MUNITION, INSBESONDERE PROGRAMMIERBARE GROSSKALIBRIGE MUNITION

Beschreibung

[0001] Zur Tempierung bzw. Programmierung einer Munition im Rohrwaffensystem sind verschiedene Ansätze zur Datenübertragung bekannt.

[0002] Aus der CH 691 143 A5 ist eine Vorrichtung zur Messung der Geschossgeschwindigkeit an der Mündung eines Waffenrohres hoher Kadenz bekannt. Nach Messung der Geschwindigkeit erfolgt die Programmierung des Zünders unmittelbar nach dem Verlassen der Geschossmündung. Für diese Art der Programmierung weist der Zünder eine Programmierspule auf. Eine ähnliche Vorrichtung beschreibt die CH 693 248 A5.

[0003] Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen auf programmierbare Geschosse sind des Weiteren in der EP 0 992 762 B1 offenbart. Auch hierbei erfolgt die Informationsübertragung induktiv. Unter Bezugnahme auf die US 5,343,795 A wird die Problematik angesprochen, dass es wichtig ist, eine Munition auch im geladenen Zustand neu tempieren zu können.

[0004] Insbesondere bei großkalibriger Munition, die für längere Zeit bevorratet gelagert wird und für eine integrierte Elektronik keine eigene Spannungs- bzw. Stromversorgung aufweist, wird die Energie- und / oder Datenversorgung für die Munition über eine galvanische Verbindungsleitung zwischen der Systemelektronik der Waffe und der Munitionselektronik realisiert. Diese Leitung befindet sich dazu innerhalb der Munition vom Patronenboden bis zur Elektronik im Fluggeschoss. Zur Informationsübertragung muss die Leitung eine laborierbare, durchgehende und feste Verbindung darstellen. Hier ergibt sich ein Problem, wenn beim Schuss Teile der Leitung mit dem Patronenboden zwar nach hinten aus der Waffe ausgeworfen werden, weitere Teile der Leitung aber mündungsseitig das Rohr verlassen müssen. Dieses kann zu unerwünschten Rückständen der Leitung oder Teile der Leitung im Rohr führen, was insbesondere für die Bedienung der Waffe, beispielsweise in einem Panzer, eine Gefahr darstellt.

[0005] In der Vergangenheit wurden neben Kabel bzw. Leitungen, die auf einer Seite fest mit dem Treibladungsanzünder und auf der anderen Seite fest mit dem Fluggeschoss verbunden waren, auch offen liegende Steckverbindungen eingesetzt, an denen eine Trennung der Leitung erfolgen soll. Nicht sichergestellt ist, dass keine Teile der Steckverbindungen im Waffenrohr verbleiben. Eine derartige Steckeinrichtung widerspiegelt sich in der US 2002108525 A, die eine Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet

[0006] DE 44 38 157 C1 betrifft eine pyrotechnische Trennvorrichtung, deren Treibladungsgase auf ein Wirkteil wirken, das in einem Gehäuse frei längs beweglich ist. Das Wirkteil speichert die in den Treibgasen erzeugte Energie und wirkt dann freiliegend auf das zu durchtrennende Material ein. Beim Durchtrennen des Materials gibt das Wirkteil die gespeicherte Energie wieder ab. Gelöst werden soll dabei die Aufgabe, eine Trennvorrichtung so zu gestalten, dass es mit ihr möglich ist, Materialien mit größerer Wandstärke zu durchtrennen.

[0007] Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, eine definierbare Trennung der durchgehenden, steckerlosen Leitung vorzunehmen, um zu verhindern, dass unerwünschte Leitungsrückstände im Rohr verbleiben.

[0008] Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

[0009] Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.

[0010] Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Trennvorrichtung einzubinden, mit der zu einem möglichst frühzeitigen Zeitpunkt die Trennung der Leitung erfolgt. Diese sollte bevorzugt am Treibladungsanzünder getrennt werden. Die frühzeitige Trennung unterstützt die anfängliche Mitnahme der definiert abgetrennten Leitung. Dadurch werden Kabel- bzw. Leitungsreste nach vorne aus dem Rohr mitgenommen (getrieben).

