WO1996017220A1 - Patrone - Google Patents

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WO1996017220A1
WO1996017220A1 PCT/EP1995/004721 EP9504721W WO9617220A1 WO 1996017220 A1 WO1996017220 A1 WO 1996017220A1 EP 9504721 W EP9504721 W EP 9504721W WO 9617220 A1 WO9617220 A1 WO 9617220A1
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powder
propellant charge
propellant
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Johannes Eich
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Dynamit Nobel Aktiengesellschaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/0819—Primers or igniters for the initiation of rocket motors, i.e. pyrotechnical aspects thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/05—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for recoilless guns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/18—Caseless ammunition; Cartridges having combustible cases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/18—Caseless ammunition; Cartridges having combustible cases
    • F42B5/184—Caseless ammunition; Cartridges having combustible cases telescopic

Definitions

  • the present invention relates to a new cartridge.
  • the nozzle cannon which is also known as a recoil-free tube
  • the principle of the recoil-free barrel is that the weapon barrel also has an opening at the rear, which is followed by a Laval nozzle.
  • the combustion chamber is initially closed off to the rear by a damper plate against the nozzle opening. At the so-called burst pressure, this plate breaks and some of the powder gases flow out through the Lavalduse to the rear. If the system is designed correctly, a force acts on the tube in the weft direction, which compensates for the recoil generated.
  • a disadvantage of this concept is the absolutely necessary temporary closure of the combustion chamber. This is the only way to generate the gas pressure required to accelerate the projectile. The combustion chamber must therefore be temporarily sealed again before each shot; a measure that severely restricts the use of the nozzle cannon, or is impossible with a machine cannon.
  • the object of the present invention was to remedy this disadvantage.
  • the cartridge is designed so that an aerodynamic blocking can form.
  • a rapidly burning Ignition propellant charge is surrounded by slower burning propellant powder.
  • an internal igniter is provided according to the invention. The hot combustion gases generated when the propellant charge burns off then ignite the more slowly burning propellant charge powder. Since by that the ignition propellant charge, which is located in a so-called primary combustion chamber, is surrounded by slow burning of the propellant charge powder, so much gas is formed within a very short time that such a high pressure level can build up that an optimal implementation of the propellant charge powder is guaranteed is.
  • the desired aero dynamic blocking is formed.
  • the resulting total gas pressure is sufficient to accelerate the projectile to the required speed and to compensate for the recoil. Since slowly burning propellant powder acts like an internal insulation board.
  • insulation plate in the sense of the present invention, however, is not to be equated with the insulation plate known in the prior art, which seal off the combustion chamber against the nozzle opening.
  • the insulation plate according to the invention serve to allow a sufficiently high gas pressure to form inside the cartridge, which ensures the desired aerodynamic mixing.
  • Figure l sleeve 2, base plate 3, insulation plate 4, to ignition amplifier 5, combustible disc 6, 7, base disc 8 internal ignition element 10, floor 11, secondary combustion chamber 12, igniter propellant powder 13, primary combustion chamber 14, central bore 15, gap 16, main drift fertilizer 17, blind hole 19, bushing 20, contacts 21.
  • Figure 2 Combustion / storey room 1, sleeve 2, base plate 3, insulation plate 4, ignition amplifier 5, combustible disc 6, 7, base disc 8, sealing cap 9, internal ignition element 10, floor 11, secondary combustion chamber 12, ignition propellant powder 13, primary combustion chamber 14 , Central bore 15, gap 16, main propellant charge 17, projectile holder 18, blind bore 19, bushing 20, contacts 21.
  • the exemplary embodiments according to the invention consequently consist of a sleeve 2, a projectile 11, a secondary combustion chamber 12, a primary combustion chamber 14, an internal ignition element 10 and a base plate 8.
  • the primary combustion chamber 14 contains at least one internal combustible or consumable insulation plate 4 made of a propellant charge powder block with a central bore 15.
  • the primary combustion chamber 14 is closed off with a combustible disk 7 towards the secondary combustion chamber 12. This can be useful if the propellant powder block in the secondary combustion chamber 12 consists of propellant powder other than the damper plates 4.
