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Panzerabwehrgranate für leichte Waffen
Die Erfindung betrifft eine Panzerabwehrgranate für leichte Waffen mit einem in den Abschussbecher einzuführenden Kolben, der konzentrisch von einem einen zylinderförmigen Stabilisierungsflügel tragenden Mantel umgeben ist.
Beim Abschuss aller bisher bekannten Panzerabwehrgranaten mit leichten Waffen verwendet man eine besondere Patrone (Kartusche), deren Pulver-Verbrennungsgase die Granaten auf zwei verschiedene Arten antreibt. Nach der Art des Antriebs kann man daher die bisher bekannten Granaten in zwei Gruppen unterteilen.
1. Die bei der Verbrennung des Patronenpulvers entstehenden Gase gehen durch den Lauf der Waffe. gelangen zu einem aufgesetzten Abschussbecher und treiben die Granate auf einem Teil ihrer Flugstrecke an, wobei das Geschoss die erforderliche Anfangsgeschwindigkeit für die Zurücklegung seiner Laufbahn bis zum Ziel erhält. Unter Abschussbecher ist dabei ein auf die Mündung der eigentlichen Waffe aufgesetzter Teil zu verstehen. Das Einsetzen der Granate in den auf die Abschusswaffe aufgesetzten Abschussbecher erfolgt in der Weise, dass das Schwanzende der Granate als Hohlzylinder ausgebildet über das Rohr des Abschussbechers geschoben wird, so dass bei der Schussauslösung der Abschussbecher als ein im Hohlzylinder der Granate befindlicher Kolben wirkt.
Unter diese Gruppe fallen alle bisher bekannten, gegen Panzerwagen verwendbare Granaten.
2. Im Weltkrieg 1914-1918 wurde eine Granate für den Abschuss durch leichte Waffen verwendet, die zwar zum Bekämpfen von Panzern nicht geeignet ist, aber wegen ihres besonderen Abschusssystems in Erinnerung gebracht werden soll. Die Granaten dieser Bauart besassen als Schwanzende eine Stahlstange, die tief in den Lauf der Abschusswaffe eindrang, so dass das Abschussrohr in diesem Fall die Hülle für die genannte Stange bildete.
Bei beiden vorerwähnten Gruppen von Geschossen zeigen sich ernstliche Nachteile, welche durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen.
Sowohl bei den Granaten der ersten wie bei denen der zweiten Gruppe ist das Vorhandensein eines Spiels zwischen Abschussbecher und Geschossende nötig. Da jedoch bei jedem Abschuss Pulververbrennungsrückstände entstehen, die in unregelmässiger Form an den Flächen haften, mit denen die Gase in Berührung kommen, im ersten Fall an der Aussenfläche des Abschussbechers, im zweiten an der Innenfläche des Laufs, würde, falls das erwähnte Spiel nicht besteht, durch diese Rückstände die Einführung der jeweils nächsten Granate erschwert und in vielen Fällen sogar vereitelt, es sei denn, dass vor jedem Abschuss die betreffenden Flächen gründlich gereinigt würden, was praktisch im Kampf schwer durchzuführen ist.
Bei beiden Systemen von. Granaten wird der geschilderte Nachteil nun zwar durch das erwähnte Spiel beseitigt ; indessen führt diese Lösung zu einer mangelhaften Anpassung zwischen Abschussbecher und Geschoss und infolgedessen zu einer schlechten Führung der Granate während des Beginns ihrer Bewegung, so dass sich beträchtliche Streuungen ergeben, die offenbar nur durch besseres Aneinanderpassen der Gleitflächen verringert werden könnten, wodurch jedoch der bereits erwähnte Nachteil der Notwendigkeit zur Reinigung entsteht.
Die Granaten der zweiten Gruppe weisen ferner einen andern schwerwiegenden Nachteil auf ; da die Stange an ihrem Ende in den Lauf der Waffe eingeführt wird, muss zwangsläufig ihr Querschnitt in einem entsprechenden Verhältnis zum Kaliber der Waffe stehen. Da anderseits die leichten Waffen kleine Kali-
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her besitzen, muss man, um der Granate eine annehmbare Anfangsgeschwindigkeit zu geben, zwangsläu- fig sehr hohe Drücke der Verbrennungsgase verwenden, da der Antrieb, den die Stange erhält und an die
Granate weitergibt, gleich dem Produkt aus dem Querschnitt der Stange und dem-sich allerdings ver- ändernden - Druck der Gase auf dem zurückgelegten Wege sein wird, solange die Stange diesem Druck ausgesetzt ist.
Da der Querschnitt der für Granaten der zweiten Gruppe verwendeten Stange wenigstens sechsmal kleiner ist als der Querschnitt der für Granaten der ersten Gruppe verwendeten Abschussbecher, muss folg- lich bei gleicher Antriebsstrecke der Druck, mit dem die Gase auf die Stange einwirken, mindestens sechsmal so gross sein wie der Durchschnittsdruck, der auf das Ende einer Granate der ersten Gruppe ein- wirkt.
