PT1379482E

PT1379482E - Propellant powder charge for barrel weapon

Info

Publication number: PT1379482E
Application number: PT02700974T
Authority: PT
Inventors: Anders Hafstrand
Original assignee: Eurenco Bofors Ab
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2007-10-22
Also published as: SE518660C2; AU2002233907B2; DE60221659D1; CA2440629C; IL157888A0; DE60221659T2; WO2002074717A1; ATE369326T1; CY1106907T1; NO20034050D0; ES2289077T3; DK1379482T3; ZA200307163B; JP2004531441A; CZ20032483A3; EP1379482A1; EP1379482B1; US20050066835A1; NO328476B1; CA2440629A1

Abstract

The present invention relates to a method for producing propellant powder charges intended for heavy barrel weapons, such as canons and howitzers, and with a high degree of filling and a high energy content, and also to propellant powder charges produced in accordance with this method. The charges according to the invention are distinguished by the fact that 70 to 95% of their weight consists of a more coarsely grained powder and 30 to 5% consists of a granular powder with a smaller grain size. These two powders have the same of different chemical composition, and one or more of them can be surface-inhibited.

Description

"CARGA DE PÓ PROPULSOR PARA ARMA DE TAMBOR" A presente invenção refere-se a uma carga de pó propulsor com alta progressividade e um grau extremamente elevado de densidade de enchimento ou carregamento, concebido primeiramente para armas de tambor de cano grande." PROPELLER POWDER LOAD FOR DRUM GUN " The present invention relates to a high progressive charge propellant powder and an extremely high degree of filling or loading density, primarily designed for large barrel arms.

Naquela que actualmente a maneira mais comum de produzir cargas de pó propulsor progressivo concebido para armas de tambor de cano grande, a utilização é feita primeiramente daquilo que é conhecido como pó granular , i.e. pó produzido por extrusão numa matriz, cortada em pequenas varas ou cilindros, com um, sete, dezanove ou trinta e sete canais de pressão longitudinais. Devido a sua configuração geométrica durante o seu tempo de queima, excepto durante a fase final, o pó de multi-buracos deste tipo tem boas propriedades de queima progressiva devido ao facto de enquanto estão primidas estas queimam a partir de todas as superfícies disponíveis para primir, i.e., a partir do exterior dos grãos e a partir do interior dos canais de pressão, e, a partir destas superfícies assim primidas, o pó queimará na direcção de outras superfícies primidas durante um sucessivo aumento da área de queima, e a libertação de gás também aumenta.In what is now the most common way to produce progressive propellant powder loads designed for large barrel barrels, the use is primarily made of what is known as granular powder, ie powder extruded into a die, cut into small rods or cylinders , with one, seven, nineteen or thirty-seven longitudinal pressure channels. Due to their geometric configuration during their firing time, except during the final stage, the multi-hole powder of this type has good progressive firing properties due to the fact that while they are firing these burn from all available surfaces to priming , ie from the exterior of the grains and from the inside of the pressure channels, and from these surfaces thus depressed the powder will burn in the direction of other depressed surfaces during a successive increase of the burning area, and the release of also increases.

De forma a lançar um míssil definido a partir de uma arma de tambor definida com um Vo predeterminado, i.e., com uma velocidade de lançamento definida imediatamente no exterior da boca do tambor, o pó propulsor tem que ser capaz de fornecer uma certa quantidade de energia. Esta energia adicional que pode ser calculada teoricamente com grande precisão, tem que ser fornecida durante a viagem do míssil através do tambor. Isto significa por sua vez que o pó propulsor tem que ter tempo de queimar durante o tempo em que o míssil viaja através do tambor. 0 período que o pó propulsor deve ter para queimar e que é assim o mesmo tempo que o míssil leva a passar atravks do tambor pode ser denominado "tempo de queima".In order to launch a missile defined from a drum gun defined with a predetermined Vo, ie with a launch velocity defined immediately outside the drum mouth, the propellant powder must be able to provide a certain amount of energy . This additional energy, which can be theoretically calculated with great precision, has to be supplied during the journey of the missile through the drum. This in turn means that the propellant powder must have time to burn during the time the missile travels through the drum. The period the propellant powder must have to burn and that is thus the same time that the missile takes to pass through the drum can be called " burning time ".

