og 32. Et sirkelsylindrisk presstempel 34 med pressflate 38 på undersiden oppviser ei låserenne 36 i den øvre frie enden. Med sistnevnte opptas presstemplet 34 i en holder 40 med radiale boringer 42. Bare antydete låseorgan 43 i boringene 42 griper inn i renna 36 og fastholder presstemplet 34 i holderen 40.

Gjennom trakta 28 fylles en første andel av en drivladning i form av løst kornpulver. Denne første andelen utgjør ca. 50 til ca. 80% av den totale massen av drivladningen som skal innarbeides. Etter ifyllingen av den første delen 44 i drivladningshylsa 10 blir holderen 40 med det fastholdte presstemplet 34 forskjøvet i retning av ei pil 52 under utøvelse av et forutbestemt trykk. Pressflata 38 kommer i berøring med ei ikke vist overflate av pulverfyllingen, og av den første andelen 44 blir en del 46 komprimert. Da presstemplets ytre diameter er mindre enn drivladningshylsas 10 åpningsdiameter i området for veggen 11, gjenstår et sirkelsylindrisk hulrom 48, hvori en liten mengde 50 av ukomprimert drivladningspulver blir igjen. I det viste tilfellet er komprimeringen av delen 46 av andelen 44 fullført så snart ei nedre sirkelringflata 41 på holderen 40 berører ei øvre sirkelringflate 32 på den øverste avstandsringen 32. Etter trykkavlastning blir holderen 40 med presstemplet 34 beveget i retning av ei pil 54 inntil trakta 28 er frigitt. Deretter blir en annen andel av drivladningen som utgjør resten av totalmassen, drysset løst ovenpå den første andelen 44.

I det viste tilfellet er et blindlegeme 15 anbragt i gjengeboringen 14 for drivladningstenneren, og dette er anordnet i opptaksboringen 22 i bunnstykket 20. Den delen av blindlegemet 15 som skyter fram i drivladningshylsas 10 ikke nærmere betegnede innerrom, har i det vesentlige samme dimensjoner som drivladningstenneren. Derfor er det, etter at blindlegemet 15 er fjernet, lett å skyve drivladninges-tenneren inn i en kanal 15', som blir igjen i den komprimerte delen 46 når blindlegemet 15 er fjernet.

Fig. 4 viser en anordning V2 med et sirkelsylindrisk rør 60 med tilstrekkelig veggtykkelse og hvori det på undersiden er satt inn et bunnstykke 62. Sistnevnte oppviser en sentral aksial gjenget boring 64 for opptak av et blindlegeme 66. Et presstempel 68 med en ytterdiameter som svarer til rørets 60 åpningsdiamter, oppviser en nedre pressflate 70 og ei bakre påvirkningsstang 72. Gjennom en sentral aksial boring 72' er det dannet et innerrom 73, som strekker seg inn i en fri øvre ende 75 av stanga 72. Lufte-boringer 74 setter innerrommet 73 i forbindelse med den omgivende atmosfæren. I en holder 76 er det utformet radiale boringer 79. Gjennom disse griper boltformede låse-organer 78, som ved inngrep i utsparinger 75 holder presstemplet 68, med dets stang 72 fast i holderen 76. En avstandsring 80 oppviser en sentral åpning 80<*>, som er tilpasset stangas 72 ytterdiameter. Avstandsringen 80 ligger med en plan undersideflate 81' an mot en øvre plan sirkel-ringf late 61 av røret 60. Før ifyllingen av en første andel av drivladningen i form av løst kornpulver i innerrommet 61 er presstemplet 68 fjernet fra sistnevnte. Det blir etter overskyvning av avstandsringen 80 fastholdt i holderen 76 og drives i retning av ei pil 82 langs en sentral lengde-akse A under trykkpåvirkning mot den løse pulverfyllingen av drivladningens første andel. Blindlegemet som rager fram over bunnstykkets 62 oversideflate 63, svarer i det vesentlige til dimensjonene for en drivladningstenner. Ved presstemplets 68 nedadbevegelse kommer det med sin frie ende 67 inn i boringen 72', hvorved luften kan unnslippe fra innerrommet 73 gjennom lufteboringene 74<*>. Den første andelen 86 av drivladningen er komprimert så snart holderen 76 med sin nedre sirkelringflate 77 berører avstandsringens

80 oversideflate 81.

Dersom drivladningen skal innarbeides i ei ikke vist metallisk drivladningshylse med sirkelsylindrisk indre tverrsnitt, kan denne forsynes med blindlegemet 66 og nedenfra innføres i røret 60 hvis innerdiameter er tilpasset drivladningshylsa; i dette tilfellet må presstemplets 68 ytterdiameter være tilpasset åpningsdiameteren til den ikke viste metalliske drivladningshylsa.