Um diesen Nachteil zu verringern, hat man versucht, der Stange zwecks Vergrösserung der Antriebs- strecke eine grössere Länge zu geben ; diese Verlängerung führt aber wiederum zu einer beträchtlichen
Verringerung des praktischen Volumens der Vorkammer, so dass neue Nachteile entstehen. Im übrigen entstehen bei diesem System Drücke in der Grössenordnung der Höchstdrücke, welche die Läufe der Ab- schusswaffen anzuhalten vermögen, ein Umstand, der zu so vielen Unfällen führte, dass die Granaten des zweiten Typs sehr bald nicht mehr verwendet wurden.
Die Granaten der zweiten Gruppe sind, wie bereits erwähnt, nicht gegen Kampfwagen verwendet worden, weil die Stange, wegen ihrer Beanspruchung und wegen ihres geringen Querschnitts bei unver- hältnismässig grosser Länge zwangsläufig aus Stahl bestehen musste und demzufolge ihr Gewicht einen be- deutenden Anteil des Gesamtgewichtes der Granate ausmachte, was nicht mehr die Menge Sprengstoff zuliess, mit der allein eine wirksame Bekämpfung der gebräuchlichen Panzer möglich war. Das Gesamt- gewicht einer Granate wird durch den Bewegungswert begrenzt, der vereinbar ist mit der Rückstosskraft der Abschusswaffe, die ein Schütze zu ertragen vermag.
Das Missverhältnis zwischen der erforderlichen Länge und dem Querschnitt der Stange, wie es durch das Kaliber der Waffe bedingt ist, führt dazu, dass beim Abschuss Biegungen entstehen, welche übermä- ssige Reibungen erzeugen. Diese wiederum lassen in vielen Fällen infolge der Verbrennungsrückstände das
Geschoss steckenbleiben und können demzufolge zum Springen des Laufs der Abschusswaffe führen. Erhöht man zwecks Verringerung dieser Gefahr das zwischen der Stange und der Seele des Laufs bestehende
Spiel, so würde infolge mangelhafter Führung eine grössere Streuung auftreten, es könnten ferner Verbrennungsgase zwischen Stange und Seele austreten, was zu einem unterschiedlichen Antrieb der Granate und infolgedessen zu empfindlichen Unterschieden in der Reichweite bei gleichem Schusswinkel führt.
Wenn die Stange tief in den Lauf der Abschusswaffe eingeführt wird, so müssten die Flügel, falls die Granate solche haben sollte, in den Körper der Granate eingesetzt sein. Da aber das Gewicht der Stange einen bedeutenden Teil des Gesamtgewichts der Granate ausmacht, wird hiedurch der Schwerpunkt derselben gegenüber der Ebene der Flügel beträchtlich zurückgesetzt und dadurch eine ungeeignete Gestaltung der Granate zwecks annehmbarer Stabilisierung derselben hervorgerufen.
Alle diese Nachteile und auch noch andere hier nicht erwähnte haben zur Ablehnung dieses Typs von Granaten bei allen Heeren geführt.
Die Granaten der ersten Gruppe haben, abgesehen von dem Nachteil des Mangels an Genauigkeit (Treffsicherheit) infolge des unumgänglichen Spiels zwischen der Aussenfläche des Abschussbechers und der Innenfläche des Geschossendes, noch einen andern schwerwiegenden Mangel, nämlich den, dass sie eine Patrone mit Spezialpulver benötigen, da die normale, für die Abschusswaffe verwendete Patrone nicht benutzt werden kann. Die Verwendung des Spezialpulvers wiederum führt zu folgenden Nachteilen : a) Das Pulver muss eine sehr grosse Wärmekapazität haben.
Infolgedessen ist seine Fabrikation und die Aufbewahrung wegen des hohen Nitroglyzeringehaltes schwierig. b) Das Pulver wird in stärkerem Masse von den Schwankungen der Umgebungstemperatur beeinflusst, was merkliche Unterschiede in dem der Granate mitgeteilten Antrieb und infolgedessen eine Verschlechterung der Treffgenauigkeit ergibt. c) Die Verwendung einer andern als der normalen Patrone für die Waffe kompliziert die Munitionszufuhr ; das mögliche Fehlen der Spezialpatronen macht eine Verwendung der Granaten unmöglich, auch wenn solche vorhanden sind. Auf die Bedeutung dieser Nachteile braucht nicht näher eingegangen zu werden.
