Vorrichtung zur Befestigung der Einlage von Hohlladungen oder projektilbildenden Ladungen

Abstract

 Bei Geschossen mit Hohlladungen oder projektilbildenden Ladungen (13; 32) treten häufig beim Laborieren mit heißem Sprengstoff aufgrund der unterschiedlichen Wärme­ausdehnungskoeffizienten der Einlage α_E und der Ge­schoßhülle α_H Verformungen der Einlage (13; 32) bzw. der Geschoßhülle (11; 32) auf, und zwar insbesondere dann, wenn α_E<α_H ist.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile durch einen Zwischenring (16, 16′; 33, 33′) gelöst, der um die ein­lagenseitige Stirnfläche der Hülle (11; 31) herumgeführt ist und eine Druckfläche (19; 37) aufweist, die gegen die Außenseite der Hülle (11; 31) drückt. Dabei gilt die Beziehung α_E>α_R, wobei α_R der Wärmeausdeh­nungskoeffizient des Zwischenringes (16, 16′; 33, 33′) ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung der Einlage von Hohlladungen oder projektilbildenden Ladungen, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 defi­niert ist.

[0002] Um Gefechtsköpfe mit hoher Durchschlagsleistung zu bauen, ist es häufig erforderlich, daß das Einlagenmaterial der Hohlladungen bzw. projektilbildenden Ladungen (HL- bzw. PL-Ladungen) aus einem anderen Werkstoff besteht als die Gefechtskopfhülle. Werden jedoch Hülle und Einlage aus verschiedenen Werkstoffen einer thermischen Belastung beim Laborieren mit heißem Sprengstoff oder Umweltein­flüssen ausgesetzt, so treten aufgrund der unterschied­lichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Einlage α_E und der Geschoßhülle α_H Verformungen der Einlage bzw. der Geschoßhülle auf. Dadurch kann die Einlage eine irreversible und zum Hüllenkörper unsymmetrische Lage einnehmen, so daß nach der Explosionsumformung unsymme­trische Projektile mit nicht reproduzierbarem Flugver­halten entstehen. Ein derartiges Verhalten wird vor allem auftreten, wenn α_E<α_H ist.

[0003] Aus der DE 34 41 693 Cl ist eine Vorrichtung zur Kompen­sation unterschiedlicher Wärmeausdehnungen zwischen Sprengstoff und Gefechtskopfhülle bekannt. Hierbei werden wenigstens zwei Ringe zwischen der Basis der Einlage und einem hüllenfesten Bauteil angeordnet, wobei die Ringe über eine konische Innen- bzw. Außen­fläche miteinander in Berührung stehen.

[0004] Der Ring mit der konischen Außenfläche besteht dabei aus einem Material, das einen geringeren Wärmeausdehnungs­koeffizienten aufweist als das Material des Ringes mit der konischen Innenfläche. Die Konuswinkel der Innen­bzw. Außenfläche sind so abgestimmt, daß der erforder­liche Längenausgleich stattfindet. Eine Kompensation der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Hülle und Einlage offenbart dieses Patent nicht.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­grunde, eine Vorrichtung zur Befestigung von HL- bzw. PL­Einlagen zu entwickeln, die auch für den Fall, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der Einlage α_E kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Geschoßhülle α_H ist, einen gleichbleibend symmetrischen und festen Sitz der Einlage im Hüllenkörper gewährleistet.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Die Unteransprüche geben besonders vorteilhafte Ausgestal­tungen der Erfindung wieder.

[0008] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen, welche mit Hilfe von Figuren erläutert werden, beschrieben.

[0009] Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Gefechtskopf mit projektilbildender Einlage, der eine erfin­dungsgemäße Vorrichtung aufweist;

Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 4 eine etwas größere Darstellung der Fig. 2 zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsge­mäßen Vorrichtung;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Gefechtskopf mit Hohlladungseinlage mit erfindungsgemäßer Vor­richtung; und

Fig. 6 und 7 zwei weitere Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung.

[0010] In Fig. 1 sind mit 10 der Gefechtskopf, mit 11 dessen Hülle, mit 12 eine Abdeckplatte und mit 13 eine PL-Ein­lage bezeichnet. Über eine Übertragungs- und Verstärker­ladung 14 wird in bekannter Weise der Sprengkörper 15 des Gefechtskopfes 10 gezündet. Die PL-Einlage 13 ist mit der Hülle 11 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen L-förmigen Zwischenring 16 befestigt.

[0011] Der mit 17 gekennzeichnete Ausschnitt der Befestigungs­vorrichtung der Einlage ist in den Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellt.

[0012] Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist der L-förmige Zwischenring über eine Formschluß- bzw. Kraftschlußzone 18 mit der Einlage 13 verbunden. Die Befestigung des Zwischenringes 16 an der Hülle 11 erfolgt mit Hilfe lös­barer oder nichtlösbarer Verbindungsmittel (z. B. Auf­schrumpfen, Pressen oder auch durch Schweiß- und Löt­verbindungen, aber auch durch Schrauben- und Stiftver­bindungen).

[0013] Der Zwischenring 16 (Fig. 2) weist eine Druckfläche 19 auf, mit der er auf die Außenseite der Hülle 11 drückt. Im wesentlichen unterscheiden sich die Fig. 2 und 3 nur dadurch, daß der Zwischenring 16′ (Fig. 3) gegenüber dem Zwischenring 16 (Fig. 2) außer der Druckfläche 19 noch eine Gleitfläche 21 am stirnseitigen Ende der Hülle 11 auf­weist.