  • the central bore 15 can be tapered towards the rear in a conical or stepped manner.
  • the central bore 15 normally receives the internal ignition element 10, but the internal ignition element 10 can also be provided outside the central bore 15, as long as it is ensured that the ignition propellant powder is first ignited.
  • the internal ignition element 10 is surrounded, at least in the upper area, by rapidly burning ignition propellant powder 13.
  • the central bore 15 is so large that the internal ignition element 10 is surrounded by rapidly burning ignition propellant powder 13.
  • the at least one internal damper plate 4 is additionally surrounded towards the sleeve 2 by rapidly burning ignition propellant powder 13.
  • the bottom of the primary Brennieris 14 can be completed with a freshlybil Deten insulation plate as a base plate 3.
  • This base plate 3 has a blind bore 19 with at least the diameter of the central bore 15.
  • bushings 20 for contacts 21 can be provided in the base plate 3.
  • the so-called inductive ignition is preferably used.
  • the secondary coil of the inductive ignition is located at the rear of the cartridge.
  • the secondary coil is connected to the internal ignition element 10 via contact wires.
  • This embodiment allows a largely free positioning of the interior ignition element 10.
  • the internal ignition element 1 can carry an ignition amplifier 5. If at least two internal insulation panels 4 are inserted according to the invention, the insulation panels 4 can be separated from one another by columns 1.
  • a further embodiment of the present invention provides partial or full telescope cartridges in which a further combustion / storey space 1 adjoins the secondary combustion space 12, which is also provided by the sleeve 2.
  • This floor space 1 takes the floor 11 on un contains for better support and management of the floor 1 a floor holder 18, which is preferably adapted to the shape of the Ge floor 11.
  • the combustion / storey space is closed by a cap 11 that centers the storey.
  • the sleeve as well as the base plate can consist of materials known per se for this purpose.
  • the sleeve 2 and / or the base plate 8 consists of combustible material, preferably based on nitrocellulose (NC).
  • the sleeve 2 is particularly preferably a nitrocellulose winding tube.
  • the conventional propellant powders known per se for example those based on NC, can be used as propellant charges.
  • high-temperature-resistant propellant powder elements can also be used.
  • the nitroamine-based propellant powder elements such as plastic-bound hexogen or octogen, may be mentioned here, for example.
  • the projectile holder 18 can consist, for example, of conventional rocket solid fuel. But the high-temperature resistant fuels can also be used here. Thus, the projectile holder 18, when it has been ignited after the disk 6 has been burned by the main propellant charge 17, contributes to the acceleration of the projectile 11.
  • the cartridges according to the invention can be used, for example, in machine guns with normal cadence and a caliber of 20 to 50 mm.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Patrone, die aus einem Primärverbrennungsraum (14) für die Anzündtreibladung, einem innenliegenden Anzündelement (10) für die Anzündtreibladung, aus mindestens einer Verdämmungsplatte (4) aus Treibladungspulver, die die Anzündtreibladung umgibt, und einem Geschoß (11) besteht.

Description

Patrone
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine neue Patrone.
Sollen artilleristische Geräte möglichst leicht sein, findet die Düsenkanone, die auch als rückstoßfreies Rohr bezeichnet wird, Verwendung. Das Prinzip des rückstoßfreien Rohres be¬ steht darin, daß das Waffenrohr auch hinten eine Öffnung hat, an die sich eine Lavalduse anschließt. Um den Aufbau eines für die Bewegung des Geschosses ausreichend großen Gasdruckes zu gewährleisten, ist der Verbrennungsraum gegen die Düsen- δffnung zunächst durch eine Verdämmungsplatte nach hinten ab¬ geschlossen. Bei dem sogenannten Berstdruck bricht diese Platte und ein Teil der Pulvergase strömt durch die Lavalduse nach hinten ab. Wird das System richtig ausgelegt, greift da¬ mit in Schußrichtung eine Kraft am Rohr an, die den erzeugten Rückstoß kompensiert.