Mit den Verbesserungen nach der vorliegenden Erfindung werden alle vorstehend genannten Mängel beseitigt. Dies geschieht dadurch, dass der in den Abschussbecher der Abschusswaffe einzuführende, die Granate antreibende Kolben hohl ausgebildet und am rückwärtigen Ende mit einem Stöpsel aus korro- sions-, erosions-und druckfestem Material verschlossen ist, wobei der Antriebskolben und der an sich
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bekannte Mantel am Körper der Granate befestigt sind. Der Kolben überragt zweckmässigerweise den Mantel zum Schutz von Flügeln und Mantel gegen die Wirkung der Pulvergase.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Mantel im Bereich seines rückwärtigen Endes an der Innenfläche eine kegelförmig zulaufende Stufe, die beim Einsetzen der Granate in den Becher der
Waffe sich auf eine andere, gleichartige, in ihrem Keilwinkel leicht abweichende Stufe an der Aussen- fläche des Abschussbechers schiebt. Vorteilhafterweise ist im vorderen Teil des Mantels ringsherum eine
Anzahl von Entlüftungslöchern vorgesehen. Schliesslich kann erfindungsgemäss an dem Vorderende der
Sprengladung der Granate eine Spitze und an dem Hinterende ein becherförmiger Teil vorgesehen sein, an dem der Kolben und der Mantel konzentrisch angeordnet sind.
Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbei- spiel bezug genommen, das nachstehend erläutert ist. Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine mit den erfin- dungsgemässen Verbesserungen ausgestattete Granate. Fig. 2 ist das typische Diagramm der Drücke und
Verbrennungszeiten des zum Abschuss von Granaten nach den bekannten Systemen verwendeten Pulvers mit kleiner Ladedichtigkeit. Fig. 3 zeigt die dem Diagramm nach Fig. 2 entsprechenden Arbeitsflächen und den sich ergebenden Durchschnittsdruck. Fig. 4 ist das Verbrennungsdiagramm eines Pulvers mit niedriger Ladedichtigkeit beim Abschuss von Granaten nach der Erfindung.
In der Fig. 1 ist 1 der Aufschlagzünder der Granate, der in diesem Beispiel an der Spitze 2 festgeschraubt oder in anderer Weise befestigt ist, wiewohl, wenn es zweckmässig wäre, nichts dagegen stUnde, den Zünder auch in dem Bereich des Sprengkopfbodens zu verlegen, wo er dann beim Aufschlag durch das Trägheitsmoment ausgelöst wird. Die Spitze 2 wird mit der Sprengladung 3 durch Verschraubung oder Bördelung verbunden, wobei zwischen Spitze und Ladung ein elastischer Ring 4 aus Karton, Gummi oder ähnlichem Material eingefügt wird.
Angepasst an die Ladung 3 geht ein Kegel 5 in eine Verlängerung 6 über, die die Ladung derart durchdringt, dass durch sie das Feuer des Aufschlagzunders zur Knallkapsel 7 gelangen kann, die am entgegengesetzten Ende der Sprengladung angebracht ist. Der Boden des Sprengkopfes der Granate ist von einem becherförmigen Teil 8 umgeben, um dem rückwärtigen Teil der Ladung 3 in seinem geringeren Durchmesser mehr Halt zu verleihen. An eine Verlängerung 9 des becherförmigen Teiles 8 ist ein Hohlzylinder 10 angeschraubt, der mit dem erforderlichen Spiel in den auf den Lauf 12 der Abschusswaffe aufgesetzten Abschussbecher 11 eingeführt wird.
Am vorderen Ende des Zylinders 10 ist mittels eines Gewindes 13 ein ebenfalls rohrförmiger Aussenmantel 14 angebracht, welcher an seinem hinteren Ende die Stabilisierungsflügel 16 parallel oder nicht parallel zur Längsachse der Granate trägt. Der Mantel 14 ist zylindrisch und passt auf die Aussenfläche des Abschussbechers 11. Diese Passung ist es, welche die Streuung des Geschosses vermindert, die andernfalls wegen des zwangsläufigen Spiels 18 zwischen dem Zylinder 10 und der Innenfläche des Abschussbechers 11 auftreten würde. Die freie rückwärtige Mündung des Hohlzylinders 10 ist mit einem dicht schliessenden Stöpsel 15 verschlossen, der aus Stahl hergestellt ist, da er den Druck der Verbrennungsgase der Wurfladung der Abschusswaffe aufnimmt.
Der Mantel 14, der die Stabilisierungsflügel 16 trägt, ist an seinem dem Vorderende des Abschussbechers zugekehrten rückwärtigen Ende innen mit einem keilförmigen Querschnitt 17 versehen, welcher auf einen am Abschussbecher angebrachten, im Kegelwinkel leicht abweichenden Gegenkonus passt, so dass beim Einführen der Granate in den Abschussbecher die beiden Kegel übereinandergreifend als Haltemittel für die Granate wirken und verhindern, dass die Granate im Abschussbecher verrutscht, wenn mit negativem Winkel geschossen wird.
