DE2447676A1

DE2447676A1 - Abschussvorrichtung fuer projektile

Info

Publication number: DE2447676A1
Application number: DE19742447676
Authority: DE
Inventors: Robert Bornand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-10
Filing date: 1974-10-07
Publication date: 1975-04-24
Also published as: SE428246B; GB1465550A; NO137404C; ES427646A1; CA1019639A; NL173557C; ZA741792B; IL44939A0; AT344046B; NO137404B; IT1014257B; DK506274A; DE2447676C2; EG13246A; FR2247695B1; BE806878A; DK142964B; NL7413364A; NO743499L; NL173557B

Description

PATENTANWÄLTE PROF. DR. DR. J. REITSTÜTTER DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH D 8000 MÜNCHEN 43 - POSTFACH 780

München, 7. Okt. 1974

M/15 520 M/15 521

VALINOR ANSTALT Vaduz, Liechtenstein

ABSCHUSSVORRICHTUNG FÜR PROJEKTILE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abschussvorrichtung für Projektile/ die mit einem rohrförmigen Endstück versehen sind, welches eine erste Ladung, eine Zündvorrichtung sowie zu einer zweiten, den entsprechenden Teil des rohrförmigen Endstücks umgebenden Ladung führende Luftkanäle aufweist, wobei die erste Ladung durch ein Abschussrohr gezündet wird, dessen Bodenteil ein Schlagorgan aufweist.

Man kennt derzeit zwei Hauptgruppen von Vorrichtungen zum Abschuss von Projektilen durch ein Abschussrohr. Die erste umfasst die Vorrichtungen mit offener Brennkammer, welche laut

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sind und ein sichtbares Leuchten sowie Rauchentwicklung ergeben. Die andere umfasst die geräuscharmen Vorrichtungen, welche ohne sichtbare Flamme und Rauch arbeiten. Welche Antriebsvorrichtung auch gewählt wird, die Projektile gehorchen nach ihrem Abschuss den gleichen Gesetzen gegenüber dem Luftwiderstand. Auch existiert eine einzige optimale Geschwindigkeit für jedes gegebene System.

In der ersten Art von Schiessvorrichtungen wird zur Erreichung dieser optimalen Geschwindigkeit die gesamte Pulverladung durch die Zündung gezündet. Man erhält damit einen maximalen Druck und ist daher gezwungen ein dickwandiges Abschussrohr zu verwenden, welches ein hohes Gesamtgewicht von z. B. Waffe und Munition ergibt.

Nach den Gleichungen der Mechanik und der äusseren Ballistik, sowie für eine gegebene maximale Effektiv-Geschwindigkeit, bringt eine Verringerung des Munitionsgewichts eine Verringerung der Mündungsenergie und eine Erhöhung des Luftwiderstandes und somit auch eine Verringerung der Tragweite mit sich.

Es ist daher notwendig zu versuchen, das Gewicht der Waffe zu verringern ohne das Gewicht der Munition zu verändern.

Man kann dazu Materialien verwenden, deren Verhältnis Gewicht/ mechanischer Widerstand günstiger ist, was im allgemeinen zu untragbar hohen Gestehungskosten führt. Ferner kann man in Betracht ziehen, das Abschussrohr zu verkürzen, jedoch ist mit dieser Lösung eine Vergrösserung der Dicke des Abschussrohres verbunden, da man,um die gleiche Mündungsenergie zu erhalten, die Verbrennungsenergie, das heisst den Druck im Innern des Rohres, erhöhen muss.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnung zeigt eine bekannte Abschussvorrichtung. Darin ist ein aus Stahl hergestelltes, relativ dickwandiges Abschussrohr 1 im Längsschnitt dargestellt. Sein Bodenteil 2 ist mit einem Schlagorgan 3 versehen. Das Projektil

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besteht aus einem Kopf 4,der in einen mit einem Leitwerk 6 versehenen zylindrischen Teil 5 übergeht. In diesem zylindrischen Teil 5 ist eine Patrone 7 untergebracht, welche teilweise mit Pulver 8 gefüllt ist und deren unterer Teil eine Zündkapsel 9 aufweist. Zusätzliche Antriebsladungen 10 sind am Ausgang von Luftkanälen 11, welche den Zylindermantel 5 durchqueren, angebracht.

