DE102005039901B4

DE102005039901B4 - Geschoss, insbesondere für Mittelkalibermunition

Info

Publication number: DE102005039901B4
Application number: DE200510039901
Authority: DE
Inventors: Jakob Burri
Original assignee: RWM Schweiz AG
Current assignee: RWM Schweiz AG
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: DE102005039901A1; WO2007022838A1

Abstract

Geschoss mit einem Außen- und/oder Zentralpenetrator (26, 24), wobei der Außenpenetrator (26) als auch der Zentralpenetrator (26) durch Subprojektile (27, 28, 29), zumindest aber der Zentralpenetrator (26) durch Pillen (25, 25.1–25.4) oder einen Gesamtkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Subprojektil (27, 28, 29) oder wenigstens eine Pille (25) bzw. der Gesamtkörper des Zentralpenetrators (26) aus einer Kombination von Hartmetall (12) und duktilem Schwermetall (11) bestehen, wobei wenigstens ein duktiles Schwermetall (11) im Hartmetall (12) eingebettet ist, derart, dass das wenigstens eine duktile Schwermetall (11) in eine Aussparung das Hartmetalls (12) eingesetzt ist, wobei das Hartmetall (12) durch Sintern auf die eingelagerten Schwermetalle einschrumpft.

Description

Bekannte Munitionstypen haben gegen moderne Panzerungssysteme häufig kein durchschlagende Wirkung mehr, so dass ein Munitionstyp gefordert wird, der in der Lage ist, nach dem Durchschlagen des Zielobjekts eine große Splitterwirkung zu erzielen.
Aus der DE 28 48 019 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines panzerbrechenden Geschosses mit einem Geschosskörper bekannt, der aus einer Schwermetall-Sinter-Legierung besteht. Weiterhin wird ausgeführt, dass panzerbrechende Geschosse aus Hartmetall eine gute Durchschlagsleistung bei Einfachzielen (eine relativ dicke Panzerplatte) aufweist. Bei Mehrfachzielen, wenn das Geschoss also mehrere hintereinander angeordnete, relativ dünne Panzerplatten durchdringen muss, diese Geschosse keine Effizienz besitzen, so dass der Geschosskörper dann aus Schwermetall besteht.
Ein Geschoss zur Bekämpfung gepanzerter Ziele wird umfangreich in der DE 197 00 349 C1 beschrieben. Hier wird vorgeschlagen, in einen endballistisch wirksamen Körper bzw. in eine Hülle (Wolfram-Schwermetall, Wolfram-Hartmetall, hochfester Stahl) ein Aufweitmedium einzubringen, welches wenig kompressibel ist und im Verhältnis zu den eigentlichen Wirkkörpern eine vergleichsweise geringe Dichte bzw. endballistische Leistung besitzt.
Ein Geschoss für Panzerbekämpfung mit Stacheln bildendem Kern kennt die DE 689 24 336 T2 ( EP 0 377 423 B1 ). Als Materialien für den Kern gibt die Schrift Wolfram oder Wolframlegierungen, Hartmetall oder ähnliches Cermet, keramische Materialien, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Carborundum oder Titanborid an.
Eine splitteraktive Komponente wird auch in der DE 39 34 148 C1 beschrieben. Im Falle einer aus Stahl bestehenden Splitterkomponente wird Eisen als Basismaterial vorgeschlagen. Beruht diese Komponente hingegen auf einem Hartmetall, sind Materialien wie Wolframcarbid, Titancarbid und Tantalcarbid und einem Bindemittel aus der Eisengruppe vorgesehen. Bei Schwermetall wird als Basismaterial Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium etc. bevorzugt.
Auch die DE 40 07 196 A1 sieht als Schüttgut bevorzugt Wolframpulver oder ein anderes Schwermetallpulver vor.
Zerbrechliche, auch FAP-Geschoss (Frangible Armour Piercing) genannte Geschosse wirken aufgrund ihrer kinetischen Energien in verschiedenen Zielen. Diese Geschosse besitzen einen Kern aus frangiblen Material (Schwermetall), der nach EP 0 853 228 B1 aus verschiedenen Frangible-Pillen zusammengesetzt sein kann. Als Werkstoff für diese Teilgeschosskörper wird frangibles als auch duktiles Schwermetall vorgeschlagen. Der Kern wird beispielsweise im Spritzgussverfahren mit Kunststoff ummantelt.
Auch bei FAP-Geschossen ist bekanntlich die Leistung im Ziel abhängig von der Auftreffgeschwindigkeit. Dabei muss als erstes die Geschossspitze respektive die Geschosshülle aufbrechen, damit der Frangible-Kern wirken kann. Das Aufbrechen eines Fangible-Kerns bringt dann die Energie.
Der Internetadresse http://www.wehrtechnik.net/wehrtechnik/frapp.html sind Vorzüge einer FRAP (Fragmentin Payload) entnehmbar. Dieser, als Bordkanonenmunition bekannten Munitionstyp hat unter anderem keine HE-Füllung und keinen Aufschlagzünder mehr. Nähere Ausführungen über die FRAP-Munition und der vorfragmentierten Wolframwirkmasse ist dem Beitrag „Fragmenting Payload Ammunition Frap” zu entnehmen, der von Allan Buckley & Pierrre H. Freymond auf dem NDIA 37. Gun & Ammo Syposium vom 15.–18. April 2002 in Panama City gehalten wurde (http.//www.dtic.mil/ndia/2002gun/buckley.pdf).
In der WO 2005/073664 A1 wird daher ein zerbrechliches Geschoss vorgeschlagen, das einen Zentralpenetrator aus beispielsweise frangiblen Pillen besitzt, und mit Vorteilen der duktilen Schwermetalle eines Außenpenetrators kombiniert wird. Duktiles Schwermetall hat die Eigenschaft auf den Zielplatten nicht zu zerbrechen, so dass sich ein guter Splitterkegel ausbilden kann.
