DE3815436A1 - Treibladungen fuer grosskalibrige geschosse - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Treibladungen für großkalibrige Geschosse, die als Pulverbestandteil Treibladungspulverkörner enthalten.

Es ist bekannt, Treibladungen für großkalibrige Munition in verbrennbaren Kartuschen einzusetzen, wie sie bei­ spielsweise in der DE 34 17 739-A1 oder der EP 01 57 211-A1 beschrieben sind. Solche Kartuschen verbrennen gleichzei­ tig während des Abbrands der darin mitenthaltenen Treib­ ladung, wodurch ein Ausstoßen der bisher üblichen Metall- Kartuschen vermieden wird. Nachteilig bei diesen Kartu­ schen aus verbrennbarem Material wirkt sich die ungenü­ gende Festigkeit dieser Kartuschen aus. Diese ungenügende Festigkeit tritt besonders dann ein, wenn der Gehalt an Nitrocellulose in diesem Kartuschenmaterial genügend hoch ist, daß eine gute Verbrennung stattfindet. Eine Herab­ setzung des Nitrocelluloseanteils in dem Kartuschenma­ terial führt zwar zu einer Verbesserung der Festigkeit, bewirkt aber andererseits eine schlechtere Verbrennbar­ keit.

Es bestand deshalb die Aufgabe, für großkalibrige Muni­ tion eine Treibladung aufzufinden, die einschließlich ihrer Kartusche vollständig verbrennt und eine hohe me­ chanische Festigkeit besitzt. Die aufzufindende Ladung soll zusätzlich die Möglichkeit bieten, eine zentrale Anfeuerung darin zu integrieren und innenballistische Parameter aufweisen, die ihren Einsatz als Treibmittel für großkalibrige Geschosse verschiedener Art ermög­ lichen.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun eine Treibladung für großkalibrige Geschosse aus Treibladungspulverkör­ nern gefunden, die gekennzeichnet ist als Formkörper aus den Pulverkörnern, die durch organische Polymere in Mengen zwischen 0,2 und 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, miteinander verbunden sind.

Als organische Polymere eignen sich solche Polymere, die Klebeeigenschaften besitzen, zu festen Produkten aushär­ ten und im Kontakt mit Treibladungskörnern nicht ange­ griffen werden. Sie müssen beständig gegenüber den in den Pulverkörnern anwesenden Weichmachern und sonstigen Zuschlagstoffen wie Stabilisatoren oder Abbrandmodera­ toren sein. Andererseits dürfen sie auch keine Weich­ macher, Lösungsmittel oder sonstige Zuschlagstoffe ent­ halten, die die Pulverkörner angreifen. Polymere, die diese Eigenschaften haben, sind allgemein bekannt. In Vorversuchen läßt sich leicht ermitteln, ob das Poly­ mere diese gewünschten Eigenschaften besitzt. Beispiele für einsetzbare Polymere sind die zu festen Produkten aushärtenden Polyurethane, Polyolefine und Polyvinyl­ verbindungen wie Polyvinylacetat oder Polyvinylnitrat. Auch Copolymere können eingesetzt werden, wie z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere.

Bevorzugt liegen die Polymeren in aufgeschäumter Form als Hartschaum vor. Der Schaum soll möglichst großporig sein, so daß er eine Dichte zwischen 15 und 20 kg/m³ besitzt. Die bevorzugten Schäume sind Polyurethanschäume und Polyethylenschäume. Erstere werden besonders bei einbasigen Treibladungspulvern, letztere bei mehrbasigen Treibladungspulvern verwendet.

Die Menge der eingesetzten Polymeren liegt maximal bei 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper. Die Minimalmenge hängt von den Bindeeigenschaften des jeweiligen Poly­ meren und den gewünschten Abbranddaten der Treibladung ab. Es ist demzufolge möglich, mittels der Menge des Polymeren die Abbranddaten der Treibladung in einer ge­ wünschten Richtung zu modifizieren. Beim Einsatz von Schäumen kann die Obergrenze des Polymeren höher sein als beim Einsatz von ungeschäumten Polymeren; letztere sind in den beanspruchten Treibladungen vorzugsweise in Mengen zwischen 0,2 und 5 Gew.-% enthalten. Beim Vor­ liegen der Polymeren in geschäumter Form liegen diese im allgemeinen zwischen 1,5 und 8 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2,0 und 5 Gew.-%, bezogen auf die Ladung, vor.

Die Treibladungspulverkörner, die durch das organische Polymere verbunden werden, sind an sich bekannte Treib­ ladungspulverkörner, die als Treibladungen für großka­ librige Geschosse eingesetzt werden. Sie können als ein­ basige oder mehrbasige Pulverkörner vorliegen. Die geo­ metrische Form kann ebenfalls beliebig sein; sie richtet sich nach den gewünschten Abbrandcharakteristiken und dem Verwendungszweck der fertigen Ladungen. Sie können demzufolge z.B. als Röhrenpulver, Mehrlochpulver, Blätt­ chenpulver oder Röhrchenpulver und Mischungen von diesen vorliegen.

