DE3001586C2 - Method for firing guns using a liquid two-component system - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfeuern von Rohrwaffen, insbesondere Steilfeuerwaffen, unter Verwendung eines flüssigen Zwei-Komponenten-Systems aus Brennstoff und Oxidator als Treibladung.The invention relates to a method for firing barrel weapons, in particular steep-angle firearms, under Use of a liquid two-component system consisting of fuel and oxidizer as propellant charge.

Üblicherweise werden derartige Rohrwaffen mittels Feststoff-Ladungen abgefeuert. Ist eine solche Rohrwaffe, beispielsweise ein Mörser, auf einem gepanzerten Fahrzeug angebracht, so ist es im allgemeinen nicht möglich, die Entfernung durch Variation des Rohrwin= kels einzustellen. Dies geschieht vielmehr bei festem, aber auch bei einstellbarem Rohrwinkel durch Veränderung der Ladung, indem an das Geschoß je nach Entfernung bis zu acht Beiladungen angehängt werden. Da diese Variation nur in diskreten Stufen möglich ist, läßt die Treffgenauigkeit zu wünschen übrig. Darüber hinaus ist nachteilig, daß die Beiladungen im Innneren des Fahrzeugs untergebracht werden müssen und bei Beschüß eine erhebliche Gefahr für Fahrzeug und Besatzung darstellen. Darüber hinaus beanspruchen solche Beiladungen im Fahrzeug Platz.Such guns are usually fired by means of solid charges. Is such a barrel weapon for example a mortar, mounted on an armored vehicle, it is generally not possible, the distance by varying the Rohrwin = set kels. Rather, this happens with a fixed, but also with an adjustable pipe angle by changing the load by attaching up to eight additional loads to the projectile, depending on the distance. There this variation is only possible in discrete steps, the accuracy leaves something to be desired. Furthermore is disadvantageous that the additional cargo must be housed inside the vehicle and in the event of fire pose a significant risk to the vehicle and crew. In addition, such claim Space for additional loads in the vehicle.

Zur Verbesserung der Treffsicherheit ist es bekannt (DE-OS 22 17 728) als Treibmittel eine Flüssigkeitsladung zu verwenden, die durch einen pyrotechnischen Treibladungszünder am Geschoßboden gezündet werden. Da sich eine Flüssigkeit sehr genau dosieren läßt, istTo improve accuracy, it is known (DE-OS 22 17 728) as a propellant a liquid charge to use, which are ignited by a pyrotechnic propellant charge detonator on the floor of the projectile. Since a liquid can be dosed very precisely, is

ίο eine praktisch stufenlose Reichweitenüberdeckung möglich. Wenn, wie hier, ein flüssiges Einkomponenten-System, das also Brennstoff und Oxidator in sich vereint, verwendet wird, muß es bei der vorgeschlagenen Art der Anzündung zwangsläufig sehr druckempfindlich sein, um überhaupt zu zünden. Die hohe Druckempfindlichkeit erschwert aber wieder eine Handhabung, insbesondere besteht die Gefahr der unzeitigen Anzündung, z.B. durch Ventilschlag oder dgl. im-Leiteigssystem'.. Diese flüssigen Einkomponenten-Systeme sind also für die Praxis nicht geeignet Daneben sich auch flüssige Zwei-Komponenten-Systeme mit hypergoler,¹ alsoίο a practically stepless range coverage possible. If, as here, a liquid one-component system, which thus combines fuel and oxidizer, is used, it must inevitably be very pressure-sensitive with the proposed type of ignition in order to ignite at all. However, the high pressure sensitivity makes handling more difficult, in particular there is the risk of untimely ignition, e.g. by valve beating or the like in the conduction system. These liquid one-component systems are therefore not suitable for practical use with hypergoler, i.e. ¹

