NO883195L - Fluktstabilisert underkaliberprosjektil. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et finnestabilisert prosjektil, som anvendes i et våpenrør forsynt med riflespor. Hele riflerotasjonen, tilsvarende stigningen til riflesporet i våpenrøret, tildeles prosjektilet ved utskytningen, idet det anvendes et riflebånd som er fremstilt av et stykke med drlvspeilet. Oppfinnelsen innbefatter en ny metode og tilsvarende ballistiske formkrav. Denne kombinasjonen med en ny avkastbar drivspeilkonstruksjon, som også utgjør en del av oppfinnelsen, muliggjør tilveiebringelsen av en svært liten prosjektilspredning. Prosjektilets art egner seg spesielt for anvendelse ved automatiske våpen med et kaliber fra 12,7 til 70 mm.

I motsetning til vanlige rotasjonsstabiliserte prosjektiler, som får sin fluktstabilitet av gyroskopiske krefter, som fremkommer av den høye rifleomdreiningen, blir finneprosjek-tilet stabilisert i løpet av flukten ved hjelp av aerodynamiske krefter, som virker på prosjektilet. Selv om prosjektilrotasjonen ikke medvirker til stabilisering av finneprosjek-tilet er det ønskelig med et lavt omdreiningstall om lengdeaksen for å redusere den ugunstige virkningen av masse-og utformingsasymmetrien som fremkommer av materialfeil og fremstillingstoleranser.

Finnestabiliserte prosjektiler blir fortrinnsvis avstøpt av glattrørkanoner, og som følge av mangelen på riflespor frembringes ikke noen rotasjon. Slike våpen befinner seg på fremre kampanseret og har generelt en kaliber på 60 mm eller mer.

Automatiske kanoner med en kaliber på 12,7 til 40 mm har som oftest utelukkende våpenrør forsynt med riflespor for utskytning av forskjellige rotasjonsstabiliserte prosjektiler, fortrinnsvis panserbrytende prosjektiler. For å forbedre pansergjennomtrengningsevnen til slike våpen er det ønskelig å tilveiebringe en teknologi som muliggjør en virkningsfull anvendelse av finnestabiliserte, lange panserbrytende prosjektiler, skutt ut av et riflerør, med sin egenartede sluttvirkning. I dette tilfellet betyr en virkningsfull anvendelse tilpasning av ammunisjonen til våpen- og tilførselssystemet, som på sin side krever nødvendig strukturell utforming for å kunne virke pålitelig under alle betingelser for å tilveiebringe en pro-sjektilnøyaktighet som er lik eller bedre enn ved rotasjonsstabiliserte prosjektiler, som blir avfyrt av samme våpen.

Finnestabiliserte prosjektiler består generelt av et underkaliberprosjektillegeme og en sats med finner på fire eller flere enkeltfinner, som er festet ved den bakre prosjektilenden. Prosjektiloppbygningen er symmetrisk i forhold til sin lengdeakse og prosjektilet blir skutt ut av våpenet ved hjelp av et avkastbart drivspeil. Det avkastbare drlvspeilet har to viktige oppgaver, det skal nemlig føre underkaliberprosjektilet langs midtlinjen til våpenrøret i løpet av akselerasjonen og skal danne en avtetning for å holde drivgassen i løpet av gjennomgangen i røret. Den siste oppgaven oppfylles ved hjelp av riflebåndet, som griper inn i riflesporene til våpenrøret og derved overfører hele rotasjonen på prosjektilet tilsvarende stigningen til riflesporet og munningshastigheten til prosjektilet.

Finnestabiliserte prosjektiler ifølge teknikkens stilling, inneholder en glidepasning mellom riflebåndet og drlvspeilet. Glidepasningen er utformet slik at rotasjonen til drlvspeilet reduseres tilnærmet 70 til 90% av rotasjonen til riflebåndet, som opptar hele rotasjonen. Størrelsen på det av glidepasningen i riflebåndet overførte rotasjon er bestemt av glidefrik-sjonen. Således har ved utløpet av prosjektilet fra munningen til våpenrøret det finnestabiliserte prosjektilet en rotasjonsomdreining på ca. 10 til 30$ av omdreiningstallet til et rotasjonsstabilisert prosjektil, som avfyres av samme våpenrør.

Det er to problemområder ved denne typen avfyring av finnestabiliserte prosjektiler av riflerør, som skal betraktes nærmere. For det første er det vanskelig å styre rotasjonsreduksjonen ved hjelp av glidetoleransen med den nødvendige repetisjonsmuligheten for å kunne sikre en godtagbar prosjektilnøyaktighet over hele området til skuddbetingelsen ved militæranvendelser. Endringer i prosjektiltemperaturen mellom -40 til +60°C, endring av fuktigheten, fremstillingstoleranser, tilsmussing av støv, salt eller andre substanser, som kan trenge inn mellom riflebåndet og setet, og påvirke friksjonskoeffesienten i riflebåndsetet og dermed størrelsen på rotasjonsoverføringen.