[0011] Die Trennvorrichtung wird hierbei in die Munition eingebunden und besteht in einer bevorzugten Ausführung hauptsächlich aus einem in einem fest eingespannten Zylinder geführten Kolben mit bevorzugt scharfer Kante als Schneideinrichtung, der im unbelasteten Zustand durch einen Scherbund positioniert ist. Das Kabel wird vorzugsweise fest in einem mit dem Treibladungsanzünder verbundenen Schutzrohr zur Spitze des Treibladungsanzünders geführt, an der die Trennvorrichtung befestigt ist, und weiter zum Geschossheck des Geschosses verlegt. Dabei wird das Kabel im oberen Bereich der Trennvorrichtung, hier dem Zylinder, durch eine vorzugsweise quer zur Beschleunigungsrichtung der Schneideinrichtung, liegenden Bohrung geführt, so dass bei einer Bewegung der Schneideinrichtung nach vorne, das Kabel durch eine scharfe Kante getrennt wird.

[0012] Es hat sich als positiv gezeigt, das Kabel an bestehenden Komponenten zu befestigen. So kann das Kabel auf der ersten Strecke am Treibladungszünder und auf dem weiteren Weg am Fluggeschoss geführt werden. Da das zwischen dem Treibladungsanzünder und dem Fluggeschoss frei liegende Kabelstück zusammen mit dem Fluggeschoss nach vorne aus dem Rohr beschleunigt wird, ist die Trenneinrichtung vorzugsweise am Treibladungsanzünder eingebunden.

[0013] Zur Trennung des Kabels ist ein Kolben vorgesehen, der in einem Zylinder geführt im drucklosen Zustand durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise einem eingespannten Scherbund, unbeweglich ist. Erst durch einen Druckaufbau im Innern des Treibladungsanzünders, der durch die Anzündung beim Abfeuern der geladenen Patrone entsteht und der im weiteren Verlauf der Schussentwicklung das Pulverbett anzündet, wird der Kolben in Bewegung gesetzt. Durch eine Trenneinrichtung, wie beispielsweise eine Schneidkante an der dem Druckbereich gegenüberliegenden Fläche des Kolbens wird das vorzugsweise quer zum Kolben liegende Kabel abgeschert. Dies erfolgt zu einem frühen Zeitpunkt der Schussentwicklung.

[0014] Die Trennung des Kabels ist somit mit dem für die Schussentwicklung notwendigen Druckaufbau gekoppelt, was den weiteren Vorteil hat, dass der Zeitpunkt der Trennung reproduzierbar ist. Das Kabel wird bereits dann getrennt, wenn die pyrotechnischen Materialien im Treibladungsanzünder angezündet wurden. Die Komponenten der Trennvorrichtung sind bevorzugt gekapselt, um zu verhindern, dass Rückstände durch die Trennvorrichtung selbst entstehen können. Die bis zum Zeitpunkt des Schusses geschlossene Leitung lässt zudem in vorteilhafter Art und Weise eine Umtempierung bis zu diesem Zeitpunkt zu.

[0015] Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine einfache und kostengünstige Umrüstung möglich ist. Der für die Anzündung bekannte Aufbau des Treibladungsanzünders braucht nur geringfügig angepasst werden, wobei in einer einfachsten Variante die Lösung sich in der Verschlussschraube des Treibladungsanzünders befindet. Dadurch wird ein Einfluss auf die Anzündstrecke des Treibladungsanzünders als auch die Anzündung des Pulverbettes ausgeschlossen.

[0016] Durch weitere Maßnahmen können die zusätzlichen Komponenten modifiziert werden, ohne die Anforderungen an den Treibladungsanzünder zu beeinträchtigen. So kann der Innenraum des Treibladungsanzünders beispielsweise durch Dichtringe oder -scheiben am Kolben gegen eindringende Feuchtigkeit geschützt werden.

