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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Artilleriegeschoss großer Reichweite,
das auf seiner Flugbahn flügelstabilisiert
ist, und das so gestaltet ist, dass es aus einem gezogenen Geschützrohr abgefeuert
werden kann, und daher ein sogenanntes Rutschtreibband als Hauptkontaktfläche mit
dem Inneren des Rohres hat, und das Stabilisationsflügel hat,
die, nachdem es das Rohr verlassen hat, auffaltbar sind. Spezielle
Merkmale des in der vorliegenden Erfindung beanspruchten Geschosses
sind die Gestaltung der Stabilisationsflügel, die Art und Weise, wie
sie aufgefaltet werden und die Tatsache, dass sie im eingezogenen
Zustand im Inneren einer Treibstoffkammer oder eines Treibmotors
einer Bodenausströmeinheit,
die in dem Geschoss eingebaut ist, liegen.
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Ein
möglicher
Grund für
die Wahl eines flügelstabilisierten
Artilleriegeschosses anstatt eines strahlstabilisierten Geschosses
ist der Wunsch, es auf seinem Weg zum Ziel leitbar zu machen und
es ist sehr viel leichter, die Flugbahn eines flügelstabilisierten Geschosses
als eines strahlstabilisierten Geschosses zu korrigieren und dies
gilt ungeachtet dessen, ob die Korrektur der Flugbahn durch Impulsmotoren,
Leitflügel
oder irgendein anderes Verfahren zu erzielen ist.
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Eine
Anforderung für
das in der vorliegenden Erfindung beanspruchte Geschoss ist, dass
es möglich
sein soll, dieses mit einer langen Reichweite auszustatten. Ein
Verfahren, das zunehmend in den zurückliegenden Jahren verwendet
worden ist, um extrem lange Reichweiten selbst bei der alten Rohrabfeuerartillerie
zu erzielen, ist die Bodenausströmtechnik,
die dazu verwendet wird, die Turbulenz am rückwärtigen Ende und den Unterdruck,
der sich hinter den Geschossen bildet, wenn sie durch die Atmosphäre fliegen,
zu eliminieren, wobei beides einen Bremseffekt hat, der die Reichweite
verkürzt.
Die Bodenausströmtechnik
erfordert die Installierung einer Verbrennungskammer am rückwärtigen Abschnitt des
Geschosses, die mit einem langsam brennenden Treibmittel gefüllt ist,
das beim Verbren nen Gase erzeugt, die durch eine Öffnung an
der Rückseite
des Geschosses mit einer vorbestimmten Rate ausströmen, so
dass die bremsende Turbulenz und der Unterdruck hinter dem Geschoss
ausgeglichen werden.
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Wenn
jedoch ein Geschoss mit einer Bodenausströmeinheit sowie auch Stabilisierungsflügeln versehen
ist, tritt ein Problem bezüglich
der Anordnung der zuletzt genannten auf, da die Bodenausströmeinheit
an dem Ende des Geschosses mit wenigstens einem Gasauslass an der
Rückseite
des Geschosses angeordnet sein muss, während die Flügel ebenfalls
im rückwärtigen Abschnitt
des Geschosses so weit als möglich
vom Schwerpunkt des Geschosses entfernt, angeordnet sein müssen. Ein Extraproblem
ist es, dass um das Geschoss von einem gezogenen Rohr abfeuern zu
können,
die Flügel vollständig bis
innerhalb des kleinsten Durchmessers des Rohres einziehbar sein
müssen,
wobei sie im Inneren des Geschosses kein zu großes Volumen einnehmen sollen,
wodurch die Verwendung dieses Raums für die Last, welche die Existenz
des Geschosses rechtfertigt, verhindert würde.
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Die
vorliegende Erfindung bietet nun eine Lösung des Problems bei einziehbaren
Flügeln
an, die eine vorteilhafte Funktion im zurückgezogenen Zustand mit sich
bringt und die eine Anordnung der Flügel sehr nahe an der Rückseite
des Geschosses ermöglicht,
das heißt,
an genau der Position, wo sie angeordnet sein müssen.