For det andre er sentrifugalkreftene, som angriper delene til drlvspeilet sværtvirksomt for å innlede den øyeblikkelige symmetriske fraskill ingen av drlvspeilet fra prosjektillegemet ved utløpet av prosjektilet fra munningen til våpenrøret. Ved reduserte prosjektilrotasjon blir også sentrifugalkreftene redusert, som virker på deling av drlvspeilet og da i kvadratet av rotasjonen. Følgen er at skillet fra drlvspeilet foregår langsommere og mindre nøyaktig enn ved ikke glidende riflebånd og er i økende grad avhengig av aerodynamiske krefter.

Innvirkningen av de aerodynamiske kreftene på prosjektilet blir forsinket som følge av utstrømning av drivgasser ved utløpet av prosjektilet fra våpenrørmunningen. Disse drivgassene omhyller prosjektilet til tider motsatt strøm-ningsretningen. Først ved inntreden i atmosfæren, noe som foregår i en avstand på ca. 30 kaliber fra munningen, blir de aerodynamiske kreftene fullstendige virksomme for skillet fra drlvspeilet. Størrelsen på de aerodynamiske kreftene, som er virksomme for drivspeiladskillelsen, utgjør kun en brøkdel av sentrifugalkreftene, som står til rådighet, når det avfyres med fullt rotasjon, og derfor er det nødvendig med en skjørere drivspeilkonstruksjon for å kunne sikre frafallingen og skillet. På grunn av begrensningen av ammunisjonen på kaliberet til 40 mm er størrelsen på det glidende riflebåndet sammen med dets sete svært liten og det fremkommer derfor en del som er svært vanselig å håndtere og som lett går i stykker.

Anvendelsen av ikke-glidende riflebånd tillater derimot oppbygning av sterkere drivspeil. Dette er fordelaktig ved hurtigavfyringskanoner og tilsvarende strukturell belastning ved tilførsel og ved innskyvning i våpenrøret.

Finnestabiliserte prosjektiler, som er forsynt med avkastbare drivspeil, som har et glidende riflebånd, har erfaringsmessig betydelig forskjeller i rotasjonen ved utgangen fra munningen som følge av avvik i friksjonskoeffisienten ved glidepasningen til riflebåndet. Den der påfølgende akselerasjon eller forsinkelsen av prosjektilrotasjonen fører til betingelser ved hvilken rotasjonen er like stort som nutasjonsfrekvensen til prosjektilet, og det kan opptre resonansinstabilitet. Jo mindre prosjektilrotasjon ved utløpet av våpenrørmunningen, og dermed også sentrifugalkreftene som virker på drlvspeilet, jo mindre er hastigheten og symmetrien ved utkastningen av delene til drlvspeilet og dermed øker prosjektilspredningen.

Sammenfattet fremkommer følgende ulemper ved avkastbare drivspeil ved finnestabiliserte prosjektiler for automatiske våpen med glidende riflebånd for å redusere rotasjonen: 1. Betydelige variasjoner i prosjektilrotasjonen ved avfyring ifølge avvik i friksjonskkoeffisienten i setet til riflebåndet. 2. Variasjoner i prosjektilrotasjonen ved avfyring fører til redusert gjentagbarhet i drivspeiladskillelsen og dermed i prosjektilbanen hvorved prosjektilspredningen øker og sannsynligheten for en første treff reduseres. 3. Reduksjon av prosjektilrotasjonen ved avfyring reduserer sentrifugalkreftene, som er nødvendig for drivspeiladskillelsen, noe som gjør det nødvendig med en svakere drivspeilkonstruksjon. 4. Tap av fasthet og pålitelighet blir dessuten redusert ved følsomheten til det glidende riflebåndet og setet.

Ved anvendelsen av glidende riflebånd ble det feilaktig antatt at det består en større aerodynamisk strømningsmot-stand i løpet av den aerodynamiske rotasjonsreduksjonen av prosjektilet, som har en full rotasjon ved avfyringen. Forsø har imidlertid vist at den virksomme strømningsmotstanden er svært liten, noe som imidlertid ikke er overraskende sett fra det synspunktet at rotasjonsenergien til finnestabiliserte underkaliberprosjektil er mindre enn 1% av sin translatoriske kinetiske energi. I denne sammenheng er det også av Interesse at som følge av nøyaktige og symmetrisk drivspeiladskillelse ved finnestabiliserte prosjektiler med full rotasjon utgjorde den maksimale prosjektilhellingen ved avfyringen mindre enn 5 grader. Denne lave begynnelseshellingen er ønskelig for å holde den aerodynamiske motstanden og prosjektilforsinkelsen så liten som mulig.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å forbedre treff-sannsynligheten til finnestabilisert underkaliberprosjektil, som blir skutt ut fra våpenrør med riflespor, ved at definisjonen på prosjektilegenskapene, som muliggjør utskytning ved full rotasjon uten anvendelse av riflebånd for å redusere rotasjonen. Videre er det ikke nødvendig med de lett ødeleggbare glidende riflebåndene, noe som forbedrer den strukturelle integritetsfasthet og påliteligheten til ammunisj onen.

