[0001] Die Erfindung betrifft einen abwerfbaren Treibspiegel für ein Unterkalibergeschoss
gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches.
[0002] Bei einem bekannten Unterkalibergeschoss dieser Art (siehe EP-A-0 300 373) sind die
einzelnen Segmente eines Treibspiegelheckteiles durch radiale, ebene Trennflächen
voneinander geteilt. Bei dieser Art der Unterteilung des Treibspiegelheckteiles in
drei oder mehr Segmente ergeben sich Schwierigkeiten bei der Ablösung des Treibspiegels
vom Geschosskörper beim Austritt des Geschosses aus der Rohrmündung. Da sich einerseits
die einzelnen Segmente bei dieser Ablösung gegenseitig behindern und andererseits
gegen den Geschosskörper stossen und diesen aus seiner Bahn ablenken, sodass die Treffgenauigkeit
beeinträchtigt wird. Ausserdem ist der bekannte radial durch das Zentrum geteilte
Treibspiegelkörper anfällig auf kleine Herstellungsungenauigkeiten. Die Segmente können
sich bei solchen Ungenauigkeiten nicht frei vom Pfeil lösen, sie übertragen beim Ablösen
durch kleine Asymmetrien verursachte Impulse auf den Geschosskörper. Diese unerwünschten
Impulse bewirken starke Anfangspendelungen, wodurch sich grössere Trefferstreuungen
ergeben sowie Flugzeitstreuungen.
[0003] Ferner ist in der DE-30 50 474 C1 ein Treibkäfig - für ein unterkalibriges flügelstabilisiertes
Geschoss - mit einem zum Vorsegmentieren spanabhebend geschlitzten einstückigen Körper
beschrieben. Um bei einfacher Herstellung eine erhöhte Stabilität des Treibkäfigs
zu erzielen, sind die Schlitze in der Form in den einstückigen Treibkäfigkörper eingebracht,
dass zusätzliche Werkstoffbrücken Sollbruchstellen zwischen den einzelnen Vorsegmenten
bilden, wobei die Schlitze zur Abdichtung mit entsprechend ausgebildeten Elementen
aus Blech ausgefüllt sind. Gemäss einem Ausführungsbeispiel für einen zweiten Treibkäfig
wird die im axial mittleren Bereich des Treibkäfigkörpers vorgesehene weitere Werkstoffbrücke
durch gegeneinander angeordnete Schlitze gebildet, welche je in einer zu einem Durchmesser
parallelen Ebene liegen. Um die Funktion dieser weiteren Werkstoffbrücke als Sollbruchstelle
zu erfüllen, kann die parallele Versetzung der Schlitze nur sehr gering ausfallen.
Ausserdem soll beim Ablösen des Treibkäfigs vom Geschoss ein störender Einfluss auf
das Geschoss bei dessen nicht beabsichtigter gegenseitiger Berührung mit einem der
Segmente verringert werden durch eine Vergrösserung der Anzahl der Treibkäfigsegmente.
[0004] Die Aufgabe, welche mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, besteht in
der Schaffung eines Treibspiegels, der sich zuverlässiger und störungsfreier vom Geschosskörper
ablöst, möglichst ohne den Geschosskörper in Anfangspendelungen zu versetzen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches
1 gelöst.
[0006] Durch diese spezielle Anordnung von Trennflächen zwischen den einzelnen Segmenten
des Treibspiegelkörpers wird erreicht, dass bei der Ablösung dieser Segmente vom Geschosskörper
Stösse der Segmente gegen den Geschosskörper vermieden werden.
[0007] Dies hat den Vorteil, dass die Treffergenauigkeit der Unterkalibergeschosse oder
Treibspiegelgeschosse verbessert werden kann.
