CH545956A - Geschoss und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Geschoss mit einem metallischen Geschosskörper mit einem sich verjüngenden Vorderabschnitt.



  Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen dieses Geschosses.



   Moderne Panzerwagen und Schiffe weisen eine Panzerung auf, die das Eindringen von aus grosskalibrigen Kanonen abgefeuerten Hartmetallgeschossen verhindern. Die für diese Kanonen vorgesehene Munition wird nun so gestaltet, dass sie auch diese verbesserte Panzerung durchdringt. Die Rüstungstechniker versuchen nun ständig. sowohl die Panzerung als auch die Durchschlagseigenschaften der Geschosse zu verbessern.



   Kürzlich hat man Bestrebungen auf metallische Geschosse mit hoher Dichte gerichtet, die mit sehr hohen Anfangsgeschwindigkeiten abgefeuert werden und damit eine hohe Durchschlagskraft erreichen.



   Zum Erzielen dieser hohen Anfangsgeschwindigkeit verwendet man Treibspiegel, die einem unterkalibrigen Hartmetallgeschoss eine Beschleunigung und Geschwindigkeit erteilen, die das übliche Mass übersteigt. Das durch die explodierende Ladung und die expandierenden Gase entstehende Antriebsmoment wird über den Treibspiegel auf das massive Geschoss übertragen und der Treibspiegel löst sich kurz nach dem Austritt des Geschosses aus dem Lauf auf. Der Treibspie   l    besteht aus einem Material mit niedrigem Gewicht und erfordert nur wenig Antriebskraft, um aus dem Lauf herausgetrieben zu werden. Der grösste Anteil der sich aus der explodierenden Ladung ergebenden Antriebskraft beschleunigt daher das schwere Geschoss. Umso leichter es ist, umso höher ist die Mündungsgeschwindigkeit. und dies ist der Grund für das niedrige Gewicht des Treibspiegels.



   Die wünschenswerten Eigenschaften bestimmter Kunststoffe machen sie geeignet zur Verwendung als Material für diese Treibspiegel. Sie lassen sich leicht verformen, haben ein niedriges Gewicht und sind pro Stück relativ preiswert.



   Zu den Geschossen gehört noch eine Haube mit einem Nasenabschnitt. der bei den bei der Rotation auftretenden Zentrifugalkräften bricht. Zentrifugalkräfte wirken auf das
Geschoss ein, da der Lauf der Kanone gezogen ist und ein Führungsband diese Drehbewegung aufnimmt, während die Pulverladung das Geschoss vom Verschluss bis zur Mündung vortreibt.



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geschoss so auszubilden, dass es eine noch höhere Durchschlagskraft erhält. Gemäss der Erfindung ist hierzu vorgese   hen,    dass ein aus einer Fluorkohlenwasserstoffverbindung bestehender Überzug zum Erhöhen der Durchschlagseigenschaften des Geschosskörpers auf diesen aufgebracht ist, und dass eine Haube den Geschosskörper einschliesst, die einen Vorderabschnitt mit einem Führungsband aufweist, wobei der Vorderabschnitt aus einem bei Drehung zerfallenden Werkstoff besteht. Dieser Überzug, der einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat. erhöht die Durchschlagskraft und Eindringtiefe des Geschosskörpers. Der Geschosskörper wird beim Eindringen in und beim Durchdringen des Zielkörpers geschmiert und die Reibung wird herabgesetzt.



   Der Geschosskörper besteht vorzugsweise aus einem Hartmetall, z.B. Stahl oder einer Stahllegierung, oder aus einem Metall hoher Dichte, wie Wolfram oder Wolframkarbid.



   Der auf den Geschosskörper aufgetragene Überzug ist zweckmässig Polytetrafluoräthylen.



   Das Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen
Geschosses ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug auf den Geschosskörper aufgesintert oder aufgeschmolzen wird.