Mit 19 sind in Fig. 1 einige Bohrlöcher bezeichnet, die am äussersten Vorderende des Mantels 14 angeordnet sind und zum Austritt der Luft dienen, wenn die Granate in den Abschussbecher eingeführt wird. Die Gleitpassung des Mantels über der Aussenfläche des Abschussbechers ist so genau, dass beim Fehlen solcher Bohrungen die zusammengedrückte Luft die Einführung abbremsen würde.
Mit der beschriebenen Konstruktion ist das Problem der erforderlichen Genauigkeit gelöst. Denn wenn auch das notwendige Spiel zwischen der Aussenfläche des Hohlzylinders 10 und der Innenfläche des Abschussbechers 11 wegen der bereits erwähnten Verbrennungsrückstände belassen werden muss, so beeinflusst doch dieses Spiel nicht den Sitz der Granate im Abschussbecher, da aussen auf den Abschussbecher der Flügelträgermantel 14 aufgepasst ist und diese Passung durch keinerlei Verbrennungsrückstände gestört wird. Zugleich ergibt sich, dass durch die erfindungsmässige Konstruktion auch die oben erwähnten Nachteile hinsichtlich der Verwendung von Spezialpulver mit geringer Ladungsdichtigkeit ausgeschaltet werden können.
Zum besseren Verständnis sei zunächst kurz auch das Abschusssystem der bisher bekannten, unter die
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erste Gruppe fallenden Granaten betrachtet.
Dabei soll den Überlegungen als Beispiel und Berechnungsgrundlage das Gewehr Kaliber 7, 92 mm zugrunde gelegt werden, dessen Seelenlänge 460 mm beträgt. Es sei weiter unterstellt, dass ein normaler Abschussbecher der bisher bekannten Art mit einem Innendurchmesser von 15 mm und Aussendurchmesser von 22 mm verwendet wird. Wenn Granaten der bisher benutzten Art verwendet werden, ergibt sich als Gesamtvolumen der Vorkammer die Summe des Patronenvolumens plus dem Volumen des Gewehrlaufes plus dem Innenvolumen des Absehussbechers, falls der Becher eingesetzt wird, also 4 + 28, 5 + 23, 2 =
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verwendeten Patrone.
Wenn weiter angenommen wird, dass Granaten der bisher verwendeten Art ein Gewicht von etwa 650 g haben, und wenn man berücksichtigt, dass die Rückstosskraft der Abschusswaffe, die ein Schütze
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Um auf die Granate einen Impuls auszuüben, der ihr die genannte Anfangsgeschwindigkeit verleiht, ist bei einer Nutzstrecke von 120 mm im Abschussbecher ein mittlerer Gasdruck von 260 kg/cm2 im Inneren des Bechers wirksam. Infolge der geringen, bereits erwähnten Ladungsdichte erfolgt die Verbrennung des Pulvers in zwei sehr markierten Zeitabschnitten. Ein typisches Diagramm für diese Art von Verbrennung ist in Fig. 2 dargestellt, in welchem die Drücke in Funktion der Verbrennungszeiten angegeben sind. Die Kurve des Diagramms zeigt zwei Höhepunkte 1 und 2. Bei der Zündung der Abschussladung wirkt ein Teil der Pulverkörner in der Patrone als Bremse für die von den zuerst gezündeten Körnern erzeugten Gase, die demgemäss diese Körner wie Geschosse im Gewehrlauf nach vorn treiben.
Der anfangs erzeugte Druck fällt rasch ab, da die Gase mit Geschwindigkeiten von mehr als 1500 m/sec durch den Lauf geschleudert werden. Dieser plötzliche Druckabfall verringert die Anfangsgeschwindigkeit der Pulververbrennung und führt im Diagramm zu einer rückläufigen Kurve hinter dem Maximum 1.
Hat sich der Druck stabilisiert, d. h. haben die Gase das ganze Volumen der Vorkammer ausgefüllt, so setzt die Verbrennung der restlichen Körner ein, u. zw. in fortschreitender Form, wodurch der Druck wieder ansteigt, bis er das bei 2 angegebene Maximum erreicht ; da dann aber die Bewegung der Granate einsetzt und dadurch der von den Gasen auszufüllende Raum beträchtlich vergrössert wird, erfolgt ein plötzlicher Druckabfall, wie im Diagramm aus dem Kurvenverlauf hinter dem Druckmaximum 2 ersichtlich ist, in einigen Fällen sogar ohne dass das gesamte Pulver zur Verbrennung gekommen ist.
Betrachtet man in Fig. 3 bei gleichen Berechnungsgrundlagen die beim Antrieb der Granate ausgenutzte Arbeitsfläche, so erweist sich, dass zur Erreichung der vorher angegebenen Anfangsgeschwindigkeit von 60 m der erforderliche mittlere Druck bestenfalls ein Drittel des während der'Pulververbrennung erreichten Maximums 2 beträgt. Dieser mittlere Druck ist in Fig. 3 bei 3 angegeben.
