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Die
Erfindung betrifft eine Hülsenfangeinrichtung
für gurtgliedlose
Munition für
eine Maschinenkanone insbesondere in Flugzeugen und Flugabwehrsystemen.
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Bei
heutigen Einbausystemen von Maschinenkanonen in Flugzeugen und Flugabwehrsystemen
sind von großer
Wichtigkeit ein geringes Einbauvolumen, ein geringes Gewicht, eine
gute Handhabung sowie möglichst
kurze Aufrüstzeiten.
Dies alles ist zudem unter dem Gesichtspunkt geringer Kosten und
der Logistik zu prüfen.
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Hinlänglich bekannt
sind Munitionszuführungen
in gegurteter und ungegurteter (gurtgliedloser) Form. Die gurtgliedlose
Munition zeichnet sich dadurch aus, dass das Einbauvolumen im Munitionsmagazin
in der Regel kleiner als bei gegurteter Munition ist.
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So
schlägt
die
DE 195 01 706
A1 ein gurtgliedloses Munitionszuführsystem für eine Feuerwaffe mittleren
Kalibers vor. Das Munitionszuführsystem weist
zum Befördern
der Munition vom Munitionskasten an das System zum Laden und Abfeuern
eine feste, spiralförmige
Rampe auf. Jede Munition tritt durch ihre Hülse in Anlage gegen die spiralförmige Rampe.
Zwischen dem Munitionskasten und dem System zum Laden und Abfeuern
der Waffe ist eine Fördereinrichtung
geschaltet. Eine dabei verwendete Kette besteht aus einer Folge
von als elastisch bezeichneten und verformbaren Kettengliedern.
Diese sind jeweils paarweise durch Stegwellen gelenkig verbunden.
Auf diesen gelagert sind Aufnahmen für die Munition. Des Weiteren
umfasst das System zwei elastische Seitenränder. Bei der Rückstoßbewegung der
Waffe bleibt der Munitionskasten fest: Das verformbare Parallelogramm
erlaubt es dem waffenseitigen Abschnitt der Fördereinrichtung, sich seitlich
zu bewegen. Die Fördereinrichtung
weist ein oberes Spannorgan und ein unteres Spannorgan auf, um die Schwingungen
der Kette zu dämpfen.
Eine Rückführung der
Hülsen
beispielsweise in den Munitionskasten ist nicht vorgesehen.
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Eine
weitere Munitionszuführung
für eine gurtgliedlose
Munition beschreibt die
DE
36 44 513 C2 . Neben dem Munitionsbehälter wird hierbei eine reißfeste Transportkette
näher betrach tet.
Eine Übergabeeinheit
zwischen der Transportkette und einer Zuführkette der Waffe realisiert
die Übergabe
der Munition aus der Transportkette zur Waffe. Auf der Unterseite
des Räderwerks
dieser Übergabeeinheit
sind baugleich wie bei der Munitionsübergabe an der oberen Seite
ein Führungsrad
sowie Gleitschienen angebracht, über
die das Leergut der Kanone in das Munitionssystem übergeben
werden kann. Weitere Ausführungen
hierzu werden nicht gemacht.
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Auch
die
EP 1 024 339 B1 beschreibt
ein Munitionsmagazin für
eine gurtlos geführte
Munition. Die Übergabe
der Patronen vom Munitionsmagazin zur Waffe erfolgt über eine
Munitionszufuhreinrichtung. Ziel ist, dass insbesondere beim Beschleunigen
der Munitions-Führungskette
keine Lose entstehen. Vorgeschlagen wird, als Kettenspannmittel
ein Mittel zur Beeinflussung der Federkostanten des Kettenspannmittels
abhängig
von der Spanneinrichtung und der Geschwindigkeit der Spannbewegung
einzubinden. Die Munitionszufuhreinrichtung selbst weist eine Munitions-Zufuhrkette
auf, die in einer endlosen Schleife um zwei Umlenkrollen geführt ist.