Derartige Schwermetalle sind kostenintensiv, so dass sich die Erfindung die Aufgabe stellt, ein zerbrechliches Geschoss aufzuzeigen, das kostengünstiger herstellbar ist, bei Beibehaltung der erforderlichen Leistung.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Hartmetall mit einem duktilen Schwermetall – Teil zu kombinieren, vorzugsweise in Form von Pillen. Das duktile Schwermetall wird in bekannter Art und weise in einer Zylinder, Kugel- oder Würfelform hergestellt. Das Hartmetallpulver wird gleichfalls in bekannter Art und Weise in Mehrfach- oder Rundläuferpressen mit einer Aussparung mit oder ohne Sollbruchstellen hergestellt. Danach erfolgt das Einsetzen, vorzugsweise maschinell, des oder der duktilen Schwermetall-Teile(s) in die Aussparung, die eine durchgehende Bohrung sein kann, aber nicht sein muss. Danach wird das neue Hartmetall-Teil mit dem darin befindlichen Schwermetall – Teil herkömmlich gesintert, wobei das Hartmetall durch das Sintern sich auf die eingelagerten Schwermetalle einschrumpft. Das Produkt ist eine Hart-/Schwermetall-Teil. Derartige Sinterverfahren sind bekannt, weshalb auf das Verfahren selbst weniger eingegangen wird, sondern vielmehr auf die DE 697 10 899 T2 oder DD 301 890 A9 verwiesen wird.
In einer Schnittzone der beiden unterschiedlichen Materialien erfolgt in der Randzone des duktilen Schwermetalls eine Aufkohlung, wodurch dieses spröder und das Hartmetall zusätzlich zäher wird. Dies ergibt größere Splitter als bei einem reinem Hartmetallkern bzw. Hartmetall-Pille. Variationen sind durch die Wahl der Zusammensetzung des Hartmetalls möglich.
Mit dieser Kombination werden dem Geschoss die frangiblen Eigenschaften des Hartmetalls, d. h., es zerbricht in Splittern, und den duktilen Eigenschaften des Schwermetalls gegeben, der in weichen Zielen ganz bleibt.
Derartige Pillen können den Zentralpenetrator bilden, wobei auch eine Nutzung im Außenpenetrator möglich ist. Der Zentralpenetrator ist somit ein Hartmetall mit eingebetteten duktilen Schwermetallen.
Vorteile ergeben sich dadurch, dass Hartmetall kostengünstiger ist als reines Schwermetall. Des Weiteren ergeben sich noch mehr Optimierungsmöglichkeiten durch mehrere Kombinationen im Hartmetall und/oder Schwermetall. Dadurch kann mit entsprechenden Kombinationen ein optimales, auf ein Zielspektrum abgestimmtes Geschoss geschaffen werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 eine Munition vollständig, teilweise im Schnitt,
2 eine weitere Variante aus 1,
3–6 Formen der zusammengesinterten Hart-/Schwermetall-Pillen,
In 1 ist eine Munition 10 aufgezeigt, die im Wesentlichen ein Geschoss 1, ein Führungsband 2, Rillen 3, eine Patronenhülse 4, Treibladung 5 und eine Zündvorrichtung 6 umfasst.
Nach 2 wird das Geschoss 1 durch eine Geschossspitze 20, eine Geschosshülle 21, sowie eine Geschossheck 22 gebildet. Mit 24 ist ein Zentralpenetrator gekennzeichnet, welcher sich in dieser Ausführung aus Hart-/Schwermetall-Pillen 25 zusammensetzt und in vielen Fällen auch als Geschosskern bezeichnet wird. Möglich ist auch ein einteiliger Penetrator 24, welcher dann ebenfalls eine Hart-/Schwermetall Kombination aufweist. Ein mit 26 bezeichneter Außenpenetrator besteht aus kugelförmigen 27, eventuell auch aus zylinderförmigen 28 (zylinderartige bzw. -ähnliche) beispielsweise duktilen Schwermetallen, die hier als Subprojektile 27, 28 bezeichnet werden. Ein Endpenetrator 29, vorzugsweise das Ende des Zentralpenetrators 24, weist in dieser Ausführung ebenfalls kugelförmige oder zylinderförmige duktile Schwermetalle 30 auf, die ebenfalls als Subprojektile bezeichnet werden.
Die Subprojektile 27, 28 als auch der Endpenetrator 29 können erfindungsgemäß auch aus der Hart-/Schwermetallen Kombination bestehen.
Der Außenpenetrator 26 besitzt vorzugsweise eine bogenförmige bzw. bananenförmige Form oder Anordnung, um die Knickwirkung bevorzugt auszulösen, damit die Geschosshülle 21 zerreißt und die Subprojektile 27, 28 freigesetzt werden. Beim Auftreffen der Munition 10 auf ein nicht näher dargestelltes Ziel wird neben der Geschossspitze 20 auch die Geschosshülle 21, unterstützt vom Außenpenetrator 26, zerstört. Die freiwerdenden Subprojektile 27, 28 unterstützen ihrerseits den Zentralpenetrator 24 bzw. die Pillen 25 beim Eindringen in das Ziel. Eine weitere Verbesserung kann des Weiteren durch den Einsatz des Endpenetrators 29 geschaffen werden. Auch hier haben die Subprojektile 30 eine unterstützende Wirkung.
Die Geschossspitze 20 als auch die Geschosshülle 21 können aus Aluminium bestehen. Alternativ bietet sich auch die Möglichkeit an, die Geschossspitze 20 aus gespritztem Material zu formen, beispielsweise aus Kunststoff. Dieser Kunststoff kann bevorzugt ein hochwarmfester, faserverstärkter, thermoplastischer Kunststoff sein. Gleiches gilt für die Geschosshülle 21, die ebenfalls aus einem Kunststoff gebildet sein kann, wobei sich hier auch eine Kombination von Kunststoff und Stahl anbietet.
Bezüglich weiterer Varianten des Geschosses 1 wird auch auf die DE 10 2004 005 042 A1 verwiesen.
3a und b zeigen Ausführungen eines Hart-/Schwermetalls anhand einer Pille 25 des Zentralpenetrators 24. Hierbei handelt es sich um eine lange, vorzugsweise zylindrische Pille 25.1, bestehend bei 3a aus zwei duktilen Schwermetallen 11 und 3b aus nur einem duktilen Schwermetall 11, die in einem Hartmetall 12 eingebettet sind. Eine kurze, vorzugsweise zylindrische Pille 25.2 ist in den 4a und b aufgezeigt. Ein weiterer geometrischer Querschnitt der Pillen 25, 25.1, 25.2 neben der in 5 gezeigten runden Form 25.3 können auch Gebilde 25.4 nach 6 sein.