Hvis drivladningen skal innarbeides i ei drivladningshylse ifølge fig. 5, går en på fordelaktig måte fram som følger: Drivladningshylsa 90 oppviser en bunn 94, eksempelvis av metall, utformet med en sentral aksial gjenget boring 96 for en drivladningstenner 98. Med bunnen 94 er en forbrennbar del 100 av drivladningshylsa 90 fast forbundet. Den første andelen 96 av drivladningen som er komprimert og gjort fast i anordningen V2 ifølge fig. 4, skal nå overføres til et innerrom 97 i drivladningshylsa 90. For å unngå skade på innerflata 101 av den forbrennbare delen 100 av drivladningshylsa 90, blir ei metallhylse 102, som er tilpasset åpningsdiameteren av den forbrennbare delen og som på tegningen for tydeliggjøring er framstilt særlig tykkvegget, ført inn i innerrommet 97. Etter at bunnstykket 62 og blindlegemet 66 (se fig. 4) er fjernet, festes anordningen ifølge fig. 5 under anordninen V2 med aksene i flukt. Ved uttrykking av den første andelen 86 av drivladningen kommer drivladningstenneren 98 inn i en kanal 88 som er dannet av blindlegemet. Så snart den første andelen 86 av drivladningen er overført til drivladningshylsa 90, blir den glatte metallhylsa 100 ved sin øvre rand 104 igjen fjernet fra drivladningshylsa 90 i retning av ei pil 108, og den andre andelen av drivladningen blir pådrysset som løst kornpulver.

Det forstås av ved en drivladningstenner, som er betydelig lenger enn blindlegemet 15 ifølge fig. 3, må presstemplet 34 forsynes med en sentral aksial boring for det lengre blindlegemet og da også eventuelt med en lufte-boring såsom ved anordningen V2 i fig. 4. Avstandsringene 30,32, og 80 er utskiftbare, slik at presstemplets, henholdsvis 34 og 68, inntrengningsdybde kan endres for å oppnå en forutbestemt komprimering av drivladningens nevnte første andel, hhv. 44 og 86.

Claims (10)

1. Drivladning med en oppbygging, hvorigjennom i det øvre brukstemperaturområdet stigningen av det under skuddutviklingen opptredende maksimale gasstrykket med tiltagende temperatur er påvirkbart inntil eliminering.

2. Framgangsmåte for framstilling av en drivladning ifølge krav 1, karakterisert ved følgende prosesstrinn: a) en forutbestemt første andel av en totalmasse av drivladningen blir i det minste delvis komprimert som kornpulver uten tilsetning av binde- og/eller løsningsmiddel (-midler) og b) en annen andel forblir som rest av drivladningens totale masse som løst kornpulver og danner sluttilvirkningen en del av drivladningen nær prosjektilet.

3. Framgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at følgende preosesstrinn: a) komprimeringen av den første andelen skjer i en anordning, b) den første andel overføres til ei drivladningshylse og c) den annen andel helles løst på den første andelen.

4. Framgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den gjennomføres i ei drivladningshylse.

5. Framgangsmåte ifølge krav 2,3 eller 4, karakterisert ved at den første andelen fortrinnsvis svarer til ca. 50 til 80% og den andre andelen til den aktuelle resten av drivladningens totale masse.

6. Framgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at drivladninens totale masse svarer til en masse N, som såsom løs fylling av det samme drivladningspulver kan opptas av ei lik drivladningshylse.

7. Framgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 5, karakterisert ved at drivladningens totalmasse svarer til en masse M, som er større enn en masse N ifølge trekket i krav 6.

8. Framgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved bruken av forskjellige drivladningspulvere.

9. Framgangsmåte ifølge et av kravene 3 til 8, karakterisert ved følgende ytterligere prosesstrinn: a) at et blindlegeme, som i det minste svarer til dimensjonene av en drivladningstenner som rager fram i drivladningshylsa, anordnes fjernbart i det minste for ifyllingen og komprimeringen av den første andelen av drivladningen, og b) at blindlegemet blir erstattet gjennom drivladningstenneren.

10. Framgangsmåte ifølge et av kravene 3 og 5 til 9, særlig ved bruk av ei i det minste delvis forbrennbar drivladningshylse, karakterisert ved at det for overføringen av den komprimerte første andel i drivladningshylsa innføres et organ eller et middel for reduksjon av veggfriksjonen, hvilket fjernes igjen etter overføringen av den første andelen.