Nachteilig bei diesem Konzept ist der unbedingt erforderliche vorübergehende Verschluß des Verbrennungsraumes. Nur so ist der für die Beschleunigung des Geschosses notwendige Gasdruck zu erzeugen. Vor jedem Schuß ist daher der Verbrennungsraum erneut vorübergehend abzudichten; eine Maßnahme, die den Ein- satz der Düsenkanone stark einschränkt, bzw. bei einer Ma¬ schinenkanone unmöglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, diesem Nachteil abzu¬ helfen.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch eine neue Patrone mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird die Patrone so ausgestaltet, daß sich eine aerodynamische Verblockung ausbilden kann. Erfindungsge¬ mäß erzielt wird dies dadurch, daß eine schnell abbrennende Anzündtreibladung von langsamer abbrennendem Treibladungspul ver umgeben ist. Um sicherzustellen, daß zunächst die Anzünd treibladung angezündet wird, ist erfindungsgemäß ein innen liegendes Anzündelement vorgesehen. Die beim Abbrand der An zündtreibladung entstehenden heißen Verbrennungsgase zünde dann das langsamer abbrennende Treibladungspulver an. Da durch, daß die Anzündtreibladung, die sich in einem sogenann ten Primärverbrennungsraum befindet, von langsamer abbrennen dem Treibladungspulver umgeben ist, bildet sich innerhal kürzester Zeit so viel Gas, daß sich ein so hohes Drucknivea aufbauen kann, daß eine optimale Umsetzung des Treibladungs pulver gewährleistet ist. Trotz des Gasverlustes durch di Lavalduse der Düsenkanone bildet sich so die gewünschte aero dynamische Verblockung aus. Der so entstehende Gesamtgasdruc reicht aus, um das Geschoß auf die erforderliche Geschwindig keit zu beschleunigen und den Rückstoß zu kompensieren. Da langsam abbrennende Treibladungspulver wirkt quasi wie ein innenliegende Verdämmungsplatte. Der Begriff Verdämmungs platte im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jedoch nich mit den im Stand der Technik bekannten Verdämmungsplatte gleichzusetzen, die den Verbrennungsraum gegen die Düsenδff nung abschließen. Die erfindungsgemäßen Verdämmungsplatte dienen dazu, im Innern der Patrone einen genügend hohen Gas druck sich ausbilden zu lassen, der die gewünschte aerodyna mische Verblockung gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung soll, ohne sie jedoch einzuschrän ken, anhand der Figuren 1 und 2 erläutert werden:
Figur l: Hülse 2, Bodenplatte 3, Verdämmungsplatte 4, An zündverstärker 5, verbrennbare Scheibe 6, 7, Bodenscheibe 8 innenliegenliegendes Anzündelement 10, Geschoß 11, Sekundär verbrennungsräum 12, Anzündtreibladungspulver 13, Primärver brennungsraum 14, Zentralbohrung 15, Spalt 16, Haupttreibla düng 17, Sackbohrung 19, Durchführung 20, Kontakte 21. Figur 2: Verbrennungs-/Geschoßraum l, Hülse 2, Bodenplatte 3, Verdämmungsplatte 4, Anzündverstärker 5, verbrennbare Scheibe 6, 7, Bodenscheibe 8, Verschlußkappe 9, innenliegen¬ des Anzündelement 10, Geschoß 11, Sekundärverbrennungsraum 12, Anzündtreibladungspulver 13, Primärverbrennungsraum 14, Zentralbohrung 15, Spalt 16, Haupttreibladung 17, Geschoßhal¬ ter 18, Sackbohrung 19, Durchführung 20, Kontakte 21.