Claims

Geschoss mit einem Außen- und/oder Zentralpenetrator (26, 24), wobei der Außenpenetrator (26) als auch der Zentralpenetrator (26) durch Subprojektile (27, 28, 29), zumindest aber der Zentralpenetrator (26) durch Pillen (25, 25.1–25.4) oder einen Gesamtkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Subprojektil (27, 28, 29) oder wenigstens eine Pille (25) bzw. der Gesamtkörper des Zentralpenetrators (26) aus einer Kombination von Hartmetall (12) und duktilem Schwermetall (11) bestehen, wobei wenigstens ein duktiles Schwermetall (11) im Hartmetall (12) eingebettet ist, derart, dass das wenigstens eine duktile Schwermetall (11) in eine Aussparung das Hartmetalls (12) eingesetzt ist, wobei das Hartmetall (12) durch Sintern auf die eingelagerten Schwermetalle einschrumpft.
Geschoss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schnittzone der beiden unterschiedlichen Materialien (11, 12) in einer Randzone das duktile Schwermetall (11) spröder und das Hartmetall (12) zäher ist.
Geschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenpenetrator (26) bogen- bzw. bananenförmig ausgeführt ist.
Geschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hart-/Schwermetalle (25, 25.1, 25.2, 25.3, 25.4) kugelförmig und/oder zylinderförmig sind.
Geschoss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hart-/Schwermetalle (25, 25.1, 25.2, 25.3, 25.4) einen runden Querschnitt besitzen.
Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossspitze (20) als auch die den Außenpenetrator (26) und den Zentralpenetrator (24) umhüllende Geschosshülle (21) aus Aluminium bestehen können.
Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschossspitze (20) aus gespritztem bzw. spritzbaren Material, wie Kunststoff geformt ist.
Geschoss nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Außenpenetrator (26) und den Zentralpenetrator (24) umhüllende Geschosshülle (21) aus Kunststoff oder einer Kombination von Kunststoff und Stahl bestehen kann.
Geschoss nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein hochwarmfester, faserverstärkter, thermoplastischer Kunststoff ist.