NO317407B1 - Prosjektil for stridsformal og fremgangsmate for fremstilling - Google Patents

Abstract

Prosjektil som kan fremstilles med en prosjektilkjerne (6) i ett stykke eller bygget opp med en rekke blokker (21-25), med forskjellig form og størrelse, slik at det spares tid og kostnad. Prosjektilet omfatter en utvendig kappe (1) med en prosjektilspiss (3) og en hylse (2), og en sentreringsinnretning (5, 9) i kappens indre holder prosjektilkjernen (6) på plass. Prosjektilkjernen (6) er i alt vesentlig sylindrisk eller blir noe tykkere bakover i prosjektilet. Bakerst er prosjektilet lukket av et tettende bunnstykke (15) som delvis strekker seg rundt prosjektilkjernen (6) Ved fremstillingen av prosjektilet injeksjonsstøpes prosjektilspisseii (3) til hylsen (2) i et første trinn, og i e-c neste trinn skyves prosjektilkjernen (6)inn i sentreringsinnretningen (5,9). I et tredje trinn injiseres bunn-stykket (15) inn i hylsen (2), hvoretter proslektilklernen (6) fullstendig innesluttes i det injiserte materiale, fortil ved en ansats (11), ved siden og bakerst.

Description

Denne oppfinnelse gjelder et prosjektil med en ytre kappe og en indre hoveddel i form av en prosjektilkjerne, og kjernen er holdt på plass med en sentreringsinnretning. Kjernens diameter regnet forfra og bakover er den samme eller økende. Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for å fremstille et slikt prosjektil, det vil si et prosjektil for stridsformål.

Prosjektiler av slik type har lenge vært kjent i forskjellige utførelser, f.eks. som spissmantelprosjektiler med en ytre kappe av stål og en prosjektilkjerne av herdet bly eller stål. Andre prosjektiler for stridsformål kan være av hardkjernetypen og være beregnet for antitankformål, med en indre armert hard kjerne og en ytre del av mykere stål. Man kjenner også prosjektiler hvis ytre kappe i det minste delvis er av et egnet plastmateriale.

I enkelte slike prosjektiler fyller den indre prosjektilkjerne oftest hele kappen, og endringer i form og størrelse for samme kaliber vil derfor ikke så lett være mulig. Andre prosjektiler hvor man kan legge inn forskjellige hoveddeler eller prosjektilkjerner i en ytre kappe med en og samme dimensjon vil være forholdsvis kostbare i produksjon.

Fra patentlitteraturen kjennes fra FR 1 242 187 et prosjektil med en prosjektilkjerne som er lagt inn i en ytre kappe, og hvor kappen består av en fremre spiss og en bakenfor-liggende hylse som på yttersiden er festet til spissen. Et tettende bunnstykke avslutter kappen bakerst og er lagt rundt prosjektilkjernens bakre del. Prosjektilkjernens ytterdiameter varierer tilnærmet som på et luftskip, nemlig gradvis økende forfra og mot midten og deretter igjen avtakende (ellipsoid fasong). Det er derfor ikke først mulig å fremstille en ytterkappe og deretter legge inn prosjektilkjernen, hvilket kunne være ønskelig for å fremstille samme type kappe i store serier for deretter å lage forskjellige prosjektiler ved å bruke forskjellig prosjektilkjerne. Særlig er det ikke mulig å fremstille prosjektilspissen ved injeksjons-støping.

Fra FR 812 377 kjennes en annen type prosjektil som faktisk kan utruste en og samme kappe med forskjellig innsats i form av en prosjektilkjerne, i avhengighet av den tiltenkte bruk. Dette prosjektil har sin kjerne sentrert ved fronten med en ring, og en hylse omslutter den og er lukket bakerst av en metallpakning som omslutter kjernen nær dennes bakre del. Pakningen gir fremfor alt ytterligere masse og bør av denne grunn være ganske tung, følgelig er den fortrinnsvis av metall. Kappen med prosjektilspissen og hylsen utformet integrert med spissen er også av metall. Ulempen med denne prosjektilkonstruksjon er hovedsakelig i at fremstillingen er relativt komplisert, særlig siden både kappen og den tettende pakning er av metall, slik at det ikke er mulig å fremstille ett av disse to elementer eller begge ved injeksjonsstøping.

