WO2009103409A1 - Sprenggeschoss und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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Sebastian Münzner
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Rheinmetall Waffe Munition Gmbh
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    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/20—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type
    • F42B12/207—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of high-explosive type characterised by the explosive material or the construction of the high explosive warhead, e.g. insensitive ammunition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B33/00—Manufacture of ammunition; Dismantling of ammunition; Apparatus therefor
    • F42B33/02—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges
    • F42B33/0214—Filling cartridges, missiles, or fuzes; Inserting propellant or explosive charges by casting

Definitions

  • the invention relates to an explosive projectile with a projectile casing, which encloses a space filled with an explosive interior.
  • the invention further relates to a method for producing the explosive projectile.
  • An encapsulated, easy to handle made disintegrant describes the DE 23 45 070 B2, an explosive DE 38 43 443 A1.
  • Various explosive projectiles are known inter alia from DE 602 02 419 T2, DE 601 08 817 T2, DE 20 2004 019 504 U1, DE 295 19 568 U1, DE 39 13 543 C1 and DE 196 26 660 C2.
  • a method for producing a large-caliber explosive projectile is also known from EP 1 338 860 A2, in which a plastic-bound explosive charge is located in the interior of the projectile casing, which is introduced into a deployable plastic casing introduced into the projectile.
  • an explosive is used in liquid form, it is filled into the interior of the projectile casing and then cured. This can lead to cavities during the casting as well as during curing of the explosive and possibly also to cracks in the explosive. Such voids and cracks represent a not insignificant security risk, because due to the high acceleration at the launch of the explosive projectile blowholes and cracks change their shape very quickly and the air in the voids and cracks can heat up so much due to the resulting compression that it comes to an ignition of the corresponding explosive.
  • the invention has for its object to provide an explosive projectile in which the risk of accidental ignition of the explosive at launch is less than in explosive ordnance with hardened liquid explosive. Furthermore, the invention should disclose a method for producing such an explosive projectile.
  • the invention is essentially based on the idea of using a liquid explosive as explosive, which does not harden after being introduced into the interior of the projectile casing, but remains liquid.
  • the explosive is arranged airtight in the interior of the projectile casing in an elastic sheath.
  • the explosive projectile according to the invention has, inter alia, the advantage that it can be produced in a simple manner, since the explosive can already be introduced outside the projectile casing into the casing, which is made of plastic, for example, and can be hermetically sealed off. In this case, the formation of air bubbles within the liquid explosive, for example, by connection to a corresponding vacuum device can be largely prevented already at this time.
  • the envelope After the envelope has been hermetically sealed, it is then introduced together with the explosive, for example from the mouth of the projectile casing, whereby the elastic casing ensures that the liquid explosive leaks unintentionally out of the projectile casing or accidentally penetrates air into the elastic casing prevented.
  • the elastic sheath must be made of a material that is compatible with both the explosive and the other materials used in the projectile (if they come into contact with the sheath), so that the corresponding material properties over a longer period in the specified temperature range to be kept. So it is not uncommon that the buyer of corresponding explosive projectiles requires a useful life of such bullets of, for example, 25 years.
  • the elastic sheath is glued in a partial area with the inner wall of the projectile casing. In this way, the liquid explosive in the interior of the projectile casing can not move undefined. In this case, a space between the elastic sheath and the projectile casing should remain so that the elastic sheath can expand at a temperature expansion of the explosive within the interior, without deforming the projectile casing.
  • the volume compensation element may for example consist of a container which is filled with a compressible gas or a compressible liquid.
  • the volume compensation element is preformed and adjusted to the planned position in the floor ogive. During insertion, in a vacuum or negative pressure, into the projectile, the volume compensation element is preferably folded or compressed. By preforming the volume compensation element and the gas contained the body relaxes after insertion again and fits into the ogive for example this one.
  • the adhesive should first be applied in the area of the ogive, where the volume compensation element will sit, to get a uniform adhesive layer. The application can preferably be carried out by spraying.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a schematically represented spin-stabilized explosive projectile (artillery projectile) without a head detonator with liquid explosives arranged in the interior of the projectile casing, whereby a free space is provided on the front side, and
  • Fig. 2 is a Fig. 1 corresponding view, wherein on the front side a space filling the volume compensation element is arranged. - A -
  • Fig. 1 is denoted by 1, for example, from a tank howitzer shootable spin-stabilized explosive projectile, which comprises a projectile casing 2 made of steel, the front side has an opening 3, in which an unillustrated impact fuse is screwed.
  • the explosive 6 is liquid explosive which is completely and airtight enclosed by an elastic sheath 7.
  • the elastic shell 7 is glued in the rear-side region of the projectile casing 2 with the inner wall 11 of the projectile casing 2, while between the elastic casing 7 and the projectile casing 2, a free space 9 remains on the front side.