Oppfinnelsen angår spesielt finnestabiliserte prosjektiler for automatiske våpen ved en aliber på 12,7 til 40 mm. Et utkastbart drivspeil med stivt festet riflebånd frembringer rotasjon mens akselerasjonen til prosjektilet i våpenrøret tilsvarer stigningen på riflesporet og munningshastigheten til våpenrøret. Den resulterende rotasjonen ved avfyringen er derfor utelukkende avhengig av munningshastigheten og kan derfor gjentas helt nøyaktig. Rotasjonsbevegelsen blir overført uten endring på underkaliberprosjektilet. Etter utløpet av våpenrøret og etter drivspeiladskillelsen når underkaliberprosjektilet inn i atmosfæren og utsettes for de aerodynamiske kreftene. Foruten at de aerodynamiske kreftene stabiliserer prosjektilet i flukten virker de også på ledefinnene og bevirker en rask reduksjon av rotasjon til prosjektilet. Etter en forholdsvis kort fluktvarighet når rotasjonen den konstante verdien. Dette konstante rotasjonlet er bestemt av finnenes hellingsvinkel og er dessuten proporsjonalt med prosjektil-flukthastigheten. For å opprettholde stabile fluktbetingelser og for å unngå fluktavvik er det nødvendig at den konstante rotasjonen til prosjektilet alltid er større enn nutasjons- eller egenfrekvensen. Valg av det konstante omdreiningstallet skal forhindre opptreden av resonans-stabiliteter, som fører til store ansatsvinkler og kan føre til katastrofale variasjoner. Den kritiske rotasjonen (nutasjonsfrekvensen) til prosjektilet er bestemt av treghetsmomentet og de aerodynamiske egenskapene og utgjør en fast verdi for et gitt prosjektil. Innenfor visse grenser kan størrelsen på den kritiske rotasjonen bli påvirket ved utforming av prosjektilet.

Det finnestabiliserte prosjektilet er forsynt med et avkastbart drivspeil, som har i det vesentlige tre hoved-deler, nemlig en drivspeilakterende, et drivspeillegeme og en beskyttelseshette. Drivspeilakterenden er fortrinnsvis av lettmetall, fortrinnsvis aluminium, som er sammensatt av tre eller flere like elementer og fastholder penetratoren i det midtre området i koaksial stilling i forhold til våpenrøret. Drivspeilakterenden overfører de i lengderetningen rettede akselerasjonskrefter og rotasjonen, som overføres av riflesporet fra drlvspeilet på penetratoren. Et drivspeil legeme av kunststoff er anordnet foran drivspeilets akterende og er forsynt med et integrert riflebånd, som griper inn i riflesporet og som tjener til såvel avtetning som også til overføring av rotasjonsbevegelsen, dvs. riflesporene overføres som bevegelse på penetratoren. Drivspeillegemet innbefatter videre de tre eller flere lengdespor, som strekker seg radialt fra sin ytterste sylindriske overflate og et steg av gitt tykkelse på innsiden av lengdesporet. Drlvspeilet langs disse lengdesporene ødelegges under virkning av sentrifugalkraften ved utgang av våpenrørmunnin-gen.

Ifølge et vesentlig trekk ved drivspeilutformingen er det tilstede en mekanisk forbindelse mellom drivspeillegemet og drivspeilakterenden, som forankrer den fremre del av drivspeilakterenden og den bakre delen av drivspeillegemet med hverandre. Denne forbindelsen forhindrer adskillelse av delen under virkning av drivgasstrykket, som ved avfyringen virker på den bakre siden av riflebåndet. Dessuten overfører forbindelsen rotasjon til drivspeillegemet på drivspeilakterenden .

Ifølge et ytterligere viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse er skilleflatene mellom delene til drivspeilakterdelen avtettet og forbindelsen mellom baksiden av drivspeilakterenden med penetratoren er forsynt med en ringformet tetning. Avtetningen av akterdelen, den ringformede tetningen og drivspeillegemet danner en eneste integrert enhet fortrinnsvis av et flberforsterket kunststoff. Som følge av den kompliserte oppbygningen av drivspeillegemet og tetningen blir denne enheten fortrinnsvis fremstilt ved en sprøyte-støpemetode på den tidligere sammensatte enheten av drivspeilakterenden og penetratoren.

Beskyttelseshetten blir påsatt den fremre enden til drivspeillegemet for å beskytte den fremre enden av penetratoren og for å tilpasse prosjektilet den automatiske tilførsels-retningen.

Ved tilslutning til adskillelsen av drlvspeilet er den induserte reduksjonen av prosjektilrotasjonen til konstant prosjektilrotasjon svært hurtig, svært nøyaktig og gjentag-bar. Dette kombinert med det faktumet at rotasjonen ved munningen til å begynne med er nøyaktig styrbart som munningshastigheten. Generelt utgjør avviket fra standard ikke mer enn 1% og gir et nøyaktig repeterbart forløp på prosjektilrotasjonen i løpet av flukten.