Se ao mesmo tempo a duração que um pó com um composto químico em questão for capaz de queimar se denominar também "tempo de queima", isto quer dizer que a duração de tempo entre dois canais adjacentes primidos num pó de múltiplos orifícios que possui um tempo de queima desejado corresponderá ao dobro da duração de tempo da queima que o tempo de queima em questão permite. A distância desde os respectivos canais de pressão a face exterior do pó granular no qual o canal de pressão é formado precisa de ser do mesmo tamanho, desde que os grãos de pó não tenham sido tratados-a-superfície com um inibidor de queima, o que e feito as vezes de maneira a aumentar a progressividade do pó. Em resumo, é possível de imediato produzir pós de múltiplos orifícios com uma diferente progressividade utilizado diferentes números de canais de pressão, sendo dado aos grãos de pó individual um maior volume de inerência dependendo do número de canais de pressão. A progressividade do pó pode assim por sua vez ser acentuada pelo tratamento de superfície com uma substância adequada que é mais difícil de acender, mas queimável.If at the same time the duration that a powder with a chemical compound in question is able to burn is also referred to as " burning time ", this means that the duration of time between two adjacent channels depressed in a multi- burn time shall be twice the duration of the burn time which the burning time in question allows. The distance from the respective pressure channels to the outer face of the granular powder in which the pressure channel is formed needs to be of the same size provided that the powder grains have not been treated with a firing inhibitor, which is sometimes done so as to increase the progressivity of the powder. In summary, it is possible to produce multi-orifice powders having a different progressivity using different numbers of pressure channels, the individual powder grains being given a larger volume of inertia depending on the number of pressure channels. The progressivity of the powder may thus in turn be accentuated by surface treatment with a suitable substance which is more difficult to ignite but burnable.

As modas principais na tecnologia de artilharia moderna são tentar através de todas as maneiras possíveis aumentar a amplitude e velocidade do disparo da artilharia. Tendo em conta os métodos refinados que foram desenvolvidos em anos recentes, e que permitem a um oponente determinar rapidamente e com grande precisão de onde é que este foi alvejado, é assim necessário mudar rapidamente o local de disparo cada vez que o tambor tiver sido aberto.The main fashions in modern artillery technology are to try in every possible way to increase the range and speed of artillery firing. Given the refined methods that have been developed in recent years that allow an opponent to quickly and accurately determine where this was shot, it is therefore necessary to quickly change the firing location each time the drum has been opened .