   Zweckmässig wird die Oberfläche des Geschosskörpers zur Vorbereitung des Überziehens sandgestrahlt. Insbesondere empfiehlt es sich, dass die Oberfläche des Geschosskörpers mit einem Lösungsmittel für Fett und Öl gereinigt wird.



   Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung noch weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Geschosses mit einer an ihm befestigten Haube und mit der die Treibladung enthaltenden Hülse,
Fig. 2 ein Schnitt durch das Geschoss entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform mit einer anderen Form des Geschosses und der Haube, und
Fig. 5 eine Stirnansicht in Blickrichtung der Pfeile 5-5 in Fig. 4.



   Fig. 1 zeigt die Hülse 10 und das Geschoss 12 im miteinander verbundenen Zustand. Das Geschoss ist mehrteilig und setzt sich aus der sich auflösenden Haube 13 und dem von dieser eingeschlossenen Geschosskörper 14 zusammen. Der in einer Vergrösserung in Fig. 2 gezeigte Schnitt zeigt die Struktur des Geschosses deutlich.



   Der Geschosskörper 14 weist einen Überzug 16 aus einer Fluorkohlenwasserstoffverbindung, vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen, auf. Damit werden die Durchschlagseigenschaften beim Auftreffen am Zielkörper erhöht. Der Geschosskörper 14 selbst besteht aus einem relativ dichten, harten Metall, das heisst Stahl oder einer Stahllegierung, aus Wolfram oder einem Wolframkarbid.



   Die Haube 13 enthält einen windschlüpfigen, kegelstumpfförmigen Vorderabschnitt 18, der über einen einwärts ragenden Flansch 22 mit dem zylindrischen Hauptabschnitt 20 verbunden ist. Der Flansch 22 greift in eine im Hauptabschnitt 20 vorgesehene Nute 24. Der Vorderabschnitt 18 besteht vorzugsweise aus einem relativ spröden Kunststoffmaterial, das sich bei Rotation auflöst und unter der Einwirkung von Scherkräften leicht bricht. Der zylindrische Hauptabschnitt 20 besteht aus Metall oder einem Kunststoff. Wegen des niedrigeren Gewichtes und der niedrigeren Kosten wird Kunststoff bevorzugt.



   Ein Kunststoff- oder Metallstopfen 26 ist in das hintere Ende des Hauptabschnittes 20 eingedreht und hält damit den   Geschosskbrper    14 an seinem Ort. Das Gewinde des Stopfens 26 ist linksgängig. Beim Durchtritt des Geschosses 12 durch das Rohr wird es durch die in diesem vorgesehenen Züge in Uhrzeigerrichtung gedreht. Falls der Stopfen 26 rechtsgängig in dem Hauptabschnitt 20 eingeschraubt sein sollte, würde er sich bei der durch die Züge bewirkten Drehung lösen. Der Stopfen erhält deshalb ein linksgängiges Gewinde und durch die beim Durchtritt durch das Rohr bewirkte Drehung wird er fest gegen den Geschosskörper gedrückt.

 

   Ein Metallring 30 aus Martensit-Stahl oder irgendeinem harten Metall sitzt am Vorderende des Hauptabschnittes 20.



  Der Metallring 30 wirkt nicht als Führungsband. Der Umstand, dass er aus hartem Metall besteht, ist damit nicht kritisch, da er die Züge nicht beeinflusst und nicht abnutzt. Er gleitet einfach in dem Rohr und dient als Verstärkungsring für den Hauptabschnitt, um dessen vorzeitige Auflösung zu vermeiden.



   Ein aus Kunststoff bestehender Flansch 32 hält den Ring 30 an seinem Platz auf dem Hauptabschnitt 20. Bei der Bewegung des Geschosses durch das Rohr wird es daher durch den Ring 30 zentriert und der Flansch 32 hält diesen an seiner Stelle vor dem Hauptabschnitt.



