EP0126173B1 - Lochkegelleitwerk für ein Geschoss, insbesondere ein Übungsgeschoss - Google Patents
Lochkegelleitwerk für ein Geschoss, insbesondere ein Übungsgeschoss Download PDFInfo
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- EP0126173B1 EP0126173B1 EP83105036A EP83105036A EP0126173B1 EP 0126173 B1 EP0126173 B1 EP 0126173B1 EP 83105036 A EP83105036 A EP 83105036A EP 83105036 A EP83105036 A EP 83105036A EP 0126173 B1 EP0126173 B1 EP 0126173B1
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- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/02—Stabilising arrangements
- F42B10/04—Stabilising arrangements using fixed fins
- F42B10/06—Tail fins
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- F42B10/02—Stabilising arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
- F42B10/48—Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding
Definitions
- the invention relates to a perforated cone tail unit according to the preamble of claim 1.
- cannons for example from cannons of main battle tanks with calibers of, for example, 105 mm or 120 mm
- ranges of over 30 km are achieved. Since shorter ranges are desirable for practice shooting due to the limited size of practice areas, practice ammunition has been developed, which consists of a projectile whose weight and caliber is smaller than that of live ammunition and which are centered in the barrel by a sabot after leaving of the pipe falls off the practice floor.
- the practice floor has a perforated cone tail attached to its end.
- the perforated cone tail unit consists of a cone body arranged with its tip in the flight direction, in which a plurality of channels are arranged, the axes of which run on a cylinder jacket coaxial with the axis.
- the perforated cone tail unit causes an aerodynamic inhibiting effect which results in a range that is considerably shorter than that of live ammunition, for example less than 7.5 km. Nevertheless, over a relatively large first part of this range, the trajectory of the training floor is completely identical to that of live ammunition (cf. GB-A-2006396).
- the known perforated cone tail units are produced by drilling the desired number of axially parallel channels in a cone made of solid material. This process is extremely laborious and expensive.
- the invention is based on the object, starting from the prior art cited at the outset, of producing the axially parallel channels in a less complex and therefore cost-saving manner.
- perforated cone tail unit In the perforated cone tail unit according to the invention, simple machining operations, for example by milling, produce outwardly open recesses in the base body of the cone, which depressions are only closed to the outside by the ring being pushed open and thereby become channels. This method of manufacture is much less expensive than drilling the channels.
- the depressions have a U-shaped profile, so that they can be produced in a simple manner by milling. Compared to channels with a circular cross-section, they have a considerably better stabilizing effect due to their straight legs.
- the body of the cone and the ring can be made of different materials.
- the cone base body can consist of an easily machinable material, possibly even light metal, while the ring can be made of steel so that it, and in particular its sharp front edge, can cope with the extremely high stresses caused by air friction resists.
- a further embodiment of the invention is based on the object that the training projectile receives a twist during the flight, which is required to stabilize the trajectory without this twist being caused by a drawn tube.
- a projectile can also be fired from a smooth tube.
- the depressions lying on a cylindrical surface coaxial with the cone axis are arranged inclined to the cone axis, that is to say approximately like the trains in a tube. The result of this arrangement is that the perforated cone tail unit and the projectile arranged thereon rotate about the longitudinal axis during the flight.
- the cone base body is designated 1 in its entirety.
- a cylindrical extension 2 which is provided with a thread 3.
- the perforated cone tail unit is connected to the practice floor, not shown in the drawing, and it is located at the end of the training floor, as seen in the direction of flight.
- the conical base body 1 merges into an essentially cylindrical shape at 4.
- a number of depressions 5 are arranged in the cone jacket, the axes of which run essentially parallel to the longitudinal axis of the cone base body and on a cylinder jacket coaxial with the axis of the cone base body. As can be seen in particular from FIG. 2, these depressions have a U-shaped cross section.
- the axes of the depressions 5 do not run exactly parallel to the longitudinal axis of the base body of the cone, but are inclined against it by a small angular amount of, for example, 3 °, as can be seen from the broken line in FIG. 1.
- the strength required must be taken into account on the one hand, in particular in the area of the thread 3, so that it can withstand the high acceleration forces during firing.
- the choice of material must be made in such a way that the required total weight of the training floor is reached and, finally, the material should be selected from the point of view of easier machinability.
- the basic body of the cone can be produced in such a way that a conical rotating part is first produced, into which the depressions 5 are milled by means of an end mill or a disk milling cutter.
- a part that is drop-forged or cast can also be used as the base body of the cone, which can be machined if necessary.
