[0001] Die Erfindung beschäftigt sich mit einer konstruktiven Gestaltung von mehrteiliger
Munition, wie z.B. Artilleriemunition. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Geschoss,
mit einer Geschosshülle und einer auf die Geschosshülle aufsetzbaren Ogive, wobei
die Ogive und die Geschosshülle kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden
sind.
[0002] Weiterhin betrifft die Erfindung eine Munition, insbesondere eine Artilleriemunition,
umfassend ein solches Geschoss.
[0003] Artilleriemuniton wird üblicherweise aus mobilen Waffensystemen verschossen. Diese
Waffensysteme sind in unterschiedlichen Kalibern dimensioniert und können aufgrund
ihres Gewichts nur noch mit Hilfe von Fahrzeugen bewegt werden.
[0004] Eine Artilleriemunition besteht im Wesentlichen aus einem Gefechtskopf und einem
Zünder. Der Gefechtskopf kann variabel ausgelegt sein, um unterschiedliche Aufgaben
erfüllen zu können. Ein derartiger Gefechtskopf kann ein Sprenggefechtskopf, Leuchtgefechtskopf
oder ein Nebelgefechtskopf sein, um als Spreng-, Leucht- oder Nebelmunition zu fungieren.
Artilleriemunition wird durch eine mehrstufig einstellbare Treibladung angetrieben.
Dazu sind unterschiedliche Formen der Treibladung bekannt, die variabel auf die jeweilige
geforderte Flugbahn/Flugweite einstellbar sind. Der Gefechtskopf kann einteilig wie
auch mehrteilig ausgeführt sein.
[0005] Für reichweitengesteigerte Cargo-Geschosse mit einer geforderten hohen Nutzlast,
wie beispielsweise Nebel- oder Leuchtkörper, werden Geschosshüllen mit schlanken Geschosskonturen
im Ogivenbereich und großem Innenvolumen verwendet. Das bedingt eine geringe Wandstärke
der Geschosshülle. Diese Geschosshüllen sind in der Regel mehrteilig aufgebaut, um
aufwändige Schmiedeprozesse zu vermeiden und um die Innenbearbeitung der Geschosskontur
zu vereinfachen. Aus der
WO 2018/166866 A1 ist ein optimierbares Artilleriegeschosssystem bekannt, das nutzlastoptimiert oder
reichweitenoptimiert werden kann. Hierbei wird ein Munitionsbaukasten vorgeschlagen,
welcher eine einheitliche Geschosshülle aufweist, in die gleiche als auch unterschiedliche
Nutzlasten in Länge und Art eingebracht sein können. Die Geschosshülle kann mehrteilig
sein.
[0006] Besondere Aufmerksamkeit gilt der Verbindung der Ogive, die frontseitig am mittleren
Geschossteil angesetzt ist.
[0007] Die
DE 10 2009 022 495 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines großkalibrigen Sprenggeschosses sowie
ein Sprenggeschoss, hergestellt nach diesem Verfahren. Ein vorderer Geschosshüllenabschnitt
und ein heckseitiger Geschosshüllenabschnitt sind im Bereich des ogivalen Vorderteils
über eine Schraubverbindung miteinander verbindbar.
[0008] Ein Geschoss, das in der
DE 10 2016 008 391 B4 offenbart wird, weist Verbindungsbereiche auf, in denen zwei Abschnitte des Geschosses,
ein vorderer Abschnitt und ein hinterer Abschnitt, miteinander verbunden werden. Die
Verbindungsbereiche sind zumindest teilweise oder vollständig aufgeschraubt bzw. verschraubt.
[0009] Bedingt durch die schlanke Ogivenkontur und der Forderung nach hoher Nutzlast steht
nur ein geringer Bauraum für die Verbindung der Geschosshüllenkomponenten zur Verfügung.
Diese Verbindung wird üblicherweise mit einem Gewinde realisiert, insbesondere mit
einem Feingewinde.