[0017] Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1

einen Ausschnitt einer Munition in einer Schnittdarstellung,

Fig. 2

eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A aus Fig. 1,

Fig. 3, 3a, b

eine Darstellung eines Scherbundes der Trenneinrichtung aus Fig. 2,

Fig. 4

unterschiedliche Bohrungen zur Optimierung innerhalb der Trenneinrichtung aus Fig.2,

Fig. 5

Abdichtungen des Treibladungsanzünders aus Fig. 1.

[0018] In Fig. 1 ist eine beispielsweise großkalibrige Munition 100 mit den für die Erläuterung notwendigen Teilen im Schnitt dargestellt. Die Munition 100 besitzt einen Treibladungsanzünder 1, der im Antrieb integriert und Teil des Patronenbodens 2 ist. Der Treibladungsanzünder 1 verfügt über eine Leitung bzw. ein Kabel 3, über welche elektrische Energie und / oder Daten zu einem elektronischen Zünder 4 im Geschoss 101 geleitet werden. Das Kabel 3 wird in einer bevorzugten Ausführung fest in einem mit dem Treibladungsanzünder 1 verbundenen Schutzrohr 5 zur Spitze 6 des Treibladungsanzünders 1 geführt und vorzugsweise ohne weitere Unterbrechung vom Treibladungsanzünder 1 zum Geschossheck 7 verlegt. Dort kann es dann fest verankert werden.

[0019] Um eine definierte Trennung des ungeschützten Kabelabschnitts 3a zu realisieren, wird an der Spitze 6 des Treibladungsanzünders 1 eine Trennvorrichtung 102 (Fig. 2) vorzugsweise auf das Anzündrohr 1a geschraubt. Diese Trennvorrichtung 102 erlaubt die Trennung des Kabels 3 im Bereich 8a.

[0020] In einer einfachsten Ausführung kann die Trennvorrichtung 102 hauptsächlich aus einem in einem fest eingespannten Zylinder 8 geführten Kolben 9 mit einer scharfen Kante, der im unbelasteten Zustand durch einen Scherbund 10 positioniert ist, bestehen. Im oberen Bereich des Zylinders 8 wird das Kabel 3 durch eine vorzugsweise quer zur Beschleunigungsrichtung des Kolbens 9 liegenden Bohrung 8a geführt, so dass bei einer Bewegung des Kolbens 9 nach vorne, das Kabel 3 durch die scharfe Kante des Kolbens 9 getrennt wird. Die Beschleunigung des Kolbens 9 wird dadurch erreicht, dass durch eine innenseitig angeordnete Durchgangsbohrung 14 der Kolben 9 mit dem anstehenden Innendruck des Treibladungsanzünders 1 beaufschlagt wird und die Festigkeit des Scherbundes 10 überschritten wird. Sobald im Inneren des Treibladungsanzünders 1 die für die Anzündung des Antriebes benötigte Umsetzung des Pulvers und damit ein Druckaufbau P stattfindet, wird auch die Kolbenfläche mit dem Druck beaufschlagt. Nach dem Abscheren des Scherbundes 10 treibt dieser Innendruck P den Kolben 9 mit hoher Geschwindigkeit nach vorne, wodurch die Schneidkante das Kabel durchtrennt. Nach einer so erfolgten Trennung des Kabels 3 wird die Bewegung des Kolbens 9 beispielsweise durch eine Durchmesserreduzierung im Zylinder 8 gestoppt. Den Transport des Kabels 3a in Richtung Mündung eines nicht näher dargestellten Rohres übernimmt nun das sich umsetzende Pulverbett. Das Kabel 3 ist zu diesem Zeitpunkt nicht mehr fest mit dem Treibladungsanzünder 1 verbunden.