Den fulle rotasjonen, som fremkommer ved et fast, ikke glidende riflebånd, bevirker de høye sentrifugalkreftene, som virker på drivspeildelen og som er nødvendig for den øyeblikkelige og symmetriske radiale adskillelsen ved utløp av prosjektilet fra rørmunningen. Denne metoden med drivspeiladskillelse kombinert med styrt prosjektilhastighetsreduksjon langs prosjektilbanen, som er mulig vedprosjektiler med faste riflebånd, gir en prosjektilnøyaktighet, som ikke har vært mulig å tilveiebringe med tidligere kjente prosjektiler. Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe et fluktstabilisert prosjektil med avkastbart drivspeil, som skytes ut fra et med riflespor forsynt våpenrør med full rotasjon tilsvarende stigningen til riflesporet i våpenrøret.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et fluktstabilisert prosjektil med avkastbart drivspeil, som skytes ut med full rotasjon fra et med riflespor forsynt våpenrør og som forsinkes til en konstant rotasjonsomdreining på en hurtig, nøyaktig og nøyaktig repeterbar måte ved hjelp av en aerodynamisk dempning, som fører til nøyaktig repeterbar rotasjonsreduksjon i løpet av prosjektilets fluktbane.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et fluktstabilisert prosjektil med avkastbart drivspeil, som blir skutt ut fra et våpenrør forsynt med riflespor, idet den fulle rotasjonen nås ved avfyringen og har en konstant rotasjonsomdreining som er større enn nutasjonsfrekvensen til pros j ektilet.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et fluktstabilisert prosjektil med avkastbart drivspeil som sytes ut med full rotasjon fra et våpenrør forsynt med riflespor og har en halveringstid på ikke mer enn 0,1 sekunder, idet denne halveringstiden er nødvendig for å redusere rotasjonen med en verdi som ligger på halve banen mellom begynnelsesverdien ved avfyringen og den konstante rotasjonen.

Oppfinnelsen har videre til hensikt å tilveiebringe et fluktstabilisert prosjektil, som har et robust drivspeil, og som kan adskille seg med en gang og radialsymmetrisk etter avfyringen under virkning av sentrifugalkrefter.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et avkastbart drivspeil for et fluktstabilisert prosjektil, idet drlvspeilet har tre elementer, nemlig en drivspeilakterende, et drivspeillegeme av kunststoff med et integrert riflebånd og tetning og en ballistisk besyttelseshette.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et avkastbart drivspeil for et fluktstabilisert prosjektil, som har en mekanisk forbindelse i drivspeilakterenden og drivspeillegemet, og drivspeillegemet har et integrert riflebånd for avtetning mot drivgasser og for overføring av hele rotasjonen på prosjektilet, hvilken rotasjon tilveiebringes av riflesporene til våpenrøret.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et avkastbart drivspeil for et fluktstabilisert prosjektil, ved hvilket drivspeillegemet har et integrert riflebånd for avtetning av drivgassen i rotasjonssporet og er forsynt med en avtetning som strekker seg over mellomflaten til driv speilakterdelen og med en tetning ved berøringsflaten mellom drivspeilakterenden og penetratoren.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et avkastbart drivspeil for et fluktstabilisert prosjektil, som har en integrert konstruksjon av drivspeillegemet, riflebånd og tetning av elementet til akterdelen og tetningen mellom akterdel og penetrator.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe drivspeil-legemer for et fluktstabilisert prosjektil, som ved sprøyte-støpemetoden sprøytes direkte på den med penetratoren forsynte drivspeilakterende.

I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel, og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et fluktstabilisert underkaliberprosjektil med avkastbart drivspeil. Fig. 2 viser et lengdesnitt av det fluktstabiliserte underkaliberprosjektilet. Fig. 3 viser et diagram av rotasjonsomdreiningen til det fluktstabiliserte prosjektilet som funksjon av den til-bakelagte fluktbanen. Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom det fluktstabiliserte underkaliberprosjektilet med avkastbart drivspeil.

Fig. 5 viser et tverrsnitt langs linjen 4-4 på fig. 4.

Fig. 6 viser et tverrsnitt gjennom drivspeillegemet og underkaliberprosjektilet langs linjen 2-2 på fig. 4. Fig. 7 viser et tverrsnitt gjennom drivspeilakterenden og underkaliberprosjektilet langs linjen 3-3 på fig. 4. Fig. 8 viser et snitt gjennom det med finner forsynte bakre ende av penetratoren og

fig. 9 viser et riss av denne penetratoren sett bakfra.

På fig. 1 er vist et lengdesnitt gjennom underkaliberprosjektilet, som befinner seg i et utkastbart drivspeil. Underkaliberprosjektilet består av en penetrator 10 og en finneanordning 12 ved sin bakre ende. For mange anvendelser er det anordnet en pyroteknisk lyssats 14, som generelt befinner seg i det sentrale legeme til finneanordningen. For tilveiebringelse av en stor inntrengningseffekt anvendes et tungmetall, fortrinnsvis en wolframlegering eller en anriket uranlegering for penetratoren 10. For fremstilling av finneanordningen anvendes enten stål eller aluminium. I tilfelle av høyhastighetsprosjektiler må aluminiumfinnene være forsynt med besyttelsessjikt for å forhindre en avbrenning som følge av aerodynamisk oppvarming.