Um das Projektil abzuschiessen, genügt es dieses in das Abschussrohr fallen zu lassen. Unten angekommen wird die Zündkapsel 9 durch den Schlagstift 3 zerdrückt. Dies ergibt die Zündung und Verbrennung des Pulvers 8, welche augenblicklich eine öffnung der Luftkanäle 11 durch Zerstörung der entsprechenden Hülsenteile der Patrone 7 hervorruft und die Zündung der Zusatzladungen 10 bewirkt. Beide Ladungen 8 und 10 ergeben die notwendige Antriebsenergie, welche dazu dient, das Projektil in Bewegung zu setzen, während im Inneren des Rohres 1 ein sehr hoher Druck entsteht.

Es ist insbesondere zu bemerken, dass die Zündung der Zusatzladungen zum gleichen Zeitpunkt erfolgt, zu dem die Ausdehnung der Gase der Hauptpatrone stattfindet. Mit anderen Worten, das Projektil ist zum Zeitpunkt der Zündung der Zusatzladungen noch unbeweglich im Abschussrohr.

Es wurde gefunden, dass bei Zündung der zweiten Ladung in einem Zeitpunkt, da das Projektil bereits eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat, höhere Mündungsgeschwindigkeiten bei gleichen Druckwerten erhalten werden können. Dies bedeutet, dass,wenn die Geschwindigkeit im Zeitpunkt der Zündung nicht Null ist, für eine gleiche Mündungsgeschwindigkeit geringere Drücke erhalten werden, deren Grosse vom Wert der im Moment der Zündung erreichten Geschwindigkeit abhängt.

Die Erfindung hat in erster Linie zum Ziel, eine Abschussvorrichtung zu schaffen, die bei gegebener Abschussrohrlänge eine beträchtliche Verringerung der Wandstärke des Rohrs erlaubt und bei den sich eine entsprechende Verringerung des

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Druckes im Innern des Rohres ergibt.

Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemässe Abschussvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Endstück zusätzlich Mittel aufweist, durch welche die Zündung der zweiten Ladung herbeigeführt wird, nachdem das Projektil bereits durch die erste. Ladung in Bewegung versetzt wurde.

Die Figuren 2 bis 7 der beigefügten Zeichnung stellen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Abschussvorrichtung für Projektile dar.

Fig. 2 zeigt die Abschussvorrichtung samt dem Projektil im Längsschnitt zu einem Zeitpunkt, der vor der Zündung der ersten, inneren Ladung liegt.

Fig. 3 zeigt Projektil und Abschussvorrichtung in einer Zwischenphase zwischen der Zündung der ersten Ladung und der Zündung der zweiten Ladung.

Fig. 4 zeigt Projektil und Abschussvorrichtung in der auf die Zündung der zweiten Ladung folgenden Phase.

Fig. 5 ist ein Vergleichsdiagramm der erhaltenen Drücke, erstens in einem üblichen Mörser, zweitens bei Verwendung der vorliegenden Abschussvorrichtung und drittens bei Verwendung derselben Vorrichtung mit einem längeren Abschussrohr.

Die Figuren 6 und 7 zeigen im Längsschnitt und in zwei charakteristischen Stellungen ein Mittel zum Abschiessen des Projektils entweder bei geschlossener Kammer oder bei zunächst geschlossener und dann offener Kammer.

Im Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 2 bis 4 wird ein relativ dünnwandiges Abschussrohr 12 aus Stahl verwendet, dessen Bodenteil 13 mit einer axial angeordneten Stange 14 versehen

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ist, welche das Schlagorgan darstellt. Das Projektil besteht in dem gezeigten Fall aus einem Kopf 15, dessen Verlängerung ein rohrförmiges, doppelwandiges Endstück 16, 17 bildet, wobei das Endstück mit einem Leitwerk 18 versehen ist. Im oberen Teil des rohrförmigen Endstücks ist ein Kolben 19 angeordnet, der hier kegelstumpfförmig ausgebildet ist und der mit Pulver bzw. mit einer Ladung 20 gefüllt ist, wobei der Bodenteil eine Zündladung 21 einschliesst. Die Innenwand 17 ist so ausgebildet, dass sie einen konischen Anschlag 22 ergibt, welcher dazu dient, den Kolben 19 in einer ersten Abschussphase aufzufangen und festzuhalten. Die koaxialen Wandteile 16, 17 werden von Luftkanälen 23 durchsetzt, welche zu Zusatzladungen 24 führen-.