• selbst- bzw. schnellzündender Eigenschaft bekannt die beispielsweise neben einem Oxidator als Brennstoff-Hydrazin oder dessen Derivate enthalten. Bei diesem Verfahren werden die beiden Komponenten des Gemisches getrennt gelagert und erst unmittelbar vor dem Abfeuern im Laderaum zusammengebracht Insofern besteht zwar nicht mehr die Gefahr, daß die flüssige Ladung durch unbeabsichtigte Druckerhöhung reagiert, doch sind die für solche selbstzündenden Gemische verwendbaren Brennstoffe, wie z. B. das genannte Hydrazin, sehr giftig und deshalb für die praktische Anwendung bei Rohrwaffen ungeeignet. Auch ist ein gesteuertes und sicheres Anzünden solcher hypergoler Flüssigkeiten schwierig.• Self-igniting or quick-igniting property known, for example, in addition to an oxidizer as fuel hydrazine or its derivatives. In this process, the two components of the mixture stored separately and only brought together in the hold immediately before firing there is no longer any risk of the liquid charge reacting by an unintentional increase in pressure, but are the fuels that can be used for such self-igniting mixtures, e.g. B. said hydrazine, very toxic and therefore unsuitable for practical use in guns. Also is a controlled and It is difficult to safely ignite such hypergolic liquids.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Ausnutzung der ballistischen Vorteile der flüssigen Treibmittel eine ungefährliche Handhabung des Treibmittels bei gleichwohl zuverlässiger Anzündung möglich ist.The invention therefore has the object of developing the method of the type mentioned in such a way that using the ballistic advantages of the liquid propellant safe handling of the Propellant is possible with reliable ignition.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein spät oder nicht selbstzündendes Zwei-Kompdnenten-System verwendet wird und die Anzündung durch eine oder mehrere der am Geschoß oder durch im Laderaum angeordnete, in herkömmlicher Weise angezündete Feststoff-Treibladungen erfolgt.According to the invention, this object is achieved in that a late or non-self-igniting two-component system is used and the ignition by one or more of the on the projectile or by im Solid propellant charges, which are arranged in a conventional manner and are arranged in the cargo space, take place.

Die Erfindung beinhaltet also zum ersten den Vorschlag, statt schnell oder selbstzündender flüssiger Zwei-Komponenten-Systeme mit einer notwendigerweise hochgiftigen Komponente, Systeme mit Brennstoffen zu verwenden, bei denen das Gemisch eine relativ große Anzündverzögerung aufweist, wobei als Brennstoffe durchaus herkömmliche Treibstoffe, in bevorzugter Weise Kerosin oder Benzin, in Frage kommen, denen ein Oxidator zugemischt wird. Um ein solches Gemisch zuverlässig anzuzünden, geht der weitere Vorschlag der Erfindung dahin, zur Anzündung die am Geschoß schon vorhandenen oder im Laderaum angeordneten festen Treibladungen zu verwenden. Die dabei entstehende Temperatur und die bei der Reaktion der Treibladung freigesetzte Energie reichen aus, um das flüssige Zwei-Komponenten-Gemisch zuverlässig anzuzünden. Die Handhabung der genannten Brennstoffe ist ungefährlich und im übrigen vertraut. Die Dosierung der beiden Komponenten ist problemlos mit herkömmlichen Einrichtungen möglich, so daß sich eine kontinuierliche Reichweitenüberdeckung erzielen läßt.The invention thus firstly includes the proposal instead of fast or self-igniting liquid Two-component systems with a necessarily highly toxic component, systems with fuels to be used in which the mixture has a relatively large ignition delay, as Fuels quite conventional fuels, preferably kerosene or gasoline, are possible, to which an oxidizer is added. In order to reliably ignite such a mixture, the further one goes Proposal of the invention to ignite those already present on the storey or arranged in the hold to use solid propellant charges. The resulting temperature and that of the reaction The energy released by the propellant charge is sufficient to reliably ignite the liquid two-component mixture. The handling of the fuels mentioned is harmless and otherwise familiar. The dosage of the two components is easily possible with conventional equipment, so that a continuous Can achieve coverage coverage.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindungen sehen vor, daß das Zwei-Komponenten-System allein durch die bereits gezündete Beiladung des Geschosses oder aber durch die bereits gezündete erste Ladung angezündet wird.Preferred embodiments of the invention provide that the two-component system alone the already ignited additional charge of the projectile or ignited by the already ignited first charge will.

Besonders vorteilhaft kommt die Erfindung zum Einsatz bei Rohrwaffen, die auf einem Fahrzeug montiert sind, da als Brennstoff der für den Motorantrieb des Fahrzeugs verwendete Treibstoff eingesetzt werden kann, der beispielsweise aus einem Tank des Fahrzeugs zugeführt wird. Statt dessen kann als Brennstoff auch ein anderer flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet werden, wobei insbesondere Kerosin oder Benzin in Frage kommen.The invention is used particularly advantageously in guns mounted on a vehicle because the fuel used to drive the vehicle's engine is used as fuel can, which is supplied for example from a tank of the vehicle. Instead, it can also be used as fuel Another liquid hydrocarbon can be used, in particular kerosene or gasoline in question come.