Generalt består f inneanordningen av 4 til 6 finner, som er anordnet symmetrisk om det sentrale legemet. På fig. 2 er vist en finneanordning med fire finner. Med hensyntil våpenet må finnespennvidden 16 være lik eller mindre enn boringsdia-meteren til våpenrøret. For å redusere den aerodynamiske strømningsmotstanden er den fremre kanten av finnen filformet avskrånet, idet finnen er forholdsvis tynn. Grunnrisset på finnen må være tilstrekkelig stort for å sikre en aerodynamisk stabilitet i lengderetningen av underkaliberprosjektilet med et stabilitetsspenn på ikke mindre enn 1,5 ganger underkaliberprosjektildiameteren, idet stabilitetsspennet defineres som avstanden til det aerodynamiske trykksentrumet 24 i forhold til tyngdepunktet 26 til prosjektillegemet. Ifølge oppfinnelsen skal finneanordningen tilveiebringe et aerodynamisk rulle- eller tverrmoment i forhold til prosjektilets lengdeakse 20 for å sikre en konstant rotasjon i løpet av flukten tilsvarende drevet ved hjelp av en propell. Rullemomentet blir frembrakt aerodynamisk, enten ved innstillingsvinkelen til finnene, lignende stabiliseringsfinnene til et fly, eller ved hjelp av en avskrånet førings-kant 22 til den på fig. 2 viste finne eller ved avskråning av avløpskanten til finnen. Fortrinnsvis er alle finnene utformet likt.

Oppfinnelsen bevirker i første linje at underkaliberprosjektilet får den fulle rotasjonen tilsvarende stigningen til riflesporet og munningshastigheten til våpenrøret. Dette krever at det avkastbare drlvspeilet har et stivt festet riflebånd, som overfører rotasjonen på underkaliberprosjektilet uten slipp. Ved utløpet av prosjektilet fra rørmunnin-gen og ved adskillelse av drlvspeiletnår underkaliberprosjektilet inn i atmosfæren og blir med en gang utsatt for en rotasjonsreduserende aerodynamisk rotasjonsdempning. Denne hurtige rotasjonsreduksjonen vedvarer inntil det er nådd en konstant rotasjon tilsvarende utformingen på finnene og prosjektilhastigheten. Halveringstiden, dvs. tiden som er nødvendig for å bringe rotasjonet til prosjektilet på den halve verdien mellom begynnelsesverdien ved avfyringen og den konstante rotasjonsomdreiningen burde ikke være større enn 0,1 sekunder. I løpet av denne fasen når prosjektilet økende stabilitet og halveringstiden er større enn 0,1 sekunder og er dermed så kort at den tillater en mulig økning av presisjonsbevegelsen som følge av magnuskreftene.

Oppfinnelsen har videre til formål å bestemme en konstant rotasjon for underkaliberprosjektilet for å forhindre opptreden av resonans-instabilitet såvel som tilsvarende resonanssprang i løpet av prosjektilets fluktbane. Roterende fluktstabiliserte prosjektiler er utsatt for resonans-instabilitet. Dette erforhold ved hvilke prosjektilrotasjonen er like stor som nutasjonsfrekvensen eller egenfrekvensen til prosjektilet. Disse er kjennetegnet av en økning av en seg ikke dreiende utjevningssangrepsvinkel, som fremkommer av den konstruktive asymmetrien, som f.eks. oppstår som følge av fremstillingstoleranser eller materialfell. Nutasjonsfrekvensen co-L til et f luktstabilisert prosjektil bestemmes av den tretrinnede bevegelsesteorien tilsvarende følgende ligning:

hvor

p = rotasjonen,

IA = aksialtreghetsmomentet,

Irp = transversalt treghetsmoment,

s = gyroskoplsk stabilitetsfaktor.

Resonans-instabiliteten fører til for store angrepsvinkler og dermed til uaksepterbare prosjektilspredninger. Dessuten kan resonansen være ledsaget av dreiebevegelser og giring. For å unngå opptreden av resonansinstabilitet må den konstante rotasjonen skille seg fra nutasjonsfrekvensen til prosjektilet. Foreliggende oppfinnelse bevirker at prosjektilrotasjonen avtar hurtig fra sin begynnelsesverdi ved avfyringen til konstant rotasjon, som er større en nutasjonsfrekvensen til prosjektilet og da minst som en faktor to under alle betingelsene ved operasjonsområdet til ammunisjonen. Denne metoden, som også blir betegnet som rotasjonstilpasning, er beskrevet nærmere ved et eksempel ifølge fig. 3. Prosjektilrotasjonen er vist som funksjon av prosjektilfluktlengden for et finnestabilisert prosjektil, som blir avfyrt fra en automatisk 25 mm kanon med en stigning i riflesporet på 7,5$. Ved en munningshastighet på 1300 m/sek utgjør den tilsvarende rotasjonen 13'690 rad/sek. Tilsluttende adskillelsen av drlvspeilet reduseres prosjektilrotasjonen hurtig som følge av den aerodynamiske rotasjonsdempningen. Halveringstiden

(7505 rad/sek) blir nådd etter 0,058 sekunder og ifølge en prosjektilhastighet på 1300 m/sek i avstand fra 75 meter fra våpenet. Ved en avstand fra tilnærmet 600 m fra våpenet har prosjektilet nådd sin konstante rotasjonshastighet på ca. 320 rad/sek. Denne rotasjonen vil ytterligere avta proporsjonalt med prosjektilhastigheten. Ved den horisontale avstanden fra våpenet på ca. 2000 m utgjør prosjektilhastigheten enda ca. 1200 m/sek og den konstante operasjonen utgjør ca. 1106 rad/sek. Egenfrekvensen til prosjektilet utgjør ca. 440 rad/sek. Således er ved maksimal rekkevidde til prosjektilet den konstante rotasjonen stadig ved en faktor 2,5 større enn nutasjonsfrekvensen og dermed unngås resonans-instabilitet. Ovenfornevnte angivelser bygger på skyteforsøk og viser virkningen av rotasjonsbestemmelsen, som utgjør en del av foreliggende oppfinnelse.