[0010] Die
DE 10 2007 016 488 B3 beschäftigt sich mit einem Mundloch-Kopfring, der mit einem geschlossenen ersten
Innengewindeabschnitt und mit einem zünderseitigen zweiten Innengewindeabschnitt ausgebildet
ist. Der zweite Innengewindeabschnitt besitzt einen kleineren Gewindedurchmesser als
der erste Gewindeabschnitt. Der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Innengewindeabschnitt
ist ohne Hinterschneidung und ist als konische Verjüngung ausgebildet. Dadurch ergibt
sich eine Verstärkung des Mundloch-Kopfringes. Ein in den Mundloch-Kopfring eingeschraubtes
Zündergehäuseunterteil ist mit einem Formschlusselement ausgebildet, das als um das
Zündergehäuseunterteil umlaufender Bund ausgebildet ist. Die Ringstirnfläche des Bundes
des Formschlusselements ist mit zueinander konzentrischen, ringförmig umlaufenden
Erhebungen ausgebildet, die jeweils ein Spitzenprofil besitzen. Dieses Formschlusselement
dient dazu, beim Auftreffen auf ein Ziel ein unerwünschtes Aufweiten des Mundlochs
und somit ein Hineinschieben des Zündergehäuseunterteils in das Artilleriegeschoss
zu verhindern.
[0011] Durch Forderungen nach nutzlastoptimierten Geschossen mit hoher Reichweite wird während
der Produktion ein hoher Aufwand bezüglich der Festigkeit an das Rohmaterial gestellt.
Das Anzugsdrehmoment der zu fügenden Bauteile, d.h. der Ogive zur Geschosshülle, ist
ein weiterer Anspruch an die Herstellung. Verklebungen der Bauteile zur Vermeidung
von durchrutschenden Bauteilen während der Drallbeschleunigung sind notwendig. Die
Flugbahn von Artilleriegeschossen wird üblicherweise drallstabilisiert. Ein hohes
Drehmoment muss gegenläufig zum Drall aufgebracht werden. Da der Drall von z.B. Artilleriemunition
in der Regel rechtsläufig ausgelegt ist, sind die vor einem Führungsband des Geschosses
montierten Anbauteile, hier die Ogive, mit einem Rechtsgewinde zu versehen und werden
mit einem hohen Drehmoment montiert, um eine Verspannung zu erreichen. Dieses hohe
Drehmoment muss über Vorrichtungen erzeugt werden. Die Montagevorrichtungen müssen
daher sehr robust zur Erbringung des Drehmoments ausgelegt sein. Das aufzubringende
Drehmoment ist dabei abhängig von den Trägheitsmomenten der Bauteile und der maximalen
Drallbeschleunigung. Da das Drehmoment während der Drallbeschleunigung sehr oft höher
liegt, als das in der Realität aufzubringende Drehmoment während der Montage, müssen
die Gewindeverbindungen sehr präzise gefertigt sein und weitere Maßnahmen zur weiteren
Drallübertragung getroffen werden.
[0012] Bisherige Lösungen sahen für diese Problematiken u.a. höchstfeste Stähle vor, um
die hohen Drehmomente bei gleichzeitig fragilen Geschosshüllenquerschnitten aufbringen
zu können. Das Stahl-Rohmaterial muss hohe Anforderungen bezüglich Zugfestigkeit,
Kerbschlagfestigkeit und Reinheit erfüllen. Das ist zwar durch das Einschränken der
Legierungsbestandteile von erwünschten und unerwünschten Elementen erreichbar, aber
selber sehr aufwändig.
[0013] Die Klebestellen müssen zudem sauber sein und sind zu diesem Zweck zu säubern, was
weiterhin einen hohen Reinigungsaufwand mit sich bringt. Die Verklebung muss zudem
homogen sein, insbesondere bei einem Zweikomponenten-Epoxid-Kleber. Die Schnittstelle
der Bauteile, d.h. deren Stirnseiten, müssen durch geeignete Maßnahmen im Reibwert
erhöht werden, sodass ein Lösen der Gewindeverbindung zusätzlich gehemmt werden kann,
selbst wenn die Reibbeschichtungen bei der Montage durch die Relativbewegungen zueinander
teilweise wieder abgetragen bzw. geglättet werden. Reibmomenterhöhende Maßnahmen an
den Stirnflächen der zu verbindenden Bauteile waren daher vorzunehmen. Diese Anforderung
wurde beispielsweise durch Sandstrahlen oder Reibbeschichtungen umgesetzt. Ein weiterer
Nachteil entstand durch die notwendigen, sehr kleinen Fertigungstoleranzen der Gewinde.
