DE3510913C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektil gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Ein solches Projektil ist aus der DE-PS 30 26 409 bekannt. Zur Erhöhung der Flug-Reichweite im Vergleich zur rein ballistischen Bahn­ kurve ist es im hinteren Teil des Rumpfes mit Gleitflächen ausge­ stattet. Seine Heckstruktur trägt Steuerruder zur Zielansteuerung in der Flugendphase. Während der Magazinhaltung und zum Start aus einem Rohr sind die (in Funktionsstellung überkalibrigen) Gleitflächen in den Rumpf eingefaltet und die (ebenfalls überkalibrigen) Steuer­ ruder an oder in die Heckstruktur geklappt.

Ein gattungsgemäßes Projektil ist im rückseitigen Bereich seiner Heckstruktur - und vorzugsweise hinter den Steuerrudern - mit einer Art Treibkäfig auszustatten, um mittels Treibladungs-Gasdruckes einen ballistischen Abschuß des Projektils aus einem Waffenrohr zu ermöglichen. Dabei soll einerseits der Abgangs- Drall des Projektils nicht größer sein, als für die Projektil-Stabili­ sierung zu Beginn der Abschußbahn erforderlich, weil das Ausfalten insbesondere der Gleitflächen möglichst bald nach Erreichen einer stabilen ballistischen Anfangsflugbahn möglich sein soll, die Aus­ faltfunktion aber durch zu hohen Drall aufgrund der Zentrifugalkräfte und der tangentialen Projektil-Anströmung gestört werden könnte; während andererseits ein (im Interesse der Standardisierung zu bevor­ zugendes) übliches Waffenrohr mit einem Zug-Feld-Profil ausgestattet ist, das zu einem unnötig oder sogar schädlich starken Abgangs-Drall des Projektils führen würde.

Wenn dagegen ein Treibkäfig beim Abschuß im Rohr relativ zum Projektil rotiert, ist der Projektil-Drall geringer als der vom Zug-Feld-Profil im Waffenrohr hervorgerufene Käfig-Drall. Dabei muß aber sichergestellt werden, daß insbesondere die Abgangsgegebenheiten beim Austritt aus dem Waffenrohr nicht zu einer mechanischen Zerstörung des Treibkäfigs führen; weil (anders als beim Abschuß eines Treibkäfig-Penetrators aus der Kanone eines Panzerfahrzeugs) die artilleristische Bedienung eines Rohres zum Abschuß der hier in Betracht gezogenen Projektile nicht hinreichend gegen Verletzungsgefahren geschützt wäre, die von einem direkt vor dem Waffenrohr sich zerlegenden Treibkäfig ausgehen würden.

Aus der EP-PS 27 552 ist die Ausstattung eines flügelstabilisierten Ge­ schosses mit einem durchrutschenden Führungsband bekannt. Dafür ist in die Mantelfläche des Geschoßkörpers wenigstens eine umlaufende Führungs­ bandnut eingestochen, in die Kunststoffmaterial eingespritzt wird. Beim Abkühlen der abgespritzten Kunststoffmasse wird für einen derartigen Temperaturgradienten gesorgt, daß das eingespritzte Ringmaterial unter Abhebung von den Nutoberflächen in radialer und axialer Richtung schrumpft. Zur Wärmeisolation können die Nutoberflächen mit einer Wärmedämmschicht ausgestattet sein, so daß der Spalt sich zwischen der Dämmschicht und dem geschrumpften Führungsbandmaterial ausbildet. Der erkaltete Spritz­ gußkörper des Führungsbandes ist mit Sollbruchstellen ausgestattet, so daß sich das Führungsband vom Geschoßkörper abtrennen kann, sobald das Geschoß das Rohr verlassen hat. Bei einem solchen Führungsband ist aller­ dings der Schlupf zwischen Band und Körper nicht hinreichend genau für den optimierten Restdrall des aus dem Startrohr austretenden Projektiles vorgebbar, und aus vorgenannten Gründen kann ein sich beim Rohraustritt zerlegendes Führungsband nicht als Treibkäfig eines ballistisch gestarteten Lenkprojektils in Betracht gezogen werden.

In Erkenntnis eingangs aufgeführter Gegebenheiten liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Projektil zu schaffen, bei dem der Restdrall bei Rohraustritt konstruktiv genau vorgebbar ist und Gefährdungen der Mannschaft durch einen sich gleich beim Rohraustritt zerlegenden Treibkäfig sicher vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gattungsgemäße Projektil mit einem Dichtring gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.

Diese Lösung ermöglicht es, die zylindrische Reib-Gleitfläche zwischen der Heckstruktur und dem diese umgebenden Dichtring an den zusammen­ wirkenden Zylinderflächen in einer Materialpaarung auszulegen, die optimale mechanische und thermische Beanspruchbarkeit zeigt.