[0014] Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Hülle α_H sollte größer sein als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Zwischenringes 16, 16′. Beispielsweise kann die Hülle aus Stahl und der Ring aus Tantal bestehen. Der Wärmeausdeh­nungskoeffizient der Einlage α_E sollte hingegen größer oder gleich dem Ausdehnungskoeffizienten des Ringes α_R sein. Es können daher Einlage und Ring aus Tantal oder die Einlage aus Tantal und der Ring aus Invar bestehen.

[0015] Im folgenden wird kurz mit Hilfe Fig. 4 auf die Wirkungs­weise der Erfindung eingegangen: Da α_H>α_R ist, dehnt sich die Hülle bei höheren Temperaturen stärker aus als der Ring. Aufgrund der grö­ßeren radialen Verformung der Hülle entsteht auf der Ebene 19 eine Druckkraft, die den mit 22 bezeichneten Teil des Zwischenringes 16 auf Biegung beansprucht, und es entsteht ein Moment 23 um den Punkt 24. Daraus resultiert eine radiale, auf dem Umfang des Ringes 16 nach innen gerichtete Haltekraft 25, die die Einlage 13 symmetrisch zur Gefechtskopfachse festhält.

[0016] Bei Verwendung eines L-Ringes 16′ mit Gleitebene (Fig. 3) ergibt sich ebenfalls eine Haltekraft 25 aufgrund des Momentes 23 um den Punkt 24. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine bessere Montagemöglichkeit (der Ring 16′ kann bis Anschlag Hüllenvorderkante gepreßt werden) und eine höhere Paßgenauigkeit von Einlage-Hülle-­Ring gegeben ist. Außerdem kann sich kein Sprengstoff zwischen Ring und Hüllenvorderkante setzen, was aus Sicherheitsgründen erwünscht ist.

[0017] Die Fig. 5 bis 7 zeigen das Ausführungsbeispiel eines Gefechtskopfes mit Hohlladungseinlage und Befestigungs­vorrichtung. Selbstverständlich kann in diesem Fall statt einer Hohlladungseinlage auch wiederum eine projek­tilbildende Einlage verwendet werden. Der Gefechtskopf wurde mit 30, seine Hülle mit 31, die Einlage mit 32 und die Befestigungsvorrichtung der Einlage mit 33 be­zeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde statt eines L-förmigen ein U-förmiger Zwischenring benutzt.

[0018] Beispiele für die Anordnung Hülle, U-förmiger Zwischen­ring und Einlage zeigen die Fig. 5 und 6. Dabei wird ein Zapfen 35 der Hülle 31 von dem Zwischenring 33 bzw. 33′ umfaßt. Mit 36 wurde die Formschluß- bzw. Kraftschluß­zone des Zwischenringes mit der Einlage und mit 37 die Druckfläche sowie mit 38 die Gleitfläche bezeichnet.

[0019] Bei dem Ring mit U-Form gilt hinsichtlich des Aus­gleiches der unterschiedlichen Wärmeausdehnungen das gleiche Prinzip wie bei dem Ring mit L-Form. Bei Verwendung von Ladungen mit niedrigen Temperaturen ist die Verbindung Ring-Einlage dadurch gewährleistet, daß der Ring 33, 33′ unter Vorspannung an der Hülle 31 angebracht wird.

Bezugszeichenliste

[0020] 

10 Gefechtskopf

11 Hülle

12 Abdeckplatte

13 PL-Einlage

14 Übertragungs- und Verstärkerladungen

15 Sprengkörper

16, 16′ L-förmiger Zwischenring

17 Ausschnit der Befestigungsvorrichtung der Einlage

18 Formschluß-/Kraftschlußzone Zwischenring/Einlage

19 Druckfläche

20 Luftspalt

21 Gleitfläche

22 Teil des Zwischenringes 16

23 Momentenpfeil

24 Drehpunkt

25 Haltekraft

30 Gefechtskopf

31 Hülle

32 HL-Einlage

33, 33′ U-förmiger Zwischenring

34, 34′ Ausschnitt der Befestigungsvorrichtung der Einlage

35 Zapfen der Hülle

36 Formschluß-/Kraftschlußzone: Zwischenring/Einlage

37 Druckfläche

38 Gleitfläche

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Befestigung der Einlage von Hohlladungen oder projektilbildenden Ladungen (13; 32) an der Hülle (11; 31) eines Gefechtskopfes (10; 30) wobei die Einlage (13; 32) umfangsseitig an einem Zwischenring (16; 33) angeordnet ist, welcher seinerseits an der Hülle (11; 31) befestigt wird, dadurch gekenn ­zeichnet, daß der Zwischenring (16, 16′; 33, 33′) um die einlagenseitige Stirnfläche der Hülle (11; 31) herumgeführt ist und eine Druckfläche (19; 37) auf­weist, die gegen die Außenseite der Hülle (11; 31) drückt, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient der Einlage α_E größer oder gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Zwischenringes α_R ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge ­kennzeichnet, daß der Zwischenring (16, 16′) L-förmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge ­kennzeichnet, daß der Zwischenring (33, 33′) U-förmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (16; 33) gegenüber der einlagenseitigen Stirnfläche der Hülle (11; 31) eine Gleitfläche (21; 38) aufweist.

Zeichnung