CH668473A5

CH668473A5 - Vorrichtung zum rueckstossfreien abschiessen von geschossen aus einem abschussrohr.

Info

Publication number: CH668473A5
Application number: CH5116/85A
Authority: CH
Inventors: Arthur Kaelin
Original assignee: Oerlikon Buehrle Ag
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1988-12-30
Also published as: GB2183800B; CA1257496A; GB8623765D0; US4676136A; GB2183800A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr, enthaltend einen vorderen Bremsring, ein Geschoss, einen vorderen Kolben oder Treibspiegel, eine Treibladung mit Zündschraube, einen hinteren Kolben oder Treibspiegel,

eine Gegenmasse und einen hinteren Bremsring.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (siehe DE-OS 2140 875) befindet sich zwischen zwei Kolben oder Treibspiegeln eine Treibladung, durch welche die beiden Kolben im Abschussrohr, beim Zünden der Treibladung, nach vorne bzw. nach hinten verschoben werden. Der eine Kolben schiebt dabei das Geschoss vorne aus dem Waffenrohr heraus und prallt dann gegen den vorderen Bremsring, und der andere Kolben schiebt dabei die Gegenmasse hinten aus dem Waffenrohr heraus und prallt dann gegen den hinteren Bremsring.

Damit die Vorrichtung rückstossfrei ist, müssen Geschossgewicht und Gewicht der Gegenmasse aufeinander abgestimmt sein. Ferner müssen die Wege, welche der vordere und der hintere Kolben beim Ausstossen von Geschoss und Gegenmasse zurücklegen, ebenfalls aufeinander abgestimmt sein, um einen Rückstoss zu vermeiden. Damit keine Treibgase aus dem Abschussrohr austreten, werden die beiden Kolben an den Enden des Abschussrohres durch die Bremsringe aufgefangen, so dass das Abschussrohr verschlossen bleibt. Eine Feuer- und Rauchentwicklung sowie ein Abschussknall können auf diese Weise vermieden werden, was notwendig ist, um dem Feind den Standort des Abschussrohres nicht zu verraten oder um das Geschoss aus einem geschlossenen Raum abschiessen zu können.

Entsprechend der Länge des Abschussrohres sind die Beschleunigungswege der Kolben begrenzt. Um trotzdem eine hohe Anfangsgeschwindigkeit beim Geschoss zu erreichen, ist daher ein grosser Druck der Treibladungsgase erforderlich. Damit diese hohen Drücke das Abschussrohr, die Kolben und das Geschoss nicht beschädigen, ist eine entsprechend robuste Konstruktion dieser Elemente erforderlich, wodurch die Waffe schwer wird und nicht mehr von einem einzelnen Schützen transportiert werden kann.

Um zu grosse Drücke zu vermeiden, sind bereits verlängerbare oder teleskopierbare Abschussrohre dieser Art bekannt (siehe DE-OS 3 102 734). Bei dieser Vorrichtung ist im feuerbereiten Zustand zwischen der Treibladung und dem hinteren Ende des Abschussrohres ein Innenrohr angeordnet, das den hinteren Treibspiegel, die auszustossende Inertmasse sowie den hinteren Bremsring aufnimmt, wobei das Innenrohr teleskopartig aus dem Abschussrohr verschiebbar ist und an seinem inneren Ende einen Anschlag aufweist, der gegen einen Anschlag am hinteren Ende des Abschussrohres aufschlägt.

Vorrichtungen zur Vermeidung grosser Drücke sind ebenfalls bekannt. Es wird auf die EP-Anmeldung Nr. 0056 789 hingewiesen. In dieser Patentschrift ist eine Flugkörperanlage zum rückstossfreien Abschiessen einer Rakete beschrieben, mit mindestens einem Abschussrohr und mindestens einem Geschoss für jedes Abschussrohr. Das Abschussrohr weist mindestens eine Kammer zur Aufnahme einer stationären Treibladung auf. Das Raketengeschoss besitzt zur Erhaltung der Anfangsgeschwindigkeit und zur Ausschaltung des Einflusses der Seitenwinde mindestens eine Treibladung. Bei einem Ausführungsbeispiel sind zwei stationäre Treibladungen und zwei Treibladungen im Geschoss vorhanden.