[0008] Verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Treibspiegels sind im folgenden
anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- Fig.1
- eine Ansicht eines Treibspiegelgeschosses teilweise im Schnitt nach Linie I - I in
Fig.2;
- Fig.2
- einen Schnitt nach Linie II - II in Fig.1 nur durch einen Treibspiegelkörper mit einer
bekannten radialen Anordnung der Segmenttrennung;
- Fig.2a wie Fig.2,
- jedoch mit einer bekannten Segmenttrennung;
- Fig.3
- einen Schnitt nach Linie III - III in Fig.1 nur durch einen Treibspiegelkörper gemäss
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig.4
- einen Schnitt nach Linie IV - IV in Fig.1 nur durch einen Treibspiegelkörper gemäss
einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig.5
- dasselbe wie Fig.2 mit Geschosskörper, jedoch um 60° verschwenkt und ohne Schraffur,
mit den bei der Ablösung des Triebspiegels wirkenden Kräften;
- Fig.6
- dasselbe wie Fig.4 mit Geschosskörper, jedoch leicht verschwenkt und ohne Schraffur,
mit den bei der Ablösung des Treibspiegels wirkenden Kräften;
- Fig.7
- einen Längsschnitt nach Linie VII - VII in Fig.4 mit einer sich über die ganze Länge
des Treibspiegelkörpers erstreckenden Sollbruchstelle;
- Fig.8
- einen Längsschnitt nach Linie VIII - VIII in Fig.3, mit einer Sollbruchstelle am hinteren
und vorderen Ende des Treibspiegels;
- Fig.9
- einen Schnitt nach Linie IX - IX in Fig.1 durch den Treibspiegelmantel;
- Fig.10
- einen Schnitt nach Linie X - X in Fig.1 gemäss einem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel
für den Treibspiegelmantel;
- Fig.11
- dasselbe wie Fig.5 kurz nach der Ablösung;
- Fig.12
- dasselbe wie Fig.6 kurz nach der Ablösung und
- Fig.13
- dasselbe wie Fig.12 etwas später nach der Ablösung.
[0009] Gemäss Fig.1 weist ein Treibspiegelgeschoss 10 einen Pfeilgeschosskörper 11 auf,
der an seinem hinteren Ende Stabilisierungsflügel 12 besitzt. Die Spitze des Pfeilgeschosskörpers
11 befindet sich in einer Haube 13, die an einem Treibspiegel 14 befestigt ist. Im
mittleren Teil weist der Pfeilgeschosskörper 11 ein Gewinde 15 auf, auf das der Treibspiegel
14 aufgeschraubt ist. Der Treibspiegel 14 setzt sich aus einem Treibspiegelmantel
17 und einem Treibspiegelkörper 16 zusammen. Der Treibspiegelmantel 17 wird vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt. Für den Treibspiegelkörper 16 eignet sich vorzugsweise
Aluminium. Auch die Haube 13 wird vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Treibspiegelkörper
16 und Treibspiegelmantel 17 sind in üblicher Weise über eine Anzahl Umfangsnuten
18 miteinander verbunden (siehe insbesondere Fig. 7 und 8).
[0010] Der Aufbau und die Ausbildung des Treibspiegelkörpers 16 soll anhand der Figuren
2 bis 4 und der Figuren 7 und 8 beschrieben werden, wobei zur Vereinfachung bzw. Verdeutlichung
der Treibspiegelkörper 16 nur als Einzelteil dargestellt ist, jedoch für die Wirkungsweise
als im Treibspiegel 14 integriert gilt. Damit sich der Treibspiegel 14 beim Abschuss
des Geschosses beim Austritt aus der Waffenrohrmündung ablösen kann, ist der Treibspiegelkörper
16 durch Trennflächen 29 oder Schlitze bzw. Nuten 19 mit zugeordneten Sollbruchstellen
22, siehe Figuren 7 und 8, in Segmente 20 unterteilt. Gemäss Fig.2a wird die Segmenttrennung
mit an sich bekannten Trennflächen 29 vollzogen. Gemäss Fig.2 sind vorzugsweise drei
Schlitze oder Nuten 19 gleichmässig am Umfang verteilt vorgesehen, wodurch drei Segmente
20 gebildet werden. Die Schlitze oder Nuten 19 sind am äusseren Ende über Schultern
21 erweitert (siehe auch Fig.5 und 6). Am inneren Ende der Schlitze oder Nuten 19
ist eine Sollbruchstelle 22 vorgesehen, die weiter unten noch ausführlich beschrieben
ist.