Die beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Ausgestal- tungen bestehen folglich aus einer Hülse 2, einem Geschoß 11, einem Sekundärverbrennungsraum 12, einem Primärverbrennungs¬ raum 14, einem innenliegenden Anzündelement 10 und einer Bo¬ denscheibe 8 besteht. Der Primärverbrennungsraum 14 enthält mindestens eine innenliegende verbrenn- bzw. verzehrbare Ver- dämmungsplatte 4 aus einem Treibladungspulverblock mit Zen¬ tralbohrung 15. Der Primärverbrennungsraum 14 ist im vorlie¬ genden Beispiel zum Sekundärverbrennungsraum 12 hin mit einer verbrennbaren Scheibe 7 abgeschlossen. Dies kann dann sinn¬ voll sein, wenn der Treibladungspulverblock im Sekundärver- brennungsraum 12 aus anderem Treibladungspulver besteht, als die Verdämmungsplatten 4. Die Zentralbohrung 15 kann sich zum Heck hin kegelförmig oder auch stufenförmig verjüngen. Die Zentralbohrung 15 nimmt im Normalfall das innenliegende An¬ zündelement 10 auf, doch kann das innenliegende Anzündelement 10 auch außerhalb der Zentralbohrung 15 angebracht sein, so¬ lange sichergestelt ist, daß zunächst das Anzündtreibladungs¬ pulver angezündet wird. Um eine sichere Anzündung zu gewähr¬ leisten, ist das innenliegende Anzündelement 10 zumindest im oberen Bereich von schnell abbrennendem Anzündtreibladungs- pulver 13 umgeben. Bei einer anderen Ausführungsform, insbe¬ sondere, wenn mindestens zwei Verdämmungsplatten vorgesehen sind, ist die Zentralbohrung 15 so groß, daß das innenlie¬ gende Anzündelement 10 von schnell abbrennendem Anzünd¬ treibladungspulver 13 umgeben ist. Bei einer weiteren Ausfüh- rungsform ist die mindestens eine innenliegende Verdämmungs¬ platte 4 zur Hülse 2 hin zusätzlich von schnell abbrennendem Anzündtreibladungspulver 13 umgeben. Der Boden des Primärver- brennungsräumes 14 kann mit einer als Bodenplatte 3 ausgebil deten Verdämmungsplatte abgeschlossen sein. Diese Bodenplatt 3 weist eine Sackbohrung 19 mit mindestens dem Durchmesse der Zentralbohrung 15 auf. Je nach Wahl des innenliegende Anzündelements 10 können in der Bodenplatte 3 Durchführunge 20 für Kontakte 21 vorgesehen sein. Vorzugsweise wird die so genannte induktive Anzündung verwendet. Hierfür befindet sic am Heck der Patrone die Sekundärspule der induktiven Anzün dung. Die Sekundärspule ist über Kontaktdrähte mit dem innen liegenden Anzündelement 10 verbunden. Diese Ausgestaltung er laubt eine weitestgehend freie Positionierung des innenlie genden Anzündelementes 10. Das innenliegende Anzündelement 1 kann einen Anzündverstärker 5 tragen. Werden erfindungsgemä mindestens zwei innenliegende Verdämmungsplatten 4 einge setzt, so können die Verdämmungsplatten 4 durch Spalten 1 voneinander getrennt sein.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung sieh Teil- oder Vollteleskop-Patronen vor, bei denen sich an de Sekundärverbrennungsraum 12 ein weiterer Verbrennungs /Geschoßraum 1 anschließt, der ebenfalls von der Hülse 2 um geben ist. Dieser Geschoßraum 1 nimmt das Geschoß 11 auf un enthält zur besseren Stütze und Führung des Geschosses 1 einen Geschoßhalter 18, der vorzugsweise der Form des Ge schosses 11 angepaßt ist. Der Verbrennungs-/Geschoßraum wird durch eine, das Geschoß 11 zentrierende Kappe verschlos sen.
