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(11) | EP 0 080 210 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Munition, vorzugsweise für Maschinenkanonen, mit einem einen Leuchtspursatz aufweisenden Geschoss, dessen letale Reichweite beim Verfehlen eines Zieles begrenzt ist |
| (57) Bei der Munition, vorzugsweise für Maschinenkanonen, mit einem einen Leuchtspursatz
50 und ein stabilisierendes Element 24 aufweisendes drallstabilisierten Unterkalibergeschoß
10 wird die beim Abbrand des Leuchtspursatzes 50 freiwerdende Wärmemenge zum drastischen
Verändern der Festigkeit des Werkstoffs eines Mantels 36 mit Zentrierrippen 38 für
ein stabilisierendes Element 24 genutzt. Durch vorgebbare zeitliche Einstellbarkeit
des Abbrandes und der Werkstoffveränderung verändert der Stabilisierungskörper 24
seine Lage gegenüber dem Geschoß 10 und verläßt in Richtung eines der Flugrichtung
58 entgegengerichteten Pfeils 59 eine Bohrung 16. Dabei bleibt er über einen Draht
48 mit dem Geschoßkörper 10 verbunden. Das betreffende System wird instabil und fällt
zu Boden. (Siehe Figur 1a). |
[0002] Munition der genannten Gattung ist üblich, um unbeabsichtigten Schaden durch ein ein Ziel verfehlendes Geschoß außerhalb eines vorgegebenen Bereichs weitgehend zu vermeiden. Wenn es sich um ein Flugziel handelt, könnte das Geschoß die eige- nen Bodentruppen gefährden. Dies gilt sowohl im Boden-Luft-Einsatz wie auch im Luft-Luft-Einsatz.
[0003] Drallstabilisierte Sprenggeschosse weisen eine Sprengladung und einen Aufschlagzünder auf. Der Aufschlagzünder weist . Mittel auf, die beim Unterschreiten eines vorgegebenen Dralls den Zünder wirksam werden lassen. Dabei wird die Sprengladung zur Selbstzerstörung des Geschosses benutzt und so dessen letale Reichweite begrenzt. Bekannt ist ein derartiger Zünder aus der US-PS 3 882 782. Sprenggeschosse sind üblicherweise vollkalibrig. Deshalb haben sie einen großen Anströmquerschnitt. Sie unterliegen folglich einem störenden Geschwindigkeitsabfall. Ihre Flugbahn ist deshalb vergleichsweise stark gekrümmt. Zum Bekämpfen schnellfliegender (Tiefflieger und Lenkflugkörper) und extrem manovrierfähiger Luftziele (Kampfhub,schrauber) sind sie deshalb weitgehend ungeeignet. Da die genannten Ziele zunehmend strukturierte und mehrlagige Bereiche aufweisen, ist die Wirksamkeit von Sprenggeschossen auch hierdurch wesentlich eingeschränkt. Die Einsatzarten
[0004] der genannten Ziele erfordern deren Bekämpfung mit Maschinenwaffen, welche bei hoher Kadenz und schneller Richtbarkeit die höchste Direkttrefferwahrscheinlichkeit ausweisen.
[0005] Im betreffenden Einsatzbereich ist folglich das unterkalibrige Geschoß hoher Dichte das Mittel der Wahl. Es hat eine gestreckte Flugbahn. Nachteilig ist hierbei das Erfordernis einer Selbstzerlegerladung, weil durch sie und die Mittel zu ihrer Betätigung die durchschnittliche Dichte des Geschoßkörpers beeinträchtigt wird.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Munition der eingangs genannten Gattung, welche einfach und zuverlässig ist und durch höchstmögliche Dichte des Geschosses zu einer gestreckten Flugbahn führt.
[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung. Diese wird nachstehend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele für ein drallstabilisiertes und ein flügelstabilisiertes Geschoß näher erläutert. Dabei wird das technische Lösungsprinzip unter Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten erkennbar.