In der Nähe
der zweiten Umlenkrolle ist eine selbst einziehende Waffe vorgesehen,
die die Patronen übernimmt,
verschießt
und die leere Patronenhülse
wiederum an die Munitions-Zufuhrkette übergibt. Die Art und Weise dieser
Rückgabe
wird nicht weiter beschrieben. Die Munitions-Zufuhrkette der Munitionszufuhreinrichtung
ist in einer gewissen Weise elastisch und bewirkt durch entsprechende
Rückstellkräfte eine
sich hin- und her bewegende Drehbewegung der Übergabeeinrichtung bzw. der
nicht angetriebenen Umlenkeinheit sowie der Munitions-Führungskette. Die Munitions-Zufuhrkette
besteht dazu aus mehreren aufeinander folgenden schalenförmigen Aufnahmebehältern.
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Die
DE 102 07 233 A1 beschreibt
eine großkalibrige
Waffe mit einem Hülsenfangbehälter. Dieser ist
mit einem Hülsenkasten
versehen, der einen federnd gelagerten Boden aufweist, so dass bei
Berührung
der Hülse
mit den entsprechenden vor- und rücklaufenden Teilen der Waffe
der Boden des Hülsenkastens
gegen den Druck der Feder durch die Hülse weggedrückt wird.
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Die
Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Rückführung der Hülsen bzw. eines Zündversagers einer
gurtgliedlosen Munition aufzuzeigen. Dadurch soll erreicht werden,
insbesondere die abgeschossenen Hülsen durch das System wieder
sortiert in den Munitionsbehälter
(Magazin) zurückzuführen, so dass
kein zusätzlicher
Leerraum notwendig ist. Des Weiteren soll durch die einfache Handhabung
die Be- und Endladezeit reduziert werden.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Der
Erfindung liegt die Idee zugrunde, für die Rückführung der Hülsen (Leergut) in den Munitionsbehälter über die
Munitionszuführeinrichtung
eine vorzugsweise waffenseitige Hülsenführung bzw. Hülsenableitung
(Auswurfrohr) einzubinden und die zum Transport der Munition verwendete
Kette bzw. Conveyor im Zusammenspiel mit diesem Auswurfrohr so auszuführen, dass
die Hülsen
in den Kettengliedern des Conveyors zum Liegen kommen. Das vorgesehene
Auswurfrohr arbeitet dabei mit Fangfedern zusammen, die sich zwischen
Aus wurfrohr und Hülsendämpfer befinden,
und hat die Aufgabe, die mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgeworfenen
Hülsen
der verschossenen Munitionen definiert in die Munitionskette zu
lenken. Dabei wird die Hülse
auf einen vorzugsweise im Gehäuse
eines Munitionszuführers
angebrachten Hülsendämpfer gelenkt.
Der Munitionszuführer
ist in der Regel Bestandteil der Waffe und wird von einer Trommel
der Waffe über
die Trommelachse angetrieben. Der Hülsendämpfer dämpft die mit sehr hoher Geschwindigkeit
ausgeworfenen Hülsen
so stark ab, dass sie in den Hülsenfangfedern gefangen
werden können.
Die Hülsenfangfedern
haben ihrerseits die Aufgabe, ein Zurückprallen der Hülsen zu
verhindern. Dies erfolgt vorzugsweise durch ein Einklinken in eine
Ausziehrille der Hülse.
Dadurch werden diese Hülsen
definiert in die Hülsenabteilung der
Munitionskette geführt.
Der Hülsendämpfer kann bevorzugt
als Hydraulik-, Massen- oder Federdämpfungssystem ausgerüstet sein.
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Um
einen störungsfreien
Funktionsablauf zu gewährleisten,
ist in Weiterführung
der Erfindung vorgesehen, den Hülsendämpfer nach
jedem Schuss in seine Ausgangslage zu bringen.
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Für die vorgeschlagene
Lösung
bietet sich des Weiteren ein Conveyor an, der in sich felxibel gehalten
ist und aus zwei Kettenradpaaren mit Lagern, einem Rahmen, U-förmigen durch
Verbindungsstangen verbundene Doppelketten und Führungsleisten für die Munition
bzw. Hülsen
besteht. Die Kettenräder und
der Rahmen dienen zum Transport und zur Führung der Munitionskette. Die
Lager der Kettenräder sollten
im Rahmen beweglich über
beispielsweise Langlöcher
verbunden sein, so dass ein Längsausgleich
bei jeder Waffenbewegung ermöglicht
wird. Die Kettenglieder sind zudem auf Grund ihrer beispielsweise
U-förmigen
Formgebung vorzugsweise als Federelemente ausgelegt. Die Kettenglieder
sind als elastische Elemente ausgelegt, wobei insbesondere die Materialeigenschaften
ausgenutzt wird und sich die Elastizität aus der Kettenlängenänderung
ergibt. Die Munition als auch die zurückgeführten Hülsen werden in Führungsleisten
und in der Munitionskette am Ausziehrand der Hülse unverlierbar geführt und
axial festgehalten.