Als Oxidator wird bei dem erfindungsgemäßen Ver- is fahren vorzugsweise Salpetersäure verwendetIn the process according to the invention, nitric acid is preferably used as the oxidizer

Zur Platzeinsparung in einem Fahrzeug kann vorgesehen sein, daß der Oxidator aus einem außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Tank zugeführt wird. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen for. daß Brennstoff und Oxidator in einer Vormischkammer gemischt und dann als Gemisch in den Laderaum eingebracht werden, oder daß Brennstoff und Oxidator getrennt in den Laderaum eingebracht und erst dort gemischt werden. Die beiden Flüssigkeiten sind äußerst fein und genau dadurch dosierbar, daß die Flüssigkeiten unter hohem Druck in den Laderaum eingespritzt werden, wobei die Mengen und der Anzündzeitpunkt elektronisch durch eine Rechenanlage bestimmt werden können.To save space in a vehicle can be provided be that the oxidizer is supplied from a tank located outside the vehicle. Further preferred refinements of the method according to the invention are provided for. that fuel and oxidizer in mixed in a premixing chamber and then introduced into the hold as a mixture, or that fuel and oxidizer are introduced separately into the hold and only mixed there. The two liquids are extremely fine and can be dosed precisely because the liquids enter the hold under high pressure are injected, the quantities and the ignition time being electronically processed by a computer can be determined.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich folgendermaßen beschreiben:A preferred embodiment of the method according to the invention can be described as follows:

Nachdem ein Geschoß mk einer -i/igehängten Beiladung in die Waffe eingebracht wurde, wird diese Ladung in herkömmlicher Weise angezündet. Im wesentlichen gleichzeitig — im msec-Bereich — werden die beiden Flüssigkeiten, einerseits der Brennstoff, nämlich hier 15 g Kerosin und andererseits der Sauerstoff träger, hier 61 g Salpetersäure, in den Laderaum und dort in die sich bereits entwickelnde Flamme der Ladung unter gleichzeitiger Bildung des Gemischs eingespritzt. Dieses wird durch die angezündete Ladung des Geschosses angezündet und zur Reaktion gebracht. Der thermische Wirkungsgrad der Reaktion liegt bei ca. 30%. Das Projektil erreicht bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel eine Projektilgeschwindigkeit von etwa 830 m/sec. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders einfach bei Steilfeuerwaffen verwirklichen, da dort praktisch keine Abdichtungsprobleme auftreten.After a projectile mk of a -i / ig-attached additional charge was introduced into the weapon, this charge is ignited in a conventional manner. Essentially at the same time - in the msec range - the two Liquids, on the one hand the fuel, namely here 15 g kerosene and on the other hand the oxygen carrier, here 61 g nitric acid, in the hold and there in the already developing flame of the cargo below simultaneous formation of the mixture injected. This is caused by the ignited charge of the projectile lit and reacted. The thermal efficiency of the reaction is around 30%. The projectile reaches a projectile speed of about 830 m / sec in this special embodiment. The method according to the invention can be implemented in a particularly simple manner in the case of high-angle firearms, since there practically no sealing problems occur.

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Claims (11)

' - ' Patentansprüche:'-' Claims: 1. Verfahren zum Abfeuern von Rohrwaffen, insbesondere Steilfeuerwaffen, unter Verwendung eines flüssigen Zwei-Komponenten-Systems aus Brennstoff und Oxidator als Treibladung, dadurch gekennzeichnet, daß ein spät oder nicht selbstzündendes Zwei-Komponenten-System verwendet wird und die Anzündung durch eine oder mehrere der am Geschoß oder durch im Laderaum angeordnete, in herkömmlicher Weise angezündete Feststoff-Treibladungen erfolgt1. Method of firing guns, in particular High-angle firearms, using a liquid two-component system of fuel and oxidizer as a propellant charge, thereby characterized in that a late or non-self-igniting two-component system is used and the ignition by one or more of the on the projectile or by in the hold arranged, conventionally ignited solid propellant charges takes place 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwei-Komponenten-System allein durch die bereits gezündete Beiladung des Geschosses angezündet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the two-component system is based solely on the already ignited additional charge in the projectile is lit. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwei-Komponenten-System durch die bereits gezündete erste Ladung angezündet wird. ■-.'■-. 3. The method according to claim 1, characterized in that the two-component system is ignited by the already ignited first charge . ■ -. '■ -. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere für Rohrwaffen, die auf einem Fahrzeug montiert" sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff der.für den Motorantrieb des Fahrzeugs verwendete Treibstoff eingesetzt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, in particular for guns that are on a Vehicle mounted "are characterized that the fuel used for the motor drive of the vehicle is used. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden An.-sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff ein flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fuel a liquid hydrocarbon is used. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekemv zeichnet daß Kerosin verwendet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that kerosene is used. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Benzin als Brennstoff verwendet wird.7. The method according to claim 5, characterized in that gasoline is used as fuel. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidator Salpetersäure verwendet wird. ^: 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that nitric acid is used as the oxidizer. ^: 9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff und Oxidator in einer Vormischkammer gemischt und dann als Gemisch in den Laderaum eingebracht werden. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that fuel and oxidizer mixed in a premixing chamber and then introduced as a mixture into the hold will. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff und Oxidator getrennt in den Laderaum eingebracht werden.10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that fuel and oxidizer be brought into the hold separately. 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Komponenten unter hohem Druck in den Laderaum eingespritzt werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid components enter the hold under high pressure be injected.