In dem beanspruchten Formkörper liegen die einzelnen Treibladungskörner homogen verteilt vor. Die Lage und Ausrichtung der einzelnen Körner zueinander spielt keine Rolle. Beim Einsatz von nicht aufgeschäumten Po­ lymeren braucht das Polymere nicht den gesamten Zwi­ schenraum zwischen den Körnern auszufüllen; es können Hohlräume zwischen den Körnern verbleiben. Eine solche Durchführungsform ist sogar bevorzugt und läßt sich da­ durch erreichen, daß die einzelnen Körner in einem er­ sten Arbeitsgang mit dem noch nicht ausgehärteten Poly­ meren überzogen werden und darauf in eine gewünschte Form geschüttet werden, in der die drucklose Aushärtung des Polymeren stattfindet.

Beim Einsatz von schäumfähigen Polymeren erfolgt die Herstellung zweckmäßigerweise so, daß man in der ge­ wünschten Form die Treibladungskörner auf eine Schicht des noch nicht aufgeschäumten Polymeren schüttet und anschließend das Polymere in das Schüttpulver aufschäu­ men läßt. Während des Aufschäumvorganges darf die Tem­ peratur des Polymeren 100°C nicht übersteigen. Der Schaum dringt dann während des Aufschäumens durch die verbleibenden Zwischenräume des Schüttpulvers gleich­ mäßig hindurch und verbindet die einzelnen Körner mit­ einander zu einer festen, formstabilen Ladung. Diese Ladung brennt dann wie eine reine Schüttladung ab und hinterläßt keine Rückstände.

Die beanspruchten Formkörper haben vorzugsweise Zylinder­ form. Weiterhin können sie eine zentrale Bohrung in der Zylinderachse aufweisen. In dieser Form eignen sie sich als Module in einem Treibladungssystem für großkalibrige Geschosse, die mit einem zentralen Anfeuerungssystem ge­ zündet werden. Diese Module können direkt eingesetzt werden und benötigen keine Kartusche oder Hülse aus ver­ brennbarem Material. Die Länge der Zylinder entspricht dann der Länge der gewünschten Module.

Die Formkörper können jedoch auch als Stützringe in be­ kannten verbrennbaren Treibladungsbehältern aus verbrenn­ barem Material eingesetzt werden, um diesen Behältern eine bessere Formbeständigkeit zu verleihen. Ein solcher Stützring kann auch den Abschluß eines solchen bekannten Treibladungsbehälters bilden; in diesem Fall ist eine zentrale Bohrung nicht notwendig.

Die zylindrischen oder zylinderförmigen Formkörper können weiterhin zusätzlich zu der genannten zentralen Bohrung für eine Anfeuerung noch weitere durchgehende Bohrungen parallel zu der Zentralbohrung aufweisen. Diese Durchfüh­ rungsform eignet sich ebenfalls bevorzugt für den Fall, daß die Formkörper als Stützringe eingesetzt werden.

Der Durchmesser einer zentralen Bohrung in einem zylin­ derförmigen Formkörper kann bis zu 30% des Durchmessers des Zylinders betragen. Auch weitere achsenparallele Durchbohrungen können Durchmesser bis zu dieser Größe haben; jedoch sollte in diesen Fällen, in denen ein er­ findungsgemäßer Treibladungsring drei oder mehrere Durch­ bohrungen aufweist, die Querschnittsfläche der Durchboh­ rungen nicht mehr als die halbe Querschnittsfläche des Zylinders ausmachen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Zylinders, der hergestellt wurde durch Auf­ schäumen von 150 g flüssigem, schäumbarem Polyurethan in eine Schüttung von 3000 g Treibladungspulverkörnern (Mehrlochpulver) in einem Rohr von 157 mm Durchmesser. Die Treibladungskörner 1 sind in dem Schaum 2 nach des­ sen Aufschäumen und Aushärten fest eingebettet. Die Höhe des erhaltenen zylindrischen Treibladungskörpers betrug 185 mm.

Fig. 2 zeigt einen Zylinder, der in gleicher Weise wie derjenige von Fig. 1 hergestellt wurde, teilweise auf­ geschnitten. Er enthält zusätzlich noch eine zentrale Bohrung 3, die dadurch erhalten wurde, daß in dem Rohr, in das das Polyurethan und die Pulverkörner eingegeben wurden, zentral ein Zylinder mit dem Durchmesser der Boh­ rung 3 angeordnet war, der nach dem Aushärten des Schaums entfernt wurde. Dieser Körper enthält Treibladungspulver­ körner unterschiedlicher Geometrie.

Claims (7)

1. Treibladung für großkalibrige Geschosse aus Treibla­ dungspulverkörnern, gekennzeichnet als Formkörper aus den Pulverkörnern, die durch orga­ nische Polymere in Mengen zwischen 0,2 und 10 Gew.-%, bezogen auf den Formkörper, miteinander verbunden sind.

2. Treibladung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymere in Form eines ausgehär­ teten duroplastischen Schaums in dem Formkörper vor­ liegt.

3. Treibladung gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaum ein Polyurethanschaum ist.

4. Treibladungskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er als Zylinder ausge­ bildet ist.

5. Treibladungskörper gemäß Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er eine zentrale Bohrung in der Zylinderachse aufweist, deren Durchmesser bis zu 30% des Durchmessers des Zylinders beträgt.

6. Treibladungskörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zu einer zentralen Bohrung noch Bohrungen parallel zu dieser Zentralbohrung aufweist.

7. Verwendung von Treibladungskörpern gemäß Anspruch 6 als Stützring in Kartuschenbehältern für Treibladungs­ pulver.