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Wie
in der vorliegenden Erfindung beansprucht, sind die Flügel anfänglich radial
eingezogen oder in der Treibstoffkammer der Bodenausströmeinheit
oder des Motorabschnitts über
Schlitze oder Durchgangsöffnungen
in dessen Außenwand
aufgenommen. Im eingezogenen Zustand sind die Flügel somit von radialen Schutzwänden umschlossen,
die selbst nachdem die Flügel
ausgefahren sind, an Ort und Stelle bleiben. Natürlich nehmen die Schutzwände und
die von den Flügeln
eingenommenen Räume einen
kleinen Teil des Gesamtvolumens der Treibstoffkammer ein, aber gleichzeitig
wird gewissermaßen
eine Unterteilung der Treibstoffkammer in eine Anzahl von Sektoren
erhalten, die voneinander durch die Schutzwände der Flügelabteile getrennt sind, wobei
diese Sektoren über
einen zentralen axialen Raum um die Längsachse der Treibstoffkammer
miteinander in Verbindung stehen, der zu der vorstehend genannten
Gasausströmöffnung führt. Die
vorliegende Erfindung erlaubt nämlich
nicht, dass die Flügel
und die sie im zurückgezogenen
Zustand umgebenden Schutzwände
sich entlang des gesamten Weges der zentralen Achse der Treibstoffkammer
erstrecken, stattdessen enden sie direkt vor diesem Punkt.
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Diese
Anordnung, wie in der vorliegenden Erfindung beansprucht, schafft
mehrere Vorteile. Zunächst
sind die Flügel
optimal angeordnet, das heißt, am äußersten
Ende des Geschosses, und zweitens beeinträchtigt die Anordnung der Flügel im eingezogenen
Zustand die aktive Last des Geschosses nicht negativ, und drittens
führt die
Anordnung der Flügel nur
zu einer leichten Verlängerung
der Treibstoffkammer der Bodenausströmeinheit, um das gleiche Volumen
zu erzielen, das zuvor für
eine aktive Treibstofflast zur Verfügung stand, und schließlich wird
durch das Unterteilen der Treibstoffkammer in Sektoren ein "freier" Zugang zu einer
effizienten Teilung und Aufnahme der Bodenausströmtreibladung erzielt. Der letztgenannte
Aspekt hat sich letztlich selbst als wichtig gezeigt, da es vorher
große
Probleme bei der Herstellung einer für langsam brennende Treibstoffelemente
geeigneten Bodenausströmeinheit
mit ausreichender Größe und Festigkeit
gab, um den beim Abfeuern entstehenden Beschleunigungen zu widerstehen,
und gleichzeitig diese so lange zusammenzuhalten, bis sie aktiv
verbrannt sind. Daraus folgend war es vorher notwendig, sich spezielle
Treibstoffstützen
im Inneren der Verbrennungskammer der Bodenausströmeinheit
auszudenken. Ein Beispiel eines derartigen Treibstoffhalters in
Form einer Haltekuppel, die anfänglich
im Inneren um die Auslassdüse
einer Bodenausströmeinheit
angeordnet ist, ist in unserer
schwedischen
Patentschrift Nr. 461477 beschrieben.