  • This clearance 9 is on the one hand chosen such that the elastic sheath 7, and thus the liquid explosive 6, can expand unhindered with temperature changes.
  • the distance between the elastic sheath 7 and the detonator, not shown, is selected such that ignition of the liquid explosive 6 is ensured by the fuze safely.
  • liquid explosive 6 is first introduced into the elastic sheath 7 and then sealed airtight. Subsequently, the elastic shell 7 is inserted with the liquid explosive 6 therein through the opening 3 in the interior 5 of the projectile casing 2 and glued to the rear side with the projectile casing 2.
  • the corresponding adhesive layer has been identified in FIG. 1 by reference numeral 10.
  • an explosive projectile 1 ' is shown, which essentially corresponds to the explosive projectile 1 described above. It is merely the space provided at the explosive projectile 1 9 filled by an elastic volume compensation element 100, which is under bias.
  • this volume compensation element 100 consists of a container 101 (for example, a plastic film) in which a compressible gas (or possibly a compressible liquid) is located.
  • a compressible gas or possibly a compressible liquid
  • the volume compensation element 100 is compressed by the expansion of the explosive 6.
  • the volume compensation element 100 expands to compensate for the shrinkage of the explosive in this case.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sprenggeschoß (1, 1') und ein Verfahren zu seiner Herstellung mit einer Geschoßhülle (2), die einen mit einem Sprengstoff (6) gefüllten Innenraum (5) umschließt. Um zu erreichen, dass die Gefahr einer ungewollten Zündung des Sprengstoffes (6) beim Abschuss gering ist, schlägt die Erfindung vor, als Sprengstoff (6) einen Flüssigsprengstoff zu verwenden, welcher nach dem Einbringen in den Innenraum (5) der Geschoßhülle (2) nicht aushärtet, sondern flüssig bleibt. Dabei ist der Sprengstoff (6) in dem Innenraum (5) der Geschoßhülle (2) in einer elastischen Hülle (7) luftdicht abgeschlossen angeordnet.

Description

B E S C H R E I B U N G
Sprenggeschoss und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Sprenggeschoss mit einer Geschosshülle, die einen mit einem Sprengstoff gefüllten Innenraum umschließt. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung des Sprenggeschosses.
Ein verkapseltes, leicht handhabbar gemachtes Sprengmittel beschreibt die DE 23 45 070 B2, einen Sprengkörper die DE 38 43 443 A1. Verschiedene Sprenggeschosse sind unter anderem aus der DE 602 02 419 T2, der DE 601 08 817 T2, der DE 20 2004 019 504 U1 , der DE 295 19 568 U1 , der DE 39 13 543 C1 sowie der DE 196 26 660 C2 bekannt.
Aus der EP 1 338 860 A2 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines großkalibrigen Sprenggeschosses bekannt, bei dem sich in dem Innenraum der Geschosshülle eine kunststoffgebundene Sprengladung befindet, die in einem in das Geschoss eingebrachte entfaltbare Kunststoffhülle eingebracht wird.
Wird ein Sprengstoff in flüssiger Form verwendet, wird dieser in den Innenraum der Geschosshülle eingefüllt und anschließend ausgehärtet. Dabei kann es sowohl beim Gießen als auch beim Aushärten des Sprengstoffes zu Lunkerbildungen und gegebenenfalls auch zu Rissbildungen in dem Sprengstoff kommen. Derartige Lunker und Risse stellen ein nicht unwesentliches Sicherheitsrisiko dar, weil aufgrund der hohen Beschleunigung beim Abschuss des Sprenggeschosses die Lunker und Risse sehr schnell ihre Form ändern und sich die Luft in den Lunkern und Rissen aufgrund der dadurch auftretenden Kompression so stark erhitzen kann, dass es zu einer Zündung des entsprechenden Sprengstoffes kommt.
Es ist daher in der Regel erforderlich die Sprenggeschosse nach Einbringen und Aushärten des Sprengstoffes mittels einer Röntgenanlage auf Lunker und Risse zu überprüfen, was mit einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sprenggeschoss anzugeben, bei dem die Gefahr einer ungewollten Zündung des Sprengstoffes beim Abschuss geringer ist als bei Sprenggeschossen mit ausgehärtetem Flüssigsprengstoff. Ferner soll die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sprenggeschosses offenbaren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Sprenggeschosses durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, als Sprengstoff einen Flüssigsprengstoff zu verwenden, welcher nach dem Einbringen in den Innenraum der Geschoßhülle nicht aushärtet, sondern flüssig bleibt. Dabei ist der Sprengstoff in dem Innenraum der Geschoßhülle in einer elastischen Hülle luftdicht abgeschlossen angeordnet.