Für die Abdichtwirkung im Rohr, ggf. unter Kaliberüberbrückung, ist ein auf der Heckstruktur umlaufender Gleitring zweckmäßigerweise mit Kunststoff umgossen oder umspritzt, dessen Material für optimale Standfestigkeit im Hinblick auf die thermischen und mechanischen Beanspruchungen bei der Abdichtung des Treibladungs-Gasdruckraumes gegenüber der Rohr-Innenwandung gewählt ist. Im Interesse geringen Verschleißes der Rohr-Innenwandung wie auch der Rohrstandfestigkeit und der Gasdruck-Dichteigenschaften sowie der mechanischen Torsionskraft- Übertragung ist der Einsatz faserverstärkten Kunststoffes zweckmäßig. Flanschförmige Einlagen im Kunststoff des Dichtringes, die an seinem Gleitring befestigt sind und aus mechanisch steiferem Material als der (zur Kaliberüberbrückung und Treibgas-Abdichtung dienende) Kunst­ stoff-Körper gefertigt sind, dienen sowohl der Oberflächenvergrößerung für die Haftung des Kusntstoffes am Gleitring wie auch der Aussteifung des Kusntstoff-Körpers in achsparalleler, also Abschuß-Richtung. Eine besonders hohe Sicherheit gegen radiales Absprengen von Teilen des Kunststoffkörpers beim Austritt aus dem Waffenrohr ergibt sich, wenn diese Einlagen parallel zur Längserstreckung des Geschosses abgewinkelt verlaufen.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert oder angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt, in abgebrochener Darstellung, im Axial-Längsschnitt einen Teil der Abdeckstruktur eines Projektiles mit darauf umlaufendem Dichtring.

Ein axial begrenzter, zylindrischer Bereich der Heckstruktur 1 eines Projektiles 2 trägt auf seiner Mantelfläche 3 im Gleitsitz einen Dichtring 4. Im dargestellten Beispielsfall ist dessen axiale Positionierung nach vorne, also in Abschuß-Beschleunigungsrichtung 5, durch eine radial vorstehend umlaufende Schulter 6 gegeben, und in entgegen­ gesetzter Axialrichtung durch eine z. B. mittels Schraubverbindungen 7 an der Heckstruktur 1 festgelegte Schubscheibe 8, die die Gleitsitz-Mantel­ fläche 3 ebenfalls radial überragt.

Der Dichtring 4 ruht mit seinem Gleitring 9 auf der Heckstruktur-Mantel­ fläche 3. Der Gleitring 9 ist dick, also radial stark auftragend, von einem hitzebeständigen und abtriebfesten Kunststoffkörper 10 umspritzt, der nach Art eines Treibkäfigs den radialen Abstand zwischen der Heckstruktur 1 und dem Zug-Feld-Profil auf der Innenwandung 14 eines Abschußrohres 11 überbrückt. Dadurch ist ein Treibladungs-Gas­ druckraum 12 im Rohr 11 hinter dem Dichtring 4 nach vorne verschlossen; so daß in bekannter Weise durch Abbrand eines Treibladungsmittels oder Einleitung einer anderen Treibgas-Reaktion das Projektil 2 in Abschußrichtung 5 beschleunigt und damit aus dem Rohr 11 abge­ schossen werden kann.

Während des Vortriebs durch das Rohr 11 schneidet die Führungs-Mantel­ fläche 13 des Dichtringes 4 in das Zug-Feld-Profil der Rohrinnen­ wandung 14 etwas ein, wodurch beim axialen Vortrieb im Rohr 11 der Dichtring 4 und, über die Reib-Passung seines Gleitringes 9 auf der Heckstruktur-Mantelfläche 3, auch das Projektil 2 in Rotation versetzt werden. Aufgrund der Rotations-Gleitbewegung zwischen Dicht­ ring 4 und Projektil-Heckstruktur 1 ist jedoch in wünschenswerter Weise der Drall, den das Projektil 2 beim Abschuß aus dem Rohr 11 aufweist, spürbar geringer als der vom Rohr-Innenzug unmittelbar auf den Dichtring 4 selbst ausgeübte Drall.

Im Interesse eines gutdichtenden und formschlüssigen Eingriffes der Dichtring-Mantelfläche 13 in das Profil der Rohr-Innenwandung 14 ist die Mantelfläche 13 nicht durchgehend zylindrisch, sondern wie aus der Zeichnung ersichtlich, durch axial gegeneinander versetzt umlaufende Nuten 15 - zwischen denen dadurch umalufende Rippen 16 abgegrenzt sind - profiliert. Aus kinetischen Gründen verläuft der vordere Bereich des Dichtringes 4 im Querschnitt etwas abgeschrägt und innen, also nach vorne kegelstumpfförmig verjüngt.