[0011] Es hat sich nun gezeigt, dass sich durch diese radiale Anordnung der Trennflächen
29 oder Schlitze 19 Probleme bei der Ablösung des Treibspiegels 14 vom Geschosskörper
11 ergeben. Unter dem Einfluss des Geschossdralles, in Richtung eines Pfeiles C, wirken
auf die einzelnen Segmente 20 des Treibspiegelkörpers 16 einerseits Fliehkräfte und
anderseits Drallkräfte, welche das Bestreben haben, die einzelnen Segmente um ihren
eigenen Schwerpunkt S zu drehen.
[0012] Gemäss Fig.5 wirkt auf ein einzelnes Segment 20 des Treibspiegelkörpers 16 eine Fliehkraft
A, welche das Bestreben hat, das Segment 20 von seinen beiden benachbarten Segmenten
20 abzulösen. Auf die beiden Sollbruchstellen 22, welche das Segment 20 mit den beiden
benachbarten Segmenten 20 verbinden, wirkt somit jeweils je eine Kraft B1 und B2,
die verschieden gross sein können, hier jedoch gleich sind, je nach dem Abstand des
Schwerpunktes S von diesen Sollbruchstellen 22. Falls der Abstand a der einen Sollbruchstelle
22 vom Schwerpunkt S etwas kleiner ist als der Abstand b der anderen Sollbruchstelle
22 von diesem Schwerpunkt S, dann ist die Kraft B1 etwas grösser als die Kraft B2.
Die beiden Kräfte B1 und B2 lassen sich in eine Zugkraft D und eine Scherkraft E zerlegen.
[0013] Gemäss Fig. 3 und 4 sind die Schlitze oder Nuten 19 nicht in einer Radialebene angeordnet,
sondern in einem Abstand d parallel zu einer solchen Radialebene. Diese Anordnung
der Schlitze oder Nuten 19 sowie auch der Trennflächen 29 gemäss Fig.2a im Abstand
d von einer Radialebene in einem noch zu definierenden Bereich wird als erfindungswesentlich
angesehen, da sich dadurch die Ablösung der Segmente 20 vom Geschosskörper 11 wesentlich
verbessert, wie im folgenden insbesondere anhand der vorzugsweisen Schlitze 19 erläutert
werden soll.
[0014] Gemäss Fig.6 wirkt auf ein einzelnes Segment 20 des Treibspiegelkörpers eine Fliehkraft
A, welche das Bestreben hat, das Segment 20 von seinen beiden benachbarten Segmenten
20 abzutrennen. Auf die beiden Sollbruchstellen 22, welche das Segment 20 mit den
beiden benachbarten Segmenten 20 verbinden, wirkt somit eine Kraft B1 und B2, die
hier sehr verschieden sind. Da der Abstand a der einen Sollbruchstelle 22 vom Schwerpunkt
S viel kleiner ist als der Abstand b der anderen Sollbruchstelle 22, ist die Kraft
B1 wesentlich grösser als die Kraft B2. Die beiden Kräfte B1 und B2 lassen sich in
eine Zugkraft D und eine Scherkraft E zerlegen. Die Kraft B1 ist dann am grössten,
wenn a = 0 wird bzw. der Schwerpunkt S und die eine Sollbruchstelle 22 in der gleichen
Radialebene liegen, was an sich angestrebt wird.
