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Flintenlaufgeschoß-Patron. mit drallstabilisiertem
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Geschoß, für jagdliche und polizeiliche Zwecke BESC!1REI BUNG Die
Erfindung bezieht sich auf eine Flintenlaufgeschoß-Patrone mit einem drallstabilisiertem
Geschoß, bestehend aus einer Patronenhülse mit Bodenkappe, Bodenpfropfen, Zündung,
Treibladung, Projektil, Treibspiegel und Abdeckpfropfen Allgemein funktionieren
die Flintenlaufgeschosse gemäß dem Stand der Technik nach dem Pfeilprinzip, das
heißt: sie haben einen in ihrer vorderen IIä.lfte angeordneten Schwerpunkt und bewegen
sich dementsprechend mit dem schwereren Teil voran längs ihrer Flugbahn ohne Rotation
um ihre längsachse. Dabei bildet die Zentralachse jeweils mit der Bewegungsricltung
einen Winkel. Die in diesem Winkel gegen die Zentralachse wirkenden Kräfte der anströmenden
Luft versuchen, die Brojektilspitzeb nach hinten zu kippen. Sie initiieren dadurch
ein senkrecht zur Zentralachse durch den Schwerpunkt verlaufendes Drehmoment, so
daß das Geschoß um die jeweilige Querachse pendelt bzw. sich überschlägt, es verhält
sich instabil, bewegt sich auf einer unkontrollierten Flugbahn und streut regelmaXig
stark um den Zielpunkt. Dieses unerwünschte Drehmoment um die Querachse läßt sich
bekanntlich dämpfen bzw. ausschalten zum Beispiel durch Drallstabilisierung, indem
man also das Projektil zu einer Rotationsbewegung um seine Zentralachse zwingt.
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Es sind Flintenlaufgeschoß-Konstruktionen bekannt, die vorsehen, durch
bestimmte Behelfe eine Rotationsbewegung zu erzeugen, mit dem Ziel einer ausreichenden
Stabilisierung. So ist zum Beispiel eine Konstruktion als beidseitig geöffneter
Hohlzylinder ausgebildet, wobei auf der Innenwandung mehrere Luftleitrippen schraubenartig
angeordnet sind. Es ist vorgesehen, daß die in den Hohlraum einströmende und auf
die Rippen treffende Luft ein für die Stabilisierung ausreichendes Drehmoment um
die
Zentral achse initiiert Es sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen die Luftleitrippen
auf der Peripherie oder aber, luftschraubenartig, am Ende des t>rojektils angeordnet
sind. Bei diesen Konstruktionen nach dem Stand der Technik wird jedoch nur ein schwaches
axiales Drehmoment erzeugt, so daß der erwünschte Stabilisierungseffekt ausbleibt.
Die Ursache hierfür ist das große Kaliber derartiger Geschosse und das sic daraus
unmittelbar ergebende große axiale Trägheitsmoment. Dieses zu überwinden und darüber
hinaus noch ein axiales Drehmoment zu erzeuger, welches groß genug ist, eine ausreichende
Stabilisierung herbeizuführen, reichen den genannten Konstruktionsbehelfe nicht
aus, weil die Breite der Luftleitrippen in relation zur Fluggeschwindikeit zu gering
ist. Bedingt durch Mündungsgeschwindigkei t und Forlnfaktor liegt die Fluggeschwindigkeit
der Flintenlaufgeschosse nach dem Stand der Technik regelmäßig im sonischen bzw.
subsonischen Bereich. Der entsprechend langsam anströmenden Luft bieten die relativ
schmaLen Leitrippen eine zu kleine Angriffsfläche. Mithin scheitert der Versuch
einer Drallstabilisierung an der zu geringen Größe der Luftangriffsfläche in Relation
zu dem axialen Massenträgheitsmoment.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese sich aus dem Stand der Technik
ergebenden Mängel durch eine entsprechend konstruierte Munition zu beseitigen. Diese
Aufgabe wird geLöst durch Unterkalibrierung und effektive Drallstabilisierung des
Projektils.
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Grundgedanke der erfindungsgemäßen Patrone ist die Erzeugung eines
ausreichend' großen Drehmomentes um die Zentralachse auf der Basis.
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relativ hoher Fluggeschwindigkeit eines gegebenen Projektils mit relativ
geringem axialen Trägheitsmoment bei einer bestimmten Größe von Luftangriffsfläche
und Anstellwinketl..