Nok et prosjektil med en ytre kappe og en indre prosjektilkjerne er kjent fra US 3 795 196. Kappen utgjør prosjektilets spiss foran, mens det bakre del av den er utformet som en pakning eller et tettende bunnstykke som både lukker kappen bakerst og gir tilleggsvekt. Dette bunnstykket er av metall, og prosjektilet har ingen egentlig sentral utvendig hylse. To sentreringsringer er lagt inn for å sentrere prosjektilkjernen inne i kappen. Formen ville teoretisk muliggjøre utrustning av en og samme kappetype med forskjellig prosjektilkjerne, men det ville da være nødvendig å føre inn kjernen forfra. Siden konstruksjonen har sentreringsringer vil forøvrig injeksjonsstøping av prosjektilspissen og derved en kostnadseffektiv fremstilling ikke være mulig.

GB 573 914 beskriver et prosjektil med en hoveddel i form av et prosjektillegeme eller en prosjektilkjerne i et hus, idet dette er av stål. Den fremre ende av huset er anordnet i en hul ballistisk kappe av et mykt og relativt lett materiale (som kan være plast) og ligger an mot en skulder tilhørende kappen. Den bakre prosjektilende rager bakover ut fra huset og er lagt inn i en sokkel tilhørende et bakre sluttstykke av samme materiale som huset. Kappen og sluttstykket er festet til hverandre ved hjelp av et element av høyduktilt stål og har innoverrettede flenser både foran og bak. Disse flenser opptas i omkretsløp-ende spor i kappen hhv. sluttstykket. For å få til et slikt opptak må huset deformeres når prosjektilet monteres. Mellom spissen av hoveddelen eller kjernen og huset er tagt inn en pute av duraluminium og innrettet for å kunne deformeres under monteringen og dessuten kompensere for toleranser som foreligger når de enkelte elementer fabrikkeres.

Endelig er det fra FR 2 238 137 kjent en prosjektilkjerne som er konisk i sin fremre halvdel og sylindrisk i sin bakre. Denne kjerne har forskjellig prosjektilkjerne fra den ene prosjektiltype til den neste, ved at kjernen føres inn fra prosjektilets akterende. Kappen er utformet med en prosjektilspiss av et støpbart materiale, nærmere bestemt av plast for injek-sjonsstøping på den metalliske prosjektilhylse. Den bakre åpning i kappen er lukket av et tettende bunnstykke som strekker seg et stykke inn i kappen og delvis omslutter den bakre del av den innlagte prosjektilkjerne. I frontdelen av prosjektilet er kappens ytterflate dannet av prosjektilspissen, og i hekkpartiet av det tettende metallbunnstykket. For så vidt likner dette prosjektil meget det som er beskrevet i US 3 795 196, men avviker ved å ha en prosjektilhylsen over den midtre del. Denne hylse hviler mot prosjektilkjernen i prosjektilets midtre område og innvendig, men ligger ikke mot ytterfiaten av kappen. Hylsen brukes derved bare for å danne en indirekte skrueforbindelse mellom prosjektilspissen og det tettende bunnstykket bakerst. En krage utformet på en del av bunnstykket rager inn i kappen og brukes hovedsakelig som sentreringsinnretning. Hovedulempen dette prosjektil ligger i at fremstillingen er relativt omfattende og kostbar av følgende grunn: bunnstykket som danner den bakre del av den ytre flate på kappen vil måtte ha en styrering festet til seg slik at bunnstykket må være av metall. Dette fører til at sentreringsinnretningen må være maskineri meget nøyaktig og også av metall, hvilket er forbundet med relativt store fremstillings-kostnader.