[0015] Gemäss Fig.7 erstreckt sich die Sollbruchstelle 22 in Axialrichtung gesehen über
die ganze Länge des Treibspiegelkörpers 16. Gemäss Fig.8 ist nur am vorderen und hinteren
Ende des Treibspiegelkörpers 16 je eine Sollbruchstelle 22 vorhanden. Es kann aber
auch auf eine dieser Sollbruchstellen 22, d.h. am hinteren Ende oder am vorderen Ende
des Treibspiegelkörpers 16 verzichtet werden.
[0016] Die Anordnung der Schlitze oder Nuten 19 zwischen den Segmenten 20 des Treibspiegelkörpers
16 parallel zu einer Radialebene und im erforderlichen Abstand hat insbesondere den
Vorteil, dass die Abdichtung dieser Schlitze oder Nuten 19 sich wesentlich verbessern
lässt, wie ein Vergleich der Figuren 5 und 6 zeigt. Dieser Gasdruck ist durch radiale
Pfeile G angedeutet. Gemäss Fig.5 wird die im Schlitz 19 befindliche Kunststoffmasse
des Mantels 17, die nur in Fig.1 dargestellt ist, gegen die Schultern 21 gepresst.
Somit ist die Dichtung im wesentlichen durch diese Schultern gewährleistet. Demgegenüber
werden gemäss Fig.6 die einzelnen Segmente 20 durch den Gasdruck G stärker aneinander
gepresst, wodurch eine bessere Dichtung gewährleistet ist. Insbesondere ist die wirksame
Gasdruckfläche grösser.
[0017] Gemäss Fig.9 ist auch der Treibspiegelmantel 17 durch drei radiale Schlitze oder
Nuten 23 in drei Mantelsegmente 26 unterteilt, welche durch drei Sollbruchstellen
24 miteinander verbunden sind. Jedes Segment 26 weist zwei Aussparungen 25 auf, um
überflüssige Massen zu vermeiden.
[0018] Gemäss Fig.10 sind diese Schlitze oder Nuten 23 nicht in einer Radialebene angeordnet,
sondern in einem Abstand d1 (der gleich oder verschieden sein kann vom Abstand d in
Fig. 3 und 4) parallel zu einer solchen Radialebene. Die Schlitze oder Nuten 23 des
Treibspiegelmantels 17 können mit den Schlitzen oder Nuten 19 des Treibspiegelkörpers
16 zusammenfallen oder zueinander versetzt sein. Bei einem Treibspiegelkörper 16 mit
Schlitzen 19, die im Abstand parallel zu einer Radialebene angeordnet sind, kann entweder
ein Treibspiegelmantel 17 verwendet werden, der radial angeordnete Schlitze 23 aufweist,
oder Schlitze 23, die im Abstand parallel zu einer Radialebene angeordnet sind.
[0019] Die in Fig.7 dargestellte Sollbruchstelle 22 ist über die ganze Länge gleich stark
d.h. gleich dimensioniert, sie kann jedoch nach vorne oder nach hinten (in Schussrichtung
gesehen) schwächer ausgebildet sein, um eine Schrägstellung der Segmente 20 nach der
Ablösung vom Geschosskörper 11 zu vermeiden.
[0020] Gemäss Fig.3 ist der vorgegebene Abstand d zwischen dem Schlitz 19 und der entsprechenden
Radialebene kleiner als der Radius R der für den Geschosskörpers 11 vorgesehenen Bohrung.
Gemäss Fig. 4 ist der vorgegebene Abstand d zwischen dem Schlitz 19 und der entsprechenden
Radialebene etwas grösser als der Radius R der Bohrung, z.B. um die Dimension einer
Sollbruchstelle 22. Versuche haben gezeigt, dass dieser grössere Abstand d vorteilhafter
ist. Somit wird erfindungsgemäss festgelegt, dass der Abstand d mindestens dem halben
Betrag des Radius R des Geschosskörpers 11 entspricht.