Die Verwendung des gleichen Gewehrs Kal. 7,92 mm für den Abschuss von Granaten, die entsprechend den erfindungsmässigen Verbesserungen konstruiert sind, führt zu dem Diagramm gemäss Fig. 4.
Beim Einführen des Hohlzylinders 10 der Granate in den Abschussbecher 11 verringert sich das Gesamtvolumen der Vorkammer auf das Volumen der Patrone plus dem Volumen der Seele des Gewehrs, also auf 4 + 28, 5 = 32, 5 cm3, was für eine gleichartige Patrone eine weit höhere Ladungsdichte, z. B. 1/8, darstellt, und diese grössere Ladungsdichte ermöglicht die Verwendung von Pulvern mit geringerer Wärmeleistung, die in ihrer Verbrennungsgeschwindigkeit weniger von Druckveränderungen beeinflusst sind. Da anderseits die Strecke, die die Gase zurückzulegen haben, bis sie zum Schub-Querschnitt der Granate gelangen, geringer ist, so ist die Geschwindigkeit, welche diese Gase infolge der kleineren Strecke gewinnen, viel geringer als im vorher erwähnten Fall. Je geringer aber die Geschwindigkeit, desto geringer der Druckabfall.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das Pulver, auch wenn es durch den Lauf geschleudert wird, weiter brennt. Man erhält ein fortschreitendes Druck-Temperatur-Diagramm, das nur einen Punkt für das Druckmaximum aufweist, das bereits auf den Boden der Stange oder des Kolbens der Granate einwirkt.
Im Diagramm der Fig. 4 ist die rückläufige Druckphase vor Beginn der Bewegung der Granate verschwunden. Der Maximaldruck erreicht nicht mehr den doppelten Wert des mittleren Drucks auf der Arbeitsfläche, da die Arbeit zum Antrieb der Granate verbraucht wird. Die Werte der Fig. 4 sind experimentell erprobt.
Gleichzeitig ist nun die Gleichmässigkeit der Verbrennung grösser und somit eine geringere Differenz hinsichtlich der erzielten Anfangsgeschwindigkeit gewährleistet, was eine weitere Verbesserung in der
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Genauigkeit (Treffsicherheit) bedeutet.
Die Verbesserungen, welche die Erfindung zum Gegenstand hat, ermöglichen es, das gleiche Pulver zu verwenden, u. zw. auch in gleicher Menge, wie bei normalen Gewehrpatronen 7, 92 mm ; es kann also die gleiche Patrone benutzt werden, aus der man nur das Geschoss herauszuziehen braucht. Die Hauptur- sache für diesen Erfolg ist die entsprechende Passung des Querschnitts der Stange oder des Kolbens und das Mass des Eintauchens desselben in den Abschussbecher.
Berücksichtigt man ferner, dass bei gleichem mittlerem Druck für den Antrieb der Granate der Maximaldruck im Verhältnis 2 : 3 beim erfindungsgemässen System glinstiger als bisher ist, so ergibt sich ein weiterer Vorteil. Da die Trägheitskräfte, denen die Granate während ihres Antriebes unterliegt, direkt von den auf sie einwirkenden Maximaldrücken abhängen, so ergibt sich aus dem nach der Erfindung erzeugten geringeren Maximaldruck ein geringerer Bedarf an widerstandsfähigen Querschnitten in den entsprechenden Teilen der Granate, was das durch das Rohr 10 bedingte Mehrgewicht bei weitem ausgleicht, gleichzeitig aber auch den Fortfall der Metallhülle für die Sprengladung gestattet, da letztere auch ohne diese die Trägheitskräfte aushalten kann, die bei den Granaten nach der Erfindung zu verzeichnen sind.
Der Fortfall der Hülle wiederum ermöglicht es, Gewicht an der gesamten Granate einzusparen bzw. die Sprengladung zu vergrössern.
Die Erfindung lässt natürlich auch Varianten der Einzelheiten zu. Die Granate kann jeweils in entsprechendem Grössenverhältnis zu der verwendeten Abschusswaffe stehen, wobei für ihre Bauteile die verschiedensten geeigneten Werkstoffe verwendbar sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Panzerabwehrgranate für leichte Waffen mit einem in denAbschussbecher einzuführenden Kolben, der konzentrisch von einem zylinderförmigen Stabilisierungsflügel tragenden Mantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Abschussbecher der Abschusswaffe einzuführende, die Granate antreibende Kolben (10) hohl ausgebildet und am rückwärtigen Ende mit einem Stöpsel (15) aus korrosion-, erosions-und druckfestem Material verschlossen ist, wobei der Antriebskolben (10) und der an sich bekannte Mantel (14) am Körper der Granate befestigt sind.
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Anti-tank grenade for light weapons
The invention relates to an anti-tank grenade for light weapons with a piston to be inserted into the launching cup, which piston is surrounded concentrically by a jacket carrying a cylindrical stabilizing wing.
When firing all known anti-tank grenades with light weapons, a special cartridge is used, the powder combustion gases of which drive the grenades in two different ways. The previously known grenades can therefore be divided into two groups according to the type of drive.
