DE3728105A1 - Geschoss - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geschoß, das aus einem Schießbecher abfeuerbar ist, bestehend aus einer mit Sprengstoff gefüllten zylindrischen Ladungshülle, die mit einem Zünder und einem sich daran anschließenden Treibspiegel mit integrierter Sicherheitseinrichtung versehen ist, wobei die Außenwand der Ladungshülle im wesentlichen entlang der Gesamtlänge des Sprengstoffes einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als der Boden und das Kopfteil der Ladungshülle und der Treibspiegel und die Sicherheitseinrichtung spielfrei in einen zylindrischen Stahltopf eingeschraubt sind, der aus einem Material mit gleicher Festigkeit wie die dünnwandige Ladungshülle besteht, wobei der Stahltopf spielfrei am Geschoß­ boden anliegt und die Außenwandung des Stahltopfes eine Ringfläche aufweist, auf der sich die Ladungshülle abstützt, nach Patent (Patentanmeldung P 36 06 763).

Das im Hauptpatent beschriebene Geschoß, das z.B. als Nachschuß­ ladung zur Bekämpfung von betonierten Startbahnen dient, soll bei vorgegebener Geschoßgröße , d.h. bei vorgegebenem Außendurch­ messer und vorgegebener Länge eine möglichst große Sprengstoffmenge aufnehmen können; ferner sind, um Versager oder Rohrkrepierer zu vermeiden, die beim Abfeuern auftretenden Beschleunigungskräfte in der Größenordnung von 30000 g problemlos auszuhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Geschoß dahingehend zu verbessern, daß der Herstellungsaufwand verringert, die Herstellungsgeschwindigkeit beschleunigt und eine vorgegebene Vorspannkraft für den in der Ladungshülle angeordneten Sprengstoff einstellbar ist.

Ausgehend von einem Geschoß der eingangs näher genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß der Geschoß­ boden entlang seines Außenumfangs mit einer Nut versehen ist, daß die Ladungshülle entlang ihres Innenumfangs mit einer daran angepaßten Nut versehen ist und daß ein als Sprengring ausgebildeter Haltering in beide Nuten eingreift.

Vorteilhafterweise ist der Geschoßboden scheibenförmig ausgestaltet und weist einen Zündverstarker auf, während der Sprengstoff unter einer vorwählbaren Vorspannkraft in der zylindrischen Ladungshülle angeordnet ist.

Das erfindungsgemaße Geschoß weist vorteilhafterweise derartige Abmessungen auf, daß das Verhältnis von Sprengstoffgewicht zu Geschoßgewicht 0,35 bis 0,4 beträgt.

Das erfindungsgemäße Geschoß, das als Nachschußladung in Tandemladunssystemen, d.h. als schießbare Granate gegen Startbahnziele Einsatz findet, ist aus einem Schießbecher abfeuerbar und weist aufgrund seiner besonderen Konstruktion den Vorteil auf, daß das Geschoß wahrend des Schießvorganges bis zur Detonation wechselseitig wirkende Kräfte aufnimmt, da zum einen die Außenwand über die Gesamtlänge des Sprengstoffes einen definierten unterkalibrigen Außendurchmesser aufweist und nur am Heck und an der Spitze der Ladungshülle kalibrig geführt ist mit einer zylindrischen Hülleninnenwand und wobei der Geschoßboden einen Zündverstärker aufnimmt und mit einem Haltering fixiert ist.

Das Geschoßheck weist eine zylindrische Füllöffnung auf, so daß ein integrierter Geschoßboden und eine Verjüngung als Hüllenver­ stärkung entfällt, so daß der Vorteil erzielt wird, daß der vorgepreßte Sprengstoffkörper, der Geschoßboden sowie der als Sprengring ausgebildete Haltering in einem Arbeitsgang eingepreßt werden können.

Neben der robusten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Geschosses zur problemlosen Anpassung an Beschleunigungskräfte von ca. 30000 g wird ein ideales Massenverhältnis , d.h. ein Verhältnis von Sprengstoffgewicht zu Geschoßgewicht durch entsprechende Abmessungen von 0,35 bis 0,4 erzielt.

