WO2007022838A1 - Geschoss, insbesondere für mittelkalibermunitionen - Google Patents

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Definitions

  • a projectile for antitank missiles with core-forming core is known from DE 689 24 336 T2 (EP 0 377 423 B1).
  • the document indicates tungsten or tungsten alloys, hard metal or similar cermet, ceramic materials such as alumina, carborundum or titanium boride.
  • a splinter-active component is also described in DE 39 34 148 C1.
  • iron is proposed as the base material.
  • materials such as tungsten carbide, titanium carbide and tantalum carbide and a binder from the iron group are provided.
  • chromium, molybdenum, tungsten, vanadium, etc. are preferred as the base material.
  • DE 40 07 196 A1 also provides tungsten powder or another heavy metal powder as bulk material.
  • Fragile projectiles also called FAP projectile (Frangible Armor Piercing) act on different targets due to their kinetic energies. These projectiles have a core of frangible material (heavy metal), which according to EP 0 853 228 B1 can be composed of various Frangible pills. As a material for these partial body frangibles and ductile heavy metal is proposed.
  • the core is encased with plastic, for example by injection molding.
  • a fragile projectile which has a central penetrator made of, for example, frangible pills, and combined with advantages of the ductile heavy metals of an outer penetrator.
  • Ductile heavy metal has the property on the target plates not to break, so that can form a good splinter cone.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments are shown in the subclaims.
  • the invention is based on the idea of combining a hard metal with a ductile heavy metal part, preferably in the form of pills.
  • the ductile heavy metal is produced in a known manner in a cylinder, ball or cube shape.
  • the cemented carbide powder is likewise produced in a known manner in multiple or rotary presses with a recess with or without predetermined breaking points. Thereafter, the insertion, preferably by machine, of the ductile or heavy metal parts (s) into the recess, which may be a through hole, but does not have to be.
  • the new hard metal part with the heavy metal part therein is sintered conventionally, wherein the hard metal shrinks by sintering on the stored heavy metals.
  • the product is a hard / heavy metal part.
  • the bullet is given the frangible properties of the cemented carbide, that is, it breaks up into splinters, and the ductile properties of the heavy metal, which remain entirely in soft targets.
  • the Central penetrator is thus a carbide with embedded ductile heavy metals.
  • FIG. 1 is an ammunition complete, partly in section, 2 shows another variant of FIG. 1,
  • an ammunition 10 which essentially comprises a projectile 1, a guide strip 2, grooves 3, a cartridge case 4, propellant charge 5 and an ignition device 6.
  • the projectile 1 is formed by a projectile nose 20, a projectile casing 21, and a projectile tail 22.
  • 24 denotes a central penetrator, which in this embodiment is composed of hard / heavy metal pills 25 and in many cases also referred to as a projectile core. Also possible is a one-piece separator 24, which then likewise has a hard / heavy metal combination.
  • An outer penetrator designated by 26 consists of spherical 27, possibly also of cylindrical 28 (cylinder-like or similar), for example ductile heavy metals, which are referred to here as sub-projectiles 27, 28.
  • the sub-projectiles 27, 28 and the Endpenetrator 29 may according to the invention also consist of the hard / heavy metals combination.
  • the The The The devispenetrator 26 preferably has an arcuate or banana-shaped shape or arrangement in order to trigger the buckling effect preferably, so that the projectile casing 21 ruptures and the sub-projectiles 27, 28 are released.
  • the projectile tip 20 and the projectile casing 21 may be made of aluminum. Alternatively, it is also possible to form the projectile tip 20 of molded material, for example made of plastic. This plastic may preferably be a highly heat-resistant, fiber-reinforced, thermoplastic material. The same applies to the projectile shell 21, which may also be formed from a plastic, which also offers a combination of plastic and steel.
  • FIG. 3 a and b show embodiments of a hard / heavy metal 11 based on a pill 25 of the central penetrator 24.
  • This is a long, preferably cylindrical pill 25.1, consisting of two ductile heavy metals 12 and FIG. 3 in FIG. 3 a b of only one ductile heavy metal 13, which are embedded in a hard metal 13.
  • a short, preferably cylindrical pill 25.2 is shown in Figs. 4a and b.
  • Another geometric cross section of the pills 25, 25.1, 25.2 in addition to the round shape 25.3 shown in FIG. 5 can also be structures 25.4 according to FIG.