Die Hülse wie auch die Bodenscheibe können aus für dies Zwecke an sich bekannten Materialien bestehen. Vorzugsweis besteht die Hülse 2 und/oder die Bodenscheibe 8 aus verbrenn barem Material, vorzugsweise auf Nitrocellulose (NC) -Basis Die Hülse 2 ist besonders bevorzugt eine Nitrocellulose Wickelhülse. Als Treibladungen können die an sich bekannte konventionellen Treibladungspulver, beispielsweise solche au NC-Basis eingesetzt werden. So kann die mindestens eine in nenliegende Verdämmungsplatte 4 aus einem 1-basigen poröse Nitrocelluloseblock, das schnell abbrennende Anzündtreibla¬ dungspulver 13 beispielsweise aus 2-basigem Treibladungspul¬ ver, die Haupttreibladung 17 aus mehrbasigem Treibladungspul¬ ver bestehen. Statt dieser konventionellen Treibladungspulver können auch hochtemperaturbeständige Treibladungspulverele¬ mente, wie sie an sich bekannt sind, eingesetzt werden. Hier sind beispielsweise die Treibladungspulverelemente auf Nitra- minbasis, wie z.B. kunststoffgebundenes Hexogen oder Octogen, zu nennen.
Der Geschoßhalter 18 kann beispielsweise aus üblichem Rake- tenfesttreibstoff bestehen. Aber auch hier lassen sich die hochtemperaturbeständigen Treibstoffe einsetzen. Damit trägt der Geschoßhalter 18, wenn er nach dem Durchbrennen der Scheibe 6 durch die Haupttreibladung 17 angezündet worden ist, zur Beschleunigung des Geschosses 11 bei.
Verwendet werden können die erfindungsgemäßen Patronen bei¬ spielsweise in Maschinenkanonen mit normaler Kadenz und einem Kaliber von 20 bis 50 mm.

Claims

Patentansprüche:
1. Patrone, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Primärve brennungsraum (14) für die Anzündtreibladung, einem innenlie genden Anzündelement (10) für die Anzündtreibladung, aus mi destens einer Verdämmungsplatte (4) aus Treibladungspulve die die Anzündtreibladung umgibt und einem Geschoß (11) be steht.
2.
Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das i nenliegende Anzündelement (10) von schnell abbrennendem A zündtreibladungspulver (13) umgeben ist.
3.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß sie zwischen dem Primärverbrennungsraum (14 und dem Geschoß (11) zusätzlich einen Sekundärverbrennungs raum (12) für Treibladungspulver aufweist.
4.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Primärverbrennungsraum (14) zum Sekundär verbrennungsraum (12) mit einer verbrennbaren Scheibe (7) ab geschlossen ist.
5. Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine Hülse (2) aufweist und die innenlie gende Verdämmungsplatte (4) zur Hülse (2) hin von schnel abbrennendem Anzündtreibladungspulver (13) umgeben ist.
6.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das innenliegende Anzündelement (10) einen An¬ zündverstärker (5) trägt.
7.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Primärverbrennungsraum (14) mindestens zwei innenliegende Verdämmungsplatten (4) enthält, die durch Spalten (16) voneinander getrennt sind.
8.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Primärverbrennungsraum (14) mit einer Bo- denplatte (3) verschlossen ist.
9.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Hülse (2) verbrennbar ist.
10.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich an den Sekundärverbrennungsraum (12) ein Verbrennungs-/Geschoßraum (1) anschließt.
11.
Patrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungs-/Geschoßraum (1) einen Geschoßhalter (18) ent¬ hält, der der äußeren Form des Geschosses (l) angepaßt ist.
12.
Patrone nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Geschoßraum (l) durch eine Verschlußkappe (9) verschlossen ist.
13.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch geken zeichnet, daß die Hülse (2) eine Nitrocellulose-Wickelhüls ist.
14.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die mindestens eine innenliegende Verdämmungs platte (4) aus einem 1-basigen porösen Nitrocellulosebloc besteht.
15.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß das schnell abbrennende Anzündtreibladungspul ver (13) mehrbasiges, vorzugsweise 2-basiges Treibladungspul ver ist.
16.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der Sekundärverbrennungsraum (12) mehrbasige Treibladungspulver enthält.
17.
Patrone nach einem der Ansprüche l bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Geschoßhalter (18) aus Raketentreibstof besteht.
18.
Patrone nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die mindestens eine innenliegende Verdämmungs platte (4) und/oder das Treibladungspulver im Sekundärver brennungsraum (12) und/oder der Geschoßhalter (18) au Treibladungspulverelementen auf Nitraminbasis besteht.
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