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Das
waffenseitig untergebrachte Getriebe treibt mittels Trommelachse über die
Conveyorachse die Munitionskette an. Die Trommelachse und die Conveyorachse
sind vorzugsweise als Kupplungselement zwischen Waffe und Munitionszuführer ausgelegt,
so dass durch axiales Verschieben der Achsen die Waffe und Munitionskette
vom Munitionszuführer
getrennt werden kann. Dieser Vorgang ist in der Regel für den Be-
und Endladevorgang des Waffensystems erwünscht.
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Eine
taktweise Zuführung
der Munition in die eigentliche einzunehmende Schussposition nach Übergabe
an die Waffe hat den Vorteil, dass der Zuführer nicht den gesamten Vor-
und Rücklauf
der Waffe für
das Nachladen mitgehen muss.
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In
der Praxis hat sich gezeigt, dass für die Rückführung der Hülse in die Munitionskette die
Hülse im
Patronenlager der Waffe eine Mindestliderung besitzen sollte, damit
der Auswerfer eine Mindestspannung aufbauen kann. Beim Auswurfvorgang wird
die Entspannungsenergie genutzt und beim Lösen der Hülse aus dem Lager entsprechend
in Geschwindigkeit umgesetzt. Dazu wird vorzugsweise in das Patronenlager
der Waffentrommel eine definierte Rille eingebracht. Die Position
der Rille im Patronenlager ist auf die Geometrie und Beschaffenheit
der Patronen bzw. Munition/Hülse
abgestimmt. Beim Schuss wird durch den Gasdruck in der Munitionshülse diese
so verformt, dass sie sich durch bleibende Verformung in der Rille
anlegt. Beim Ansetzen des Auswerfers, d.h., beim Ausziehen der Hülse muss der
Auswerfer so viel Kraft bzw. Spannung aufbringen, dass die in die
Rille verformte Hülse über den Verformungsweg
aus der Rille und damit dem Patronenlager herausgezogen wird. Dieser
Aufbau gewährleistet
somit ein Patronenlager mit einem definierten Hülsenausziehwiderstand und ist
unabhängig einer
Schmierung und der Oberfläche
des Patronenlagers.
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Anwendung
findet die Lösung
u.a. in hochkandenten Waffen mit einem gurtgliedlosen Munitionstransportsystem.
Hierbei werden die abgeschossenen bzw. einem Trommelpatronenlager
ausgeworfenen Hülsen über einen
Puffer gedämpft
in einem Kettensystem gefangen, genau positioniert und in eine Munitionsbox
transportiert. Durch die definierte Auszugsspannung wird der sonst
bekannte Fehler, der bei derartigen Systemen auftritt vermieden.
Es wird verhindert, dass die Hülse
auf ihrem Weg zur Fangposition abgebremst bzw. nicht mit einer Mindestgeschwindigkeit
ausgeworfen wird, da in solchen Fällen das Munitionstransportsystem, über die
Waffe gesteuert, beim nachfolgenden Schuss schon weiter dreht, bevor
die Hülse
ihre Sollposition erreicht hat.
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Anhand
eines Ausführungsbeispiels
mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es
zeigt
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1 in
einer Schnittdarstellung die Rückführung einer
Hülse in
eine Munitionskette,
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2 in
einer Schnittdarstellung die Munitionsübergabe und die Hülsenübernahme
zwischen Munitionskette und Waffentrommel,
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3 die
Munitionskette mit Munition und Hülsen,
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4 ein
Patronenlager in Schnittdarstellung ohne Hülse,
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4a eine
Ausschnittsdarstellung A aus 4,
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5 das
Patronenlager mit Hülse,
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5a eine
Ausschnittsdarstellung A' aus 5.
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In 1 ist
das Prinzip der Hülsenrückführung dargestellt,
wobei nur die erfindungswesentlichen Teile kenntlich gemacht wurden.