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In Konsequenz besteht das Projektil der erfindungsgemäßen Patrone
aus einem relativ langen, zylindrischen und unterkalibrierten Geschoßkern mit konischer
Spitze, der von einem Mantel aus Kunststoff, in Form eines einseitig geöffneten
Zylinders mit konischem eck, umhüllt ist. Der Durchmesser des Geschoßkerns ist gleich
1/2 und der Geschoßdurchmesser maximal gleich 3/5 Nominalkaliber. Die Lunge der
Geschoßspitze ist wenigstens gleich einem Kaliberradius und die Gesamtlänge des
Projektils wenigstens
gleich 4.5 Kaliberradien. Auf der Mantelperipherie
sind in gleichen Abständen von einander mehrere integrale Luftleitrippen schraubenartig
über die (o.esamt länge des Zylinders angeordnet. Dabei bildet die Projektion der
Rippen jeweils mit der Zentralachse einen spitzen Anstellwinkel "α" und ihre
Fläche jeweils mit der Axialschnittebene einen stumpfen Winkel fp . Die so Stärke
der Rippen nim.nt vom Mantel in Richtung auf die Außenkante kontinuiertich ab. Die
Rippenbreite ist wenigstens gleich der halben Differenz zwischen Geschoßkaliber
und Nominalkaliber.
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Der massive Geschoßkern besteht vorzugweise aus Blei oder einem harten
Metall, wie zum Beispiel Tombacr nährend der Mantel, vorzugsweise aus einem duktilen
Kunststoff, wie beispielsweise Polyäthylen gefertigt und im Ilochdruck-Spritzgußverfahren
auf den eschonkern aufgebracht ist.
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Diese Anordnung bringt eine Reihe beträchtlicher Vorteile: Die Geschoßführung
im Lauf erfolgt durch die Rippen. Diese verursachen einen äusserst geringen Reibungswiderstand,
zum einen weil sie aus einem duktilen Material bestehen, zum anderen weil sie wegen
des Radialwinkels "ß" und wegen ihrer Breite nicht senkrecht auf der Laufwandung
stehen, sondern an dieser angelehnt sind. Eine Vergrößerung des Reibungswiderstandes
durch Stauchung ist nicht örtlich, Das gilt auch für den Fall von Mündungsverengungen
durch Choke. nei den erfindungsgemäßen Geschoß beträcrt der I?adialwinkel vorzugsweise
163 bis 1700. Die unmittelbare sonsequenz als dem geringen eibungswiderstand ist
ein relativ flacher Verlauf der (rasdruckentwicklung. In gleicher Richtung wirkt
sich auch der in der erfindungsgemä.ßen Patrone zwischen Treibspiegel und Treibladung
vorgesehene Abdeckpfropfen aus. Er besteht aus einem elastischweichen Material,
vorzugsweise aus Polyäthylen-Schaum, das bei der Zündung der Treibladung restlos
zerfällt, so daß sich dementsprechend das Volumen des gaserfüllten Raumes vergrößert
und folglich die Gasspannung langsamer steigt Aufgrund des günstigen Gasdruckverlaufes
ist die Treibladung der erfindungsgemäßen Patrone so weit erhöht worden, daß im
Rahmen der maximal zulässigen Druckwerte die Mündungsgeschwindigkeit bis ganz erheblich
in den supersonischen Bereich gesteigert wird, Konstruktionsbedingt hat das erfindungsgemäße
Projektil eine extrem große Querschnittsbelastung, deren Wert bei gleicher lasse
beispielsweise viermal so hoch wie die eines iislintenlaufgeschosses nach dem
Stand
der Technik sein kann. Weil sich die (Querschnittbelastung umgekehntproportional
zum Geschwindigkeitsverlust verhält, ergibt sich fiir das erfindungsgemtiße Geschoß
ein entsprechend geringer Geschwindigkeits verlust und eine relativ gestreckte Flugbahn.
Auch auf Distanzen von beispielsweise 100 bis 150 Meter bewegt sich daher seine
Fluggeschindigkeit noch erheblich im supersonischen Bereich, wohingegen die Geschwindkigkeit
der Flintenlaufgeschosse nach dem Stand der Technik bereits bei erheblich geringeren
Entfernungen in den subsonischen Bereich gesunken ist.
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Mit der relativ rohen A!ündungsgeschwindigkeit und dem geringen Geschwindigkeitsverlust
sind für das erfindungsgemäße Geschoß unter anderem wesentliche Voraussetzungen
für seine Drallstai>ilisierung gegeben.
