DE2809279A1

DE2809279A1 - Treibladungsmassen fuer rohrwaffen

Info

Publication number: DE2809279A1
Application number: DE19782809279
Authority: DE
Inventors: Werner Kegler
Original assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Current assignee: Institut Franco Allemand de Recherches de Saint Louis ISL
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2809279C3; DE2809279B2; FR2418781A1; FR2418781B1

Description

DR B»RG DIPL.-ING. STaPF DIPL.-ING. SCHWABE * DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
Postfach 860245 ■ 8000 München 86

Anwaltsakte: 28 960 3. März 1978

Deutsch-Französisches Forschungsinstitut Saint-Louis, 683OI Saint-Louis Cedex, 12, Rue de L'Industrie, Botte postale No. 301

Treibladungsmassen für Rohrwaffen

IV/M

909836/0383

P (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Treibladung für Rohrwaffen bestehen im allgemeinen aus Pulverelementen definierter Abmessungen in Form von Blättchen, Röhrchen, Kugeln u.a. Die Hauptbestandteile sind bei sog. einbasigen Treibmitteln Nitrozellulose, bei zweibasigen Nitrozellulose und Nitroglycerin (Salpetersäureester).

Bei kartuschierter Munition befindet sich das Pulver in einem Metallbehälter, der sogenannten Patronenhülse, die mit dem Geschoss fest verbunden ist. In neuerer Zeit wird in verstärktem Maße versucht, die Metallhülse durch verbrennbare Hülsen oder durch sogenannte hülsenlose Munition zu ersetzen. In beiden Fällen bleiben aber nach wie vor die Hauptenergiequelle für die Beschleunigung der Geschoße die oben erwähnten Pulverelemente, auch Schüttpulver genannt. Bei der verbrennbaren Hülse befindet sich dieses lose in der Hülse, bei der hülsenlosen Munition sind die Pulverelemente oft zu kompakten Körpern bestimmter Dichte gepreßt und verklebt.

Bekannt ist, daß alle Produkte auf der Basis Salpetersäureester eine relativ schlechte chemische und thermische Stabilität haben. Das trifft sowohl für die verbrennbare Hülse auf Nitrozellulosebasis als auch für die Presslinge für die hülsenlose Munition zu.

Als Schutz gegen thermische Einflüsse sind in der Offenlegungsschrift 2¹J 58 877 Hüllen aus Kunststoffschaum und einem Sekundärsprengstoff beschrieben, die sich bestejtins bewähren. Weitergehend

909836/0383

ist bekannt, die verbrennbare Hülse aus Nitrozellulose vollkommen durch eine Hülse aus dem oben erwähnten Material zu ersetzen. Diese Hülse, die bis zu 5O£ des Gewichts der Gesamttreibladung ausmachen kann, verbrennt zusammen mit dem in der Hülse befindlichen üblichen Pulver auf Salpetersäureesterbasis vollkommen und liefert günstige ballistische Ergebnisse.

Gegenstand der Erfindung sind nun Treibladungsmassen, die als wesentlichen Bestandteil Kunststoffschaum und Sekundärsprengstoff aufweisen. Insbesondere weisen diese Massen 10 - 25£ Kunststoffschaum und 75 - 90% Sekundärsprengstoff(e) auf. Kunststoffschaum und Sekundärsprengstoff(e) liegen im Gemisch vor. Dichte liegt vorzugsweise zwischen 0,4 - 1,0 g/cm . Als Kunststoffschaum kann vorzugsweise Polyurethanschaum verwendet werden. Es können Weichschäume oder Hartschäume verwendet werden. Es können so geschäumte Körper in Form kompakter hülsenloser Treibladungen mit sehr guten mechanischen Festigkeiten hergestellt werden.

Aus wirtschaftlichen und technischen Gründen ist dies von größter Bedeutung. Die Herstellung der üblichen Pulverelemente ist mit einem großen Arbeitsaufwand verbunden und auch nicht ungefährlich. Die Polyurethanschaummassen sind dagegen leicht herzustellen.

Die Voraussetzung für die Verwendung hochenergetischer Sekun-

909836/0383

darsprengstoffe wie Hexogen bzw. Oktogen als Treibstoffe ist, den durch eine Anzündladung (z.B. Zünder) eingeleiteten Abbrand so zu lenken und zu stabilisieren, daß keine Deflagration oder Detonation auftritt. Hierzu ist es nötig, die aktive Substanz innerhalb der Treibladungsmasse gleichmäßig zu verteilen, ohne daß die einzelnen Körner (Kristallite) sich direkt berühren, daß sie ferner von einer phlegmatisierenden Substanz umhüllt sind und ferner zur Isolation durch gasgefüllte Hohlräume (Luft bzw. Kohlensäure) getrennt sind. Die Oberfläche muß so klein wie möglich gehalten werden und die Korngröße weitgehend einheitlich. Die Unterschiede zwischen feinstem und gröbstem Korn sollte im Verhältnis von 1 : 1,4 bis 1,7 liegen.

Unter Verwendung von relativ großen, weitgehend kugelförmigen Kristallen, zumindest Kristalliten, deren Ecken abgerundet sind, und z.B. phlegmatisierendem Polyurethanschaum mit niedriger Dichte ist es möglich, die oben angeführten Bedingungen zu erfüllen. Es ist z.B. in einer Schaummasse aus 80S? Oktogen, Kornfraktion 1-1,6 mm, 20% Polyurethan,

0,6 g/cm⁵ Dichte,

25/5 des Volumens mit Oktogenkörnern ausgefüllt, 12$ mit phlegmatisierender Substanz und 61 % mit Luft bzw. Kohlensäure.

