SE467894B - Motmassa foer rekylfria vapen - Google Patents

Description

467 894 vapnet blir tyngre, genom att eldröret då måste dimensioneras krafti- gare.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en motmassa som medger att vapnets kapacitet kan förbättras utan att nämnda nackdelar uppstår.

Detta och andra ändamål och fördelar med uppfinningen som närmare framgår av den följande beskrivningen uppnås med en motmassa som definieras av patentkraven.

Enligt uppfinningen innefattar motmassan flera efter varandra anordna- de separata motmassekroppar, vilka var och en har minst en genom- strömningskanal för krutgaser. Genomströmningskanalens inloppsarea är olika stor för olika motmassekroppar och minskar ju längre bak i motmassan kroppen är placerad så att motmassekropparna under vapnets avfyring accelereras av de utströmmande krutgaserna konsekutivt med början bakifrån. Motmassans och krutgasernas utstömning genom eldrö- rets bakände är således fördelad över en längre tidsperiod än när en konventionell motmassa används.

Under vapnets avfyring uppnås det högsta tryckfallet och den högsta accelerationen på den motmassekropp som i varje tidpunkt befinner sig längst bak i eldröret. Tryckfallet bestäms av kanalens utformning och genomströmningsöppning.

Med motmassan enligt uppfinningen uppnås ett sänkt maxtryck i bränn- kammaren och samtidigt en längre varaktighet av ett relativt högt tryck i eldröret. Vapnets kapacitet kan därigenom ökas jämfört med tidigare kända rekylfria vapen utan att dess vikt ökar. Alternativt kan vapnets vikt med bibehållen kapacitet minskas. Dessutom blir med den nya motmassan gasutströmningen genom eldrörets bakânde utsträckt i * tiden vilket minskar tryckpåverkan på omgivningen och skytten.

Genomströmningskanalen kan vara utformad på många olika sätt för att ge det högsta tryckfallet över den för tillfället längst bak befint- liga motmassekroppen. Det tryck som accelererar motmassekroppen byggs upp framför genomströmningskanalens trängsta sektion. Genom att 467 894 utforma motmassan med en trångre genomströmningskanal hos motmasse- kropparna ju längre bak i motmassan de är placerade, kan de således fås att accelerera konsekutivt. Lämpligen är genomströmningskanalen utformad som en centralt i kroppen placerad axiell kanal vars inlopp- sarea minskar stegvis från kropp till kropp. Vidare kan genomström- ningskanalen ha formen av en bakåt vidgande dysa inom den enskilda motmassekroppen. Dysformen kan även göras olika hos de olika motmas- sekropparna.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är genomströmnings- kanalen en central kanal som vidgar sig bakåt i en dysform inom den enskilda motmassekroppen och vars inloppsarea minskar stegvis från kropp till kropp bakåt i motmassan. Denna utformning har visat sig ge en mycket god tryckreglerande funktion. Dysformen gör även att den accelererande kraften på motmassekroppen reduceras.

Att utforma genomströmningskanalen i form av en expanderande dysa har även fördelen att den accelererande kraften angriper i motmassekrop- pens framkant (mot förbränningsrummet vända del) som representerar den enskilda motmassekroppens trängsta sektion. Härigenom säkerställes att hela motmassekroppens massa accelereras av en pâskjutande kraft på ett förutsägbart sätt, vilket är väsentligt bl a för den nedan beskrivna tryckregleringen på grund av kroppens deformation. Om genomströmnings- kanalen har en annan form, t ex ett cylinderformat hål, kan små varia- tioner i kanalens utformning, yta etc göra att den accelererande kraften angriper i andra delar av kroppen och sliter sönder denna på ett okontrollerat sätt.

En del av den bakåtriktade impulsen kan erhållas genom att motmassema- terial kontinuerligt under skjutförloppet dispergeras i de genom genomströmningskanalen utströmmande krutgaserna och accelereras till en mycket hög hastighet. Genomströmningskanalen tenderar därför att vidgas vilket kan motverkas av att motmassekroppen görs deformerbar vid det tryck och den temperatur som råder i eldröret under avskjut- ningen av projektilen. Motmassekroppen kommer då att sammanpressas av tröghetskrafterna under accelerationen i eldröret och material att omfördelas mot genomströmningskanalen. På detta sätt kan även en ökad 467 894 strypning av gasgenomströmningen erhållas när motmassekroppen accele- reras kraftigt vilket fördelaktigt bidrager till att förlänga tryckets varaktighet i eldröret. '7/ Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogade figurer.

Figur la-g visar ett längdsnitt genom en utföringsform av en motmassa enligt uppfinningen inplacerad i ett schematiskt visat eldrör till ett rekylfritt vapen. Figurerna b-g visar motmassans beteende under olika stadier av skjutförloppet.

Figur 2a-c illustrerar ett sätt att framställa en motmassa enligt uppfinningen.