[0008] Im Zusammenhang mit flügelstabilisierten Geschossen ist auf die US-PS 4 195 573 zu verweisen. Sie betrifft ein unterkalibriges Pfeilgeschoß mit einem widerstandsstabilisierendden Heckteil. Letzteres ist als Konus mit wenigstens zwei außerhalb des Geschoßdurchmessers angeordneten Bohrungen gestaltet, welche ihrerseits zum Begrenzen der Reichweite des Geschosses konvergent-divergent als Überschalldiffusor gestaltet sein können. Im hohen Machzahlbereich werden die Bohrungen mit geringer Drosselung durchströmt. Fällt die Geschwindigkeit unter einen vorgegebenen Wert, so tritt infolge des sogenannten Blockierens eine wesentlich Widerstandsvergrößerung ein. Eine schnell einsetzende Verzögerung der Geschoßbewegung führt zur Begrenzung der Geschoßreichweite, so daß sich die als Lochkegelleitwerk anzusprechende Anordnung insbesondere für Ubungsgeschosse zur Verwendung auf Schießplätzen begrenzter Ausdehnung eignet. Für Geschosse eines hier zur Rede stehenden Kaliberbereichs für Maschinenkanonen ist das Lochkegelleitwerk jedoch ungeeignet: Wegen der erforderlichen Größe seiner Bohrung muß der Durchmesser des Kegels so groß sein, daß es nur bei größerkalibrigen Rohrwaffen, beispielsweise Panzerkanonen, verwendet werden kann.
[0009] Gegenüber dem geschwindigkeitsabhängigen Lochkegelleitwerk ist bei Munition nach der Erfindung die Begrenzung der letalen Reichweite ausschließlich zeitabhängig.
[0010] Dabei ist vorteilhafterweise die Zeitabhängigkeit mit einfachen Mitteln zwischen weiten Grenzen vorgebbar.
[0011] Es zeigen:
Fig. 1 ein drallstabilisiertes Unterkalibergeschoß im Aufriß,
Fig. 1a den Heckteil des Geschosses nach Fig. 1 mit der Erfindung im längsaxialen Schnitt in größerer Darstellung,
Fig. 2 den Gegenstand im Querschnitt nach der Linie II - II in Fig. la,
Fig. 3 ein flügelstabilisiertes Unterkalibergeschoß im Aufriß und
Fig. 3a den Heckteil des Geschosses nach Fig. 3 mit der Erfindung, teilweise längsaxial geschnitten in größerer Darstellung.
[0012] Gemäß Fig. la und Fig. 2 weist ein Heckteil 11 eines Geschoßkörpers 10 eines drallstabilisierten Geschosses nach Fig. 1 mit einer Umfangsfläche 12 und einer Heckfläche 14 eine rückseitige Bohrung 16 mit einer Umfangsfläche 18 und einer vorderseitigen Stirnfläche 20 auf. In letzterer ist im Bereich einer zentralen Längsachse A eine trichterförmige Zentrierbohrung 22 im Geschoßkörper 10 angeordnet. Ein im wesentlichen kreiszylindrischer Stabilisierungskörper 24 weist eine rückweitige Umfangsfläche 26 und eine konkave Heckfläche 28 auf. Zwischen einer vorderseitigen Abdrehung 32 und der rückseitigen Umfangsfläche 26 ist eine radiale Stufe 30 vorgesehen. Eine vorderseitige Stirnfläche 34 des Stabilisierungskörper 24 weist einen Zentriervorsprung 40 mit einer zentralen Bohrung 42 auf. Der Zentriervorsprung 40 paßt sich der Zentrierbohrung 22 an. Der Stabilisierungskörper 24 weist einen sich längsaxial zwischen dem Absatz 30 und der Stirnfläche 34 erstreckenden Mantel 36 mit drei radial nach außen gegen die Umfangsfläche 18 vorstehenden Zentrierrippen 38 auf. Ein jeweiliger Raum zwischen einer Umfangsfläche 39 und der rückseitigen Umfangsfläche 26 des Mantels 38 und der Umfangsfläche 18 der Bohrung 16 sowie den beiden Vorderseitigen Stirnflächen 20 und 24 dient einer Kreisringscheibe 54 und einem kreiszylindrischen Hohlkörper 52 eines Leuchtspursatzes 50 als Aufnahme. Den Vorsprung 40 umfängt eine Kreisringscheibe 56 einer noch zu erörtenden Substanz, die mit einer Zylinderfläche 55 der Kreisringscheibe 54 in engem Kontakt steht. Der kreiszylidrisch Hohlkörper 52 wird im betreffenden Bereich durch die Zentrierrippen 38 unterbrochen. Den heckseitigen Abschluß des Leuchtspursatzes 50 bildet ein Teil 51, das einen Raum zwischen der Heckfläche 28 und einem in der Heckfläche 14 liegenden RAnd der Bohrung 16-ausfüllt. In der zentralen Bohrung 42 ist ein Draht 48 in gewendeter Form untergebracht, der mit einem vorderen Ende an einer Stelle 44 am Geschoßkörper 10 und mit einem hinteren Ende an einer Stelle 46 am Stabilisierungskörper 24 befestigt ist.