[0021] Vorzugsweise werden die Komponenten Zylinder 8 und Kolben 9 in die stirnseitig angeordnete Verschlussschraube 15 des Treibladungsanzünders 1 integriert. In der dargestellten Ausführung werden daher Kolben 9 und Zylinder 8 durch aufgeschraubte oder aufgesteckte Teile wie Überwurfmutter 11 und Buchse 12 in der Verschlussschraube 15 gehalten und damit verankert, so dass durch die Teile der Trennvorrichtung 102 selbst keine Rückstände außerhalb des Treibladungsanzünders 1 entstehen können. Die für die Laborierung des Kabels 3 und der Komponenten bzw. Teile eventuell notwendigen Freiräume 13 können bei Bedarf mit einer flüssigen, aushärtbaren Masse vergossen werden, z. B. mit Epoxidharz.

[0022] Der Kolben 9 besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff, der eine höhere Festigkeit als das Material des Kabels 3 aufweist. In der hier bevorzugten Ausführung besteht der Kolben 3 aus einem Metall. Eine Funktionsoptimierung am Kolben 3 kann durch Variation der Scherbunddicke s, der Scherbundgeometrie und / oder der Kantengeometrie erreicht werden. Die Schneidkante sollte bevorzugt möglichst in einem spitzen Winkel w verlaufen, um eine optimale Trennung zu bewirken (Fig. 3). Die Dicke s des Scherbundes 10 kann je nach Höhe des Druckes im Innern des Treibladungsanzünders 1 variieren. Der beispielsweise rund ausgebildete Scherbund 10 (Fig. 3a) kann durch Reduzierung der Scherflächen auch eine Form wie in Fig. 3b aufgezeigt aufweisen.

[0023] Die Druckbeaufschlagung wird bevorzugt durch eine Bohrung 14 (Fig. 4) in der Verschlussschraube 15 realisiert. Der Durchmesser und die Form der Bohrung 14 (14.1, 14.2, 14.3) richten sich nach den physikalischen und geometrischen Gegebenheiten an der Spitze 6 des Treibladungsanzünders 1. Zur Vermeidung von Blockaden in der Bohrung 14 durch Teile, die beim Druckaufbau in die Bohrung 14 gelangen und den Kanal verschließen, kann die Bohrung 14.2 auch mehrstufig ausgebildet sein. Zur Unterstützung des Abschervorganges kann eine pyrotechnische Zusatzladung 16 in Kolben 9 integriert werden. Diese Zusatzladung 16 wird dabei durch die Gase im Treibladungsanzünder 1 angezündet und unterstützt die Bewegung des Kolbens 9.

[0024] Der Abschervorgang des Scherbundes 10 kann in geeigneter Weise weiterhin unterstützend beeinflusst werden, in dem ein Freistich 17 zwischen Scherbund 10 und Kolbenfläche vorgesehen wird (Fig. 5a). Um die Bewegungsfreiheit des Kolbens 9 positiv zu unterstützen, kann der Kolben 9 über eine Freidrehung 18 am Umfang verfügen (Fig. 5b). Zur Abdichtung des Innenraumes des Treibladungsanzünders 1 und / oder als Schutz vor Feuchtigkeit können Abdichtelemente 19, 20 eingebunden werden. Eine in Fig. 5c dargestellte Ausführung zeigt eine O-Ringabdichtung 19 aus vorzugsweise weichem Material, welche im Kolben 9 integriert wurde. Eine weitere Ausführung ist in Fig. 5d aufgezeigt. Die Abdichtung wird durch eine Dichtscheibe 20 geschaffen, die über den gesamten Innendurchmesser des Zylinders 8 wirkt und unterhalb des Kolbens 9 angeordnet wird. Auch diese Abdichtung 20 ist vorzugsweise ein weiches Material, wie beispielsweise Kunststoff.

Ansprüche

1. Munition, insbesondere programmierbare großkalibrige Munition (100), aufweisend zumindest einen Treibladungsanzünder (1), der im Antrieb integriert ist, wobei der Treibladungsanzünder (1) über eine Leitung bzw. ein Kabel (3) verfügt, über welche elektrische Energie und / oder Daten zu einem elektronischen Zünder (4) im Geschoss (101) als Teil der Munition (100) geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Spitze (6) des Treibladungsanzünders (1) eine Trennvorrichtung (102) zum Trennen des Kabels (3) eingebunden ist.

2. Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (3) fest in einem mit dem Treibladungsanzünder (1) verbundenen Schutzrohr (5) zur Spitze (6) des Treibladungsanzünders (1) geführt und weiter zum Geschossheck (7) verlegt und dort beispielsweise fest verankert ist.

3. Munition nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (102) auf das Anzündrohr (1a) geschraubt ist.

4. Munition nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (102) hauptsächlich aus einem in einem fest eingespannten Zylinder (8) geführten Kolben (9) mit bevorzugt scharfer Kante besteht.

5. Munition nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) im unbelasteten Zustand durch einen Scherbund (10) positioniert wird.

6. Munition nach einem der vorgenannten Ansprüche 4, 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (3) im oberen Bereich des Zylinders (8) durch eine vorzugsweise quer zur Beschleunigungsrichtung des Kolbens (9) liegenden Bohrung (8a) geführt wird, so dass bei einer Bewegung des Kolbens (9) nach vorne, das Kabel (3) durch die scharfe Kante des Kolbens (9) getrennt wird.

7. Munition nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine innenseitig angeordnete Durchgangsbohrung (14) der Kolben (9) mit dem anstehenden Innendruck des Treibladungsanzünders (1) beaufschlagt und die Festigkeit des Scherbundes (10) überschritten wird.

8. Munition nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Kolbens (9) durch eine Durchmesserreduzierung im Zylinder (8) gestoppt wird.

9. Munition nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (8) und Kolben (9) in die stirnseitig angeordnete Verschlussschraube (15) des Treibladungsanzünders (1) integriert werden.

10. Munition nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) und Zylinder (8) durch aufgeschraubte oder aufgesteckte Teile, wie Überwurfmutter (11) und Buchsen (12) in der Verschlussschraube (15) gehalten und damit verankert werden.

11. Munition nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Laborierung des Kabels (3) und der Trennvorrichtung (102) vorhandene Freiräume (13) bei Bedarf mit einer flüssigen, aushärtbaren Masse vergossen werden können.

12. Munition nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Innenraumes des Treibladungsanzünders (1) und / oder als Schutz vor Feuchtigkeit Abdichtelemente (19, 20) eingebunden werden, die im oder unterhalb des Kolbens (9) eingebunden sind.

Claims

1. Munition, in particular a programmable large-calibre munition (100), having at least one propellant charge initiator (1), which is integrated in the drive, with the propellant charge initiator (1) having a line or a cable (3) via which electrical power and/or data are/is passed to an electronic fuze (4) in the projectile (101) as part of the munition (100), characterized in that a cutting apparatus (102) for cutting the cable (3) is included at a tip (6) of the propellant charge initiator (1).

2. Munition according to Claim 1, characterized in that the cable (3) is passed to the tip (6) of the propellant charge initiator (1), fixed in a protective tube (5) which is connected to the propellant charge initiator (1), and is then routed to a projectile tail (7) where, for example, it is firmly anchored.

3. Munition according to Claim 1 or 2, characterized in that the cutting apparatus (102) is screwed to the initiation tube (1a).

4. Munition according to one of the abovementioned claims, characterized in that the cutting apparatus (102) mainly comprises a piston (9) which is guided in a firmly clamped-in cylinder (8) and has a preferably sharp edge.

5. Munition according to Claim 4, characterized in that the piston (9) is positioned by means of a shear collar (10) in the unloaded state.

6. Munition according to one of the abovementioned Claims 4, 5, characterized in that the cable (3) is passed in the upper area of the cylinder (8) through a hole (8a), which is preferably located transversely with respect to the acceleration direction of the piston (9), such that, when the piston (9) moves forwards, the cable (3) is cut by the sharp edge of the piston (9).