I figur 1 betecknat 1 ett eldrör till ett rekylfritt vapen. Övriga till vapnet hörande detaljer såsom avfyringsmekanism, handtag, sikten mm har utelämnats. 2 betecknar vapnets projektil, 3 dess drivladdning, 4 en anfyringssats och 5 en motmassa enligt uppfinningen.

I det visade utförandet består motmassan av sex efter varandra anord- nade motmassekroppar 6-11, vilka var och en har en centralt placerad axiell genomströmningskanal 12-17. Inloppsarean för nämnda kanal är störst för den längst fram belägna motmassekroppen 6 och minskar därefter för var och en av de efterföljande motmassekropparna. I de fem första kropparna vidgar sig dessutom genomströmningskanalen bakåt i en dysform inom varje enskild motmassekropp. Den längst bak befint- liga motmassekroppen 11 har en rak cylindrisk kanal och en större massa än någon av de framförvarande kropparna 6-10.

Framför motmassan finns en tätningsbricka 18; En motsvarande tätnings- bricka kan även vara anordnad bakom motmassan. Alternativt kan kanalen P 17 i kroppen 11 initialt vara igensatt av en massa eller dylikt som blåses ur efter viss tids tryckpâverkan eller vid ett förutbestämt f tryck i eldröret under begynnelseskedet av avfyringen.

Motmassekropparna är företrädesvis uppbyggda av ett material som deformeras vid kroppens acceleration i eldröret under avskjutningen av 467 894' projektilen. Material kommer då att omfördelas mot genomströmningska- nalen t ex genom plastisk flytning om materialet ges plastiska egen- skaper eller propagerande ras genom skjuvning om materialet ges ett sprött bundet pulvers friflytande egenskaper. Motmassekroppen kan på detta sätt fås att minska genomströmningskanalens tvärsnitt vid kraf- tig acceleration.

Med hänsyn till riskområdet bakom vapnet är det lämpligt att motmas- sekropparna är uppbyggda av ett sammanbundet pulverformigt material som snabbt fragmenteras vid uttrådet ur eldröret.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är motmassekroppar- na uppbyggda av relativt sprött bundet pulver, vilket visat sig ge fördelaktiga egenskaper såväl vad gäller kroppens tryckreglerande funktion under sin uppehållstid i eldröret som snabb och fullständig fragmentering vid utträdet ur eldröret. Materialet sammansätts därvid av ett pulverformigt ballastmaterial av viss kornstorleksfördelning och kornform och ett bindemedel. Flera olika typer av pulver kan ingå i blandning.

Kornstorleksfördelning, kornform och bindemedelshalt väljs så att en porvolym av 30-70% erhålles hos den färdiga kroppen. Speciellt före- drages en porvolym av 45-55% när litet riskavstånd bakom vapnet efter- strävas.

Den porösa strukturen har visat sig medföra att de motmassedelar som lämnar eldröret utan att dessförinnan ha dispergerats i krutgaserna, erfar en mycket snabb och fullständig fragmentering vid utträdet ur eldröret och därmed en snabb inbromsning i den omgivande luften. En bidragande orsak till detta är att kropparnas porösa struktur tryck- sätts av gastrycket i eldrörer. Det finkorniga pulvergasmoln som dessa kroppar bildar bakom eldröret verkar dessutom effektivt dämpande på chockvâgen från eldrörets bakände.

Ballastmaterialet kan t ex vara silikatmineral, metallpulver, gips, bariumsulfat och tunga material innehållande wolfram, koppar järn etc. 467 894 Kornstorleken bör vara mindre än 2 mm i diameter för att snabbt brom- sas i luften vid utträdet ur eldröret och större än 0,05 mm för att fragmentera.

Bindemedelshalten är lämpligen 1-10 vikts% räknat på ballastmaterialet och kan t ex bestå av socker, härdplast, lim, portlandcement eller gips. Speciellt goda resultat har erhållits med fenolharts som binde- medel varvid bindemedelshalten legat på omkring 5 % av ballastmateria- lets vikt.

Motmassekropparna kan framställas genom att pulvret blandas med binde- medlet och pressas eller gjuts i en form.

I figur 2 visas en utföringsform av en sådan form 19 för framställning av ett motmasseelement som i detta fall är avsett att efter framställ- ningen delas i ett antal motmassekroppar. Flera sådana motmasseelement med olika utformningar av genomströmningskanalen och även av olika material kan ingå i uppbyggnaden av den slutliga motmassan som monte- ras i vapnet. Formen 19 har en innerdiameter som svarar mot eldrörets diameter och ett centralt koniskt element 20 för att ge kropparna en dysformad genomströmningskanal. Pulver av viss kornstorleksfördelning blandas med t ex pulverformigt fenolharts, kompakteras i formen 19 genom skakning och vårmehärdas. Det så framställda motmasseelementet kan därefter delas i ett antal motmassekroppar 21-24 såsom visas i figur 3. Var och en av dessa motmassekroppar vänds därefter så att den konfiguration som visas i figur 4 erhålles. Varje motmassekropp får på detta sätt en dysformad genomströmningskanal vars inloppsöppning 25 minskar från kropp till kropp bakåt i motmasseelementet.

