DE3785844T2 - Loesbarer treibkaefig. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen drallstabilisierten Geschoßaufbau mit einem rohrförmigen Geschoßkörper und einem Treibspiegel. Ein solcher Aufbau ist beispielsweise in der GB-A-1 571 010 beschrieben.
• Bei der Konstruktion von aus einem Rohr verschossenen Geschossen ist auch die Ausbildung als Unterkalibergeschoß bekannt, das in Verbindung mit einem Vollkaliber-Treibspiegel eingesetzt wird. Der Treibspiegel, der die Antriebskräfte des Treibmittels auf das damit verbundene Geschoß überträgt, ist so ausgelegt, daß er bald nach Verlassen der Rohrmündung bricht und abfällt, so daß das Geschoß sich allein weiter auf das Ziel zu bewegt.
• In Verbindung mit drallstabilisierten Geschossen verwendete Treibspiegel werden herkömmlicherweise aus einem leichten Material mit ausreichend hoher Festigkeit hergestellt. Solche Treibspiegel weisen normalerweise Schwächungslinien auf, die entlang der Treibspiegellänge verlaufende Bruchnuten umfassen, die das Zerlegen und Abwerfen des Treibspiegels nach Verlassen der Mündungsöffnung unterstützen. Um die Fertigung des Treibspiegels mit Bruchnuten zu erleichtern, weist das vordere Ende des Treibspiegels normalerweise ein offenes Ende oder einen massiven Teil auf, der Teil einer Nasenkappe sein kann, die eine Komponente des Treibspiegels bildet.
• Beispielsweise ist in der FR-A-2 238 137 ein Treibspiegel zum Einsatz mit einem herkömmlichen massiven drallstabilisierten Geschoß beschrieben. Der Treibspiegel weist einen geschlossenen vorderen Endteil auf, der entlang der Treibspiegelseiten verlaufende Schwächungslinien aufweist. Jedoch laufen die Schwächungslinien am vorderen Ende nicht zusammen, das deshalb einen massiven Teil ohne vorzugsweise Bruchlinie umfaßt.
• Wir haben herausgefunden, daß, wo solche herkömmlichen abzuwerfenden Treibspiegel zusammen mit rohrförmigen Geschossen verwendet werden, es in hohem Maße wünschenswert ist, beim Brechen des Treibspiegels die Bildung von Treibspiegelteilen zu vermeiden, die in das offene vordere Ende des rohrförmigen Geschosses gelangen und dadurch die aerodynamischen Eigenschaften des Geschosses beeinträchtigen könnten. Wir haben in Schußversuchen mit Hochgeschwindigkeitsfotografie demonstriert, daß bekannte Treibspiegel, die, wie oben erwähnt, einen massiven vorderen Teil aufweisen, in einer solchen Weise brechen können, daß Stücke entstehen, die in ein rohrförmiges Geschoß gelangen können. Diese Problem kann durch Verwendung bekannter Treibspiegel mit offenem vorderem Teil überwunden werden, aber solche Treibspiegel mit offenem Ende haben den Nachteil, daß eine Sperre gegen Umgebungseinflüsse, beispielsweise zum Schutz gegen das Eindringen von Regenwasser, fehlt.
• In der US-A-4 000 698 ist ein Treibspiegel mit einem geschlossenen Endteil beschrieben, der sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung verlaufende Schwächungslinien aufweist. Bei einer dort dargestellten Ausführungsform scheinen die Schwächungslinien in den Nasenbereich zu verlaufen, obwohl dieses Merkmal im Text nicht beschrieben ist und dem keine Bedeutung beigemessen wird. Die Offenbarung befaßt sich ausdrücklich mit einem abzuwerfenden Treibspiegel, der keine umfangsmäßigen Trennkräfte benötigt, und im Zusammenhang mit einem massiven Geschoß. Die Möglichkeit der Verwendung eines ähnlichen Treibspiegels im Zusammenhang mit einem drallstabilisierten rohrförmigen Geschoß und die aus einer solchen Kombination vielleicht erhältlichen Vorteile sind in der Beschreibung nicht dargelegt.
• Wir haben nun nach der vorliegenden Erfindung eine Treispiegelkonstruktion geschaffen, die im Zusammenhang mit einem drallstabilisierten rohrförmigen Geschoß dem herkömmlichen Treibspiegelkonstruktionen unerwartet überlegen ist, weil sie bei dieser Anwendung ohne wesentlich größere Schwierigkeit der Herstellung eine bessere Treibspiegelleistung ergibt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein drallstabilisierter Geschoßaufbau einen rohrförmigen Geschoßkörper und einen daran angebrachten Treibspiegel auf, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel den Geschoßkörper so umfaßt, daß das vordere Ende des rohrförmigen Geschoßkörpers umschlossen wird, daß weiter der Treibspiegel einen geschlossenen vorderen Endteil und entlang der Seiten des Treibspiegels verlaufende Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen aufweist, und daß die Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen an der vorderen Stirnfläche des Treibspiegels zusammenlaufen und dadurch über der vorderen Stirnfläche eine kontinuierlich verlaufende Schwächungslinie bzw. einen kontinuierlich verlaufenden Schwächungsbereich bilden.