Oppfinnelsen har videre til formål å tilveiebringe et avkastbart drivspeil for et finnestabilisert underkaliber-prosjektil . Ifølge et foretrukket utførelseseksempel består det avkastbare drlvspeilet av tre hovedkomponenter, som er vist på fig. 4. Den bakerste komponenten er en drivspeil-akterdel 28, som består av tre eller flere like elementer 29, som inneholder penetratoren 10 til underkaliberprosjektilet i koaksial stilling. Disse tre elementene 29 berører seg gjensidig langs radialt rettede, plane flater 30. Anordning av drivspeilakterdelen 28 er også beskrevet med henvisning til fig. 5, som viser det avkastbare drlvspeilet sett bakfra. Berøringsflatene til drivspeilakterdelen med den midtre delen til penetratoren 10 oppfyller forskjellige oppgaver. For det første bevirker flaten at penetratoren befinner seg i koaksial stilling i forhold til våpenrøraksen. For det andre må disse berøringsflatene være tilstrekkelig sterke for å kunne overføre akselerasjonskreftene som virker i lengderetningen fra drlvspeilet på prosjektilet ved avfyringen. For det tredje skal berøringsflatene overføre rotasjonen uten slipp, idet rotasjonen virker via riflesporene til våpenrøret fra drlvspeilet på penetratoren. Den ovenfor beskrevne funksjonen oppfylles best ved hjelp av en skrueflate 32 eller ved hjelp av et antall ringformede spor.

En ytterligere komponent av det avkastbare drlvspeilet danner kunststoffdrivspeillegemet 34, som befinner seg foran drivspeilakterdelen, som er vist på fig. 4. Drivspeillegemet har et integrert riflebånd 36, som ved avfyring griper Inn i riflesporet til våpenrøret og tjener til såvel avtetning for drivgasser som også for overføring av rotasjonsbevegelsen, som overføres fra riflesporet til våpenrøret på underkaliberprosjektilet. Drivspeillegemet 34 har tre eller flere i lengderetningen seg strekkende spor 38, som strekker seg også i radial retning fra de ytre sylindriske flatene til penetratoren 10 og til drivspeilbasisen 28 slik at det står igjen en ribbe 40 som har en bestemt tykkelse ved den indre begrensningen til sporet 38. Dette lengdesporet er vist på fig. 4 og 6. Ved utgang av prosjektilet fra våpenets munning brytes drivspeillegemet med en gang langs denne ribben 40 under virkning av sentrifugalkreftene, som frembringes av den store rotasjonen. Tilstedeværelsen av denne ribben sikrer en avtetning mot inntrengning av vann og andre skadelige påvirkninger ved lagring og transport av ammunisjon.

Det er to kritiske konstruksjonstrekk som er vesentlige for en tilfredsstillende virkning av drivspeillegemet 34. Det første trekket angår den konstruktive utformingen av berøringsflatene 42 mellom den fremre delen av drivspeilakterenden 28 og den bakre delen av drivspeillegemet 34, jfr. fig. 4. Denne mekaniske forbindelsen er nødvendig for å forankre drivspeillegemet 34 til drivspeilakterenden 28 og derved forhindre en adskillelse mellom komponentene under påvirkning av drivgasskreftene, som virker på den bakre enden av riflebåndet 36 i løpet av avfyringen og for å overføre rotasjonen fra drivspeillegemet på drivspeilakterenden. Forbindelsen er utformet slik at virkningen av gasstettheten mellom drivspeillegemet 34 og drivspeilakterenden 28 i løpet av gasstrykket på riflebåndet ved avfyring av våpenrøret blir forstørret.

Formen på forbindelsen er gitt av den ytre konturen til den fremre 2/3 av akteroverflaten til holdesporet 43 for patronhylsen, idet denne konturen i det vesentlige befinner seg under riflebåndet til drivspeillegemet. Ved avfyring av prosjektilet blir riflebåndet og drivspeillegemet trykt sammen og danner en virksom gasstetning langs mellomflåtene, hvorved en gjennomgang fra drivgassen gjennom mellomflåtene forhindres. Dessuten overfører drivspeillegemet rotasjonen, som frembringes ved hjelp av riflesporet, via drivspeilakterenden uten slipp på penetratoren 10 ved de mekaniske forbindelsesflåtene.