Motmassans funktion skall i det följande närmare beskrivas i anslut- ning till figur la-g, där b-g visar förhållandena i eldröret under olika tidpunkter under avfyringen av vapnet. Figur la visar förhållan- dena före skott och har beskrivits i det föregående.

Figur Ib visar begynnelseskedet av avfyringen när anfyringssatsen 4 antänt drivladdningen 3 och gastrycket ökat så att tätningsbrickan 18 framför motmassan brister. *w 467 894 I figur lc visas förhâiiandena när krutet i driviaddningen är heit övertänt. Förbränningsgaserna fy11er ut kaviteter i motmassan och trycket i eidröret har börjat acceierera projektiïen 2 och den ïängst bak befintiiga motmassekroppen 11. Samtidigt strömmar krutgaser ut genom genomströmningsöppningen 17 viiket sänker tryckmaximum i för- bränningskammaren. Små materiaideiar från motmassemateriaiet disperge- ras heia tiden i den utströmmande gasen och acceiereras ti11 stor hastighet.

I figur Id har förbränningsgaserna fortsatt att acceierera projektiien och motmassekroppen 11. Avståndet meiian kroppen 11 och den fram- förvarande kroppen 10 har ökat. Även kroppen 10 har nu börjat att accelerera av krafterna från tryckskiiinaden över denna kropp. Under a acceierationen sammanpressas kroppen 10 och motmassemateriai tiiiföres genomströmningskanaien 16, som därigenom ökar sin strypning av gasge- nomströmningen. I figuren visas även hur kroppen 11 fragmenteras vida utträdet ut eidröret, varvid det inre gastrycket i genomströmningska- naien 17 bidrager ti11 en snabb fragmentering.

I figurerna e-g visas det repetetiva skeendet att en motmassekropp ti11 höger i bi1d först uppnår en viss fart innan den närmast fram- för1iggande motmassekroppen (tiii vänster därom) börjar acceierera.

Samtidigt fragmenteras en tidigare acceiererad motmassekropp vid eidrörets bakände. Motmassans utträde ur eidröret är sâiedes tidsmäs- sigt utsträckt och sker successivt under projektiiens acceieration i eidröret.

Det konsekutiva acceierationsförioppet för motmassekropparna gör att ett reïativt högt gastryck upprätthåiies i eïdröret under en iängre tid än när en konventioneii motmassa används. Motmassan kan sägas fungera som en övertrycksventii som sänker det kortvariga maxtrycket och föriänger tryckets varaktighet i eidröret. Vapnets kapacitet kan därigenom ökas utan att eidröret dimensioneras kraftigare.

Genom att gasfiödet genom vapnets bakände är utsträckt i tiden minskar även tryckpåverkan på omgivningen och skytten och chockvâgen bakom eidröret dämpas även av det stoftmoin bakom eidröret som under en utsträckt tid tiiiföres fragmenterat motmassemateriai.

Claims (8)

467 894 Patentkrav:

1. Motmassa för rekyïfria vapen för piacering bakom en tili vapnets projektii hörande driviaddning och avsedd att avgå med de bakåt ut- strömmande krutgaserna när projektiien avskjuts framåt kännetecknad av att den innefattar fiera efter varandra anordnade separata motmasse- kroppar (6-11), viika var och en har minst en genomströmningskanaï (12-17) för krutgaser, och att genomströmningskanaiens inioppsarea är oïika stor för oiika motmassekroppar och minskar ju ïängre bak i motmassan kroppen är piacerad så att motmassekropparna under vapnets avfyring acceiereras av de utströmmande krutgaserna konsekutivt med början bakifrån.

2. Motmassa eniigt krav 1 kännetecknad av att genomströmningskanaien är en centralt i motmassekroppen pïacerad axieiï kanai (12-17).

3. Motmassa eniigt krav 2 kännetecknad av att genomströmningskanaien vidgar sig bakåt i en dysform.

4. Motmassa eniigt krav 1-3 kännetecknad av att motmassekropparna är anordnade att deïvis dispergeras i de genom respektive kropps genom- strömningskanai utströmmande krutgaserna.

5. Motmassa enïigt krav 4 kännetecknad av att motmassekroppen är anordnad att sammanpressas under sin acceïeration i eidröret.

6. Motmassa eniigt krav 4 kännetecknad av att motmassekropparna är uppbyggda av reïativt sprött bundet puiver.

7. Motmassa eniigt krav 6 kännetecknad av att kropparnas porvolym är 30-70%, företrädesvis 45-55%. 4

8. Motmassa eniigt krav 1 kännetecknad av att genomströmningskanaien för den iängst bak befintiiga motmassekroppen (11) initiait är igen- satt och anordnad att biâsas ur under begynneiseskedet av avfyringen. *fw