Som konklusjon kan man slutte at de kjente prosjektiler som her er skissert, dessverre ikke møter de forutsetninger som er satt opp ovenfor, nemlig anvendelse av forskjellig prosjektilkjerne til samme kappetype, og enkel og billig fremstilling.

På denne bakgrunn er det foreslått, basert på den kjente teknikk og særlig ut fra GB 573 914 å skaffe til veie et prosjektil av den type som er nevnt innledningsvis, såvel som en fremgangsmåte for å frembringe et slikt prosjektil, hvor kappen kan utrustes med forskjellig prosjektilkjerne i avhengighet av det ønskede formål, og hvor prosjektilet i sin helhet kan fremstilles på en enkel og derfor meget kostnadseffektiv måte.

Dette mål er nådd med det prosjektil og den fremgangsmåte som er satt opp i patentkravene 1 henholdsvis 10.

Med det nye prosjektil er prosjektilkjernen lagt inn på slik måte at diameteren fra fronten og bakover holdes konstant eller er økende, men ikke avtakende, slik at kjernen kan føres inn bakfra inn i en forhåndsfabrikert ytterkappe. Kappen består av en generelt metallisk prosjektilhylse og en prosjektilspiss av støpbart herdet materiale, fortrinnsvis av plast, og en utsparing for prosjektilkjernen og en sentreringsinnretning for å styre og feste denne på plass i kappen er anordnet i det indre av spissen. Følgelig er sentreringsinnretningen i den nye prosjektiltype av en injeksjonsstøpbar komponent, det vil si prosjektilspissen, slik at den høye kostnaden man har ved å produsere sentreringsinnretningen av metall unngås. Kappen ytterflate, som foran utgjør en del av prosjektilet, består av prosjektilspissen og utgjøres av huset i den bakre del av prosjektilet, slik at man på denne måte får et godt feste for en styrering. Den bakre åpning i kappen, hvis kant utgjøres av prosjektilhylsen, er lukket av en tettende bunnstykke som strekker seg inn i det indre av kappen og fremover delvis omslutter prosjektilkjernen som utgjør prosjektilets indre hoveddel.

Siden styreringen ikke behøver festes til bunnstykket, fortrinnsvis heller ikke til prosjektilspissen, men siden også bunnstykket er plast og generelt kan injeksjonsstøpes etter at kappen er utrustet med prosjektilkjernen, kan fremstillingen og sammenstillingen utføres i ett av arbeidstrinn. Et særlig fordelaktig prosjektil fremkommer med en injeksjonsstøp tettende bakre del i form av bunnstykket, siden dette bunnstykket blir fullstendig holdt på plass i aksial retning uten at det f.eks. er nødvendig å utføre presis mekanisk bearbeiding eller hvor prosjektilkjernen har blitt produsert med relativt store tillatte variasjoner.

Når prosjektilet fremstilles, injeksjonsstøpes spissen på hylsen i et første trinn, og deretter skyves prosjektilkjernen inn i sentreringsinnretningen fra baksiden inntil den når en avsats, i et andre produksjonstrinn. Det tettende bunnstykket tilføres i et tredje trinn og fremstilles fortrinnsvis på forhånd ved innføring av et injeksjonsstøpbart materiale i det indre. På denne måte fremstilles også prosjektilhylsen eller kappen, hvoretter prosjektilkjernen blir fullstendig omsluttet foran ved avsatsen, sideveis over omkretsen og bakerst mot endeflaten, av det injiserte materiale som hører til prosjektilspissen og det tettende bunnstykket.

Fordelene som oppnås med oppfinnelsen, fremkommer ved at det blir mulig å bruke enkelt- eller multielementprosjektiler av forskjellige typer og. størrelser i samme utvendige kappe, hvor videre den foreslåtte fabrikasjonsprosess er enkel og tidsbesparende, siden man i kontrast til det prosjektil som er fremstilt i henhold til FR 2 238 137 ikke bare har prosjektilspissen i og for seg, men også sentreringsinnretningen av et injeksjonsstøpbart materiale, slik at man på en fordelaktig måte kan få redusert fremstillingskostnadene.