• Vorzugsweise weist der vordere Treibspiegelendteil mindestens drei, wünschenswerterweise vier oder mehr Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen auf, die über die Länge des vorderen Endteils verlaufen. Diese Linien oder Streifen können in einer Kreuzung der Linien oder Streifen an der vorderen Stirnfläche zusammenlaufen, aber vorzugsweise laufen sie in einem vorderen Stirnwandbereich zusammen.
• Wünschenswerterweise liegt die Materialdicke am vorderen Treibspiegelendteil entlang der Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen einschließlich eines dünnen Wandbereichs, wo sie zusammenlaufen, im Bereich von 0,05 bis 0,5t, beispielsweise zwischen 0,1t und 0,4t, wobei t die mittlere Dicke des Materials im übrigen vorderen Endteil, das heißt die mittlere Dicke des Hauptteils des vorderen Endes ist. Beispielsweise kann bei einem Treibspiegel mit Außendurchmesser von 25mm bis 30mm die mittlere Dicke t im Bereich von 2mm bis 8mm und die Dicke der Schwächungslinien bzw. -streifen im Bereich von 0,5mm bis 1,5mm liegen.
• Die Schwächungslinien bzw. -streifen können durch Nuten in der Innen- oder Außenoberfläche des Treibspiegels oder in beiden gebildet sein. Wenn beispielsweise Bruchnuten in der Außenoberfläche des Treibspiegels gebildet sind, umfassen die Schwächungslinien bzw. -streifen das am inneren Nutboden verbleibende Material; die Innenoberfläche des Treibspiegels kann in den Bereichen durchgehend verlaufen, wo in der Außenoberfläche die Nuten gebildet sind. Wie beim Stand der Technik können die Bruchnuten mindestens an ihrem im Querschnitt inneren Bereich als etwa V-förmige Nut ausgebildet sein.
• Der Treibspiegel kann insgesamt im wesentlichen eine gerade kreiszylindrische Rohrform mit einem vorderen geschlossenen verjüngten Nasenteil haben. Der Nasenteil kann als gesondertes Bauteil des Treibspiegels oder als damit einstückiger Teil ausgebildet sein.
• Vorzugsweise kann der Nasenteil irgendeine geeignete Form haben, beispielsweise eine Spitzbogenform, oder einen Abschnitt mit kegelstumpfförmiger Innen- oder Außenfläche oder einen Abschnitt, dessen Innen- oder Außenfläche oder beide aus einer Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Bereichen mit verschiedenen Kegelwinkeln besteht. Die Dicke der Seitenwand des Nasenteils in anderen Bereichen als den Schwächungslinien bzw. -streifen kann sich über seine Länge verändern. Wenn das Nasenteil ein gesondertes Treibspiegelbauteil ist, kann diese Wanddicke auf im wesentlichen die gleiche Dicke wie diejenige der Schwächungslinien bzw. -streifen am hinteren Ende des Nasenteils verringert sein.
• Vorzugsweise hat der Nasenteil ein vorderes Ende, dessen Aussendurchmesser kleiner als ein Fünftel des Außendurchmessers der Treibspiegelseitewand im Bereich seines zylindrischen Rohrkörpers ist. Vorzugsweise weist das vordere Ende einen Randteil in Form eines Ringes oder einer anderen geeigneten Form mit darin radial verlaufenden Nuten auf, der in seinen nutfreien Bereichen eine mittlere Dicke t hat, die im wesentlichen gleich der Dicke der Seitenwand des Treibspiegels im Hauptteil seines Rohrkörperbereichs ist, und der eine innere Membranwand mit einer Dicke von 0,05t bis 0,5t, beispielsweise von 0,1t bis 0,4t hat, die durch eine Ausnehmung im vorderen Ende in dem vom Randteil begrenzten Bereich gebildet ist.