Det andre kritiske trekket er tetningen 44, som strekker seg bakover gjennom kanalene 41, som befinner seg i berørings-flatene til drivspeilakterende-segmentet. Ved den bakre enden av drivspeilakterenden 38 rager tetningen, som strekker seg gjennom kanalene inn i en ringformet tetning 46, som befinner seg på baksiden 37 til drivspeilakterenden 28 og omgir penetratoren 10. Baksiden 37 innbefatter også et ringformet spor 39 for å forankring av den ringformede avtetningen 46. Tetningen 44 fremgår også av fig. 7, som viser et tverrsnitt gjennom drivspeilakterenden 28. Denne tetningen er av betydning for å forhindre at drivgassen trenger inn i drivspeilanordningen i løpet av avfyringen og da enten via berøringsflaten 30 til drivspeilakterende-segmentet eller langs omkretsen til penetratoren 10. Tetningen 44 og tetningen 46 og drivspeillegemet danner en eneste hel enhet, som på grunn av sin kompliserte utforming fremstilles etter sprøytestøpemetoden i ett eneste arbeidsforløp på den tidligere sammensatte drivspeilakterenden. Denne fremstillin-gen etter sprøytestøpemetoden ved på stedet på drivspeilakterenden, krever en bestemt form, i hvilken prosjektil-drivspeilakterende-delgruppen kan settes i og dermed sentrert for at det sikres en koaksial utretting av alle delene. Tverrsnittet på tetningen 44 og tilsvarende kanaler i berøringsflatene 30 til drivspeilsegmentet 28 kan være større enn vist på fig. 4. Det er Imidlertid alltid nødvendig at drivspeillegemet 34, tetningen 44 og tetningen 46 danner en eneste enhet. Fortrinnsvis anvendes et kull- eller glass-fiberforsterket kunststoff, som f.eks. nylon eller flytende krystall-polymer (LCP), som egner seg for sprøytestøpemetoden på stedet for drivspeillegemet som tetning og avtetning.

Den tredje vesentlige komponenten til det avkastbare drlvspeilet er beskyttelseshetten 48, som er festet ved den fremre enden til drivspeillegemet. Den ytre formen må tilsvare kravet til overflaten for ammunisjonen for våpenet. Hetten er nødvendig for beskyttelse av underkaliber-prosjek-tildelen, som rager over den fremre enden av drivspeillegemet så lenge ammunisjonen er lagret, transportert og tilføres våpenet. For å redusere vekten er fortrinnsvis beskyttelseshetten fremstilt hul med en tynn vegg og fortrinnsvis av kunststoff ved hjelp av sprøytestøpemetoden. Beskyttelseshetten blir fortrinnsvis festet ved drivspeillegemet ved hjelp av sneppertsete 50.

Som allerede nevnt ovenfor er stabiliteten til prosjektilet, dvs. avstanden S mellom tyngdepunktet 26 til penetratoren 10 og luftangrepspunktet 24 ved penetratoren 10 likeledes avhengig av utforming av stabiliseringsfinnene 12. Likeledes er halveringstiden til rotasjonen på den ene siden og størrelsen for den konstante rotasjonen avhengig av utformingen av stabiliseringsfinnene 12. Som nevnt skal avstanden S mellom tyngdepunktet 26 og luftangrepspunktet 24 være minimum 1,2 ganger større enn underkaliberdlameteren til penetratoren 10. Halveringstiden skal utgjøre 0,1 sekunder og den konstante rotasjonen skal være 50% større enn nutasjonsfrekvensen eller egenfrekvensen til penetratoren 10, som fremgår av fig. 3. Egenskapene til penetratoren 10 blir kun til-veiebrakt ved tilsvarende utforming av stabiliseringsfinnene 12. Av denne grunn skal konstruksjonen av de fire stabiliseringsfinnene 12 bli nærmere beskrevet med henvisning til fig.

8 og 9.

Ifølge fig. 8 er den avskrånede føringskanten 22 skråstilt om f.eks. 30° og har ifølge snitt A-A en andre avskråning på 10° og ifølge riss B utgjør denne avskråningen 5° . Vesentlig er at finnene 12 kun er avskrånet på en side og da sett i rotasjonsretningen til prosjektilet for den bakre eller bortvendte siden. Finnelengden A på fig. 8 har dessuten også en betydning for stabiliteten til penetratoren 10.

Ifølge fig. 9 er det fordelt fire finner 12 jevnt om omkretsen og utformet relativt tynt, f.eks. 0,5 til 1,0 mm. Ifølge flg. 8, riss B, er kanten 22 mer eller mindre skarp, dvs. verdien b ligger mellom 0-70$ av tykkelsen på finnen. Med hensyn til stillingen til tyngdepunktet 26 og luftangrepet 24 kan følgende verdier bli nevnt: Ifølge fig. 2 utgjør avstanden Sl mellom spissen til penetratoren 10 og tyngdepunktet 26 f.eks. 86-93 mm og avstanden S2 mellom spissen til penetratoren 10 og luftangrepet 24 f.eks. 100-120 mm. Stabiliteten til penetratoren 10 fremkommer således av forskjellen S2-S1 og diameteren til penetratoren 10.