Oppfinnelsen skal nå forklares i nærmere detalj, ved to typiske utførelser, og det vises samtidig til tegningene, hvor fig. 1 viser et lengdesnitt tatt slik det er vist ved I-l på den neste tegning, fig. 2, av prosjektilet i samsvar med oppfinnelsens første utførelsen, fig. 2 viser to halvdeler a, b av et tverrsnitt gjennom prosjektilet, angitt ved II-II og lT-II', fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom prosjektilet i samsvar med linjen III-III på fig. 4, i et første fremstillingstrinn, fig. 4 viser to tverrsnitt a, b gjennom samme prosjektil, henholdsvis angitt med IV-IV og IV-VI' på fig. 3, fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom prosjektilet i en andre utførelse, langs linjen V-V på fig. 6, fig. 6 viser to tverrsnitt a, b i henhold til VI-VT og VI-VI' på fig. 5, fig. 7 viser en et lengdesnitt gjennom prosjektilet i en variant av denne utførelse, langs V-V på fig. 6, og fig. 8 viser et tilsvarende lengdesnitt gjennom en ytterligere variant av den andre utførelse, i henhold til V-V på fig. 6.

Fig. 1-4 viser således et prosjektil med en ytre kappe 1 som er utformet av henholdsvis en prosjektilhylsen 2 og en spiss 3 som er festet til hylsen. I et første trinn i en fabrikasjonsprosess injeksjonsstøpes spissen 3, idet denne består av et injeksjonsstøpbart materiale, fortrinnsvis et meget varmebestandig og fiberforsterket termoplastisk materiale, inn i prosjektilhylsen 2, slik at det trenger inn i hylsespor 4 i det indre av hylsen 2 og på denne måte blir forankret. Prosjektilspissen 3 har en sylindrisk utsparing 5 som er anordnet koaksial i forhold til prosjektilets langsgående midtakse, for opptak og sentrering av en prosjektilhoveddel i form av en prosjektilkjerne 6. Fire kanaler 7 som er lagt i innbyrdes 90° vinkelavstand er anordnet i utsparingen 5, og bunnflaten 8 (sett radialt ut fra prosjektilets midtakse) danner konsentriske bueavsnitt i forhold til utsparingen 5. Fire lister 9 er lagt på kanten av utsparingen 5 på baksiden av spissen 3 og ligger forskjøvet 90° i forhold til kanalene 7, i en avstand fra hverandre som tilsvarer kanalenes bredde. I tverrsnitt er listene 9 buet og har en tykkelse som tilsvarer dybden av kanalene, utsparingen 5 fortsettes i retningen mot prosjektilspissen 3 i en forlengelse som danner et spisshulrom 10 og som også strekker seg koaksialt inn i prosjektilet langs dettes lengdeakse og har mindre diameter enn utsparingen 5. Sammen med denne utsparing danner spisshulrommet 10 en ansats 11 som danner en stoppflate i aksial retning for prosjektilkjernen 6.

I den første utførelse av oppfinnelsens prosjektil har prosjektilkjernen 6, som også kan benevnes penetrator, sylindrisk form og med en fremre skulderkant 12 og en bake skulderkant 13 som er avrundet i hjørnet. Prosjektilkjernen 6 har praktisk talt samme diameter som utsparingen 5 og har i forlengelsen omkretsløpende kjernespor 14.1 et andre trinn av fabrikasjonsprosessen skyves kjernen 6 gjennom prosjektilhylsen 2, slik det er vist på fig. 3 og som ved dette tidspunkt fremdeles er åpen bakerst, langs listene 9 og inn i utsparingen 5 inntil den får kontakt med ansatsen 11 hvor den blir holdt på plass.