[0013] Gemäß Fig. 3a weist ein Geschoßkörper 60 eines flügelstabilisierten unterkalibrigen Geschosses nach Fig. 3 ein Heckteil 62 mit einer Umfangsfläche 61 und mit einem zentral axialen Trägerfortsatz 64 vergleichsweise geringen Durchmessers auf. Eine Ausdrehfläche 64 verbindet über einen Entlastungsradius 68 die Umfangsfläche 61 mit einem Außengewinde 70 des Trägerfortsatzes 64. Letzteren umschließt - durch Gewinde formschlüssig - eine doppelwandige Büchse 72 kreiszylindrischen Querschnitts. Eine Veorderwand 74 verbindet eine Innenwand 78 mit einer Außenwand 80, wobei sich eine äußere Vorderfläche 76 der Vorderwand 74 der Ausdrehfläche 64 anschmiegt. Die Umfangsfläche 80 der Büchse 72 ist auf nicht näher dargestellte Weise mit einer dünnwandigen Hülse 86 verbunden, welche mit an ihr befestigten Stabilisierungsflügeln 88 ein Stabilisierungsleitwerk 87 bildet. Ein Hohlraum 84 zwischen einander zugewandten Fläche der Innen- 78 und der Außenwand 80 der Büchse 72 dient einem Leuchtspursatz 92 als Aufnahme, welcher sich von der Vorderwand 74 bis zu einer Heckfläche 90 erstreckt.
[0014] Die Wirkungsweise der Erfindung sei zunächst an dem drallstabilisierten Geschoß nach den Figuren 1, 1a und 2 erläutert:
Beim Abfeuern wird auf nicht näher zu erörternde Weise der Leuchtspursatz 50 im Bereich der Heckfläche 14 gezündet. Mit dem Teil 51 brennt auch der den Stabilisierungskörper 24 umschließende Teil 52 abo. Sobald der.Abbrand des Leuchtspursatzes 50 bis zum Absatz 30 fortgeschritten ist, beginnt die Erwärmung des Mantels 36 mit dessen Zentrierrip-' pen 38. Der Mantel 36 besteht aus einem Werkstoff, dessen Festigkeit sich durch die Einwirkung der beim Abbrand des Leuchtspursatzes 50 freiwerdenden Wärme drastisch verändert. Besteht der Mantel 36 aus einer entsprechenden Magnesiumlegierung, so verliert er seine Festigkeit infolge chemischer Umsetzung, d.h. vorzugsweise durch heftige Oxydation, welche einem Verbrauch durch Abbrand entspricht. Der Stabilisierungskörper 24 - er besteht vorteilhafterweise ebenso wie der Geschoßkörper 10 zum Verbessern der Durchschlagsleistung aus einem Werkstoff hoher Dichte, beispielsweise einer Sinterlegierung mit hohem Anteil an Wolfram oder abgereichertem Uran - . verliert.zunehmend seine Festlegung in der Bohrung. Ein entgegen der Flugrichtung 58 des Geschosses in Richtung des Pfeils 59 vorhandener Sog wirkt auf die konkave Heckfläche 28 des Stabilisierungskörpers 24. Zusätzlich wird beim Reaktions- übergang von dem Teil 54 des Leuchtspursatzes 50 auf die Substanz 56 aus dieser eine größere Gasmenge frei, die größtenteils auf die Stirnfläche 20 des Geschoßkörpers 10 und die Stirnfläche 34 des Stabilisierungskörpers 24 drückt und letzteren dabei in Richtung. des Pfeils 59 axial verschiebt. Vorterseitige Druck- und rückseitige Sogwirkung lassen den Stabilisierungskörper 24 aus der Bohrung 16 heraustreten. Dabei bleibt über den sich abwickelnden Draht 48 die Verbindung zwischen dem Geschoßkörper 10 und dem Stabilisierungskörper 24 bestehen. Das betreffende System wird bei diesem Vorgang ballistisch instabi 1, verläßt seine Flugbahn und fällt nach unten. Auf diese Weise wird die letale Reichweite des betreffenden Fluggeschosses begrenzt. Der Abbrand des Leuchtspursatzes 50 und der Verbrauch des Mantels 36 sind vorteilhagterweise in weiten Grenzen zeitlich vorgebbar, so daß eine kontrollierte Begrenzung der letalen Reichweite auf einfache und zuverlässige Weise gegeben ist. Die zeitliche Einstellbarkeit der Destabilisierung der Flugbahn richtet sich dabei nach der vorgegebenen Kampfentfernung. Innerhalb derselben bleibt das System stabil, so daß beim Auftreffen auf ein Ziel die gesamte Masse aus Geschoß- und Stabilisierungskörper wirksam wird. Erst beim Überschreiten der Kampf entfernung durch Verfehlen des Zieles kommt es zu der beschriebenen Destabilisierung mit der die Reichweite des Geschosses begrenzenden Wirkung.