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Mit 1 ist
ein hier auszugsweise dargestellter Conveyor gekennzeichnet, welche
in dieser Darstellung Hülsen 2 einer
verschossenen Munition 3 (hier nicht erkennbar) abtransportiert.
Die Hülsen 2 werden
durch einen waffenseitigen Auszieher 4 in einer Auswurfposition 5 (2)
in ein mit 6 gekennzeichneten Auswurfrohr überführt. Dieses
Auswurfrohr 6 ist vorzugsweise im Gehäuse eines Munitionszuführers 7,
welcher in der Regel Bestandteil einer nicht näher dargestellten Waffe ist,
eingebunden. Mit diesem Auswurfrohr 6 in funktionalem Einklang
stehend, befindet sich ein mit 8 gekennzeichneter Hülsendämpfer, welcher
die mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgeworfenen Hülsen 2 abdämpft. Für einen
störungsfreien
Funktionsablauf wird der Hülsendämpfer 8 nach
jedem Schuss in seine Ausgangslage gebracht. Ist der Hülsendämpfer 8 ein
Federdämpfungssystem,
kann dieser hier zwangsgesteuert durch die eigene Federkraft in
die Ausgangslage geführt
werden. Diese Zwangssteuerung ist aber auch über ein Nockenrad mit Steuernocken
(nicht näher dargestellt)
möglich,
welches selbst im Getriebe 9 des Munitionszuführers 7 integriert
sein kann.
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2 zeigt
in einer Ansicht das Zusammenspiel Munitionstransport und Hülsenabtransport.
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In
bekannter Art und Weise treibt das Getriebe 9 mittels der
Trommelachse 10 der Waffe über die Conveyorachse 11 die
Munitionskette 1' für die Munitionszuführung und
Hülsenabführung an.
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Die
Munitionskette 1' fördert aus
einem nicht näher
dargestellten Munitionsbehälter
Patronen 3 in den Munitionszuführer 7 der Waffe.
Die Patronen bzw. die Munition 3 wird in den Kettengliedern 12 gehalten
und in den Bereich des Kettenrades 14 des Conveyors 1 geführt. Die
Munition 3 wird danach im Bereich des Kettenrades 14 waffenseitig
einem Rotor 15 des Munitionszuführers 7 und in dieser
Position durch den Rotor 15 einem waffenseitigen Zuführstern 16 übergeben.
Dieser Zuführstern 16 weist
hier bedingt durch die Trommelanzahl fünf Einkerbungen und damit verbunden
fünf Positionen
für die
Munition 3 auf. Weitere Positionen sind die eigentliche Schussposition 17 und
die Auswurfposition 5 der Hülse 2.
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Mit
dieser Auswurfposition 5 in Funktionalität stehend
ist, wie bereits beschrieben, das Auswurfrohr 6, das die
Hülsen 2 in
eine Hülsenfangposition 18 entlang
einer Hülsenableitung 19 führt. Ein
Sensor 20 dient unter anderem zur Funktionsprüfung.
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Nach
Abfeuern der Munition 3 aus der Schussposition 17 dreht
die Trommel der Waffe und die Hülse 2 wird
ausgeworfen, wozu der Auszieher 4 an den Rand 22 der
Hülse 2 angreift.
Die mit hoher Geschwindigkeit ausgeworfene Hülse 2 wird über das
Auswurfrohr 6 zu Hülsenfangfedern 21 geleitet. Beim
Auftreffen der Hülse 2 auf
die Hülsenfangfedern 21 wird
der Hülsenpuffer
bzw. Hülsendämpfer 8 mit der
Hülse 2 beaufschlagt.
Der Hülsendämpfer 8,
hier ein Federsystem, federt ein und reduziert die Auffangenergie
der Hülse 2.
Der Hub des Hülsendämpfers 8 ist
so ausgelegt, dass die Hülse 2 durch
die Hülsenfangfedern 21 am
Ausziehrand 22 der Hülse 2 gefangen
werden. Die Hülse 2 liegt
dadurch definiert in der Munitionskette 1'. Beim nächsten Schuss wird das System
weiter gedreht und die Hülse 2 über die
Munitionskette 1' in
den Munitionsbehälter
zurückgeführt. Das
Zurückstellen
des Hülsendämpfers 8 wird in
diesem Ausführungsbeispiel
vorzugsweise durch die Energie in den eigenen Federn realisiert.