Die bekannten Vorrichtungen zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr haben alle den Nachteil, dass sie trotz teleskopartigem Innenrohr zur Verlängerung des Beschleunigungsweges und trotz Mehrstufigkeit grosse Druckspitzen aufweisen, denn es werden Treibladungen eingesetzt, deren Gasdruckverlauf dem Druckverlauf von Kanonen ähnlich ist. Bei der Zündung der Treibladung baut sich durch die entstehenden Treibgase eine Druckspitze im Verbrennungsraum auf, die noch weiter ansteigt, wenn das Geschoss anfängt sich zu bewegen.

Sobald der Verbrennungsraum sich durch die Verschie-

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bung des Geschosses immer schneller vergrössert, beginnt der Druck wieder kleiner zu werden. Entsprechend dem Verhalten des Treibladungspulvers und entsprechend der Beschleunigung des Geschosses sowie der damit bewirkten Expansion des Verbrennungsraumes sinkt der Gasdruck mehr oder weniger schnell (degressiv). Je grösser die Druckspitze, um so grösser ist auch die Anfangsbeschleunigung des Geschosses und erfordert eine robuste Geschosskonstruktion. Mit mehrstufigen Vorrichtungen lässt sich nur das schnelle Absinken des Druckes im Verbrennungsraum vermeiden, nicht aber die nachteilige hohe Druckspitze.

Die Aufgabe, welche mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr, die kein teleskopartig verschiebbares Innenrohr benötigt und mit der hohe Anfangsdrücke, Druckspitzen, vermieden werden und durch welche während des ganzen Ausstossvorganges der Druck der Treibgase möglichst konstant ist. Die Vorrichtung soll so ausgebildet werden, dass der Gasdruck während des ganzen Geschossbe-schleunigungsweges, d.h. während des ganzen Geschoss-Aus-stossweges im Abschussrohr, möglichst konstant ist. Die Vorrichtung soll sich zum Abschiessen von Geschossen mit Raketenzusatzantrieb eignen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung aus einem ersten zylindrischen Treibladungskörper und einem zweiten ringförmigen Treibladungskörper besteht, welcher den ersten Treibladungskörper umgibt. Vorzugsweise bilden der vordere und der hintere Kolben zusammen einen inneren zylindrischen Hohlraum für den ersten Treibladungskörper und einen äusseren, ringförmigen Hohlraum für den zweiten Treibladungskörper, wobei dieser äussere Hohlraum auch durch das Abschussrohr begrenzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Abschussvorrichtung mit einem Geschoss vor dem Abschuss, in schematischer Darstellung;

Fig. 2 dieselbe Abschussvorrichtung mit einem Geschoss kurz nach dem Abschuss ;

Fig. 3 dieselbe Vorrichtung wie in Fig. 1 und 2 zu einem etwas späteren Zeitpunkt;

Fig. 4 in vergrössertem Massstab eine Einzelheit aus Fig. 1 mit der Treibladung und den Antriebskolben.

Gemäss Fig. 1 befindet sich in einem Abschussrohr 10 ein Geschoss 11, das sich auf eine Ausstossvorrichtung 12 abstützt. Hinter der Ausstossvorrichtung 12 ist im Abschussrohr 10 noch eine Gegenmasse 13 angeordnet. Das Geschoss 11 weist einen Gefechtskopf 14 auf, der eine Hohlladung 15 enthält. Am Gefechtskopf 14 ist ein Rohr 16 befestigt, in dem sich ein Raketenzusatzantrieb 17 befindet. Am hinteren Ende weist der Raketenzusatzantrieb 17 eine Düse 18 auf, durch welche beim Zünden des Raketenzusatzantriebes 17 heisse Gase ausströmen. Am hinteren Ende des Rohres 16 sind schwenkbare Flügel 19 befestigt, von denen in Fig. 1 nur zwei Flügel 19 sichtbar sind. Diese Flügel 19 werden um etwa 100° geschwenkt sobald das Geschoss 11 das Abschussrohr 10 verlassen hat. Die hinter dem Geschoss 11 angeordnete Ausstossvorrichtung 12 bildet einen wesentlichen Bestandteil der Abschussvorrichtung. Gemäss Fig. 2 weist diese Ausstossvorrichtung eine ortsfeste Hülse 20 auf, welche mit Hilfe von radialen Stützelementen 21 im Abschussrohr 10 befestigt sind. Von diesen radialen Stützelementen 21 sind in Fig. 2 nur zwei Stützelemente 21 sichtbar. Zu beiden Seiten der