Das erfindungsgemäße Sprenggeschoss weist unter anderem den Vorteil auf, dass es auf einfache Weise herstellbar ist, da der Sprengstoff bereits außerhalb der Geschosshülle in die beispielsweise aus Kunststoff bestehende Hülle eingebracht und luftdicht abgeschlossen werden kann. Dabei kann bereits zu diesem Zeitpunkt das Entstehen von Luftblasen innerhalb des Flüssigsprengstoffes beispielsweise durch Anschluss an eine entsprechende Vakuumeinrichtung weitgehend verhindert werden. Nach dem luftdichten Verschließen der Hülle wird diese dann zusammen mit dem Sprengstoff, beispielsweise von der Mündung der Geschosshülle aus, in diesen eingebracht, wobei die elastische Hülle ein unbeabsichtigtes Austreten des Flüssigsprengstoffes aus der Geschosshülle oder ein unbeabsichtigtes Eindringen von Luft in die elastische Hülle hinein sicher verhindert.
Selbstverständlich muss die elastische Hülle aus einem Werkstoff bestehen, der sowohl mit dem Sprengstoff als auch mit den übrigen im Geschoss verwendeten Materialien (sofern diese mit der Hülle in Berührung kommen) verträglich ist, so dass die entsprechenden Werkstoffeigenschaften über einen längeren Zeitraum in dem vorgegebenen Temperaturbereich beibehalten werden. So ist es nicht selten, dass der Käufer entsprechender Sprenggeschosse eine Nutzungsdauer derartiger Geschosse von beispielsweise 25 Jahren vorschreibt. Vorzugsweise wird die elastische Hülle in einem Teilbereich mit der Innenwand der Geschosshülle verklebt. Auf diese Weise kann sich der Flüssigsprengstoff im Innenraum der Geschosshülle nicht Undefiniert bewegen. Dabei sollte ein Freiraum zwischen der elastischen Hülle und der Geschosshülle verbleiben, damit sich die elastische Hülle bei einer Temperaturausdehnung des Sprengstoffes innerhalb des Innenraumes ausdehnen kann, ohne die Geschosshülle zu deformieren.
Das Volumenausgleichselement kann beispielsweise aus einem Behälter bestehen, der mit einem komprimierbaren Gas oder einer komprimierbaren Flüssigkeit gefüllt ist. Das Volumenausgleichselement ist vorgeformt und auf die geplante Position in der Geschoss- ogive angepasst. Beim Einführen, in einen Vakuum bzw. Unterdruck, in das Geschoss wird das Volumenausgleichselement vorzugsweise gefaltet oder zusammengedrückt. Durch die Vorformung des Volumenausgleichselements und das enthaltene Gas entspannt sich der Körper nach dem Einführen wieder und fügt sich in die Ogive ein beispielsweise dieser an. Der Klebstoff sollte vorher im Bereich der Ogive aufgebracht werden, wo das Volumenausgleichselement sitzen wird, um eine gleichmäßige Klebstoffschicht zu bekommen. Das Aufbringen kann vorzugsweise durch Aufspritzen erfolgen.
Insbesondere bei der Verwendung von Sprenggeschossen mit Kopfzündern ist bei der Wahl des vorderseitig angeordneten Freiraumes darauf zu achten, dass der Abstand zwischen der elastischen Hülle bzw. dem Flüssigsprengstoff und dem Zünder nicht zu groß ist, damit eine definierte Anzündung des Sprengstoffes sicher gewährleistet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein schematisch dargestelltes drallstabilisiertes Spreng- geschoss (Artilleriegeschoss) ohne Kopfzünder mit in dem Innenraum der Geschosshülle angeordneten Flüssigsprengstoff, wobei vorderseitig ein Freiraum vorgesehen ist, und
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht, wobei vorderseitig ein den Freiraum ausfüllendes Volumenausgleichselement angeordnet ist. - A -
In Fig. 1 ist mit 1 ein beispielsweise aus einer Panzerhaubitze verschießbares drallstabilisiertes Sprenggeschoss bezeichnet, welches eine Geschosshülle 2 aus Stahl umfasst, die vorderseitig eine Öffnung 3 aufweist, in welche ein nicht dargestellter Aufschlagzünder einschraubbar ist.
In der Geschosshülle 2 befindet sich ein in Richtung der Längsachse 4 des Sprenggeschosses 1 erstreckender Innenraum 5, der Sprengstoff 6 aufnimmt. Dabei handelt es sich bei dem Sprengstoff 6 erfindungsgemäß um Flüssigsprengstoff, der vollständig und luftdicht von einer elastischen Hülle 7 umschlossen ist.