• Der Treibspiegel nach der vorliegenden Erfindung kann aus irgendeinem der üblicherweise zur Herstellung von abzuwerfenden Treibspiegeln verwendeten Materialien und nach an sich bekannten Herstellungsverfahren gefertigt sein. Beispielsweise kann der Treibspiegel aus einem leichten Polymermaterial hergestellt sein, beispielsweise aus einem Thermoplast wie Nylon, Polycarbonat, Polyester, Phenolharz oder Polyurethan oder einem wärmeaushärtenden oder kaltaushärtenden Polymer wie beispielsweise einem Polyurethan. Das Polymermaterial kann verstärkt sein, beispielsweise mit Fasern, zum Beispiel aus Glas, Kohle, Aramid, Nylon, Polyolefin, oder mit anderen bekannten Verstärkungsfasern. Alternativ dazu kann der Treibspiegel aus einer bruchfesten Leichtlegierung wie beispielsweise einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung hergestellt sein.
• Wenn der Treibspiegel nach der vorliegenden Erfindung aus einem Polymermaterial hergestellt ist, kann er durch Spritzgießen, Formpressen oder sonst ein geeignetes bekanntes Verfahren gefertigt werden. Die Schwächungslinien bzw. -streifen und die gegebenenfalls vorhandene Membranwand können auch in einer solchem Formverfahren und/oder aber durch nachfolgende Bearbeitung hergestellt werden.
• Der Geschoßaufbau nach der Erfindung kann zum Beispiel bei Übungsmunition verwendet werden, die zum Abschuß aus der 30mm RARDEN-Kanone (eingetragenes britisches Warenzeichen) geeignet ist, die von der vorliegenden Anmeldegesellschaft hergestellt wird. Das rohrförmige Geschoß hat vorzugsweise im Querschnitt in einer die Geschoßachse enthaltenden Ebene einen Frontteil mit einer konisch in Richtung zum hinteren Geschoßende konvergierenden Innenwand, und einem Zwischenteil mit einer Innenwand von etwa gleichbleibendem Durchmesser, sowie einen hinteren Teil mit einer Innenwand, die in einer zum hinteren Geschoßende weisenden Richtung konisch divergiert. Solche Geschosse können beispielsweise die von Abraham Flatau und Joseph Huerta erfundene Form haben, wie sie in der GB-A-1 571 010 beschrieben ist, die auf die vorliegende Anmeldegesellschaft, Royal Ordnance plc, überschrieben ist.
• In Verbindung mit Treibspiegeln nach der vorliegenden Erfindung verwendete rohrförmige Geschosse können ein spurbildendes Element enthalten, wie es in der parallel anhängigen PCT- Patentanmeldung Nr. WO 88/04 026 von der vorliegenden Anmeldegesellschaft beschrieben ist.
• Die Treibspiegel nach der vorliegenden Erfindung haben in Schußversuchen gezeigt, daß sie überraschend sauber in im wesentlichen gleich große Segmente zerbrechen, die seitlich von dem Geschoß wegfallen. Das geschlossene vordere Ende solcher Treibspiegel schafft eine geeignete Sperre gegen Umgebungseinflüsse.
• Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nunmehr beispielsweise unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt:
• Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Treibspiegel nach der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 eine Stirnansicht auf das vordere Ende des in Fig. 1 gezeigten Treibspiegels,
• Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Bauteil eines alternativen Treibspiegels nach der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen drallstabilisierten Geschoßaufbau nach der Erfindung mit einem rohrförmigen Geschoß in Verbindung mit einem Treibspiegel ähnlich demjenigen nach den Fig. 1 und 2.
• Gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein Treibspiegel 1 einen kreiszylindrischen Rohrkörper 3 mit offenem hinterem Ende 4 und einem vorderen Nasenteil 5 mit geschlossenem Frontende 6 auf. Der Nasenteil 5 weist eine Innenwand mit einem kegelstumpfförmigen Bereich 7 und einem kegelstumpfförmigen Bereich 9 mit größerem Kegelwinkel auf. Die Außenwand umfaßt einen zylindrischen Bereich 8 und einen kegelstumpfförmigen Bereich 10, wobei der Nasenteil 4 mit gleichen Abständen entlang seiner Länge verlaufende Bruchnuten 11 aufweist. Die Nuten 11 sind solche mit parallelen Flanken, die gemäß Fig. 2 im Querschnitt in einer angenäherten V-Form endigen und am Ende der V-Form, d.h. angrenzend an die Innenwand des Treibspiegels 1, einen Streifen 13 (Fig. 1) belassen. Das Frontende 6 des Treibspiegels 1 weist eine Membranwand 15 mit einer Dicke ähnlich derjenigen der Streifen 13 auf, an welcher die Streifen 13 zusammenlaufen. Ein ringförmiger Randteil 17 aus dickerem Material, durch welchen die Nuten 11 hindurchverlaufen, umschließt die Membranwand 15 am Frontende 6 in Form einer Verlängerung des Nasenteils 5. Die Nuten 11 werden zum hinteren Ende 4 hin flach und laufen dort gegebenenfalls aus.