- a ring 6 is pushed onto the substantially cylindrical part 4 of the basic cone body 1, which covers the recesses 5 over part of their length and supplements the basic conical body to form a cone.
- This ring 6 is exposed to very strong air friction forces during the flight of the projectile and is therefore secured against being pushed off the cone base by a step 7 located in the interior of the ring 6, which is supported against a corresponding step 7 on the cone base.
- the ring 6 consists of a material of high strength, in particular steel, so that it and in particular its tip 9 cannot be deformed or damaged by the strong air friction force.
- the ring 6 is preferably produced as a turned part.
- the ring 6 is designed such that it complements the basic conical body 1 beyond the conical shape. It has an exposed tip 9 pointing in the direction of flight and a flank 10 running towards the base body 1 of the cone, which offers additional air resistance.
- the steps 7 in the ring and the steps 8 in the cone body 1 are duplicated.
- a blind bore 11 is arranged in the base area of the conical base body 1, into which, for example, a light set can be screwed, which generates a light trace on which the trajectory of the projectile can be recognized.
- the depressions 5 have a U-shaped cross section. Compared to circular cross-sections, this not only has the advantage of being easy to manufacture, but the legs of the U act as guide surfaces and thus stabilize the trajectory of the training floor.
- the cross-sectional shape can also vary, e.g. V-shaped or rectangular can be selected.
- the above-described inclination of the depressions 5 against the longitudinal axis of the cone causes the perforated cone tail and the attached practice bullet to rotate about the longitudinal axis during flight, even if they have not already been set in rotation when fired from a drawn tube.
- the practice ammunition provided with the perforated cone tail unit according to the invention can therefore also be fired from smooth tubes without having to do without the flight-stabilizing effect of the rotation about the longitudinal axis.
- connection of the ring 6 shown in FIGS. 1 to 3 with the base body 1 of the cone can additionally be improved in that the contact surfaces are glued together.
- the ring can be welded to the base body of the cone, it can be fixed by a press fit, by pins or screws, or it can have an internal thread with which it is screwed onto an external thread of the base body of the cone.
- the perforated cone tail unit according to the invention can be used not only on projectiles fired from cannons, but also on rocket projectiles and for this purpose have a continuous bore running in the longitudinal axis.
- the perforated cone tail unit can also be used on storeys other than practice ammunition if the trajectory is to be influenced accordingly.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Lochkegelleitwerk gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Beim Verschiessen von scharfer Munition aus Kanonen, beispielsweise aus Kanonen von Kampfpanzern mit Kalibern von beispielsweise 105 mm oder 120 mm, werden Reichweiten von über 30 km erzielt. Da wegen der begrenzten Grösse von Übungsplätzen für das Übungsschiessen geringere Reichweiten wünschenswert sind, hat man Übungsmunition entwickelt, die aus einem Geschoss besteht, dessen Gewicht und Kaliber kleiner ist als das der scharfen Munition und die im Rohr durch einen Treibkäfig zentriert werden, der nach Verlassen des Rohres vom Übungsgeschoss abfällt. Ausserdem weist das Übungsgeschoss ein an seinem Ende befestigtes Lochkegelleitwerk auf. Das Lochkegelleitwerk besteht aus einem mit seiner Spitze in Flugrichtung angeordneten Kegelkörper, in dem mehrere Kanäle angeordnet sind, deren Achsen auf einem zur Achse koaxialen Zylindermantel verlaufen. Durch das Lochkegelleitwerk wird ein aerodynamischer Hemmeffekt bewirkt, der eine gegenüber der scharfen Munition wesentlich geringere Reichweite, beispielsweise weniger als 7,5 km, zur Folge hat. Dennoch ist auf einem verhältnismässig grossen ersten Teil dieser Reichweite die Flugbahn des Übungsgeschosses mit der der scharfen Munition völlig identisch (vgl. GB-A-2006396).
- Die Herstellung der bekannten Lochkegelleitwerke erfolgt in der Weise, dass in einem aus Vollmaterial bestehenden Kegel die gewünschte Anzahl von achsparallelen Kanälen durch Bohren erzeugt wird. Dieses Verfahren ist ausserordentlich arbeitsaufwendig und kostspielig.