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Um
die Flügel
mit einer größeren Länge auszustatten,
als dies unmittelbar durch den Durchmesser des Geschosses möglich ist,
können
die Flügel mit
einer Teleskopfunktion ausgerüstet
sein, das heißt,
jeder Flügel
ist in Form von zwei oder mehr anfänglich – vor dem Auffalten – ineinander
geschobenen Teilen gebildet. Um diese Flügelelemente aufzuspreizen,
können
sowohl von ihren Abteilen zwischen den Schutzwänden im Inneren der Treibstoffkammer
als auch zwischen ihnen Teile des Gasdruckes, der das Geschoss aus
dem Rohr treibt, auf eine Weise genutzt werden, die unten genauer
beschrieben wird. Dieser Gasdruck kann demzufolge in einem größeren oder
geringeren Ausmaß auch
durch den Gasdruck ergänzt
werden, der im Inneren der Treibstoffkammer der Bodenausströmeinheit erzeugt
wird, wenn der Treibstoff in dieser gezündet wird. Der zur Verfügung stehende
Gasdruck wird somit dazu verwendet, die Flügel durch ihre jeweiligen Schlitze
in der Seitenwand des Geschosses herauszudrücken und aus ihrem teleskopartig
eingezogenen Zustand aufzuspreizen. Um eine erwünschte Dichtung bereitzustellen,
wenn die Flügel
ihre vollständig
ausgebreitete Position erreicht haben, sollten ihre Innenkanten vorzugsweise
so gestaltet sein, dass sie leicht nach innen in Richtung auf das
Innere der Treibstoffkammer erweitert sind, sodass sie sobald sie
ihre vollständig
ausgebreitete Position erreicht haben, in ihren jeweiligen Schlitzen
in der Außenwand
der Treibstoffkammer fest verkeilt werden oder an am Ende jedes
erstes Flügelelements
verkeilt/versperrt werden.
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Um
die Verlängerung
der Teleskopflügelelemente
zu erzeugen, können
alternativ verschiedene vollständig
mechanische Vorrichtungen, wie beispielsweise verschiedene Arten
von Federn verwendet werden. Selbst Kombinationen aus mechanischen
und gasdruckgesteuerten Systemen sind innerhalb des grundsätzlichen
Konzeptes der vorliegenden Erfindung vollständig denkbar.
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Wie
vorstehend angegeben, können
Teile des Gasdruckes vom Abfeuern des Geschosses dazu verwendet
werden, die Flügel
auszufahren. Der Zugang zu diesem Treibstoffgasdruck wird ermöglicht,
indem dieser in die Bodenausströmeinheit
eintreten kann, das heißt,
den hindernisfreien zentralen Kanal der Treibstoffkammer. Wenn das
Geschoss das Rohr, aus welchem es abgefeuert ist, verlässt, herrscht
auch im Inneren der Treibstoffkammer ein Druck der Bodenausströmeinheit,
der äquivalent dem
Druck im Rohr ist. Wenn das Geschoss das Rohr verlässt, fällt der
Druck außerhalb
des Geschosses schnell auf den normalen atmosphärischen Druck ab, während der
Druck im Inneren der Treibstoffkammer sehr viel langsamer abfällt, da
die einzige Öffnung
von Bedeutung (zur Erzielung eines Druckgleichgewichtes) der Gasauslass
der Bodenausströmeinheit
ist. Somit wird zwischen der Zeit, zu welcher das Geschoss das Rohr
verlässt,
und bevor der Druck im Inneren der Bodenausströmeinheit Zeit hat, ein Gleichgewicht
zu erreichen (mit dem atmosphärischen
Druck der Umgebung), der zur Verfügung stehende Überdruck
dazu verwendet, die Flügel
auszufahren.
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Eine
spezielle Variante der vorliegenden Erfindung verwendet ein entfernbares
Schutzgehäuse, welches
die Flügel
im eingezogenen Zustand so lange schützt und zurückhält, bis das Geschoss das Rohr
nach dem Abfeuern verlassen hat. Ein elementarer Weg zum mechanischen
Entfernen dieses Schutzgehäuses
umfasst ebenfalls die Verwendung des Gasdrucks in dem Rohr während des
Abfeuerns und dessen freien Zugang zum Inneren des Gehäuses. Wenn
das Geschoss die Mündung
erreicht, existiert auch im Inneren der Schutzabdeckung ein Druck gleich
dem Druck in dem Rohr, aber sobald das Geschoss aus der Mündung austritt,
fällt der
Druck außerhalb
der Abdeckung schnell auf den umgebenden atmosphärischen Druck, während der
Druck im Inneren der Schutzabdeckung langsamer abfällt, was
zu einem inneren Überdruck
führt,
der zum Abwurf der Schutzabdeckung gegen den einzigen, kleineren
Widerstand, der von dem atmosphärischen
Druck ausgeübt
wird, bewirkt. Wie bereits beschrieben, kann der gleiche interne Überdruck
auch zum Ausfahren der Flügel
verwendet werden.