• Im Einsatz bricht der Treibspiegel 1 nach dem Verlassen einer (nicht dargestellten) Rohrmündung um sein hinteres Ende herum, das als Gelenk wirkt, entlang der Streifen 13 in vier etwa gleiche Segmente, die mit Bezug auf die Achse des Treibspiegels 1 seitlich wegfallen.
• Fig. 3 zeigt eine Nasenkappe 21 eines alternativen Treibspiegels. In diesem Fall besteht der Treibspiegel aus zwei Teilen, nämlich einem im wesentlichen zylindrischen Körper (nicht dargestellt) und einem Nasenkappenteil, wie in Fig. 3 dargestellt. Teile, die denjenigen des Treibspiegels 1 nach den Fig. 1 und 2 ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszelchen versehn. Im Falle der Fig. 3 sind die Bruchnuten 13 V-förmig, haben aber keinen parallelwandigen Abschnitt, und die Dicke der Nasenkappe 21 verjüngt sich zum hinteren Ende hin. Die Gesamtform der Außenwand ist ähnlich derjenigen der Innenwand der Nasenkappe 21. Im übrigen hat die Nasenkappe 21 eine Konstruktion und Funktion ähnlich dem Frontteil des Treibspiegels 1 nach Fig. 1.
• Fig. 4 zeigt eine Konstruktion zum Abschießen eines rohrförmigen Geschosses in Verbindung mit einem Treibspiegel nach der vorliegenden Erfindung und zum Zünden eine Spurerzeugungsstoffes, die in der hinteren Stirnwand des Geschosses in der Weise untergebracht ist, wie sie in der UK-Patentanmeldung Nr. 86 28 514 beschrieben und beansprucht ist. Das Geschoß ist mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet. Der Spurerzeugungsstoffs des Geschosses 31 ist mit dem Bezugszeichen 33 versehen. Ein Treibspiegel 35, der eine Form ähnlich derjenigen hat, die oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, ist auf das Geschoß 31 aufgesetzt. Ein Führungsband 37 ist an der Außenwand des Treibspiegels 35 befestigt. Ein Basisteil 39 mit einem Dichtband 38 befindet sich hinter der Rückfläche des Geschosses 31 und den Rückflächen des Treibspiegels 35, der eine kreisförmige Aussparung aufweist, in welche ein entsprechender Teil 42 des Basisteils 39 eingreift. Das Basisteil 39 weist einen ringförmigen Kanal 41 auf, der in einer zu den Achsen des Basisteils 39 und des Geschosses 31 parallelen Richtung durch das Basisteil hindurchverläuft. Der Kanal 41 weist drei Bereiche auf, nämlich eine ringförmige, dem Spurerzeugungsstoff 33 zugewandte Ausnehmung 41a, einen engen Bereich 41b und einen breiteren Bereich 41c hinter dem engen Bereich 41b. Der breitere Bereich 31c beherbergt eine ringförmige Abschlußwand 43.
• Im Betrieb sitzt das Basisteil 39 innerhalb eines Geschützrohrs in einer herkömmlichen Kartusche (nicht dargestellt) vorderhalb eines bekannten Treibmittels (nicht dargestellt). Wenn das Geschütz abgefeuert wird, wird das Treibmittel gezündet, was eine schnelle Expansion von Gas verursacht, das durch das Dichtband 38 eingeschlossen ist. Der Druckaufbau treibt das Geschoß 31 und den Treibspiegel 31 durch das Basisteil 39 vorwärts aus dem Rohr heraus. Das Führungsband 37 wirkt mit den Zügen des Rohres (nicht dargestellt) zusammen und teilt dem Geschoß einen Drall mit, um das Geschoß während des Fluges stabil zu halten.
• Wenn der Druck des durch Zünden der Haupttreibladung erzeugten heißen Treibmittelgases einen vorgegebenen Grenzwert erreicht, bricht die Abschlußwand 43, so daß das Gas in den Kanal 41 eintreten und den Spurerzeugungsstoff 33 erreichen kann, der dadurch gezündet wird.
• Der enge Teil 41b ermöglicht dies ohne Aufbau eines unerwünscht hohen Gasdruckes hinter dem Geschoß 31. Es ist wünschenswert, einen solchen Druckaufbau zu vermeiden, um ein Vorbeilecken von Gas aufgrund einer Trennung des Geschosses 31 vom Basisteil 39 zu verhindern, bevor die Beschleunigung beginnt.
• Beim Verlassen der Rohrmündung wird der Treibspiegel 35 schnell in der oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise abgeworfen, so daß das Geschoß 31 zum Ziel weiterfliegen kann. Der Spurerzeugungsstoff ermöglicht es, die Flugbahn des Geschosses zu verfolgen.