Velocidade de disparo aumentada e alcançada principalmente peia introdução de sistemas de carregamento mecanizados, e estes não serão discutidos em muito detalhe aqui, nem o será a necessidade táctica para mudar rapidamente as posições de disparo. Por contraste, descobriu-se que peças de artilharia mais velhas que estão em boa condição podem ter muito maiores amplitudes de disparo por meio de carqas de pó de alta enerqia e recém desenvolvidas e ainda possivelmente cápsulas recém desenvolvidas. No entanto, um problema neste contexto, que muitas vezes é mais sério que os limites de força de tambor e mecanismo, é que o espaço na peça anterior do tambor, i.e. a sua posição de recolhimento, que está disponível para a carga propulsora é demasiado pequena para acomodar uma carga de pó propulsor convencionalmente configurada com suficiente quantidade de energia para este aumento desejado de disparo. A presente invenção refere-se agora uma método utilizando pôr granular com ou sem orifícios para produzir cargas de pó propulsor progressivo com um grau mais elevado de densidade de enchimento ou carregamento e assim mais cargas de peso do que antes era possível. Esta produção inclui cargas de pó propulsor produzidas de acordo com este método. 0 ponto de partida para o método de acordo com a invenção é que, entre os grãos de um pó granular introduzido num recipiente sem qualquer tipo de ordem, haverá automaticamente um grande número de maiores ou menores volumes vazios que são muitos mas pequenos no caso de um pó minuciosamente granular e que são menos mas maiores num pó de granulação mais grosseira. A nossa solução para o problema agora é tão simples que é incrível como é que não foi executada mais cedo. De acordo com o princípio intrínseco da presente invenção, nós de facto misturamos dois ou mais tipos de pó granular em proporções adaptadas ao propósito específico, onde o pó mais minuciosamente granulado é capaz de encher o espaço entre os grandes grãos outrora vazio. Por escolha adequada de tipos de pó e proporções adequadas entre eles, é assim possível produzir cargas cujas densidades de carregamento muito próximas ou maiores que as obtidas se os grãos de pó tivessem sido chocados manualmente para o melhor grau de arrumação, e este último método é totalmente excluído para utilização prática. A única medida adicional que pode ser requerida em relação a presente invenção é de que as cargas sejam vibradas durante o enchimento do pó, o que é de um modo preferido feito simultaneamente com os dois tipos de pó. Um ou mais tipos de pó utilizados podem adicionalmente ser tratados a superfície inibidos a superfície de forma a controlar ainda mais a progressividade. A presente invenção torna assim possível produzir cargas de pó propulsor com uma elevada densidade de carregamento e a quantidade de energia elevada exacta que é necessária para o caso em questão. Uma carga de pó propulsor produzida de acordo com a invenção consegue assim conter 70-95% por peso de um pó de múltiplos orifícios de granulação grosseira, por exemplo um pó de 19 orifícios ou 37 orifícios, e 30-5% por peso de um pó de orifícios múltiplos mais pequeno, por exemplo um pó de 1 orifício ou 7 orifícios, e, tendo em vista o resultado desejado, os pós podem ter cada um a mesma ou diferente composição química e serem inibidos a superfície (tratados a superfície com inibidores de queimadura adequados) ou não inibidos a superfície. As percentagens mostradas acima aplicam-se aos limites exteriores que caracterizam a invenção, enquanto que, quando na prática estão a calcular as cargas do tipo que caracteriza a invenção, na maioria dos casos estarão na amplitude de 75-85% por peso para o pó de múltiplos orifícios grosseiros e 24-15% por peso para o pó ou pós de granulação minuciosa de múltiplos orifícios. A técnica anterior mais próxima de que temos conhecimento é carga que é descrita na US 4,519,855 que descreve uma carga de pó propulsor para munição balística incluindo um primeiro componente de pó consistindo de grandes bolas ou esfera facilmente fragmentáveis em pequenos grãos de um primeiro componente de pó envolto por um segundo componente de pó sob a forma de um pó convencionalmente granular que preenche o espaço entre as grandes esferas de pó. Aqui também o objectivo foi produzir uma carga de pó com o maior grau possível de enchimento levando em consideração os tipos de pó utilizados, mas a progressão das cargas obtidas através deste método serão baseadas primeiramente nas grandes esferas de pó se partirem durante a combustão do pó e daí em diante se queimarem como pó granular convencional, enquanto que a progressão para a nossa carga específica e baseada inteiramente na forma geomhtrica original dos grãos de pó utilizados. A presente invenção refere-se assim a um método no qual o pó granular é utilizado para produzir cargas de pó propulsor com um grau elevado de densidade de enchimento ou carregamento e uma elevada quantidade de energia elevada por carga. A invenção cobre também a carga produzida por este método. A invenção torna também possível produzir cargas com características de progressão controladas com precisão devido ao facto de poder ser construída a partir de diferentes quantidades de diferentes pós que têm características de progressão radicalmente diferentes. A invenção é assim baseada inteiramente na combinação de dois ou mais tipos de pó granular tendo tais formas geométricas externas e tamanhos de grãos que o pó com o tamanho de grão mais pequeno preencherá da melhor maneira possível a espaço entre os grãos maiores. A invenção tem todas as suas funcionalidades definidas nas reivindicações em anexo e pode ser ilustrada pelo seguinte exemplo:Increased firing speed is achieved mainly by the introduction of mechanized loading systems, and these will not be discussed in much detail here, nor will there be a tactical need to rapidly change the firing positions. In contrast, it has been found that older artillery pieces which are in good condition may have much higher firing ranges by means of high-energy and newly developed powder carcases and still possibly newly developed capsules. However, a problem in this context, which is often more serious than the limits of drum force and mechanism, is that the space in the front part of the drum, ie its pickup position, which is available for the propellant charge is too much to accommodate a load of conventionally configured propellant powder with sufficient amount of energy for this desired firing increase. The present invention now relates to a method using granular with or without holes to produce charges of progressive propellant powder with a higher degree of filling or loading density and thus more weight loads than previously possible. This production includes loads of propellant powder produced according to this method. The starting point for the method according to the invention is that, between the grains of a granular powder introduced into a container without any kind of order, there will automatically be a large number of larger or smaller empty volumes which are many but small in the case of a finely granular powder and which are less but larger in a coarser granulation powder. Our solution to the problem now is so simple that it's amazing how it was not executed earlier. According to the intrinsic principle of the present invention, we in fact mix two or more kinds of granular powder in proportions adapted to the specific purpose, where the more granularly powdered powder is capable of filling the space between the large grains once empty. By appropriate choice of powder types and suitable proportions between them, it is thus possible to produce charges whose loading densities are very close to or greater than those obtained if the powder grains had been manually shocked for the best degree of storage, and the latter method is totally excluded for practical use. The only additional measure that may be required in relation to the present invention is that the charges are vibrated during the filling of the powder, which is preferably done simultaneously with the two types of powder. One or more types of powder used may further be surface-treated surface-treated so as to further control the progressivity. The present invention thus makes it possible to produce propellant powder charges with a high loading density and the exact amount of high energy that is required in the case in question. A charge of propellant powder produced according to the invention thus comprises 70-95% by weight of a coarse-grained multi-hole powder, for example a 19-hole or 37-hole powder, and 30-5% by weight of a for example a 1-hole or 7-hole powder, and, in view of the desired result, the powders may each have the same or different chemical composition and be surface inhibited (surface treated with inhibitors burners) or the surface is not inhibited. The percentages shown above apply to the outer limits characterizing the invention, while when in practice the loads of the type characterizing the invention are being calculated, in most cases they will be in the range of 75-85% by weight for the powder of multiple coarse holes and 24-15% by weight for the multi-hole minute granulation powder or powders. The closest prior art known to us is a load which is described in US 4,519,855 which describes a charge of propellant powder for ballistic ammunition including a first powder component consisting of large balls or sphere easily fragmented into small grains of a first powder component encased by a second powder component in the form of a conventionally granular powder which fills the space between the large powder beads. Here also the aim was to produce a powder load with the highest possible degree of filling taking into account the types of powder used, but the progression of the charges obtained by this method will be based first on the large powder spheres if they split during the combustion of the powder and thereafter burn out as conventional granular powder, whereas the progression to our specific charge is based entirely on the original geometric shape of the powder grains used. The present invention thus relates to a method in which the granular powder is used to produce propellant powder fillers having a high degree of filling or loading density and a high amount of high energy per charge. The invention also covers the filler produced by this method. The invention also makes it possible to produce loads with precision controlled progression characteristics because it can be constructed from different amounts of different powders having radically different progression characteristics. The invention is thus entirely based on the combination of two or more types of granular powder having such external geometric shapes and grain sizes that the powder with the smallest grain size will best fill the space between the larger grains. The invention has all of its features defined in the appended claims and can be illustrated by the following example:

Exemplo: A partir de um pó de nitrocelulose de qualidade padrão que temos utilizado durante muitos anos para produzir pó de artilharia, produzimos por um lado um pó de 19 orifícios com um tamanho de grão de 17 x 17 mm e um pó de 1 orifício com um tamanho de grão de 5 x 5 mm. Destes pós, misturámos 2.3 kg do pó de 19 orifícios com 0.5 kg do pó de 1 orifício e obtemos assim uma carga com uma quantidade de energia correspondendo a 122% da quantidade de energia numa carga padrão que tínhamos produzido anteriormente e que foi feita apenas a partir do pó de 19 orifícios. Ambos os tipos de carga são seguros no mesmo volume. A invenção torna assim possível alcançar vantagens consideráveis através de meios muito pequenos.Example: From a standard quality nitrocellulose powder which we have been using for many years to produce artillery powder, we have produced on the one hand a 19-hole powder having a grain size of 17 x 17 mm and a 1-hole powder with a grain size of 5 x 5 mm. From these powders, we mixed 2.3 kg of the 19-hole powder with 0.5 kg of the 1-hole powder and thus obtained a load with an amount of energy corresponding to 122% of the amount of energy in a standard charge which we had previously produced and which was made only at from the 19-hole powder. Both types of cargo are safe in the same volume. The invention thus makes it possible to achieve considerable advantages by very small means.

Lisboa, 19 de Outubro de 2007Lisbon, October 19, 2007

Claims

A method for producing progressive propellant powder fillers designed for drum weapons and having a high degree of filling or loading density and also a high amount of energy to which the charge is produced by mixing at least two types of granular powder of different grain sizes, of which at least the type of powder having a larger grain size and thus the innermost pressure channels has a progressive burning characteristic, characterized in that as subsidiary components of the present charge, granular powders are chosen whose size, shape geometric and quantities are adapted to provide the smallest possible spaces between the grains of dust.

A method according to claim 1, characterized in that the base material chosen for the charge comprises at least two types of powder whose mutual progressivity has been optimized for the specific purpose.

A method according to Claim 1 or 2, characterized in that the base material chosen for the filler is a granular powder of the same or different chemical composition but with a different grain size and thus a different number of pressure channels.

A method according to any one of Claims 1-3, characterized in that, when the base material is chosen, the powder types are selected from the group (s) which are surface inhibited.

A method according to Claims 1-4, characterized in that, of the types of powder designed to be included in the finished load, all types are introduced contemporaneously with each other, and at the same time the loading, cartridge or the like to which the powder is added and in which the load must be stored before use and subjected to the vibrations that improve the degree of storage of the load.

The charge of propellant powder designed for a drum gun with a high degree of filling or loading density and with a high amount of energy and produced according to the method according to any one of Claims 1-5, is characterized in that it contains at least two different types of granulated powder of which at least one has progressive firing characteristics and in which one or more of such powders may be surface inhibited and wherein the firing characteristics of these different powders are adapted to one another while their mutual grain sizes and amounts of each powder included in the load are adapted to each other so that the empty space that necessarily remains between the powder grains is as limited as possible.

A charge of propellant powder according to Patent 6, with a high degree of filling and with a high amount of energy, and designed for heavy drum arms, characterized by 70-95% of its weight, preferably 75 to 85% of its weight, consists of coarser granulation powder such as a 19- or 37-hole powder cut into small sections, and 30-5% of its weight, preferably 25-15% of its weight, consists in a more granular powder, such as a 1 or 7-hole powder, and these two powders have the same or different chemical composition and at least one of them is progressive and one or more power is surface inhibited. Lisbon, October 19, 2007