[0015] Die Wirkungsweise der Erfindung an einem flügelstabilisierten Geschoß nach der Fig. 3 und 3a wird nachstehend beschrieben:
Das Anzünden des Leuchtspursatzes 92 erfolgt abfeuerungsweise im Bereich der Heckfläche 90. Die beim Abbrand bei hoher Temperatur freiwerdende große Wärmemenge geht sowohl auf die Innen- 78 wie auch Außenwand 80 der Büchse 72 über. Während über die Außenwand 80, die Hülse 86 und die Stabilisierungsflügel 88 eine weitgehende Abführung der Wärme an die Umgebung möglich ist, entsteht im Bereich der Innenwand 78 ein starker Wärmestau. Hierdurch kommt es zur Erweichung des Werkstoffs der Innenwand 78. Sobald der Abbrand des Leuchtspursatzes 92 weit genug fortgeschritten ist, geht folglich der Formschluß zwischen der Büchse 72 und dem Trägerfortsatz 64 verloren. Das Stabilisierungsleitwerk-87 trennt sich in Richtung eines Pfeils 96 entgegen der Flugrichtung 94 vom Geschoßkörper 60 und führt dessen unmittelbarem Instabilwerden, so daß er seine ursprüngliche Flugbahn verläßt und nach unten fällt. Über die zeitliche Einstellbarkeit der Destabilisierung gilt analog die im Zusammenhang mit dem Geschoß nach den Figuren la und 2 gegebene Beschreibung.
[0016] Da die Stabilisierungsflügel üblicherweise eine geringe Anstellung zum Erzeugen einer leichten Ausgleichsdrehung aufweisen, wird hierdurch die Abtrennung vom Geschoß gemäß der Erfindung zusätzlich begünstigt.
[0017] Bei vorgeschlagenen Lösungen soll eine Zerlegerladung nach einer vorgegebenen Zeit über einen Leuchtspursatz initiiert werden. Dabei ergeben sich erhebliche Nachteile: die Zerlegerladung kann bereits im Rohr betätigt werden und hierdurch das Waffensystem empfindlich schädigen oder unbrauchbar machen. Die Zerlegerladung bedarf einer zentral-axialen Bohrung zu ihrer Aufnahme. Diese Bohrung mindert die Durchschlagsleistung des Geschosses bei gepanzerten Zielen. Um ausreichende Wirkung zu gewährleisten, muß die Zerlegerladung eine bestimmte Mindestgröße aufweisen. Hierdurch wird die Dichte des Geschosses beeinträchtigt.
a) das.Geschoß (10;60) ist unterkalibrig,
b) das stabilisierende Element (24;87) ist mittels eines verbrauchbaren Werkstoffs (36;72) gegenüber dem Geschoß (10;60) festgelegt,
c) der Verbrauch des Werkstoffs (36;72) ist zeitlich vorgebbar und
d) durch den Verbrauch des Werkstoffs (36;72) verändert das Element (24;87) seine ursprüngliche stabilisierende Lage.