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Radial
ausfahrbare Flügel
haben selbstverständlich
auch früher
existiert, sind aber soweit bekannt ist, niemals direkt in die Treibstoffkammer
einer Bodenausströmeinheit
auf die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Art und Weise
eingezogen worden, bei der die Flügel im eingezogenen Zustand auch
durch radiale Stützführungswände geschützt werden,
die die Doppelfunktion haben, dass sie als aktive Treibstoffhalter
dienen.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch die folgenden Patentansprüche definiert
und wird nun im Einzelnen anhand der Illustrationen, die in den
anhängenden 1-5 gezeigt
sind, beschrieben.
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In
den anhängenden
Figuren zeigt:
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1 ein
Geschoss im Schnitt, das mit den charakteristischen Flügel ausgerüstet ist,
während
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2 die
Bodenausströmeinheit
des Geschosses im Zustand vor dem Abfeuern in einem größeren Maßstab im
Längsschnitt
zeigt, und
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3 entlang
der Ebene III-III in 2 zeigt, während
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4 und 5 die
gleiche Darstellung wie in 3 während unterschiedlicher
Phasen der Flügelausbreitung
zeigen.
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Das
in der 1 gezeigte Geschoss hat einen vorderen Abschnitt 2,
der eine Sprengkapsel, eine Armierung und Sicherheitsfunktionen,
Steuerfunktionen und Ladung enthält.
Diese Teile sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung und werden
daher nicht weiter kommentiert. In dem rückwärtigen Abschnitt des Geschosses 1 ist
eine Bodenausströmeinheit
mit der allgemeinen Bezeichnung 3. Unmittelbar vor der
Bodenausströmeinheit 3 ist
eine Nut in dem Geschosskörper,
in welcher das rutschende Kunststofftreibband 8 montiert
ist. Die Bodenausströmeinheit 3 enthält eine
Treibstoffkammer 4 und einen zentral gelegenen Gasauslass 5.
Das Geschoss 1 ist auch mit einer Anzahl von ausfahrbaren
Flügeln 9-14 ausgerüstet, die
in den 1 und 5 in ausgefahrenem Zustand und
in den 2, 2 und 4 in eingezogenem
Zustand gezeigt sind. Jeder der Flügel besteht aus einem inneren
primären
Flügel 6,
der in den Geschosskörper
oder genauer gesagt in die Bodenausströmeinheit 3 eingezogen
wird, und einem sekundären
Teleskopflügel 7,
der teleskopartig in den Primärflügel eingezogen
wird. Jeder der Primärflügel 6 ist
jeweils zwischen stützenden
Schutzwänden 16 und 17 (siehe 3),
die an jeder Seite jedes Primärflügels angeordnet
sind, radial geführt
und radial verschiebbar, und da die Innenlängskanten 15 der Primärflügel 6 auch
mit dem Inneren der Treibstoffkammer 4 einen freien Kontakt
haben, werden sie, sobald die Primärflügel das Rohr verlassen, nach
außen
gepresst, um sich durch ihre entsprechenden Schlitze 28 in
der Wand des Geschosskörpers
auf die vorstehend beschriebene Weise durch den verbliebenen Druck
aus der Rohrphase spreizen, gegebenenfalls unterstützt durch
den Druck von der neu gezündeten Bodenausströmtreibladung.
Auf eine entsprechende Weise sind die Sekundärflügel 7 verschiebbar
in den Primärflügeln 6 gelagert
und sind ebenfalls von dem Treibgasdruck in der Treibstoffkammer 4 für das Ausbreiten
abhängig.