Der Gleitring 9 ist aus einem mechanisch und thermisch hoch beanspruch­ baren Material, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff mit z. B. in die Oberfläche eindiffundierten, gute Gleiteigenschaften aufweisenden Legierungsmaterialien, erstellt. Rückwärtig, der Be­ schleunigung in Abschuß-Richtung 5 entgegen, ist der Kunststoffkörper 10 gegen eine flanschförmig an den Gleitring 9 angeformte, ring­ scheibenförmige Stützwand 20 begrenzt, die die Reibpaarung zu der rückwärtigen, strukturfesten Schubscheibe 8 darstellt. Damit die Reibbeanspruchung tatsächlich nur zwischen dem betreffenden Abschnitt der Heckstruktur-Mantelfläche 3 und dem darauf koaxial geführten Gleitring 9 stattfindet, dagegen eine bewegungsstarre Verbindung zwischen dem Gleitring 9 und dem um seine Außenperipherie aufgespritzten Kunststoffkörper 10 sowohl während der Schub- und Torsionsbeanspruchung bei der Beschleunigung im Rohr 11 wie auch bei dem starken Druckabfall im Moment des Austritts aus dem Rohr 11 sichergestellt bleibt, sind am Gleitring 9 radial vorstehende Flansche 18 festgelegt.

Diese können aus Metall, oder aus faserverstärkten Kunststoffen, bestehen und als speichenförmige Stäbe oder umlaufende Ringe ausge­ bildet sein. Infolge der Oberflächenvergrößerung zwischen dem Gleitring 9 (mit darauf befestigten Flanschen 18) einerseits und andererseits dem umgespritzten Kunststoffkörper 10 ist eine sehr sichere, reiß­ und scherfeste Haftung gewährleistet. Außerdem bewirken solche Flansche 18 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoffkörper 10 und dem Gleitring 9, die einer Tendenz zu axialer und gegebenen­ falls auch radialer Relativbewegung zwischen beiden entgegenwirkt.

Zweckmäßig verlaufen, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Flansche 18 an ihren freien, von dem Gleitring 9 fortweisenden Enden als Winkelstücke 19, nämlich etwa parallel zur Heckstruktur-Mantelfläche 3 abgewinkelt. Dadurch ist in besonderem Maße sichergestellt, daß die sehr stark auftretenden Radialkräfte im Augenblick des Austritts aus der Mündung des Rohres 11 nicht zu einem radialen Abreißen von Teilen des Kunststoffkörpers 10 von einem Gleitring 9 führen, der gegenüber dem Projektil 2 rotierende Dichtring 4 also nach dem Ver­ lassen des Rohres 11 ballistisch gesichert - nämlich massiv zusammen­ gehalten - bleibt. Wenn die Winkelstücke 19 wie dargestellt nach vorne, also von den Flanschen 18 in Abschußrichtung 5 umgelenkt, weisen, dann erbringt das den weiteren konstruktiven Vorteil, daß der von der Rohr-Innenwand 14 der Abschußrichtung 5 entgegen ausge­ übte Axialschub auf den Kunststoffkörper 10 relativ zur Projektil-Heck­ struktur 1 zu einem tendenziellen Verbiegen der Flansche 18 der Abschußrichtung 5 entgegen, und damit zu einer geringen Ausstellung der vorderen freien Enden der Winkelstücke 19 in Richtung auf die Rohrinnenwandung 14, führt, also zu einer Verstärkung des radialen Preßdruckes des (gegen seinen Gleitring 9 radial abgestützten) Kunst­ stoffkörpers 10 in das Zug-Feld-Profil; wodurch einem Durchrutschen der Dichtring-Mantelfläche 13 gegenüber der Rohr-Innenwandung 14 oder einer Treibgasdruck-Leckage zusätzlich entgegengewirkt wird.

Claims (10)

1. Lenk-Projektil (2), dadurch gekennzeichnet, daß es, zum drallstabilisierten Abschuß aus einem Rohr (11), mit einem im Gleitreibschluß einen axial begrenzten Bereich der Projektil- Heckstruktur (1) koaxial umgebenden Dichtring (4) ausgestattet ist, der einen auf der Außen-Mantelfläche (3) der Heckstruktur (1) ruhenden Gleitring (9) aufweist, welcher dick auftragend von einem hitzebe­ ständigen und abriebfesten Kunststoffkörper (10) umfaßt ist.

2. Projektil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoffkörper (10) vom Gleitring (9) sich radial er­ streckende Flansche (18) aus gegenüber dem Kunststoff steiferen Material hineinragen.

3. Projektil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (18) etwa achsparallel bezüglich der Heckstruktur (1) abgewinkelt enden.

4. Projektil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (18) mit in Abschußrichtung (5) endenden Winkel­ stücken (19) ausgestattet sind.

5. Projektil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (10) aus Faserverbundwerkstoff besteht.

6. Projektil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (9) rückwärtig in eine flanschartig radial vorstehende Stützwand (20) übergeht.

7. Projektil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Reibschluß zwischen dem Gleitring (9) und der Heck­ struktur-Mantelfläche (3) ein metallischer Werkstoff vorgesehen ist.

8. Projektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) rückwärtig gegen eine strukturfeste Schub­ scheibe (8) axial abgestützt ist.

9. Projektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) eine Kunststoffkörper-Mantelfläche (13) mit eingelassenem Nutprofil aufweist.

10. Projektil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) in Abschuß-Richtung (5) eine kegelstumpf­ förmige sich verjüngende Geometrie aufweist.