Bei dieser Ausführungsform prallt die Zündkapsel 21 heftig auf das Schlagorgan 14 auf, wenn das Projektil im Abschussrohr 12 hinunter fällt. Die Ausdehnung der Gase, die sich daraus ergibt, erzeugt eine Bewegung des Projektils im Abschussrohr (Fig. 3). Der Kolben 19 verpresst sich im konischen Sitz 22. In dieser Stellung sind die Luftkanäle 23 frei, wodurch zu diesem Zeitpunkt die Zündung der Zusatzladungen 24 erfolgt, also während das Projektil in Bewegung ist. Das Projektil wird daher anschliessend gleichzeitig durch die Ausdehnung der Gase, die von beiden Ladungen 20 und 24 herrühren, beaufschlagt. Der im Abschussrohr 12 entstehende Druck ist deutlich niedriger als im üblichen Fall gemäss Fig. 1, so dass ein Abschussrohr von relativ geringer Wandstärke, dass heisst von minimalem Gewicht verwendet werden kann.

Der Vorteil dieser Anordnung ergibt sich eindeutig aus dem Vergleich der Kurven des Diagramms von Fig. 5, in dem sich die Kurve I auf den Abschuss eines Projektils mit der üblichen Vorrichtung.(Fig. 1) bezieht. Die Kurve II bezieht sich auf den Abschuss desselben .Projektils mit einem Abschussrohr gleicher Länge in einer Vorrichtung gemäss der Erfindung (Figuren 2, 3 und 4) und die Kurve III bezieht sich auf den Abschuss desselben Projektils mit Hilfe der erfindungsgemassen Vorrichtung,

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aber mit einem Abschussrohr grösserer Länge.

Die Ordinate b der Kurve II, die sich auf den Abschuss eines Projektils mit der erfindungsgemässen Vorrichtung bezieht, beträgt hier etwa 2/3 der entsprechenden Ordinate a_ der Druckkurve I, welche sich auf die bekannte Abschussvorrichtung bezieht. Es entsteht also eine Druckverminderung von etwa 1/3. Diese Druckverminderung bedeutet eine Verringerung der Längs- u. Querbeanspruchung des Abschussrohres. Dies erlaubt eine Verringerung der Wandstärke dieses Rohres. Da die Beschleunigung des Projektils in zwei zeitlich getrennten Phasen erfolgt, ist der Gradient der Rückstossenergie ebenfalls verkleinert, so dass es auch möglich wird,das Gewicht der Stützvorrichtung zu verkleinern, das heisst beispielsweise der Bodenplatte im Fall eines Mörsers.

Daraus ergibt sich bei gleicher Mündungsenergie eine beträchtliche Verringerung des Gewichts der Waffe.

Es ist ferner möglich den Mündungsdruck herabzusetzen, bei spielsweise indem man ein Rohr von grösserer Länge verwendet, wodurch die in der Kurve II dargestellte Entspannung bis auf den gewünschten Mündungsdruck, wie er beispielsweise in der Kurve III dargestellt ist, zurückgebracht wird. Daraus ergibt sich zwangsläufig eine Vergrösserung der Anfangsgeschwindigkeit, wobei zwei Sonderfälle betrachtet werden können. Der erste besteht in der Annahme, dass die Anfangsgeschwindigkeit grosser wird, als die unter der Schallgeschwindigkeit liegende Grenzgeschwindigkeit. In diesem Fall wäre die Pulverladung,aus der sich die Kurve II ergibt, zu verringern, wodurch diese Kurve bis zur vorbestimmten optimalen Geschwindigkeit herabgesenkt würde. Die Rechnung zeigt in diesem Fall, dass bei gleichem Mündungsdruck, gleicher Anfangsgeschwindigkeit und gleicher Ladung die Druckverminderung von 30 auf 60 % steigt, das heisst, dass der Maximaldruck im Innern des Rohres auf 40 % des im üblichen Fall erhaltenen Druckes herabgesetzt wird. Die Kurve III von Fig. 5 lässt erkennen, dass der als c_ bezeichnete

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Druck 40 % des mit ja_ bezeichneten Druckes beträgt. Wenn man andererseits beispielsweise ein Abschussrohr verwendet, dessen Länge um 17 % grosser ist, so erhält man den gleichen Druck und die gleiche Geschwindigkeit an der Mündung. Unter diesen Bedingungen kann die Wandstärke des Rohres weiter herabgesetzt werden, woraus sich eine weitere Verminderung des Gewichts der Waffe ergibt.