[0021] Ferner können vorzugsweise die Trennflächen 29 oder Schlitze bzw. Nuten 19 gemäss
den Figuren 3 und 4 statt parallel windschief zu den entsprechenden Radialebenen angeordnet
sein.
[0022] Gemäss Fig.11 fliegen die einzelnen Segmente 20 des Treibspiegelkörpers 16 nach ihrer
Ablösung vom Geschosskörper 11 in Richtung des Pfeiles V, d.h. tangential zum Geschosskörper
11 davon. Gleichzeitig beginnt jedes Segment 20 sich um seinen Schwerpunkt S zu drehen,
wie durch den Pfeil W angedeutet ist. Durch die Bewegung in Richtung des Pfeiles V
stösst das Segment 20 zuerst mit einer Kante 27 der einen Sollbruchstelle 22 an den
Geschosskörper 11 und durch die Drehung des Segmentes 20 um den Schwerpunkt S in Richtung
des Pfeiles W stösst das Segment 20 anschliessend mit einer Kante 28 der anderen Sollbruchstelle
22 gegen den Geschosskörper 11. Dadurch wird der Geschosskörper 11 aus der gewünschten
Bahn abgelenkt.
[0023] Dies soll erfindungsgemäss vermieden werden. Wie diese beiden Stösse der Treibspiegelkörper-Segmente
20 gegen den Geschosskörper 11 vermieden werden, soll anhand der beiden Figuren 12
und 13 erläutert werden.
[0024] Gemäss Fig.12 und Fig.13 fliegen die einzelnen Segmente 20 des Treibspiegelkörpers
16 nach ihrer Ablösung vom Geschosskörper 11 in Richtung des Pfeiles V, d.h. tangential
zum Geschosskörper 11 davon. Gleichzeitig beginnt jedes Segment 20 sich um seinen
Schwerpunkt S zu drehen, wie durch den Pfeil W angedeutet ist. Dank der unterschiedlichen
Anordnung der Schlitze 19 kann nun weder die Kante 27 der einen Sollbruchstelle 22,
noch die Kante 28 der anderen Sollbruchstelle 22 gegen den Geschosskörper 11 stossen.
[0025] Wie bereits weiter oben erläutert, sind die Schlitze 19 im Abstand d parallel zur
entsprechenden Radialebene angeordnet, und dieser Abstand d ist so gewählt, dass die
erwähnten Stösse vermieden werden.
[0026] Der auf ein Segment 20 wirkende Luftwiderstand ist in den Figuren 11, 12 und 13 durch
die Strecken c und e angedeutet. Gemäss Fig.11 ist die Strecke c grösser als die Strecke
e, somit wirkt der Luftwiderstand im Sinne des Pfeiles W und unterstützt die Drehung
des Segmentes um den Schwerpunkt S. Gemäss Fig.12 und Fig.13 ist die Strecke c kleiner
als die Strecke e, somit wirkt der Luftwiderstand der Drehung im Sinne des Pfeiles
W entgegen und vermindert bzw. verhindert die Gefahr, dass die Kante 28 des Segmentes
20 gegen den Geschosskörper 11 stösst.
[0027] Zusammenfassend ist zu sagen: Sobald der Treibspiegelkörper 16 die Rohrmündung verlässt
und in drei Segmente 20 zerfällt, wirkt statt der Fliehkraft A gemäss Fig.5 und 6
eine Translationsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles V und eine Winkelgeschwindigkeit
in Richtung des Pfeiles W. Gemäss Fig.5 bewirkt die Translationsgeschwindigkeit in
Richtung des Pfeiles V, dass das Segment 20 mit der Kante 27 gegen den Geschosskörper
11 stösst und anschliessend bewirkt die Drehung des Segmentes 20 in Richtung des Pfeiles
W, dass das Segment 20 mit der Kante 28 gegen den Geschosskörper 11 stösst.