   In der Nähe des hinteren Endes des Hauptabschnittes 20 befindet sich eine sich nach aussen erweiternde oder ogivale Schulter 34, die in eine grössere Zylinderfläche 35 übergeht,  die einen weichen, metallischen Ring 36 trägt. Der Ring 36 wirkt als Führungsband und drückt sich unter Rotation des Geschosses 12 in die Züge ein. Zur Herabminderung der Abnutzung der Züge wird weiches Metall für das Führungsband bevorzugt.



   Auf der Zylinderfläche 35 sitzt auch noch ein aus Kunststoff bestehender Ring 38, der durch den Hals 40 der Hülse 10 aufgeklemmt wird. Der Kunststoff-Ring 38 erleichtert ein schnelles Lösen des Geschosses aus dem Hals 40 nach dem Zünden der Treibladung.



   Der vordere, sich verjüngende ogivale Abschnitt 42 des Geschosses sitzt mit enger Passung in der kegelförmig gestalteten Höhlung 44 im Vorderabschnitt 18 der Haube. Am rückwärtigen Ende des Geschosses befindet sich ein Messingring 46, der das Geschoss und den Stopfen 26 auf Abstand hält.



  Der Messingring 46 ist zwischen der Vorderseite des Stopfens 26 und einer nach innen ragenden Schulter 48 am Hauptabschnitt der Haube eingeklemmt. Diese Konstruktion begrenzt die Vorbewegung des Geschosses und verhindert ein zu starkes Anspannen des Stopfens 26, wodurch der Vorderabschnitt 18 der Haube vom Hauptabschnitt 20 abgedrückt werden könnte.



   Vier Öffnungen 50 fangen die Luftströmung ein und verzögern den Hauptabschnitt 20, nachdem das Geschoss den Lauf verlassen und nachdem sich der Vorderabschnitt 18 der Haube aufgelöst hat. Der Hauptabschnitt verlangsamt seine Bewegung, während der Geschosskörper 14 seine Geschwindigkeit im wesentlichen beibehält. Der Geschosskörper kann dann durch die Luft durchtreten, ohne dass er dabei durch die hinter ihm zurückbleibende grosse Haube gehindert wird.



   Fig. 4 zeigt eine anders gestaltete Ausführungsform eines mit einer Fluorkohlenwasserstoffverbindung überzogenen Geschosskörpers 52, der eine stärker ausgeprägte Verjüngung an seiner Spitze und an seinem rückwärtigen Ende ein  Schiffsheck  aufweist. Bei dieser Ausführungsform tritt der Vorderabschnitt 54 des Geschosskörpers 52 durch den vorderen Abschnitt 56 der Haube durch.



   Ein sich radial nach innen erstreckender Flansch bildet den vorderen Abschnitt 56 der Haube und sein Innenrand ist an die Form der Aussenfläche des Geschosskörpers 52 angepasst.



   Zusätzlich sind drei radial nach aussen verlaufende Schlitze 58 vorgesehen, die sich von der vorne liegenden Öffnung durch die Schulter hindurch bis zu der radial aussenliegenden Oberfläche der Haube erstrecken (siehe Fig. 5). Ein Ring 60 liegt auf dem Abschnitt 56 auf und verleiht diesem Stabilität beim Einführen des Geschosses. Ebenso verhindert er einen Bruch der zwischen den Schlitzen 58 befindlichen Materialteile 61.



   Beim Durchlauf des Geschosses durch das Rohr wird der Ring
60 jedoch in gewissem Mass durch die Züge eingeschnitten und dabei geschwächt. Beim Austritt des Geschosses aus der Rohrmündung werden die Materialteile 61 durch die Zentrifu   galkräfte    radial nach aussen geschleudert. Damit wird der vordere Abschnitt 54 des Geschosses freigelegt. Unmittelbar hinter dem vorderen Abschnitt 56 der Haube ist eine Nute 62 eingeschnitten. Dadurch wird die Haube an dieser Stelle geschwächt, so dass deren vorderer Abschnitt ohne weiteres wegbricht und der Geschosskörper seinen Weg ungehindert und allein nehmen kann.