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Abstract

Vorgeschlagen wird, ein Hartmetall (12) mit einem duktilen Schwermetall (11 ) zu kombinieren, vorzugsweise in Form von Pillen (25, 25.1 , 25.2, 25.3, 25.4). Dies erfolgt vorrangig durch ein Zusammensintern beider Materialien (11 , 12), wobei das Hartmetall (12) durch das Sintern sich auf die eingelagerten Schwermetalle (11) einschrumpft. In einer Schnittzone der beiden unterschiedlichen Materialien (11 , 12) erfolgt in der Randzone des duktilen Schwermetalls (11) eine Aufkohlung, wodurch dieses spröder und das Hartmetall (12) zäher wird. Dies ergibt schneller Risse und größere Splitter als bei einem reinem Hartmetall kern bzw. Hartmetall - Pille. Variationen sind durch die Wahl der Zusammensetzung des Hartmetalls möglich.

Description

BESCHREIBUNG
Geschoss, insbesondere für Mittelkalibermunitionen
Bekannte Munitionstypen haben gegen moderne Panzerungssysteme häufig kein durchschlagende Wirkung mehr, so dass ein Munitionstyp gefordert wird, der in der Lage ist, nach dem Durchschlagen des Zielobjekts eine große Splitterwirkung zu erzielen.
Aus der DE 28 48 019 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines panzerbrechenden Geschosses mit einem Geschosskörper bekannt, der aus einer Schwermetall-Sinter-Legierung besteht. Weiterhin wird ausgeführt, dass panzerbrechende Geschosse aus Hartmetall eine gute Durchschlagsleistung bei Einfachzielen (eine relativ dicke Panzerplatte) aufweist. Bei Mehrfachzielen, wenn das Geschoss also mehrere hintereinander angeordnete, relativ dünne Panzerplatten durchdringen muss, diese Geschosse keine Effizienz besitzen, so dass der Geschosskörper dann aus Schwermetall besteht.
Ein Geschoss zur Bekämpfung gepanzerter Ziele wird umfangreich in der DE 197 00 349 C1 beschrieben. Hier wird vorgeschlagen, in einen endballistisch wirksamen Körper bzw. in eine Hülle (Wolfram - Schwermetall, Wolfram -Hartmetall, hochfester Stahl) ein Aufweitmedium einzubringen, welches wenig kompressibel ist und im Verhältnis zu den eigentlichen Wirkkörpern eine vergleichsweise geringe Dichte bzw. endballistische Leistung besitzt.
Ein Geschoss für Panzerbekämpfung mit Stacheln bildendem Kern kennt die DE 689 24 336 T2 (EP 0 377 423 B1). Als Materialien für den Kern gibt die Schrift Wolfram oder Wolframlegierungen, Hartmetall oder ähnliches Cermet, keramische Materialien, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Carborundum oder Titanborid an.
Eine splitteraktive Komponente wird auch in der DE 39 34 148 C1 beschrieben. Im Falle einer aus Stahl bestehenden Splitterkomponente wird Eisen als Basismaterial vorgeschlagen. Beruht diese Komponente hingegen auf einem Hartmetall, sind Materialien wie Wolframcar- bid, Titancarbid und Tantalcarbid und einem Bindemittel aus der Eisengruppe vorgesehen. Bei Schwermetall wird als Basismaterial Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium etc. bevorzugt. Auch die DE 40 07 196 A1 sieht als Schüttgut bevorzugt Wolframpulver oder ein anderes Schwermetallpulver vor.
Zerbrechliche, auch FAP - Geschoss (Frangible Armour Piercing) genannte Geschosse wirken aufgrund ihrer kinetischen Energien in verschiedenen Zielen. Diese Geschosse besitzen einen Kern aus frangiblen Material (Schwermetall), der nach EP 0 853 228 B1 aus verschiedenen Frangible- Pillen zusammengesetzt sein kann. Als Werkstoff für diese Teilgeschosskörper wird frangibles als auch duktiles Schwermetall vorgeschlagen. Der Kern wird beispielsweise im Spritzgussverfahren mit Kunststoff ummantelt.
Auch bei FAP - Geschossen ist bekanntlich die Leistung im Ziel abhängig von der Auftreffgeschwindigkeit. Dabei muss als erstes die Geschossspitze respektive die Geschosshülle aufbrechen, damit der Frangible - Kern' wirken kann. Das Aufbrechen eines Fangible - Kerns bringt dann die Energie.
Der Internetadresse http://www.wehrtechnik.netywehrtechnikyfrapp.html sind Vorzüge einer FRAP (Fragmentin Payload) entnehmbar. Dieser, als Bordkanonenmunition bekannten Munitionstyp hat unter anderem keine HE - Füllung und keinen Aufschlagzünder mehr. Nähere Ausführungen über die FRAP - Munition und der vorfragmentierten Wolframwirkmasse ist dem Beitrag „Fragmenting Payload Ammunition Frap" zu entnehmen, der von Allan Buckley & Pierrre H. Freymond auf dem NDIA 37. Gun & Ammo Syposium vom 15.- 18. April 2002 in Panama City gehalten wurde (http://www.dtic.mil/ndia/2002gun/buckley.pdf).
In der WO 2005/073664 A1 wird daher ein zerbrechliches Geschoss vorgeschlagen, das einen Zentralpenetrator aus beispielsweise frangiblen Pillen besitzt, und mit Vorteilen der duktilen Schwermetalle eines Außenpenetrators kombiniert wird. Duktiles Schwermetall hat die Eigenschaft auf den Zielplatten nicht zu zerbrechen, so dass sich ein guter Splitterkegel ausbilden kann.