[0028] Diese beiden Stösse des Segmentes 20 gegen den Geschosskörper 11 werden vermieden
durch die erfindungsgemässe Anordnung der bekannten Trennflächen 29 oder der vorzugsweise
Schlitze 19 im Abstand d von mindestens R/2 von einer Radialebene, oder vorzugsweise
d > R, wie aus den Figuren 12 und 13 ersichtlich ist. Dabei ist der Abstand d in Drallrichtung
entsprechend Pfeil C gemäss Fig. 4 und Fig.5 zu der Radialebene festzulegen. Ferner
ist es vorteilhaft, die eine Sollbruchstelle 22, mit der beim Bruch erzeugten Kante
27, und den Schwerpunkt S des Segmentes 20 in derselben Radialebene oder in Radialebenen,
die maximal 10 Winkelgrade auseinander liegen, anzuordnen.
1. Abwerfbarer Treibspiegel (14) für ein Unterkalibergeschoss (10) zum Abschiessen aus
einem mit Drallnuten versehenen Waffenrohr, mit einem Treibspiegelkörper (16) und
einem Treibspiegelmantel (17), welche in Segmente (20, 26) unterteilbar sind, um eine
Ablösung des Treibspiegels (14) beim Austritt des Geschosses (10) aus der Rohrmündung
zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass Trennflächen (29) oder Schlitze bzw.
Nuten (19) mit Sollbruchstellen (22) zwischen den Segmenten (20) des Treibspiegelkörpers
(16) parallel zu Radialebenen in einem vorgegebenen Abstand (d) entsprechend mindestens
dem halben Betrag des Radius (R) des Geschosskörpers (11) angeordnet sind.
2. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand
(d) zwischen den Trennflächen (29) oder Schlitzen (19) und den entsprechenden Radialebenen
grösser ist als der Radius (R) des Geschosskörpers (11).
3. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Trennflächen (29) oder Schlitze (19) mit dem Abstand (d) in Drallrichtung (C) von
den entsprechenden Radialebenen angeordnet sind.
4. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Sollbruchstellen
(22) mit den beim Bruch zu erzeugenden Kanten (27) und die Schwerpunkte (S) der Segmente
(20) in Radialebenen angeordnet sind, welche maximal 10 Winkelgrade auseinander liegen.
5. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Sollbruchstellen
(22) und die Schwerpunkte (S) in derselben Radialebene angeordnet sind.
6. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennflächen
(29) oder Schlitze (19) nicht parallel, sondern axial windschief zu entsprechenden
Radialebenen angeordnet sind.
7. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 3, mit Schlitzen (23) zwischen den Segmenten
(26) des Treibspiegelmantels (17), dadurch gekennzeichnet, dass diese Schlitze (23)
ebenfalls parallel zu Radialebenen in einem vorgegebenen Abstand (d1) angeordnet sind.
8. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze
(23) zwischen den Segmenten (26) des Treibspiegelmantels (17) gegenüber den Trennflächen
(29) oder Schlitzen (19) zwischen den Segmenten (20) des Treibspiegelkörpers (16)
versetzt sind.
9. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstellen
(22), welche die einzelnen Segmente (20) des Treibspiegelkörpers (16) miteinander
verbinden, über die ganze Länge des Treibspiegelkörpers (16) erstrecken (Fig.7).
10. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstellen
(22) am vorderen und hinteren Ende des Treibspiegelkörpers (16) befinden (Fig.8).
11. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstellen
(22) am hinteren Ende des Treibspiegelkörpers (16) befinden (Fig.9).
12. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchstellen
(22) am vorderen Ende des Treibspiegelkörpers (16) befinden (Fig.10).
13. Abwerfbarer Treibspiegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die über
die ganze Länge des Treibspiegelkörpers (16) erstreckenden Sollbruchstellen (22) nach
vorne oder nach hinten (in Schussrichtung gesehen) verjüngen.