Die elastische Hülle 7 ist im heckseitigen Bereich der Geschosshülle 2 mit der Innenwand 11 der Geschosshülle 2 verklebt, während zwischen der elastischen Hülle 7 und der Geschosshülle 2 vorderseitig ein Freiraum 9 verbleibt. Dieser Freiraum 9 ist einerseits derartig gewählt, dass sich die elastische Hülle 7, und damit der Flüssigsprengstoff 6, bei Temperaturänderungen ungehindert ausdehnen kann. Andererseits ist der Abstand zwischen der elastischen Hülle 7 und dem nicht dargestellten Zünder derart gewählt, dass eine Anzündung des Flüssigsprengstoffes 6 durch den Zünder sicher gewährleistet ist.
Zur Herstellung des Sprenggeschosses 1 wird zunächst Flüssigsprengstoff 6 in die elastische Hülle 7 eingebracht und diese dann luftdicht verschlossen. Anschließend wird die elastische Hülle 7 mit dem darin befindlichen Flüssigsprengstoff 6 durch die Öffnung 3 in den Innenraum 5 der Geschosshülle 2 eingebracht und heckseitig mit der Geschosshülle 2 verklebt. Die entsprechende Klebeschicht wurde in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen lO gekennzeichnet.
In Fig. 2 ist ein Sprenggeschoss 1 ' dargestellt, welches im Wesentlichen dem vorstehend beschriebenen Sprenggeschoss 1 entspricht. Es ist lediglich der bei dem Sprenggeschoss 1 vorgesehene Freiraum 9 durch ein elastisches Volumenausgleichselement 100 ausgefüllt, welches unter Vorspannung steht. Dabei besteht dieses Volumenausgleichselement 100 aus einem Behälter 101 (beispielsweise einer Kunststofffolie), in dem sich ein komprimierbares Gas (oder gegebenenfalls eine komprimierbare Flüssigkeit) befindet. Bei einer Erwärmung des Flüssigsprengstoffes wird dann das Volumenausgleichselement 100 durch die Ausdehnung des Sprengstoffes 6 zusammengedrückt. Bei einer Abkühlung des Flüssigsprengstoffes 6 dehnt sich das Volumenausgleichselement 100 hingegen aus, um in diesem Fall das Schrumpfen des Sprengstoffes auszugleichen. Bezugszeicheniiste
,1 ' Sprenggeschoss, Geschoss
Geschosshülle
Öffnung
Längsachse
Innenraum
Sprengstoff, Flüssigsprengstoff elastische Hülle
Freiraum
Klebeschicht
Innenwand 0 Volumenausgleichselement1 Behälter

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Sprenggeschoss mit einer Geschosshülle (2), die einen mit einem Sprengstoff (6) gefüllten Innenraum (5) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sprengstoff (6) um einen Flüssigsprengstoff handelt, der vollständig luftdicht von einer elastischen Hülle (7) umschlossen ist.
2. Sprenggeschoss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (5) der Geschosshülle (2) zwischen dem von der elastischen Hülle (7) umschlossenen Sprengstoff (6) und der Innenwand ein Freiraum (9) verbleibt, welcher derart gewählt ist, dass sich die elastische Hülle (7) bei Temperaturschwankungen des Flüssigsprengstoffes (6) ausdehnen kann.
3. Sprenggeschoss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (9) durch ein elastisches Volumenausgleichselement (100) ausgefüllt ist.
4. Sprenggeschoss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (100) aus einem Behälter (101) besteht, der mit einem komprimierbaren Gas oder einer komprimierbaren Flüssigkeit gefüllt ist.
5. Sprenggeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Flüssigsprengstoff (6) umschließende elastische Hülle (7) in einem Teilbereich mit der Innenwand (11) der Geschosshülle (2) verklebt ist.
6. Sprenggeschoss nach Anspruch 5 in Verbindung mit einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülle (7) im heckseitigen Bereich der Geschosshülle (2) mit dieser verklebt ist, und dass der zwischen elastischer Hülle (7) und Geschosshülle (2) verbleibende Freiraum (9) im vorderen Bereich des Innenraumes (5) angeordnet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Sprenggeschosses nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst Flüssigsprengstoff (6) in die elastische Hülle (7) eingebracht und diese dann luftdicht verschlossen wird und dass dann die elastische Hülle (7) mit dem darin befindlichen Flüssigsprengstoff (6) durch eine Öffnung (3) in den Innenraum (5) der Geschosshülle (2) eingebracht und heckseitig mit dieser verkiebt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Flüssigsprengstoff (6) derart gewählt wird, dass nach dem Einbringen des Flüssigsprengstoffes (6) in dem Innenraum (5) der Geschosshülle (2) ein Freiraum (9) verbleibt, der anschließend mit einem Volumenausgleichselement (100) ausgefüllt wird.
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