Et tettende bunnstykke 15 som er utført av samme injeksjonsstøpbare materiale som prosjektilspissen 3, fortrinnsvis av termoplastisk materiale, er utformet i et tredje fremstillingstrinn ved injeksjon av materialet i hylsen 2 som ved dette tidspunkt fremdeles er åpen bakerst. I løpet av denne prosess trenger materialet også inn i kanalene 7 og mellom listene 9 i spissen 3, såvel som inn i kjernesporene 14 i prosjektilkjernen 6. Deretter lukkes kjernen 6 fullstendig i den fremre del ved ansatsen 11, i sideretningen, og bakerst ved fast forankring i kappen 1. Det injiserbare materiale trenger også videre inn i fremre omkretsspor 16 på innsiden av hylsen 2, og inn i bakre omkretsspor 17 som det tettende bunnstykke 15 er festet til hylsen med, slik det fremgår av fig. 1 og 2.

På en i og for seg kjent måte er det anordnet en første omløpende utsparing 18 for å feste et ammunisjonshus som ikke er vist, og en andre omløpende utsparing 19 i det bakre område av hylsen 2, mens en styrering 20 er anordnet i sistnevnte utsparing 19 for å styre prosjektilet i et våpenløp. Fig. 5 viser prosjektilkjernen i den andre utførelse bestående av flere enkeltelementer 21-25. Eksempelet viser at disse elementer kan utgjøres av sylindriske blokker som er lagt etter hverandre i prosjektilets lengderetning, nemlig i et prosjektil som vist på fig. 1, og i et andre fabrikasjonstrinn føres blokker inn i den sentreringsinnretning som dannes av utsparingen 5 og listene 9. Disse er lagt inn i det støpbare materiale og fast forankret under dannelsen av det tettende bunnstykket 15 i det tredje fabrikasjonstrinn. Det er imidlertid også mulig å bruke flere prosjektilelementer med forskjellig form og antall som den innlagte prosjektilkjerne. Typen materiale og typen element kan også generelt være forskjellig i et bestemt prosjektil, f.eks. vil det være mulig å bruke et brytbart tungmetall for blokkene 21 og 24, et duktilt tungmetall for blokkene 22 og 25 og en antennelsesblanding for blokken 23. Fig. 5 viser også en styrering 31 som er lagt inn i en omkretsløpende kanal 32 i en prosjektilhylsen 30. I det tredje fabrikasjonstrinn dannes styreringen 31 integrert i det tettende bunnstykke 33 ved å injisere et termoplastisk materiale med fiberforsterkning og stor varmebestandighet i hylsen 31 som er åpen baktil. Flere radiale utsparinger 34 er lagt inn i kanalen 32 for utføring av det injiserbare materiale i kanalen fra hylsen 30. Fabrikasjonskostnadene for fremstillingen av dette prosjektil kan derved senkes, og slitasjen i våpenløp under utskyting kan også reduseres ved hjelp av den omtalte styrering 31 som er fremstilt og festet på denne måte.

To halvtverrsnitt a, b gjennom prosjektilet, i henhold til VI-VI og VI'-VI' på fig. 5 er vist på fig. 6. Fig. 7 viser en variant av prosjektilet med sin kjeme av innlagte blokker 21-25 som penetratorelementer, tilsvarende det som er vist på fig. 5. For ytterligere god sentrering kan de enkelte blokker i dette tilfellet ha knastformede fremspring 27 foran, og bakflatene kan ha tilsvarende utsparinger 26 for innpasning av fremspringene. Fremspringene og utsparingene kan fremstilles på enkel måte og tillater en enkel sammenstabling med god gjensidig sentrering. Denne sentrering er jo viktigere desto bedre prosjektilene må balanseres. Fig. 8 viser en ytterligere variant hvor de innlagte blokker 21-25 i kjernen tilsvarer de som er vist på fig. 5, men de knastliknende fremspring 27A er her vendt bakover, og de tilsvarende utsparinger 26A er vendt forover.