1. The gases produced when the cartridge powder is burned pass through the barrel of the weapon. get to an attached launch cup and propel the grenade on part of its flight path, with the projectile receiving the required initial speed to cover its trajectory to the target. A launch cup is to be understood as a part placed on the muzzle of the actual weapon. The grenade is inserted into the firing cup placed on the firing weapon in such a way that the tail end of the grenade, designed as a hollow cylinder, is pushed over the barrel of the firing cup, so that when the shot is triggered, the firing cup acts as a piston located in the hollow cylinder of the grenade.
This group includes all known shells that can be used against armored vehicles.
2. During World War 1914-1918, a grenade was used for shooting with light weapons, which, although not suitable for fighting tanks, should be remembered because of its special firing system. The grenades of this type had a steel rod as the tail end, which penetrated deep into the barrel of the firing weapon, so that in this case the firing tube formed the casing for the said rod.
Both of the aforementioned groups of projectiles have serious disadvantages, which the present invention is intended to eliminate.
With the grenades of the first as well as those of the second group, there must be a clearance between the launching cup and the end of the bullet. However, since every time it is fired, powder combustion residues are formed which adhere in an irregular shape to the surfaces with which the gases come into contact, in the first case on the outer surface of the launch cup, in the second on the inner surface of the barrel, if the mentioned clearance does not exist , these residues make the introduction of the next grenade difficult and in many cases even thwarted, unless the surfaces concerned are thoroughly cleaned before each launch, which is difficult to do in practice in combat.
Both systems of. Grenades, the disadvantage described is now eliminated by the game mentioned; however, this solution leads to a poor adaptation between the launching cup and the projectile and consequently to poor guidance of the grenade during the start of its movement, so that there are considerable spreads, which can apparently only be reduced by better matching the sliding surfaces, which, however, the already mentioned Disadvantage of the need for cleaning arises.
The grenades of the second group also have another serious disadvantage; since the rod is inserted into the barrel of the weapon at its end, its cross-section must necessarily be in a corresponding ratio to the caliber of the weapon. On the other hand, since the light weapons are small
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In order to give the grenade an acceptable initial speed, one must inevitably use very high pressures of the combustion gases, since the drive that the rod receives and the
Grenade passes on, like the product of the cross-section of the rod and the - albeit changing - pressure of the gases on the path covered will be as long as the rod is exposed to this pressure.
Since the cross-section of the rod used for grenades of the second group is at least six times smaller than the cross-section of the launching cup used for grenades of the first group, the pressure with which the gases act on the rod must consequently be at least six times as high with the same drive distance like the average pressure exerted on the end of a shell in the first group.
In order to reduce this disadvantage, attempts have been made to give the rod a greater length in order to enlarge the drive path; however, this extension in turn leads to a considerable one
Reduction of the practical volume of the antechamber, so that new disadvantages arise. In addition, this system produces pressures in the order of magnitude of the maximum pressures which can stop the barrel of the firearm, a circumstance which led to so many accidents that the grenades of the second type were very soon no longer used.
As already mentioned, the grenades of the second group were not used against combat vehicles because the rod, because of its stress and because of its small cross-section and disproportionately great length, had to be made of steel and consequently its weight had to be a significant proportion of the The total weight of the grenade made up, which no longer allowed the amount of explosives with which an effective fight against the tanks in use was possible. The total weight of a grenade is limited by the movement value, which is compatible with the recoil force of the firing weapon that a shooter can endure.
The disproportion between the required length and the cross-section of the rod, as it is caused by the caliber of the weapon, leads to bends occurring when firing, which generate excessive friction. These in turn leave that in many cases due to the combustion residues
Projectile get stuck and can consequently lead to jumping of the barrel of the firing weapon. In order to reduce this risk, one increases that between the rod and the barrel core
Game, a greater spread would occur due to poor guidance, combustion gases could also escape between the rod and core, which leads to a different drive of the grenade and consequently to sensitive differences in the range at the same firing angle.
If the rod is inserted deep into the barrel of the launching weapon, the wings, if the grenade should have one, should be inserted into the body of the grenade. However, since the weight of the rod makes up a significant part of the total weight of the grenade, the center of gravity of the grenade is set back considerably with respect to the plane of the wings, thereby causing the grenade to be improperly designed for the purpose of acceptable stabilization.
All these disadvantages and others not mentioned here have led to the rejection of this type of shell by all armies.
The grenades of the first group, apart from the disadvantage of the lack of accuracy (accuracy) due to the inevitable play between the outer surface of the launching cup and the inner surface of the bullet end, have another serious deficiency, namely that they require a cartridge with special powder, because the normal cartridge used for the launch weapon cannot be used. The use of the special powder in turn leads to the following disadvantages: a) The powder must have a very large heat capacity.