7. Munition according to Claim 5, characterized in that the applied internal pressure of the propellant charge initiator (1) is applied to the piston (9) through an internally arranged through-hole (14), exceeding the strength of the shear collar (10).

8. Munition according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the movement of the piston (9) is stopped by a reduction in the diameter of the cylinder (8).

9. Munition according to one of Claims 4 to 8, characterized in that the cylinder (8) and the piston (9) are integrated in the closure screw (15), which is arranged at the end, of the propellant charge initiator (1).

10. Munition according to Claim 9, characterized in that the piston (9) and the cylinder (8) are held, and therefore anchored, by parts which are screwed on or plugged on, such as a union nut (11) and bushes (12), in the closure screw (15).

11. Munition according to Claim 1, characterized in that free spaces (13), which are provided for prefabrication of the cable (3) and of the cutting apparatus (102), can be encapsulated with a liquid, curable compound, if required.

12. Munition according to one of the abovementioned claims, characterized in that sealing elements (19, 20), which are incorporated in or under the piston (9), are incorporated in order to seal the interior of the propellant charge initiator (1) and/or as protection against moisture.

Revendications

1. Munition, en particulier munition programmable de gros calibre(100), présentant au moins un tube porte-amorce (1), intégré dans le système de propulsion, le tube porte-amorce (1) disposant d'une ligne ou d'un câble (3) par lequel l'énergie électrique et/ou les données sont dirigées vers un allumeur électronique (4) dans le projectile (101) en tant que partie de la munition (100), caractérisée en ce qu'un système de séparation (102) destiné à la séparation du câble (3) est relié à une extrémité (6) du tube porte-amorce (1).

2. Munition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le câble (3) est guidé fermement dans une gaine de protection (5) associée au tube porte-amorce (1) à l'extrémité (6) du tube porte-amorce (1) et est posé plus loin à l'arrière du projectile (7) et y est par exemple fermement ancré.

3. Munition selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le système de séparation (102) est vissé au tube d'allumage (1a).

4. Munition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le système de séparation (102) est principalement composé d'un piston (9) avec un bord de préférence tranchant, guidé dans un cylindre fermement encastré (8).

5. Munition selon la revendication 4, caractérisée en ce que le piston (9)est positionné à l'état non sollicité par un collet de cisaillage (10).

6. Munition selon l'une des revendications précédentes 4, 5 caractérisée en ce que le câble (3) est guidé dans la zone supérieure du cylindre (8) à travers un alésage (8a) situé de préférence en travers du sens d'accélération du piston (9) de sorte que lors du déplacement du piston (9) vers l'avant, le câble (3) est séparé par le bord tranchant du piston (9).

7. Munition selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'à travers un alésage de passage (14) disposé intérieurement, le piston (9) reçoit la pression intérieure en suspens du tube porte-amorce (1) et en ce que la résistance du collet de cisaillage (10) est dépassée.

8. Munition selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisée en ce que le déplacement du piston (9) est arrêté par une réduction de diamètre dans le cylindre (8).

9. Munition selon l'une des revendications 4 à 8 caractérisée en ce que le cylindre (8) et le piston (9) sont intégrés dans la fermeture à vis (15) placée de face par rapport au tube porte-amorce (1).

10. Munition selon la revendication 9 caractérisée en ce que le piston (9) et le cylindre (8) sont maintenus et de ce fait ancrés dans la fermeture à vis (15) par des pièces vissées ou emboîtées, comme des écrous à chapeau (11) et des douilles (12).

11. Munition selon la revendication 1 caractérisée en ce que pour le travail du câble (3) et du système de séparation (102), les espaces libres existants (13) peuvent être obstrués en cas de besoin avec une masse liquide durcissable.

12. Munition selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'on encastre des éléments d'obturation (19,20) qui sont intégrés dans ou au-dessous du piston (9) pour étanchéifier l'espace intérieur du tube porte-amorce (1) et /ou protéger contre l'humidité.

Zeichnung