Claims (9)

1. Drallstabilisierter Geschoßaufbau mit einem rohrförmigen Geschoßkörper (31) und einem daran angebrachten Treibspiegel (1,35), dadurch gekennzeichnet, daß der Treibspiegel den Geschoßkörper (31) so umfaßt, daß das vordere Ende des rohrförmigen Geschoßkörpers umschlossen wird, daß weiter der Treibspiegel einen geschlossenen vorderen Endteil (5) und entlang der Seiten des Treibspiegels (1,35) verlaufende Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen (11) aufweist, und daß die Schwächungslinien oder Schwächungsstreifen (11) an der vorderen Stirnfläche (6) des Treibspiegels (1,35) zusammenlaufen und dadurch über der vorderen Stirnfläche (6) eine kontinuierlich verlaufende Schwächungslinie bzw. einen kontinuierlich verlaufenden Schwächungsbereich bilden.

2. Geschoßaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Treibspiegelendteil (6) mindestens drei Schwächungslinien bzw. Schwächungsstreifen (11) aufweist, die über die Länge des vorderen Endteils (5) verlaufen.

3. Geschoßaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien bzw. Streifen (11) an einem vorderen Stirnwandbereich (15) zusammenlaufen.

4. Geschoßaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke des vorderen Treibspiegelendteils (5) entlang der Schwächungslinien bzw. Schwächungsstreifen (11) im Bereich von 0,05 bis 0,5t liegt, wobei t die mittlere Materialdicke im übrigen vorderen Endteil (5) ist.

5. Geschoßaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächungslinien bzw. Schwächungsstreifen (11) durch Nuten gebildet sind, die in der inneren oder äußeren Oberfläche des Treibspiegels (1,35) oder in beiden hergestellt sind, wobei jede der Nuten mindestens an ihrem inneren Ende, im Querschnitt gesehen, als etwa V-förmige Nut ausgebildet ist.

6. Geschoßaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endteil (5) als gesondertes Bauteil des Treibspiegels (1,35) ausgebildet ist.

7. Geschoßaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Endteil (5) innere und äußere Oberflächen (7, 9, 8, 10) aufweist, die jeweils einen oder mehrere kegelstumpfförmige Bereiche haben.

8. Geschoßaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Geschoßkörper (31) im Schnitt in einer die Geschoßachse enthaltenden Ebene einen vorderen Teil aufweist, der eine in Richtung zum hinteren Geschoßende konisch konvergierende Innenfläche hat, weiter einen Mittelteil aufweist, der eine Innenoberfläche im wesentlichen konstanten Durchmessers hat, und einen hinteren Teil aufweist, der eine in Richtung zum hinteren Geschoßende konisch divergierende Innenoberfläche hat.

9. Geschoßaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Geschoßkörper (31) ein in einer Nut in der hinteren Stirnwand des rohrförmigen Geschoßkörpers (31) eingebettetes Fühlerelement enthält.