As a result, its manufacture and storage are difficult because of the high nitroglycerin content. b) The powder is influenced to a greater extent by the fluctuations in the ambient temperature, which results in noticeable differences in the drive imparted to the grenade and, as a result, a deterioration in accuracy. c) The use of a different than normal cartridge for the weapon complicates the supply of ammunition; the possible lack of special cartridges makes it impossible to use the grenades, even if they are available. The significance of these disadvantages does not need to be discussed in detail.
The improvements of the present invention eliminate all of the foregoing deficiencies. This is done in that the piston that is to be inserted into the firing cup of the firing weapon and driving the grenade is hollow and closed at the rear end with a stopper made of corrosion, erosion and pressure-resistant material, the drive piston and the piston itself
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known coat are attached to the body of the grenade. The piston expediently protrudes beyond the jacket to protect the wings and jacket against the action of the powder gases.
According to a further feature of the invention, the jacket in the region of its rear end on the inner surface has a tapered step which, when the grenade is inserted into the cup
The weapon pushes itself onto another, similar step on the outer surface of the launching cup with a slightly different wedge angle. Advantageously, there is one all around in the front part of the jacket
Number of ventilation holes provided. Finally, according to the invention, at the front end of the
The explosive charge of the grenade has a tip and a cup-shaped part on which the piston and the jacket are concentrically arranged at the rear end.
For a further understanding of the invention, reference is made to the exemplary embodiment shown in the drawing, which is explained below. 1 shows in cross section a grenade equipped with the improvements according to the invention. Fig. 2 is the typical diagram of pressures and
Combustion times of the powder used for firing grenades according to the known systems with low loading density. FIG. 3 shows the working areas corresponding to the diagram according to FIG. 2 and the resulting average pressure. Fig. 4 is the combustion diagram of a low density powder when firing grenades according to the invention.
In Fig. 1, 1 is the percussion fuse of the grenade, which in this example is screwed or otherwise fastened to the tip 2, although, if it were expedient, there would be no objection to relocating the fuse in the area of the warhead bottom, where it is triggered by the moment of inertia on impact. The tip 2 is connected to the explosive charge 3 by screwing or flanging, with an elastic ring 4 made of cardboard, rubber or similar material being inserted between the tip and the charge.
Adapted to the charge 3, a cone 5 merges into an extension 6 which penetrates the charge in such a way that the fire of the whipping scale can reach the detonator 7, which is attached to the opposite end of the explosive charge. The bottom of the warhead of the grenade is surrounded by a cup-shaped part 8 in order to give the rear part of the charge 3 more support in its smaller diameter. A hollow cylinder 10 is screwed to an extension 9 of the cup-shaped part 8 and is inserted with the required clearance into the launching cup 11 placed on the barrel 12 of the launching weapon.
At the front end of the cylinder 10, by means of a thread 13, a likewise tubular outer casing 14 is attached, which at its rear end carries the stabilizing wings 16 parallel or not parallel to the longitudinal axis of the grenade. The jacket 14 is cylindrical and fits onto the outer surface of the launching cup 11. It is this fit that reduces the scattering of the projectile which would otherwise occur because of the inevitable play 18 between the cylinder 10 and the inner surface of the launching cup 11. The free rear mouth of the hollow cylinder 10 is closed with a tightly closing plug 15 which is made of steel, since it absorbs the pressure of the combustion gases of the throwing charge of the firing weapon.
The jacket 14, which carries the stabilizing wings 16, is provided at its rear end facing the front end of the launching cup with a wedge-shaped cross-section 17 on the inside, which fits onto a mating cone attached to the launching cup with a slightly different cone angle, so that when the grenade is inserted into the Launching cup The two cones overlapping each other act as a holding device for the grenade and prevent the grenade from slipping in the launching cup when shooting at a negative angle.
With 19 some drill holes are designated in Fig. 1, which are arranged at the outermost front end of the jacket 14 and serve for the escape of air when the grenade is inserted into the launching cup. The sliding fit of the jacket over the outer surface of the launching cup is so precise that, in the absence of such holes, the compressed air would slow down the introduction.
With the construction described, the problem of the required accuracy is solved. Because even if the necessary play between the outer surface of the hollow cylinder 10 and the inner surface of the launching cup 11 has to be left because of the combustion residues already mentioned, this play does not affect the seat of the grenade in the launching cup, since the wing support jacket 14 is fitted on the outside of the launching cup and this fit is not disturbed by any combustion residue. At the same time, it results that the construction according to the invention can also eliminate the above-mentioned disadvantages with regard to the use of special powder with a low charge density.
For a better understanding, the launch system of the previously known, under the
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first group considered falling grenades.
The considerations should be based on the 7.92 mm caliber rifle with a core length of 460 mm as an example and basis for calculation. It is also assumed that a normal launching cup of the previously known type with an inner diameter of 15 mm and an outer diameter of 22 mm is used. If grenades of the type previously used are used, the total volume of the antechamber is the sum of the cartridge volume plus the volume of the rifle barrel plus the internal volume of the detachment cup, if the cup is used, i.e. 4 + 28, 5 + 23, 2 =
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used cartridge.