Derartige Schwermetalle sind kostenintensiv, so dass sich die Erfindung die Aufgabe stellt, ein zerbrechliches Geschoss aufzuzeigen, das kostengünstiger herstellbar ist, bei Beibehaltung der erforderlichen Leistung.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Hartmetall mit einem duktilen Schwermetall - Teil zu kombinieren, vorzugsweise in Form von Pillen. Das duktile Schwermetall wird in bekannter Art und weise in einer Zylinder, Kugel- oder Würfelform hergestellt. Das Hartmetallpulver wird gleichfalls in bekannter Art und Weise in Mehrfach- oder Rundläuferpressen mit einer Aussparung mit oder ohne Sollbruchstellen hergestellt. Danach erfolgt das Einsetzen, vorzugsweise maschinell, des oder der duktilen Schwermetall -Teile(s) in die Aussparung, die eine durchgehende Bohrung sein kann, aber nicht sein muss. Danach wird das neue Hartmetall -Teil mit dem darin befindlichen Schwermetall - Teil herkömmlich gesintert, wobei das Hartmetall durch das Sintern sich auf die eingelagerten Schwermetalle einschrumpft. Das Produkt ist eine Hart- /Schwermetall -Teil. Derartige Sinterverfahren sind bekannt, weshalb auf das Verfahren selbst weniger eingegangen wird, sondern vielmehr auf die DE 697 10 899 T2 oder DD 301 890 A9 verwiesen wird.
In einer Schnittzone der beiden unterschiedlichen Materialien erfolgt in der Randzone des duktilen Schwermetalls eine Aufkohlung, wodurch dieses spröder und das Hartmetall zusätzlich zäher wird. Dies ergibt größere Splitter als bei einem reinem Hartmetallkern bzw. Hartmetall - Pille. Variationen sind durch die Wahl der Zusammensetzung des Hartmetalls möglich.
Mit dieser Kombination werden dem Geschoss die frangiblen Eigenschaften des Hartmetalls, d.h., es zerbricht in Splittern, und den duktilen Eigenschaften des Schwermetalls gegeben, der in weichen Zielen ganz bleibt.
Derartige Pillen können den Zentralpenetrator bilden, wobei auch eine Nutzung im Außen- penetrator möglich ist. Der Zentralpenetrator ist somit ein Hartmetall mit eingebetteten duktilen Schwermetallen.
Vorteile ergeben sich dadurch, dass Hartmetall kostengünstiger ist als reines Schwermetall. Des Weiteren ergeben sich noch mehr Optimierungsmöglichkeiten durch mehrere Kombinationen im Hartmetall und / oder Schwermetall. Dadurch kann mit entsprechenden Kombinationen ein optimales, auf ein Zielspektrum abgestimmtes Geschoss geschaffen werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Munition vollständig, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine weitere Variante aus Fig. 1 ,
Fig. 3 - 6 Formen der zusammengesinterten Hart- / Schwermetall - Pillen,
In Fig. 1 ist eine Munition 10 aufgezeigt, die im Wesentlichen ein Geschoss 1 , ein Führungsband 2, Rillen 3, eine Patronenhülse 4, Treibladung 5 und eine Zündvorrichtung 6 umfasst.
Nach Fig. 2 wird das Geschoss 1 durch eine Geschossspitze 20, eine Geschosshülle 21 , sowie eine Geschossheck 22 gebildet. Mit 24 ist ein Zentralpenetrator gekennzeichnet, welcher sich in dieser Ausführung aus Hart- /Schwermetall - Pillen 25 zusammensetzt und in vielen Fällen auch als Geschosskern bezeichnet wird. Möglich ist auch ein einteiliger Pe- netrator 24, welcher dann ebenfalls eine Hart- /Schwermetall Kombination aufweist. Ein mit 26 bezeichneter Außenpenetrator besteht aus kugelförmigen 27, eventuell auch aus zylinderförmigen 28 (zylinderartige bzw. -ähnliche) beispielsweise duktilen Schwermetallen, die hier als Subprojektile 27, 28 bezeichnet werden. Ein Endpenetrator 29, vorzugsweise das Ende des Zentralpenetrators 24, weist in dieser Ausführung ebenfalls kugelförmige oder zylinderförmige duktile Schwermetalle 30 auf, die ebenfalls als Subprojektile bezeichnet werden.
Die Subprojektile 27, 28 als auch der Endpenetrator 29 können erfindungsgemäß auch aus der Hart- /Schwermetallen Kombination bestehen.
Der Außenpenetrator 26 besitzt vorzugsweise eine bogenförmige bzw. bananenförmige Form oder Anordnung, um die Knickwirkung bevorzugt auszulösen, damit die Geschosshülle 21 zerreißt und die Subprojektile 27, 28 freigesetzt werden. Beim Auftreffen der Munition 10 auf ein nicht näher dargestelltes Ziel wird neben der Geschossspitze 20 auch die Geschosshülle 21 , unterstützt vom Außenpenetrator 26, zerstört. Die freiwerdenden Subprojektile 27,
28 unterstützen ihrerseits den Zentralpenetrator 24 bzw. die Pillen 25 beim Eindringen in das Ziel. Eine weitere Verbesserung kann des Weiteren durch den Einsatz des Endpenetrators
29 geschaffen werden. Auch hier haben die Subprojektile 30 eine unterstützende Wirkung.
Die Geschossspitze 20 als auch die Geschosshülle 21 können aus Aluminium bestehen. Alternativ bietet sich auch die Möglichkeit an, die Geschossspitze 20 aus gespritztem Material zu formen, beispielsweise aus Kunststoff. Dieser Kunststoff kann bevorzugt ein hoch- warmfester, faserverstärkter, thermoplastischer Kunststoff sein. Gleiches gilt für die Ge- schosshülle 21 , die ebenfalls aus einem Kunststoff gebildet sein kann, wobei sich hier auch eine Kombination von Kunststoff und Stahl anbietet.
Bezüglich weiterer Varianten des Geschosses 1 wird auch auf die DE 10 2004 005 042.2 verweisen.
Fig. 3 a und b zeigen Ausführungen eines Hart- /Schwermetalls 11 anhand einer Pille 25 des Zentralpenetrators 24. Hierbei handelt es sich um eine lange, vorzugsweise zylindrische Pille 25.1 , bestehend bei Fig. 3 a aus zwei duktilen Schwermetallen 12 und Fig. 3 b aus nur einem duktilen Schwermetall 13, die in einem Hartmetall 13 eingebettet sind. Eine kurze, vorzugsweise zylindrische Pille 25.2 ist in den Fig. 4a und b aufgezeigt. Ein weiterer geometrischer Querschnitt der Pillen 25, 25.1 , 25.2 neben der in Fig.5 gezeigten runden Form 25.3 können auch Gebilde 25.4 nach Fig. 6 sein.