   Eine aus einem elastomeren Material bestehende Gasdich tung 64 ist am hinteren Ende der Haube angeordnet.



   Ein aus einem weichen Metall oder Kunststoff bestehender Ring 66 ist auf den Hauptabschnitt 68 aufgeschraubt und übernimmt die Funktionen des Führungsbandes. Ein üblicher Stopfen 70 ist in das hintere Ende des Hauptabschnittes 68 eingeschraubt und hält den Geschosskörper beim Laden und
Zünden an seinem Platze.



   Vor dem Zusammenbau wird der Geschosskörper auf das Überziehen mit einem Fluorkohlenwasserstoff vorbereitet.



  Hierzu wird er gereinigt, z.B. durch Behandlung mit einem Lösungsmittel für Öl oder Fett, und anschliessendes Trocknen oder durch Beblasen mit einem Sandstrahlgebläse. Der aus einem Fluorkohlenwasserstoff bestehende Überzug wird durch Eintauchen auf das Geschoss aufgebracht oder dadurch, dass dieses mit einer wässrigen oder gelösten Dispersion dieses Polymers übersprüht wird. Das Eintauchen wird als das schnellere Verfahren bevorzugt. Das Übersprühen erfordert nämlich zum Erreichen der notwendigen Stärke des Überzuges ein zwei- oder mehrmaliges Überziehen.



   Nach dem Trocknen der polymeren Dispersion wird der Geschosskörper bei Temperaturen von etwa 320 bis   425C    zum Sintern in einen Ofen eingesetzt. Dies führt zu einer starken Bindung zwischen dem Fluorkohlenwasserstoff und der metallischen Oberfläche des Geschosskörpers. Dies bewirkt, dass Geschosskörper und Überzug beim Eindringen in den Zielkörper zusammengehalten und der Geschosskörper geschmiert wird.



   Einer der Gründe für die erhöhte Durchschlagskraft des Geschosses liegt in den verhältnismässig höheren Schmelzpunkten des Polytetrafluoräthylens im Vergleich zu den sonst für Geschosskörper genommenen Überzugsmaterialien, wie z.B. Lötmittel.

 

   Nach ausreichender Abkühlung des Geschosskörpers wird er mit der Haube zusammengesetzt und durch Anziehen des Verschlusstopfens verriegelt.



   Zusätzlich zu ihren anderen Funktionen schützt die Haube den Fluorkohlenwasserstoff-Überzug vor einem Abrieb durch die Züge. Das heisst, dass der Überzug seine Aufgabe, den Weg des Geschosskörpers bei dessen Durchtritt durch den Zielkörper zu schmieren, besser erfüllen kann.



   Die besonderen in den Fig. 2 und 4 gezeigten Formen der sich selbst auflösenden Haube sind nicht kritisch. Zur Erläuterung sei noch genannt, dass die in Fig. 2 gezeigte Haube bei einer 25 mm-Kanone und die in Fig. 4 gezeigte Haube mit einer 105 mm-Kanone verwendet wird. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Geschoss mit einem metallischen Geschosskörper mit einem sich verjüngenden Vorderabschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einer Fluorkohlenwasserstoffverbindung bestehender Überzug (16) zum Erhöhen der Durchschlagseigenschaften des Geschosskörpers (14) auf diesen aufgebracht ist, und dass eine Haube (13) den Geschosskörper (14) einschliesst, die einen Vorderabschnitt (18) mit einem Führungsband (30) aufweist, wobei der Vorderabschnitt (18) aus einem bei Drehung zerfallenden Werkstoff besteht.

   II. Verfahren zum Herstellen des Geschosses nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug auf den Geschosskörper aufgesintert oder aufgeschmolzen wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Geschoss nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (16) Polytetrafluoräthylen ist.

   2. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Geschosskörpers zur Vorbereitung des Überziehens sandgestrahlt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Geschosskörpers mit einem Lösungsmittel für Fett und Öl gereinigt wird.