If it is further assumed that grenades of the type previously used have a weight of about 650 g, and if one takes into account that the recoil force of the firing weapon that a shooter
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In order to exert an impulse on the grenade that gives it the aforementioned initial speed, an average gas pressure of 260 kg / cm2 is effective inside the cup over a useful distance of 120 mm in the launching cup. As a result of the low, already mentioned charge density, the powder is burned in two very marked periods of time. A typical diagram for this type of combustion is shown in FIG. 2, in which the pressures are given as a function of the combustion times. The curve of the diagram shows two high points 1 and 2. When the firing charge is ignited, some of the powder grains in the cartridge act as a brake for the gases generated by the first ignited grains, which accordingly drive these grains forward like projectiles in the gun barrel.
The pressure initially generated drops rapidly, as the gases are thrown through the barrel at speeds of more than 1500 m / sec. This sudden drop in pressure reduces the initial speed of powder combustion and leads to a declining curve after the maximum 1 in the diagram.
Has the pressure stabilized, i.e. H. if the gases have filled the entire volume of the antechamber, the remaining grains begin to burn, and the like. zw. In progressive form, whereby the pressure rises again until it reaches the maximum indicated at 2; However, since the grenade starts moving and the space to be filled by the gases is increased considerably, there is a sudden drop in pressure, as can be seen in the diagram from the curve behind pressure maximum 2, in some cases even without the entire powder burning is.
If one considers in Fig. 3 with the same calculation bases the working area used for driving the grenade, it turns out that to achieve the previously specified initial speed of 60 m, the required mean pressure is at best one third of the maximum 2 reached during the powder combustion. This mean pressure is indicated at 3 in FIG. 3.
The use of the same rifle cal. 7.92 mm for firing grenades, which are constructed in accordance with the improvements according to the invention, leads to the diagram according to FIG. 4.
When the hollow cylinder 10 of the grenade is inserted into the launching cup 11, the total volume of the antechamber is reduced to the volume of the cartridge plus the volume of the core of the rifle, i.e. to 4 + 28.5 = 32.5 cm3, which is a huge amount for a similar cartridge higher charge density, e.g. B. 1/8, and this greater charge density enables the use of powders with lower heat output, which are less influenced in their combustion rate by pressure changes. Since, on the other hand, the distance which the gases have to cover before they reach the thrust cross-section of the grenade is less, the speed which these gases gain as a result of the shorter distance is much lower than in the case mentioned above. But the lower the speed, the lower the pressure drop.
This ensures that the powder continues to burn even if it is thrown through the barrel. A progressive pressure-temperature diagram is obtained which has only one point for the pressure maximum that is already acting on the bottom of the rod or the piston of the grenade.
In the diagram of FIG. 4, the declining pressure phase has disappeared before the grenade begins to move. The maximum pressure no longer reaches twice the value of the mean pressure on the work surface, since the work is used to drive the grenade. The values in FIG. 4 have been tested experimentally.
At the same time, the uniformity of the combustion is greater and thus a smaller difference in terms of the initial speed achieved is ensured, which is a further improvement in the
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Accuracy (marksmanship) means.
The improvements to which the invention is based make it possible to use the same powder, i.a. between. Also in the same amount as with normal rifle cartridges 7, 92 mm; So the same cartridge can be used by simply pulling out the bullet. The main reason for this success is the appropriate fit of the cross-section of the rod or piston and the extent to which it is immersed in the launch cup.
If one also takes into account that with the same average pressure for driving the grenade, the maximum pressure in the ratio 2: 3 in the system according to the invention is cheaper than before, then there is a further advantage. Since the inertial forces to which the grenade is subject during its drive depend directly on the maximum pressures acting on it, the lower maximum pressure generated according to the invention results in a lower need for resistant cross-sections in the corresponding parts of the grenade, which is what the barrel 10 compensates for the additional weight caused by far, but at the same time also allows the omission of the metal shell for the explosive charge, since the latter can withstand the inertial forces that are recorded in the grenades according to the invention even without this.
The omission of the shell in turn makes it possible to save weight on the entire grenade or to enlarge the explosive charge.
The invention of course also allows variants of the details. The grenade can each have a corresponding size ratio to the firing weapon used, with the most varied of suitable materials being used for its components.
PATENT CLAIMS:
1. Anti-tank grenade for light weapons with a piston to be introduced into the firing cup, which is surrounded concentrically by a cylindrical stabilizing wing-carrying jacket, characterized in that the piston (10) which is to be introduced into the firing cup of the firing weapon and driving the grenade is hollow and at the rear end with a stopper (15) made of corrosion-, erosion- and pressure-resistant material is closed, the drive piston (10) and the known casing (14) being attached to the body of the grenade.