Claims (11)

1. Prosjektil som omfatter en ytre kappe (1) og en prosjektilkjerne (6) som utgjør en indre hoveddel holdt på plass inne i kappen (1), idet prosjektilkjernens (6) diameter forfra og bakover er den samme eller øker, og hvor kappen (1) er bygget opp med en prosjektilhylse (2) og en prosjektilspiss (3) som er injeksjonsstøpt på prosjektilhylsen (2) og omfatter en sentreringsinnretning (5, 9) som holder prosjektilkjernen (6) på plass i kappen (1), idet prosjektilhylsen (2) baktil er lukket av et tettende bunnstykke (15) som forover rager inn i det indre av prosjektilhylsen (2) og i det minste delvis omslutter prosjektilkjernen (6), karakterisert ved at sentreringsinnretningen (5, 9) omfatter en utsparing (5) koaksialt anordnet i forhold til prosjektilets lengdeakse, hvilken utsparing (5) omfatter kanaler (7), hvor det ved kanten av utsparingen (5), på den bakovervendende flate på prosjektilspissen (3) er anordnet lister (9), hvor det tettende bunnstykke (5) strekker seg inn i utsparingen (5) i prosjektilspissen (3), og hvor det tettende bunnstykket (15) videre er i inngrep med kanalene (7) og omslutter listene (9) og prosjektilkjernen (6) over hovedsakelig hele lengden.

2. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at prosjektilkjernen (6) har sylindrisk form og er utrustet med omkretsløpende kjernespor (14).

3. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at prosjektilkjernen er utformet med flere elementer som danner prosjektilkjerneblokker (21-15).

4. Prosjektil ifølge krav 3, karakterisert ved at blokkene (21-25) har sylindrisk form og ligger stablet etter hverandre.

5. Prosjektil ifølge ett av kravene 3-4, karakterisert ved at blokkene (21-25) er av innbyrdes forskjellig materiale.

6. Prosjektil ifølge minst ett av krav 3 og 5, karakterisert ved at minst én av blokkene (21-25) i det minste delvis er av duktilt og brytbart tungmetall, og at minst én av blokkene (21-25) er et element av en antennelsesblanding.

7. Prosjektil ifølge minst ett av kravene 3-6, karakterisert ved at blokkene (21-25) har midler (26, 27; 26A, 27A) for innbyrdes sentrering.

8. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at sentreringsinnretningen har en utsparing (5) som er anordnet koaksial i forhold til prosjektilets langsgående midtakse og er utrustet med fire kanaler (7), hver vinkelforskjøvet 90° og hvis bunnflate (8) danner en del av en konsentrisk sirkelbue i forhold til utsparingen (5), at fire lister (9) er anordnet på kanten av utsparingen (5) bakerst på prosjektilspissen (3) og innbyrdes vinkelforskjøvet 90° i forhold til kanalene (7), ved en avstand fra hverandre som er lik bredden av disse kanaler (7), og at listene (9) har buet tverrsnitt og en tykkelse som tilsvarer kanalenes (7) dybde.

9. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at prosjektilspissen (3) og/eller det tettende bunnstykke (15) er injeksjonsstøpt av et fortrinnsvis meget varmebestandig og fiberforsterket termoplastisk materiale.

10. Fremgangsmåte for å fremstille prosjektilet ifølge minst ett av kravene 1-9, karakterisert ved: injeksjonsstøping av prosjektilspissen (3) på prosjektilhylsen (2), for sikker forankring ved hjelp av hylsespor (4) i det indre av hylsen, innskyvning av prosjektilkjernen (6, 21-25) i sentreringsinnretningen (5,9) i prosjektilspissen (3) via den ved dette tidspunkt åpne prosjektilhylse (2), og lukking av prosjektilhylsen (2) i sin bakre ende ved hjelp av det tettende bunnstykke (15).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at bunnstykket (15) for å lukke hylsen (2) er utformet ved injeksjon av injiserbart materiale, fortrinnsvis plast, i hylsen, idet dette plastmaterialet trenger inn i kanalene (7) og mellom listene i prosjektilspissen (3), hvoretter prosjektilkjernen (6,21-25) fullstendig omsluttes fortil ved en ansats (11), på siden av den omsluttende overflate, og baktil av plastmaterialet tilhørende prosjektilspissen (3) og bunnstykket (15).