Durch den Einsatz des Stahltopfes, der zugleich ein sicheres Verbinden des Treibspiegels mit dem Zünder und der Sicherungs­ einrichtung mit dem Geschoß ermöglicht, wird der Vorteil erzielt, daß die heckseitig dünnwandige Geschoßhülle die hohen Beschleunigungskräfte problemlos aushält.

Die maximale Sprengstoffmenge kann in das Geschoß eingepreßt werden durch Ausnutzung des elastischen Festigkeitsbereiches der dünnen Hüllenstruktur. Die Ausgestaltung des Treibspiegels mit dem in ihm enthaltenen Zünder und der Sicherungseinrichtung aus einem massiven Aluminiumblock bietet den Vorteil einer erheblichen Gewichtseinsparung trotz der hohen Beschleunigungs­ kräfte.

Die über den Geschoßboden auf den Sprengstoff ausgeübte Vorspann­ kraft kann im Temperaturbereich von -43°C bis +71°C weitgehend konstant gehalten werden, da die durch die Sprengstoffausdehnung entstehenden zusätzlichen Druckkräfte über die dünnwandige sich elastisch verformende Ladungshülle ausgeglichen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Geschoß;

Fig. 2 eine Darstellung der auf das Geschoß einwirkenden Kräfte beim Abschuß;

Fig. 3 eine Darstellung der einwirkenden Kräfte unter Verwendung des Stahltopfes und

Fig. 4 eine Darstellung der einwirkenden Kräfte ohne Verwendung eines Stahltopfes.

Bei den in Fig. 1 dargestellten Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Geschoß, das als Nachschußladung zur Bekämpfung von betonierten Bodenzielen, wie Startbahnen, dient, ist mit 1 eine dünnwandige Geschoßhülle mit durchgehendem zylindrischen Innendurchmesser bezeichnet, mit einer heckseitigen Einfüllöffnung für den in der Geschoßhülle 1 angeordneten Sprengstoff 2. Die Geschoßhülle ist über einen wesentlichen Bereich L ihrer Längsausdehnung mit einer reduzierten Wandstärke versehen, so daß der Außendurchmesser der Geschoßhülle 1 im Bereich der Länge L unterkalibrig ist; die Wandstärke s ₁ ist im Bereich L auf s₂ reduziert. Im Heckbereich ist die Innenseite der Geschoßhülle 1 mit einer ringförmigen Nut 7 versehen zur Aufnahme eines als Sprengring ausgebildeten Halteringes 5, der andererseits in einer entlang des Außenumfangs des Geschoßbodens 3 angepaßten Nut 8 eingreift. Das heckseitige Ende der Geschoß­ hülle weist ferner ein Befestigungsgewinde für einen Stahltopf 4 auf, der das Heck der Geschoßhülle verstärkt. Mit 6 ist ferner ein Treibspiegel mit Zünder und Sicherheitseinrichtung in Form eines massiven Aluminiumblocks bezeichnet.

In die Geschoßhülle 1 wird bei der Herstellung des erfindungsge­ mäßen Geschosses durch die zylindrische Heckbohrung der vormon­ tierte Geschoßboden 3 auf den bereits eingeführten Sprengstoff 2 mit einer hydraulischen Presse so lange eingedrückt, bis der im Geschoßboden 3 bereits eingelegte Sprengring 5 in die Ringnut 7 in der Innenwand der Geschoßhülle einrastet. Der eingepreßte sich ausdehnende Sprengstoff 2 steht unter einem Restdruck, den die Verdämmung, bestehend aus Geschoßboden 3 und Sprengring 5, auf ihn ausübt. Dieser Restdruck, auch Vorspannkraft genannt, ist für die vorhandene Hüllengeometrie vorbestimmbar durch entsprechende Vorwahl der Sprengstoffmenge. Zur Unterstützung und Verstärkung des Geschoßbodens 3 wird in die Geschoßhülle 1 der Stahltopf 4 eingeschraubt, in den wiederum der Treibspiegel mit Zünder und Sicherheitseinrichtung eingeschraubt wird. Der Geschoßboden 3 ist ferner noch mit einem Zündverstärker 9 versehen.