- Aus der FR-A-512 985 sind ferner Geschosse mit zylinderförmigen Heckringen bekannt, wobei zwischen den Ringen senkrechte Verstrebungen vorgesehen sind. Für kleinkalibrige Geschosse wird in dieser Schrift vorgeschlagen, lediglich einen Heckring zu verwenden und die Verstrebungen aus einem vollen Geschossteil herauszufräsen. Hinweise auf den Aufbau von Geschossen mit einem kegelförmigen Heckteil lassen sich dieser Entgegenhaltung nicht entnehmen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem eingangs zitierten Stand der Technik, die achsparallelen Kanäle in einer weniger aufwendigen und dadurch kostensparenden Weise zu erzeugen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
- Bei dem Lochkegelleitwerk gemäss der Erfindung werden durch einfache spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch Fräsen, im Kegelgrundkörper nach aussen offene Vertiefungen erzeugt, die erst durch das Aufschieben des Ringes nach aussen geschlossen und dadurch zu Kanälen werden. Diese Herstellungsweise ist sehr viel weniger kostenaufwendig als das Herstellen der Kanäle durch Bohren.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Vertiefungen ein U-förmiges Profil auf, so dass sie auf einfache Weise durch Fräsen erzeugt werden können. Gegenüber Kanälen mit kreisförmigem Querschnitt besitzen sie infolge ihrer geraden Schenkel eine erheblich bessere Stabilisierungswirkung.
- Der Kegelgrundkörper und der Ring können aus verschiedenen Materialien bestehen. So kann beispielsweise der Kegelgrundkörper im Rahmen der für ihn erforderlichen Festigkeit aus einem leicht zerspanbaren Material bestehen, unter Umständen sogar aus Leichtmetall, während der Ring aus Stahl bestehen kann, damit er, und insbesondere seine scharfe vordere Kante, den ausserordentlich hohen Beanspruchungen durch die Luftreibung widersteht.
- Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass das Übungsgeschoss während des Fluges einen Drall erhält, der erforderlich ist, um die Flugbahn zu stabilisieren, ohne dass dieser Drall durch ein gezogenes Rohr bewirkt würde. Ein solches Geschoss kann also auch aus einem Glattrohr verschossen werden. Bei dieser Ausführungsform sind die auf einem mit der Kegelachse koaxialen Zylindermantel liegenden Vertiefungen gegen die Kegelachse geneigt angeordnet, also etwa so wie die Züge in einem Rohr. Diese Anordnung hat zur Folge, dass das Lochkegelleitwerk und das daran angeordnete Geschoss sich während des Fluges um die Längsachse drehen.
- Im folgenden sind anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele von Lochkegelleitwerken gemäss der Erfindung beschrieben:
- Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform und
- Fig. 2 eine Rückansicht der Ausführungsform gemäss Fig. 1,
- Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Ring einer zweiten Ausführungsform.
- In Fig. 1 ist der Kegelgrundkörper in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet. An der Kegelspitze befindet sich ein zylindrischer Ansatz 2, der mit einem Gewinde 3 versehen ist. Mittels dieses Gewindes 3 ist das Lochkegelleitwerk mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Übungsgeschoss verbunden und zwar befindet es sich, in Flugrichtung gesehen, am Ende des Übungsgeschosses. An seinem dem zylindrischen Ansatz gegenüberliegenden Ende geht der Kegelgrundkörper 1 bei 4 in eine im wesentlichen zylindrische Form über. Im Kegelmantel sind eine Anzahl von Vertiefungen 5 angeordnet, deren Achsen im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kegelgrundkörpers und auf einem mit der Achse des Kegelgrundkörpers koaxialen Zylindermantel verlaufen. Diese Vertiefungen haben, wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, einen U-förmigen Querschnitt. Auf diesem Zylindermantel verlaufen die Achsen der Vertiefungen 5 jedoch nicht genau parallel zur Längsachse des Kegelgrundkörpers, sondern sie sind gegen diese um einen geringen Winkelbetrag von beispielsweise 3° geneigt, wie dies aus der gestrichelten Darstellung in Fig. 1 zu erkennen ist. Im Ausführungsbeispiel befinden sich auf dem Kegelgrundkörper 1 neun Vertiefungen 5, die jeweils um 40° versetzt sind.
- Bei der Wahl des zur Herstellung des Kegelgrundkörpers dienenden Materiales sind einerseits die erforderliche Festigkeit zu berücksichtigen, insbesondere im Bereich des Gewindes 3, damit dieses den hohen Beschleunigungskräften beim Abschuss standhält. Andererseits ist die Materialauswahl so zu treffen, dass das erforderliche Gesamtgewicht des Übungsgeschosses erreicht wird und schliesslich sollte das Material nach dem Gesichtspunkt leichter Zerspanbarkeit ausgewählt werden.