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Die Gesamt große der Luftangri ffsfläche des erfindungsgemäßen Geschosses
ist unter anderem eine punktion der Luftleitrippen-Breite, Länge und -Anzahl. Sieht
man die Werte von Länge und Breite als durch Geschonkaliber und -Länge vorgegeben
an, ist die Zahl der Rippen der variable Faktor. Um den Luftwiderstand möglichst
nierdrig zu halten, ist das erfindungsgemäße Geschoß vorzugsweise mit drei oder
vier Rippen - je nach Größe der Geschoßmasse - versehen. Auf der Basis der Werte
für Fluggeschwindigkeit und Luftangriffsfläche läßt sich die erforderliche Größe
des Anstellwinkels "α" der Luftleitrippen leicht ermitteln.
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Diese beträgt für das erfindungsgemäße Geschoß mit Metallkern vorzugs-8
bis 100..
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Die mit Fluggeschwindigkeit im Winkel auf die Leitrippen treffende
Luftströmung veranlaßt das Geschoß zu einer Rotationsbesegung um seine Zentralachse,
die schnell genug ist, Pendelbewegungen um durch den Schwerpunkt verlaufende Querachsen
zu dämpfen beziehungsweise vollständig auszuschalten und so das Geschoß zu stabilisieren.
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Größtmögliche Rotationssymtnetrie und axialzentrische Schwerpunktlage
verleihen dem erfindungsgemäßen Projektil eine große Eigenpräzision.
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Beide zusammen, große Eigenpräzision und Stabilität, ußern sich letztlich
in einer relativ sehr geringen Geschoßstreuung um den
Zielpunkt.
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Demnach hat das erfindungsgemäße Geschoß wegen seiner hohen Fluggeschwindigkeit
und seiner geringen Streuung im Vergleich zu den Flintenlaufgeschossen nach dem
Stand der Technik einen ganz entschieden größeren Aktionsradius.
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In der erfindungsgemäßen Patrone sind hinter dem Projektil ein zylindrischer
Treibspiegel und ein Abdeckpfropfen angeordnet. Der aus einem duktilen Material,
vorzugsweise aus mit Paraffin oder Graphit versetztem Polyäthylen, gefertigte Treibspiegel
ist geschoßseitig mit einer konischen Vertiefung versehen, in welche der eckkonus
des Geschosses exakt paßt. Geschoß und Treibspiegel sind mit einander trennbar verbunden
durch einen kurzen integralen Zapfen an Ende des lleckkonus', der in einer entsprechenden
Ausnehmung in der blitte der konischen Vertiefung im Treibspiegel steck. Ladungsseitig
hat der Treibspiegel einen relativ hohen napfartigen Rand, dessen Stärke zur Endkante
hin kontinuierlich abnimmt. Dieser Rand wird von den Verbrenntlngsgasen an die Wandung
von Patronenhülse beziehungsweise Lauf gepreßt , so daß der gaserfüllte ltaum nach
vorn hermetisch abgeschlossen ist. Der bereits erwähnte Abdeckpfropfen ist wenigstens
so breit wie das Nominalkaliber und wenigstens so hoch wie der Treibspiegel. Neben
der gasdruckdämpfenden Aufgabe erfüllt er den Zweck, ein Verrutschen der Treiladung
zu verhindern und deren gleichmäßiges Anbrennen sicherzustellen.
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Das Geschoßheck ist konisch ausgebildet. Dadurch wird das Entstehen
von Bodensog weitgehend verhindert und insofern die Fluggeschwindig keit nicht beeinträchtigt.
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In der Patronenhülse ist das erfindungsgemäße Geschoß so angeordnet,
daß seine Spitze aus dem ilülsenmund herausragt.. Es wird in Position gehalten entweder
durch leichtes Einfalten oder Einbördeln des üL-senmundes oder durch eine Ringnut
unterhalb des Hülsenmundes Die große Querschnittsbelastung verleiht dem Geschoß
eine enorme Durchschlagskraft, Die erfindflngsgemäße Flintenlaufgesehoß-Pvtrone
ist
demenssprecllend auch iiber Distanzen von mehr als l(;() Nletern äußerst tXffel
tiv.
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In folgenden sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Patrone zeichnerisch dargestellt und erläutert. Es zeigt: Fig/ 1 die Patrone mit
Bleikern im Axialschnitt, Fig.2 Projektil, Treibspiegel und Abdeckpfropfen in auseinandergezogener
perspektivischer Darstellung, Fig.3 den Axialschnitt eines Geschoßkerns aus Tombac,
Fig.4 den Axialschnitt eines Geschoßkerns für Jagdzwecke Fig. 5 den Axialschnitt
einer Hohlkörperausführung des erfindungsge mäßen Geschosses, Fig.6 die schematisierte
Darstellung des erfindungsgemäßen Geschosses,mit Anstellwinkel "z" zwischen Zentralachse
und der Projektion einer Luftleitrippe, Fig.7 die schematisierte Darstellung eines
Querschnittes durch eine Leitrippe, mit Radialwinkel "»" zwischen Axialschnittelene
und Leitrippen-Mittellinie.