Hülse 20 befindet sich je ein Kolben oder Treibspiegel 22 und 23. Diese beiden Kolben 22,23 weisen je eine Treibladungshülse 24 und 25 auf, die an je einem scheibenförmigen Teller 26,27 befestigt sind. Auf der anderen Seite der scheibenförmigen Teller 26,27 ist je eine Führungshülse 28 und 29 befestigt, welche zur Führung des Geschosses 11 bzw. zur Führung der Gegenmasse 13 dienen.

Gemäss Fig. 3 können sich die beiden Kolben oder Treibspiegel 22 und 23 soweit nach links bzw. nach rechts, oder in Schussrichtung gesehen nach vorne bzw. nach hinten verschieben, bis sie gegen je ein Dämpfungselement 30 bzw. 31 stossen.

Gemäss Fig. 4 ragen die beiden Treibspiegel 22 und 23 mit ihren beiden Treibladungshülsen 24 und 25 bis in die Mitte der ortsfesten Hülse 20. Diese beiden Treibladungshülsen 24 und 25 bilden einen Hohlraum 41, in dem sich ein erster zylindrischer Treibladungskörper 32 befindet. In einem zweiten Hohlraum 42, zwischen der ortsfesten Hülse 20 und dem Abschussrohr 10, befindet sich ein zweiter, ringförmiger Treibladungskörper 33. Die beiden Treibspiegel 22,23 sind über einen Bolzen 34 miteinander verbunden. Der Teller 27 des Kolbens 23 liegt an einem Kopf 35 des Bolzens 34 an. Der Bolzen 34 ist mit seinem anderen Ende in den Teller 26 des anderen Kolbens 22 eingeschraubt. Der Bolzen 34 besitzt an seinem vorderen Ende eine Längsbohrung 36 und eine Sollbruchstelle 37. Die Sollbruchstelle 37 wird durch eine Umfangsnut 37a am Bolzen 34 sowie durch die Längsbohrung 36 des Bolzens 34 gebildet. Die beiden Treibladungshülsen 24 und 25 sind mit Gasdurchlassbohrungen 38 versehen. Zum Zünden der ersten Treibladung 32 dient eine Zündschraube 39, die sich im Innern eines der Stützelemente 21 befindet. Die Längsbohrung 36 des Bolzens 34 ermöglicht es, eine Zündladung 40 mit Hilfe der ersten Treibladung 32 zu zünden. Durch die Zündladung 40 kann der Raketenzusatzantrieb 17 (Fig. 1) gezündet werden. Diese Zündladung 40 befindet sich in der Düse 18.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr ist wie folgt: Zum Abschiessen eines Geschosses 11 wird mit Hilfe der Zündschraube 39 die erste Treibladung 32 gezündet. Durch den Druck der entstehenden Treibladungsgase bricht der Bolzen 34 an der Sollbruchstelle 37, wobei die Treibladungshülsen 24 und 25 den entstehenden Druck zusammen mit der ortsfesten Hülse 20 aufnehmen. Auf das Geschoss 11 und die Gegenmasse 13 wirken anfänglich noch verhältnismässig kleine Kräfte, da die scheibenförmigen Teller 26 und 27 nicht auf ihrer ganzen Fläche durch den Druck der Treibladungsgase beaufschlagt werden. Das Geschoss 11 und die Gegenmasse 13 werden somit am Anfang nicht mit der maximalen Beschleunigungskraft in Bewegung gesetzt. Durch den Bruch des Bolzens 34 strömen Treibgase durch die Längsbohrung 36 des Bolzens 34 und zünden über die Zündladung 40 den Raketenzusatzantrieb 17. Zu welchem Zeitpunkt anschliessend die zweite ringförmige Treibladung 33 gezündet wird, hängt von der Grösse und insbesondere von der Anordnung der Gasdurchlassbohrungen 38 ab. Falls keine solche Gasdurchlassbohrungen 38 vorhanden sind, erfolgt die Zündung der zweiten Treibladung 33 erst, wenn die Treibladungshülsen 24 und 25 aus der ortsfesten Hülse 20 vollständig herausgeschoben wurden. Beim Zünden des zweiten Treibladungskörpers 33, oder genauer gesagt beim Austritt der Hülsen 24 und 25 aus der ortsfesten Hülse 20 wirkt der Treibladungsdruck auf die gesamte Fläche der scheibenförmigen Teller 26 und 27, wodurch bei gleichem Treibladungsgasdruck die Beschleunigungskräfte auf das Geschoss 11 und die Gegenmasse 13 sprunghaft anwachsen oder trotz abnehmendem Gasdruck nicht kleiner werden. Sobald die beiden Kolben oder Treib-