- Die Herstellung des Kegelgrundkörpers kann derart erfolgen, dass zunächst ein kegelförmiges Drehteil hergestellt wird, in das die Vertiefungen 5 mittels eines Schaftfräsers oder Scheibenfräsers eingefräst werden. Andererseits kann als Kegelgrundkörper auch ein im Gesenk geschmiedetes oder gegossenes Teil verwendet werden, das gegebenenfalls spanend nachbearbeitet wird. Nach dem Fertigstellen der Vertiefungen 5 wird auf den im wesentlichen zylindrischen Teil 4 des Kegelgrundkörpers 1 ein Ring 6 aufgeschoben, der die Vertiefungen 5 auf einem Teil ihrer Länge abdeckt und den Kegelgrundkörper zur Kegelform ergänzt. Dieser Ring 6 ist beim Flug des Geschosses sehr starken Luftreibungskräften ausgesetzt und wird deshalb gegen Abschieben vom Kegelgrundkörper durch eine im inneren des Ringes 6 befindliche Stufe 7 gesichert, die sich gegen eine entsprechende Stufe 7 am Kegelgrundkörper abstützt. Der Ring 6 besteht aus einem Material hoher Festigkeit, insbesondere aus Stahl, damit er und insbesondere seine Spitze 9 durch die starke Luftreibungskraft nicht verformt oder beschädigt werden kann. Die Herstellung des Ringes 6 erfolgt vorzugsweise als Drehteil.
- In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform des Ringes 6 dargestellt. Hierbei ist der Ring 6 so ausgebildet, dass er den Kegelgrundkörper 1 über die Kegelform hinaus ergänzt. Er weist eine freiliegende in Flugrichtung weisende Spitze 9 auf und eine zum Kegelgrundkörper 1 hin verlaufende Flanke 10, die einen zusätzlichen Luftwiderstand bietet. Ausserdem sind die Stufen 7 im Ring und die Stufen 8 im Kegelgrundkörper 1 doppelt vorhanden.
- Wie aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, ist in der Grundfläche des Kegelgrundkörpers 1 eine Sackbohrung 11 angeordnet, in die beispielsweise ein Leuchtsatz eingeschraubt werden kann, der eine Leuchtspur erzeugt, an der die Flugbahn des Geschosses erkannt werden kann.
- Die Vertiefungen 5 haben im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 einen U-förmigen Querschnitt. Dies hat gegenüber kreisrunden Querschnitten nicht nur den Vorteil leichter Herstellbarkeit, sondern die Schenkel des U wirken als Leitflächen und stabilisieren so die Flugbahn des Übungsgeschosses. Die Querschnittsform kann aber auch abweichend, z.B. V-förmig oder rechteckig gewählt werden.
- Die obenbeschriebene Neigung der Vertiefungen 5 gegen die Kegellängsachse führt dazu, dass das Lochkegelleitwerk und das daran befestigte Übungsgeschoss während des Fluges um die Längsachse rotieren,und zwar auch dann, wenn sie nicht schon beim Abschuss aus einem gezogenen Rohr in Rotation versetzt worden sind. Die mit dem Lochkegelleitwerk gemäss der Erfindung versehene Übungsmunition kann also auch aus Glattrohren verschossen werden, ohne dass auf die flugstabilisierende Wirkung der Rotation um die Längsachse verzichtet werden müsste.
- Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Verbindung des Ringes 6 mit dem Kegelgrundkörper 1 kann zusätzlich dadurch verbessert werden, dass die Berührungsflächen miteinander verklebt werden. Es sind aber auch andere Befestigungen möglich, beispielsweise kann der Ring mit dem Kegelgrundkörper verschweisst werden, er kann durch Press-Sitz befestigt werden, durch Stifte oder Schrauben, oder er kann ein Innengewinde aufweisen, mit dem er auf ein Aussengewinde des Kegelgrundkörpers aufgeschraubt wird.
- Schliesslich kann das Lochkegelleitwerk gemäss der Erfindung nicht nur an aus Kanonen verschossenen Geschossen verwendet werden, sondern auch an Raketengeschossen und hierzu eine durchgehende in der Längsachse verlaufende Bohrung aufweisen.
- Auch kann das Lochkegelleitwerk an anderen Geschossen als an Übungsmunition verwendet werden, wenn bei diesen eine entsprechende Beeinflussung der Flugbahnen gewünscht wird.
Claims (5)
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Publications (2)
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