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Um
die beim Schuss auftretenden Rückstoß- und Vorlaufkräfte zu reduzieren,
d.h., die Waffe mit dem Munitionszuführer 7 macht bis zu
ca. 40 mm Rücklauf-
und Vorlaufbewegungen, ist die Waffe in einem rücklaufenden System (nicht näher dargestellt) gedämpft gelagert.
Da der Munitionsbehälter
in der Regel starr montiert ist, erfolgt die Übergabe der Munition 3 über eine
flexible Ausgestaltung des Conveyors 1.
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Ein
in 3 aufgezeigte Conveyor 1 besteht im wesentlichen
aus dem Kettenrad 15 (2), aus Führungen 23,
Brücken 24,
Zuführerbrücken 25,
Seitenwänden 26 und
einem magazinseitigen Kettenrad 27. Die Brücken 24, 25 als
auch die Seitenwände 26 dienen
dabei zur Stabilisierung des Conveyors 1 und bilden den
Rahmen des Conveyors 1. Durch die Lagerung der Lager der
Kettenräder 14, 27 über beispielsweise
Langlöcher
im Rahmen des Conveyors 1 erhält dieser eine zusätzliche
Flexibilität.
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In 4 ist
ein Patronenlager 30 des Munitionszuführers 7 bzw. sind
Teile des Lagers in einer Schnittdarstellung dargestellt. Im Patronenlager 30 ist
eine definierte Rille 31 eingebracht. Die Position und
die Form der Rille 31 im Patronenlager 30 ist
auf die Geometrie und Beschaffenheit der hier nicht näher dargestellten
Patrone 3 bzw. ihrer Hülse 2 abgestimmt.
Mit 32 ist das Lagergehäuse
des Patronenlagers 30 gekennzeichnet. 4a zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
A der 1 zur deutlichen Darstellung der Rille 31.
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In 5 ist
das Patronenlager 30 mit der hier angedeuteten Patrone 3 mit
Hülse 2 dargestellt.
An den Boden der Hülse 2 greift
der Auszieher 4 an, mit dessen Hilfe die Hülse 2 aus
dem Patronenlager 30 transportiert wird.
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5a zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt A' der 5,
der im Prinzip mit dem geometrischen Ausschnitt A aus 4 identisch
ist. Beim Schuss wird durch den Gasdruck in der Patronenhülse 2 diese
am Gehäuse 33 so
verformt, dass sie sich durch bleibende Verformungen 34 in
der Rille 31 anlegt. Beim Ansetzen des Auswerfers oder
Ausziehers 4 wendet dieser so viel Kraft bzw. Spannung
auf, dass das in den Rillen 31 verformte Gehäuse 33 der
Hülse 2 über den
Verformungsweg X aus der Rille 31 bzw. dem Patronenlager 30 herausgezogen
wird. Dieser Spannungsaufbau garantiert ein höheres, vordefinierbares Spannungsniveau
mit einer wesentlich verkleinerten Bandbreite.
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Die
gleich bleibende Kraftaufwendung realisiert zudem ein gutes Zusammenspiel
zwischen Auszug der Hülse 2 aus
dem Patronenlager 30 und dem Auffangen selbiger in der
Kette 1'.
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- 1
- Munitionskette
- 2
- Hülse
- 3
- Munition
- 4
- Auszieher
- 5
- Auswurfposition
- 6
- Auswurfrohr
- 7
- Munitionszuführer
- 8
- Hülsendämpfer
- 9
- Getriebe
- 10
- Trommelachse
- 11
- Conveyorachse
- 12
- Kettenglieder
- 14
- Kettenrad
- 15
- Rotor
- 16
- Zuführstern
- 17
- Schussposition
- 18
- Hülsenfangposition
- 19
- Hülsenableitung
- 20
- Sensor
- 21
- Hülsenfangfeder
- 22
- Ausziehrand
- 23
- Führungen
- 24
- Brücken
- 25
- Zuführbrücken
- 26
- Seitenwände
- 27
- magazinseitiges
Kettenrad
- 30
- Patronenlager
- 31
- Rille
- 32
- Lagergehäuse
- 33
- Verformung