Claims (11)

1. Finnestabilisert underkaliberprosjetil, som er beregnet for utskytning fra et med riflespor forsynte våpenrør med full rotasjon tilsvarende stigningen til riflesporene og munningshastigheten, karakterisert ved at den inneholder en penetrator (10), som består av en lang stav ved hvilken bakre ende er festet en stats stabiliseringsfinner (12), idet prosjektilet har en gitt nutasjonsf rekvens og stabiliseringsfinnene (12) har en aerodynamisk form, hvilken penetrator (10) gir et minimum på lengdestabilitet på 1,2 underkaliber-prosjektil-diameter med en aerodynamisk rulledempning, som bevirker en rotasjonshalveringstid på ikke mer enn 0,1 sekunder og har en konstant rotasjon, som er minst 50% større enn nutasjonsfrekvensen til prosjektilet i løpet av hele flukttiden til prosjektilet.

2. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved en aerodynamisk rulledempning, som gir en rotasjonshalveringstid som er mindre enn tiden for endring av prosjektilpressesjonen, som fremkommer av magnuseffekten, og med en konstant rotasjon som er større enn nutasjonsfrekvensen til prosjektilet i løpet av prosjektilets flukttid.

3. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at penetratoren (10) er forsynt med tilstrekkelig aerodynamisk dempning på sin rotasjons- og pressesjons-bevegelse, av hvilken det fremkommer en tiltagende dynamisk stabilitet når rullebevegelsen til prosjektilet reduseres.

4. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved en konstant rotasjon for å unngå opptreden av resonanssprang såvel som rullebevegelser eller katastrofal giring av prosjektilet i løpet av prosjetilets hele flukttid.

5 . Avkastbart drivspeil for avskytning av et finnestabilisert underkaliberprosjektil fra et våpenrør forsynt med riflespor, karakterisert ved at den inneholder en segmentert, metallisk akterdel (28) med et antall mellomflater (30), såvel som langstrakte hulrom for opptak av prosjektiler (10) i området av sitt tyngdepunkt (26) og langs lengdeaksen (20), et kunststoffdrivspeil (34), som er festet ved akterdelen (28) og fra hvilken det rager fremover langs prosjektilaksen (20) med en i drlvspeilet integrert riflebånd (36), for å gi underkaliberprosjektilet (10) en slippfri rotasjon tilsvarende riflesporstigningen og munningshastigheten, såvel som middel (44, 46) for avtetning av aktermellomflåtene (30) og for avtetning av forbindelse mellom underkaliberprosjektilet (10) og akterdelen (28).

6. Drivspeil ifølge krav 5, karakterisert ved et drivspeillegeme (34) fremstilt etter sprøytestøpemetoden og inneholdende et integrert riflebånd (36) og en integrert tetning (44, 46), som strekker seg bakover gjennom den seg i lengderetningen strekkende sliss (30) i den metalliske drivspeilakterdelen (28) og danner en ringformet avtetning (46), som omgir underkaliberprosjektilet (10) på baksiden av drlvspeilet (28), idet avtetningen (44, 46) tjener til å forhindre at drivgass trenger inn i drlvspeilet (28, 34) mellom de seg 1 lengderetningen strekkende segmenter (29) til akterdelen (28) og forbindelse (32) mellom underkaliberprosjektilet (20) og drlvspeilet (28, 34).

7. Drivspeil ifølge krav 5, karakterisert ved en akterdel (28), som 1 området av tyngdepunktet (26) står i koaksial stilling i Inngrep med underkaliberprosjektilet (10), idet akterdelen (28) har en forbindelsesflate (42), som strekker seg fremover for å gripe inn i et kunststoffdrivspeil (34) ved sprøytestøpemetoden, hvilket drivspeil inneholder underkaliberprosjektilet (10) i koaksial stilling og drlvspeilet (34) har et integrert riflebånd (36), som griper inn i våpenrørets riflespor for å gi prosjektilet (10) en slippfri rotasjon.

8. Drivspeil ifølge krav 6, karakterisert ved at det inneholder et kunststoff-drivspeillegeme (34), integrert riflebånd (36), kunststofftetning (44), som strekker seg gjennom den segmenterte drivspeilakterdelen (28), en kunststof f avtetning (46), som befinner seg ved den bakre enden av akterdelen og danner en enhet, som alle fremstilles ved sprøytestøpemetoden og strekker seg over underkaliberprosjektilet (10) og den metalliske akterdelen (28).

9. Drivspeil ifølge krav 5, karakterisert ved at den fulle rotasjonen 1 forhold til rotasjonssporets stigning og munningshastigheten overføres på underkaliberprosjektilet, idet drlvspeilet (28, 34) er utformet slik at det utnytter fordelene med den store sentrifugalkraften som viker på drlvspeilet (28, 34) så snart prosjektilet (10) er ute av våpenrørmunningen.

10. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at en penetrator (10) har ved sin bakre ende stabiliseringsfinner (12), som er avskrånet bakover ved sin føringskant (22) og sett i rotasjonsretningen er avskrånet ved sin bakre side, idet disse utformingene er valgt slik at det fremkommer den ønskede lengdestabilitet, rotasjonshalveringstid og konstante rotasjon.

11. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at en penetrator (10) har ved sin bakre ende stabiliseringsfinner (12), hvis lengde i akseretningen til prosjektilet er valgt slik at det fremkommer ønsket lengde-stabilltet, rotasjonshalveringstid og konstant rotasjon.