Im zweiten Fall nimmt man an, dass die Anfangsgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Grenzgeschwindigkeit der äusseren Ballistik bleibt und dies erlaubt eine Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung unter noch vorteilhafteren Bedingungen durch eine Vergrösserung der Rohrlänge. Es zeigt sich, dass beispielsweise bei einer Vergrösserung der Rohrlänge um 8 % . bei gleichem Mündungsdruck der Maximaldruck um 50 % herabgesetzt ist.

Die vorliegende Abschussvorrichtung stellt somit eine äusserst zweckmässige Kombination der beiden bekannten Abschussysteme, nämlich des Systems mit offener und des Systems mit geschlossener Kammer, dar.

Die vorliegende Abschussvorrichtung lässt sich ebenfalls sehr einfach so ausbilden, dass der Abschuss entweder bei geschlossener Kammer oder bei offener Kammer erfolgt. Wie die Figuren 6 und 7 zeigen, genügt es zu diesem Zweck, das rohrförmige Endstück 16, 17 auf der Höhe der Luftkanäle 23, das heisst auch der Zusatzladungen 24, mit einem Ring 25 zu umgeben, der öffnungen 26 aufweist, derart, dass mittels dieses Ringes die Luftkanäle 23 entweder geöffnet oder geschlossen werden können. Sind die Luftkanäle offen, so arbeitet die Abschussvorrichtung wie oben beschrieben. Ist dagegen der Ring 25 in der die Luftkanäle 23 verschliessenden Stellung, so wird das Projektil ausschliesslich durch die Verbrennung der Ladung 20 angetrieben.

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Claims

P ATENTANSP RÜCHE

Jl.J Abschussvorrichtung für Projektile, die mit einem rohrförmigen Endstück versehen sind, welches eine erste Ladung, eine Zündvorrichtung sowie zu einer zweiten, den entsprechenden Teil des rohrförmigen Endstücks umgebenden Ladung führende Luftkanäle aufweist, wobei die erste Ladung durch ein Abschussrohr gezündet wird, dessen Bodenteil ein Schlagorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Endstück zusätzlich Mittel aufweist, durch welche die Zündung der zweiten Ladung herbeigeführt wird, nachdem das Projektil bereits durch die erste Ladung in Bewegung versetzt wurde.
2. Abschussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Zündung der zweiten Ladung einen mit Schiesspulver gefüllten und mit einer Zündladung versehenen Kolben enthalten, welcher im oberen Teil des rohrförmigen Endstücks, das heisst in dem dem Projektilkörper am nächsten liegenden Teil, angeordnet ist, und dass das am Boden des Abschussrohrs festangeordnete Schlagorgan durch eine mit einer Spitze versehene Stange gebildet wird, deren Länge wenig grosser als die Entfernung der Zündkapsel vom freien Ende des rohrförmigen Endstücks ist.
3. Abschussvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Endstück des Projektils einen Anschlagteil zum Auffangen des Kolbens nach der Zündung der im Kolben angeordneten Ladung aufweist, wobei die Luftkanäle im rohrförmigen Endstück zwischen der Ruhestellung des Kolbens und dem Anschlagteil angeordnet sind.
4. Abschussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Endstück doppelwandig ausgebildet ist, wobei beide Wände koaxiale Luftkanäle aufweisen.

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5. Abschussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ dass der Anschlagteil eine durch kontinuierliche Verringerung des Innendurchmessers gebildete kegelstumpfförmlge Auffangfläche aufweist.
6. Abschussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Luftkanälen durchquerte Teil des rohrförmigen Endstücks des Projektils von einem mit öffnungen versehenen Ring umgeben ist, der durch Drehung ein öffnen oder Schliessen der Luftkanäle erlaubt.
7. Abschussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Endstück des Projektils und das Schlagorgan so dimensioniert sind, dass die zweite Ladung durch die erste gezündet wird, wenn das Projektil in Bewegung ist,jedoch bevor dieses· das Abschussrohr verlassen hat.

/ο .

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