Bis das Geschoss 1 das Rohr des Geschützes, aus welchem es abgefeuert
worden ist, bis zu einem gewissen Grad verlassen hat, sind die Bodenausströmeinheit
und die eingezogenen Flügel durch
ein Schutzgehäuse 26 abgedeckt.
Wie in der 2 dargestellt, deckt das Schutzgehäuse 26 anfänglich den
rückwärtigen Abschnitt
des Geschützes ab
und hält
dadurch die Flügel
in dem eingezogenen Zustand. Dieser Zustand ist in der 2 gezeigt.
Um dem Gasdruck, welcher das Geschoss während des tatsächlichen
Abfeuerns treibt, freien Zugang zum Inneren des Schutzgehäuses 26 über eine
separate Öffnung 27 in
diesem Gehäuse
zu gewähren,
wird im Inneren des Schutzgehäuses 26 ein
hoher Überdruck
erzeugt, aber wenn das Geschoss die Mündung des abfeuernden Geschützes verlässt, fällt der Druck
außerhalb
des Schutzgehäuses 26 extrem schnell
ab, während
der Druck im Inneren des Schutzgehäuses nicht gleich schnell abfallen
kann. Als Ergebnis wird der Überdruck
im Inneren des Schutzgehäuses 26 so
groß,
dass er das Gehäuse nach
rückwärts von
der Außenseite
der Bodenausströmeinheit 3 ausstößt, wie
dies in den 4 und 5 dargestellt
ist.
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Gleichzeitig
mit oder unmittelbar nach dem Ausstoßen des Schutzgehäuses 26 wird
die Treibstoffladung der Bodenausströmeinheit 3 gezündet und
der von der Rohrphase verbliebene Druck wird gleichzeitig dazu verwendet,
die Primär-
und Sekundärflügel 6 und 7 nach
außen
auszufahren. Wenn die Primärflügel 6 ihre
jeweilige, am weitesten außen
liegende Position erreichen, dichten ihre jeweiligen Innenlängskanten 15 die
Schlitze in der Wand der Bodenausströmeinheit, durch welche die
Primärflügel sich
aufspreizen, ab, wobei der Gasdruck auch die Sekundärflügel 7 in
eine entsprechend abgedichtete und versperrte Außenposition ausfährt.
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Wie
primär
in der 3 dargestellt, sind die Primärflügel 6 in dem eingezogenen
Zustand an beiden Seiten durch die vorstehend genannten stützenden
Schutzwände 16 und 17 umschlossen,
die eine einstückige
temperaturbeständige
Versteifung der Treibstoffkammer 4 der Bodenausströmeinheit
bilden, sodass das Paar stützender
Schutzwände
von jeweils zwei benachbarten Flügeln
die Treibstoffkammer 4 in eine Anzahl von Sektoren oder
Segmenten unterteilt, die in den Figuren mit 18-23 bezeichnet sind,
wobei ein jeder solcher Sektor anfänglich eine bestimmte Menge
Treibstoff oder einen Treibstoffkörper 25 enthält. Durch
die Bodenausströmeinheit 3 erstreckt
sich ein zentraler Treibstoffgas- und Zündkanal 24, der alle
Sektoren 18-23 der Treibstoffkammer 4 verbindet,
da jeder Sektor zu diesem Kanal hin frei liegt.
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Da
alle Treibstoffsektoren 18-23 in ihrer Größe auf diese
Weise begrenzt und mit guter seitlicher Stütze durch die Schutzwände 16-17 der
benachbarten Flügel 9-14 versehen
sind, ist es möglich,
ein mögliches
Risiko einer Beschädigung
an der Treibstoffladung der Bodenausströmeinheit während des Abfeuerns zu eliminieren,
d.h., bevor diese in Betrieb gelangt, wobei diese Unterteilung in
Sektoren für
die Treibstoffkörper
auch gute Festigkeitseigenschaften bis zum Abbrand ermöglichen.