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Spiegel 22 und 23 den ganzen Hub oder Beschleunigungsweg zurückgelegt haben, prallen sie auf die beiden Dämpfungselemente 30 und 31. Das Abschussrohr 10 bleibt im Bereich zwischen den beiden Kolben 22,23 geschlossen, sodass die Treibladungsgase nicht austreten können und auch der Abschussknall wesentlich gedämpft wird. Bei Aufprall der Kolben 22,23 auf die Dämpfungselemente 30 und 31 verlassen sowohl das Geschoss 11 als auch die Gegenmasse 13

das Abschussrohr 10, wobei das Geschoss 11 zusätzlich durch den Raketenzusatzantrieb 17 beschleunigt wird oder zumindest anfänglich nicht verzögert wird. Da der Innenraum des Abschussrohres 10 durch die beiden Kolben 22 und 23 ver-s schlössen ist, werden die eingeschlossenen Treibgase nur relativ langsam durch die Längsbohrung 36 in der Mitte des Tellers 26 entweichen, wodurch eine Belästigung des Schützen durch die Treibladungsgase vermieden wird.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum rückstossfreien Abschiessen von Geschossen aus einem Abschussrohr (10), enthaltend

- einen ersten vorderen Bremsring (30),

- einGeschoss(ll),

- einen ersten vorderen Kolben oder Treibspiegel (22)

- eine Treibladung (32,33) mit Zündschraube (39),

- einen zweiten hinteren Kolben oder Treibspiegel (23)

- eine Gegenmasse (13) und

- einen zweiten hinteren Bremsring (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung (32,33) aus einem ersten zylindrischen Treibladungskörper (32) und einem zweiten ringförmigen Treibladungskörper (33) besteht, welcher den ersten Treibladungskörper (32) umgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere und hintere Kolben (22,23) zusammen einen inneren, zylindrischen Hohlraum (41) für den ersten Treibladungskörper (32) und einen äusseren, ringförmigen Hohlraum (42) für den zweiten Treibladungskörper (33) bilden, wobei dieser äussere Hohlraum (42) auch durch das Abschussrohr (10) begrenzt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben (22,23) aus je einem scheibenförmigen Teller (26,27) bestehen, an denen je eine Hülse (24,25) befestigt ist, dass sich der erste Treibladungskörper (32) in diesen beiden Hülsen (24,25) befindet und dass der zweite Treibladungskörper (33) diese beiden Hülsen (24,25) umgibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (24,25) der beiden Kolben (22,23) in eine ortsfeste, über radiale Abstützungen (21) im Abschussrohr (10) befestigte, dritte Hülse (20) hineinragen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kolben (22,23) durch einen Bolzen (34) miteinander verbunden sind, der eine Sollbruchstelle (37) besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den scheibenförmigen Tellern (26,27) der beiden Kolben (22,23), ausser den genannten Hülsen (24, 25), noch je eine weitere Hülse (28,29) befestigt ist, von denen die eine Hülse (28) in das Geschoss (11) und die andere Hülse (29) in die Gegenmasse (13) hineinragt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündschraube (39) in der einen radialen Abstützung (21) angeordnet ist und zum Zünden des ersten Treibladungskörpers (32) bestimmt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (24,25) der beiden Kolben (22,23), welche die erste Treibladung (32) enthalten, Gasdurchlassöffnungen (38) aufweisen, durch welche der erste Treibladungskörper (32) den zweiten Treibladungskörper (33) zünden kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (34) eine axiale Bohrung (36) aufweist, durch welche von der Treibladung (32,33) ein Rake-tenzusatzantrieb (17) gezündet wird, sobald der Bolzen (34) an der Sollbruchstelle (37) zerbrochen ist.