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In den Figuren 1 und 2 sind die verschiedenen Komponenten und Konstruktionsdetails
der erfindungsgemäßen Patrone dargestellt: In der Patronenhülse (l) aus Kunststoff,
Pappe oder Metall und mit Bodenpfropfen (3) und Bodenkappe (2) sind eine Zündung
(5) und eine Treibladung (4). Der massive zylindrische Geschoßkern (7) hat eine
konische, abgerundete Spitze (8); an seinem vorderen oder hinteren Teil kann eine
breite radial verlaufende Ausnehmung (13 a) angeordnet sein, in die eine entsprechende
ringartige Verstärkung des Mantels (13 b) eingreift, um ein Herausschlüpfen des
Kerns aus derir mantel zu verhindern.. Der zylindrische Mantel aus Kunststoff (9)
geht ladungsseitig in ein integrales konisches iieck (10) über. Auf der Mantelperipherie
sind in gleichen Abständen von einder mehrere integrale Luftleitrippen (17) schraubenartig
angeordnet, deren Stärke zur Außenkante hin kontinuierlich abnimmt (ins) und deren
Vorderkante abgeschrägt ist Die Projektion (22) der Leitrippen bildet mit der Zentralachse
(21) einen Anstellwinkel "S' (20); gleichzeitig bildet die Mittellinie der Rippen
(25) mit der Axialschnittebene (23) jeweils einen Radialwinkel "P" (19), Das konische
lieck (10) des Geschosses ist in einer entsprechenden Ausnehmung (lot) in der Stirnseite
des aus Kunststoff bestehenden
Treibspiegels (12) angeordnet und
mit diesem dadurch trennbar verbunden, daß ein an der Spitze des Jieckkonus vorgesehener
integraler Zapfen (14) in einer entsprechenden Ausnehmung (15) in der Mitte der
konischen (;ffnung (11) des Treibspiegels steckt. Der gegen die Treibladung gerichtete
hohe Rand (35) des Treibspiegels verjüngt sich zur Hinterkante kontinuierlich (36),
Zwischen Treibladung (4) und Treibspiegel (12) ist ein zylindrischer Abdeclcpfropfen
(16) vorgesehen.
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In den Figuren 3 bis 5 sind einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Geschosses gezeigt. Fig. 3 stellt den als ausgesprochenen Durchschlagfslcörper verfre.sehenen
Geschoßlcern aus massivem Tombac dar, der eine etwas Iängere Spitze(37) aufweist.
Das Geschoß hat eine extreme Durchschlagsleistung zum Beispiel beim Beschuß von
Mauerwerk und Motorblöcken, Eine Modifikation ist die in Fig. 4 gezeigt Ausführung
eines ebenfalls massiven Geschoßkernes aus Tombac, dessen Spitze hat jedoch eine
konische mit Kunststoff oder Blei gefüllte Sackbohrung (31 & 39); hierdurch
wird das Aufspreizen des Geschoßkopfes beim Eindringen in das Ziel eingeleitet,
so daß sich der Kopfdurchmesser reichlich verdoppelt Bei jagdlicher Verwendung liefert
das Projektil stets einen Ausschuß, Speziell fiir das Verschießen flüssiger oder
pulverförmiger Stoffe ist das in Fig. 5 gezeigte Beispiel vorgesehen. Es besteht
aus einem aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyäthylen, gefertigten Tlohlkörper
(3) mit integraler Spitze (40) und mehreren auf der Zylinderperipherie schraubenartig
angeordneten integralen Luftleitrippen (17).
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Das konisch geformte iieck (2fi) ist'vorn mit einen zylindrischen
and (27) versehen, der in den Geschoßzylinder (3) gesteckt und mit diesem auf geeignete
Weise1 zum Beispiel durch Kleben oder Reibschweißen, fest verbunden ist, Die Spitze
des ileckkonus ist zunächst mit einer Einfüllöffnung (28) versehen, die nach dem
Einbringen des zu verschießenden Materiales in den Hohlraum (29) hermetisch verschlossen
wird.. Die Wandstärke des Hohlkörpers ist so bemessen, daß das Geschoß beim Auftreffen
zerplatzt und die Füllung freigibt, jedoch auf der anderen Seite der Druckbelastung
während der Beschleunigung im Lauf standhält. Da dieses erfindungsgemäße Geschoß
ein relativ geringes Gewicht (nasse) hat, reichen für seine Stabi.-lisierung
drei
Leitrippen und ein Anstellwinkel von 5 bis 70 aus.
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