Bei einer modellmäßigen Darstellung wären in 1 cnr ca. 145 Kugeln mit einem Durchmesser von ca. 1,6 mm verteilt.

909836/0383

Bei Verwendung einer solchen Treibladung in einer 30-mm-Kanone bei Drücken von 2500 - 5000 bar ist die Verbrennung rückstandfrei. Die Abbranddauer beträgt etwa 1-2 ms und entspricht der üblicher Pulver. Die Energieausbeute (thermischer Wirkungsgrad) ist deutlich größer als ¹IOi.

überraschend ist das Anzünd- und Abbrandverhalten unter Atmosphärendruck (1 bar). Die Verbrennung kann vorzugsweise nur durch eine größere Menge Anzündpulver eingeleitet werden und ist so träge, daß sie mit einfachen Mitteln zum Erlöschen gebracht werden kann.

Versuche in einer Waffe haben gezeigt, daß die erfindungsgemäße Masse vorzugsweise dann als Treibladung wirkt und verwendet werden kann, wenn bei genügend starker Anzündung sich in der Verbrennungskammer kontinuierlich ein Druck aufbauen kann. Ist dies nicht der Fall, so brennt die Ladung unter Umständen langsam ab oder erlischt.

Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Masse ist für die Lagerung und Handhabungssicherheit von großer Bedeutung. Sie ist damit für eine hülsenlose Munition, die ungeschützt äußeren Einflüssen ausgesetzt ist, besonders geeignet.

Neben den Vorteilen, die die hülsenlose Munition bietet, ist nachteilig, daß diese nur in Waffen verwendet werden kann, die speziell für diesen Munitionstyp konstruiert wurden.

909836/0383

Der Vorteil der oben beschriebenen, leicht herzustellenden erfindungsgemäßen Masse ist, daß sie auch zur Füllung von Metallhülsen üblicher, schon vorhandener Waffen verwendet werden kann. Da die meisten Patronenhülsen konisch sind und der Hals einen kleineren Durchmesser (Geschosskaliber) hat als die Patrone selbst, kann man zur Füllung keine vorgeformten Körper verwenden. Das Volumen wäre zu schlecht ausgenutzt. Durch Einspritzen der insbesondere vorgemischten, aber noch nicht geschäumten Komponenten, mit anschließender Schäumung, kann die Hülse vollkommen ausgefüllt werden. Die geschäumte Treibladung kann aber auch hergestellt werden, indem die ungeschäumten Kunststoffkomponenten auf die in der Hülse lose befindlichen Kristalle gesprüht werden und dort zum Schäumen gebracht werden. Die Schäume können also in situ hergestellt werden.

Das Anwendungsgebiet der geschäumten Treibladungsmasse wird dadurch wesentlich erweitert.

Neben den oben beschriebenen Vorteilen können noch weitere angeführt werden: billige und ungefährlichere Herstellung, gute Rohstoffbasis, Sicherheit gegen mechanische und thermische Einflüsse; von Rohrelevation unabhängige Ladungsgeometrie (unsymmetrische Verteilung des Pulvers in der Brennkammer nicht möglich);· Möglichkeit, durch Beimischung eine Verbrennung bei geringen Drücken sich selbst löschen zu lassen und/ oder das Druckdiagramm durch Art und Größenverteilung von Zusätzen zu beeinflussen»

109838/0383

Claims

Anwaltsakte 28 96Ο

Patentansprüche :

1. Treibladungsmassen für Rohrwaffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem Gemisch von Kunststoffschaum und Sekundärsprengstoff(en) bestehen.

2. Treibladungsmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 8 - 35 _s insbesondere 10 25 Gew.% Kunststoffschaum und 92 - 65, insbesondere 90 75 Gew.% eines oder mehrerer Sekundärsprengstoffe enthalten.

3· Treibladungsmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß sie eine Dichte von 0,4 1,0 g/cnr aufweisen.

H. Treibladungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß die Sekundärsprengstoffe vorwiegend eine einheitliche Kornfraktion besitzen, deren Unterschiede zwischen feinstem und gröbstem Anteil innerhalb eines Verhältnisses von 1 : 1,4 bis 1,7 liegen.

ORIGäMAL INSPECTED

909836/0383

5. Treibladungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kornfraktionen mit mittleren Korngrößen von 0,5 mm bis 2 mm verwendet sind.

6. Treibladungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Sekundärsprengstoffe sich nach dem Kaliber der zu beschleunigenden Geschosse derart richtet, daß mit steigenden Kaliberabmessungen größere Kristalle verwendet sind.

7. Treibladungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen verformbar sind, insbesondere zu hülsenlosen Treibladungen.

8. Treibladungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschäumen innerhalb der Patronenhülse vorgenommen ist, sodaß der Raum,gegebenenfalls bis auf den in der Mitte befindlichen Anzündkanal, voll ausgefüllt ist.

909836/0383

9. Treibladungsmassen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen aus Kunststoffschaum und Sekundärsprengstoffen bestehende Masse, vorzugsweise in verformtem Zustand, einen Zünder enthält und gegebenenfalls mit einem Projektil verbunden ist.

909836/0383