Die bisher üblichen hochbeschleunigten Geschoßkörper weisen an ihrer Heckseite einen in die Geschoßhülle integrierten Geschoßboden auf, der die beim Beschleunigen der Ladung entstehenden Kräfte aufzunehmen hat. Dabei muß der Sprengstoff von vorne in die Geschoßhülle eingebracht werden.

Eine für die Bekämpfung von betonierten Startbahnen vorne zu öffnende und dann mit einer Verschlußkappe zu verschließende Geschoßhülle würde aber die beim Eindringen ins Ziel, d.h. im Beton auftretenden Kräfte nicht ohne wesentliche Verstärkung aushalten. Eine Verdickung der Geschoßhüllenspitze würde jedoch die einbringbare Sprengstoffmenge erheblich reduzieren.

Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Geschoß mit einer geschlossenen Spitze 1′ versehen, so daß sie ohne weiteres und ohne Beschädigung das entsprechende Ziel bekämpfen kann.

Die durch den Geschoßboden 3 verdämmte Sprengladung 2 wird ferner bei Temperaturschwankungen von -43°C bis +71°C weitgehend dadurch unter konstanter Vorspannung gehalten, daß die über die Länge L reduzierte Geschoßhüllenwand elastisch nachgeben kann.

Zur besseren Verdeutlichung der Wirkungsweise des erfindungsge­ mäßen Geschosses sind in Fig. 2 die beim Schußvorgang auftretenden und auf das Geschoß einwirkenden Kräfte schematisch dargestellt. Dabei bedeuten K 1 die Kraft des Treibladungsdrucks, K 2 den Detonationsdruck der Bohrladung (d.h. der Ladung, die vor dem erfindungsgemäßen Geschoß abgefeuert wird und die Betondecke zu durchbohren hat, um so ein besseres Eindringen des als Nachschußladung konzipierten erfindungsgemäßen Geschosses zu ermöglichen). Die Massenträgheit von Hülle/Sprengstoff ist durch die Pfeile K 3 dargestellt und der hydrostatische Druck im Sprengstoff durch die Pfeile K 4. Mit 11 schließlich ist ein Schießbecher zum Abfeuern des erfindungsgemäßen Geschosses bezeichnet.

Beim Abschuß wird nun das Geschoß durch die in der Treibladung frei werdenden Gase aus dem Schießbecher 11 getrieben. Auf das Geschoßheck wirkt dabei die Treibladungsdruckkraft K 2, der die Massenträgheitskraft K 3 des Geschosses entgegenwirkt. Zusätzlich wirkt während des Beschleunigungsvorgangs die aus dem Tandem­ prinzip herrührende Detonationsdruckkraft K 2 der Bohrladung entgegen. Durch die Kräfte K 1, K 2 und K 3 wird die Ladung gestaucht. Dabei wird auf den im Geschoß befindlichen Sprengstoff eine Art hydrostatischer Druck ausgeübt, der durch K 4 bezeichnet ist und der sich in etwa nach allen Richtungen also auch radial gegen die Außenwand der Geschoßhülle 1 ausbreitet. Durch diesen Druck K 4 wird die Hülle aufgeweitet; aufgrund der unterkalibrigen Ausführung entlang des Bereiches L wird ein Klemmen im Schießbecher mit Sicherheit verhindert und damit ein Rohrkrepierer.

Aus Fig. 3 ist die Wirkung des Stahltopfes 4 bei der Kraftübertragung ersichtlich. Die Treibladungsdruckkraft K 1 wirkt auf den als massiven Aluminiumblock ausgestalteten Treibspiegel 6 über die heckseitige Stirnfläche F 2. Durch entsprechende Tolerierung der Bauteilmaße entsteht bei F′ ein geringer Spalt. Die Anlage und die Kraftübertragung vom Treibspiegel 6 zum Stahltopf 4 erfolgt somit über die Flächen F 1′, da an dem Stahltopf 4 der Geschoßboden 3 mit der Fläche F 1 anliegt.