Claims

Patentansprüche
1. Geschoss mit einem Außen- und / oder Zentralpenetrator (26, 24), wobei der Außenpe- netrator (26) als auch der Zentralpenetrator (26) durch Subprojektile (27, 28, 29), zumindest aber der Zentralpenetrator (26) durch Pillen (25, 25.1-25.4) oder einen Gesamtkörper gebildet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Subprojektil (27, 28, 29) oder wenigstens eine Pille (25) bzw. der Gesamtkörper des Zentralpenetra- tors (26) aus eine Kombination von Hartmetall (12) und Schwermetall (11) bestehen, wobei wenigstens ein Schwermetall (11) im Hartmetall (12) eingebetet ist.
2. Geschoss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettung durch Sintern erfolgt, wozu in einer Schnittzone der beiden unterschiedlichen Materialien (11 , 12) in einer Randzone des duktilen Schwermetalls (11) eine Aufkohlung erfolgt, wodurch dieses spröder und das Hartmetall (12) zäher wird.
3. Geschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenpenetrator (26) bogen - bzw. bananenförmig ausgeführt ist.
4. Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hart- /Schwermetalle (25, 25.1 , 25.2, 25.3, 25.4) kugelförmig und / oder zylinderförmig sind.
5. Geschoss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hart-/Schwermetalle (25, 25.1 , 25.2, 25.3, 25.4) einen runden oder gebildeartigen Querschnitt besitzten.
6. Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossspitze (20) als auch die den Außenpenetrator (26) und den Zentralpenetrator (24) umhüllende Geschosshülle (21) aus Aluminium bestehen können.
7. Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossspitze (20) aus gespritztem bzw. spritzbaren Material, wie Kunststoff geformt ist.
8. Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Außenpenetrator (26) und den Zentralpenetrator (24) umhüllende Geschosshülle (21) aus Kunststoff oder einer Kombination von Kunststoff und Stahl bestehen kann. Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein hochwarmfester, faserverstärkter, thermoplastischer Kunststoff ist.
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