Die Massenträgheitskraft von Sprengstoff 2 und Geschoßboden 3 wird zentral über die großen Anlageflächen F 1 und F 1′ übertragen. Die Geschoßhülle 1 wird durch ihre Massenträgheits­ kraft K 3 bei F auf den Stahltopf 4 gedrückt. Die vorgesehene Ringfläche F entsprechend dem an der Außenwand des Stahltopfes 4 vorgesehenen Ring 10, auf dem sich die Geschoßhülle 1 abstützt ist ausreichend als Stützfläche für die z.B. aus Stahl bestehende Geschoßhülle 1 am Stahltopf 4.

In Fig. 4 ist die Kraftverteilung für einen Geschoßboden ohne Verwendung eines Stahltopfes dargestellt. Wie in Fig. 3 stützen sich hier die Massenträgheitskraft des Sprengsstoffs 2 und des Geschoßbodens 3 über die Fläche F 1 am Treibspiegel 6 ab.

Die Geschoßhülle 1 wird dabei durch ihre Massenträgheitskraft K 3 bei F auf den Treibspiegel 6 gedrückt. Die Flachenpressung auf die ringförmige Aluminiumfläche bei F ist jedoch zu hoch, so daß es zu einer Materialverformung im Aluminiumblock 6 kommt. Dadurch wird das Befestigungsgewinde 12 zwischen dem als Aluminiumblock ausgebildeten Treibspiegel 6 und der Geschoßhülle 1 zerstört.

Das erfindungsgemäße Geschoß zur Bekämpfung von Startbahnen kann nur zur Detonation gebracht werden, wenn der im Treibspiegel 6 enthaltene Zünder den Eindringvorgang der Sprengladung unbeschädigt übersteht, ohne von dieser abzubrechen. Ein derartiges vorzeitiges Abbrechen wird durch den Stahltopf 4 mit Sicherheit verhindert. Gemäß Fig. 4 bewirken bei einem Eindringen des Geschosses unter einem Winkel von 30° in das bereits vorgebohrte Bohrloch die seitlich auftretenden Stoßkräfte , daß die beim Beschleunigen der Ladung bereits beschädigte Verbindung zwischen Geschoßhülle 1 und Treibspiegel 6 abbricht, so daß keine Detonation mehr folgen könnte.

Claims (4)

1. Geschoß, das aus einem Schießbecher abfeuerbar ist bestehend aus einer mit Sprengstoff gefüllten zylindrischen Ladungshülle, die mit einem Zünder und einem sich daran anschließenden Treibspiegel mit integrierter Sicherheitsein­ richtung versehen ist, wobei die Außenwand der Ladungshülle im wesentlichen entlang der Gesamtlänge des Sprengstoffes einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als der Boden und das Kopfteil der Ladungshülle, während der Treibspiegel und die Sicherheitseinrichtung spielfrei in einen zylindrischen Stahltopf eingeschraubt sind, der aus einem Material mit gleicher Festigkeit wie die dünnwandige Ladungshülle besteht und wobei der Stahltopf spielfrei am Geschoßboden anliegt und die Außenwandung des Stahltopfes mit einer Ringfläche versehen ist, auf der sich die Ladungshülle abstützt nach Patent (Patentanmel­ dung P 36 07 763), dadurch gekennzeichnet, daß der Geschoßboden (3) entlang seines Außenumfangs mit einer Nut (8) versehen ist, daß die Ladungshülle (1) entlang ihres Innenumfangs mit einer daran angepaßten Nut (7) versehen ist und daß ein als Sprengring ausgebildeter Haltering (5) in beide Nuten eingreift.

2. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschoßboden scheibenförmig ist und einen Zündverstärker (9) aufweist.

3. Geschoß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff (2) unter einer vorwählbaren Vorspannkraft in der zylindrischen Ladungshülle (1) angeordnet ist.

4. Geschoß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es derartige Abmessungen aufweist, daß das Verhältnis von Sprengstoffgewicht zu Geschoßgewicht 0,35 bis 0,4 beträgt.