Abhängig vom Geschosstyp und der Abschussbelastung können zusätzlich formschlüssige
Verstiftungen oder Verzahnungen notwendig sein.
[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beheben.
[0015] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen Geschosshülle
und Ogive zu schaffen. Die Verbindung sollte zudem erlauben, den technologischen Aufwand
zur Herstellung einer Verbindung zwischen Ogive und Geschosshülle zu reduzieren.
[0016] Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ein Geschoss betreffend.
Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
[0017] Erfindungsgemäß wird ein Geschoss mit einer Geschosshülle und einer auf die Geschosshülle
aufsetzbaren Ogive bereitgestellt.
[0018] Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Montage des Geschosses bereitgestellt.
[0019] Ferner wird erfindungsgemäß eine Munition bereitgestellt, die ein solches Geschoss
oder ein Geschoss gemäß nachfolgend beschriebener Weiterbildung umfasst.
[0020] Das Geschoss kann ein Leucht-, Nebel-, Rauch-, Knall-, Blitz-, Signal-, Übungs- oder
Sprenggeschoss sein.
[0021] Die Munition kann eine Artilleriemunition sein.
[0022] Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Art Gewinde-Durchgangs-Verschraubung
(ähnlich einer Durchgangsverschraubung) zwischen der Ogive und dem (mittleren, hinteren)
Geschossteil oder anderen Geschosshüllenkomponenten einzubinden. Über diese Verschraubung
können beide Bauteile (Ogive, Geschossteil) miteinander verbunden werden. Diese Verbindung
zwischen der Ogive und dem mittleren Geschossteil oder anderen Geschosshüllenkomponenten
weist in der bevorzugten Ausführung einen von der Ogive ausgehenden langen zylindrischen
Ansatz auf. Dieser innenliegende Ansatz ragt nach der Montage weit in die Geschosshülle
hinein. Ein damit einhergehender Vorteil liegt in der Zentrierungsmöglichkeit der
Ogive zur Geschosshülle. Der Ansatz der Ogive stützt sich bevorzugt in der Geschosshülle
ab.
[0023] Der zylindrische Ansatz besitzt in einem definierten Bereich ein Gewinde, welches
es erlaubt, die Ogive von innen (bzw. hinten) mit einem Gewindering gegen die Geschosshülle
zu verschrauben. Dadurch kann erreicht werden, dass Kerbwirkungen nur in einem kurzen
Bereich des Gewindes auftreten. Der Querschnitt des zylindrischen Bereichs kann hierdurch
reduziert werden.
[0024] Bei dem Gewinde handelt es sich vorzugsweise um ein Feingewinde. Die Verschraubung
erzeugt über ein möglichst feines Gewinde eine große Druckspannung auf den Stirnseiten
der zu fügenden Bauteile. Alternativ kann auch ein mehrgängiges Gewindeprofil verwendet
werden, welches in der
EP 21174688.8 näher beschreiben wird, auf die hiermit voll Bezug genommen wird.
[0025] Als Schraubring kann auch ein Gewindering mit einem Linksgewinde, gegebenenfalls
mit einer Gleitscheibe oder Kugellager zwischen dem Schraubring und der Anlegefläche
der Geschosshülle, verwendet werden. Beim Abschuss zieht sich das Gewinde aufgrund
der Massenträgheit des Schraubrings fester.
[0026] Die Gewinde-Durchgangs-Verschraubung umfasst somit wenigstens einen bevorzugt zylindrischen
Ansatz mit einem bereichsweise eingebrachten, z.B. gedrehten, gefrästen, geräumten
oder geschnittenen Gewinde und einem Schraubring.
[0027] Durch die nicht mehr auftretende Verdrehung der Ogive zur Geschosshülle während der
Montage ist es möglich, die stirnseitigen Berührungsflächen zwischen der Ogive und
Geschosshülle mit diversen formschlüssigen Elementen auszustatten. Als formschlüssiges
Element ist ein Friktionsring (engl. friction ring) mit scharfkantiger Verzahnung
an den Stirnseiten zur Ogive und der Geschosshülle denkbar. Alternativ kann auch ein
Friktionsring mit handelsüblichen Reibbeschichtungen etc. vorgesehen werden. Auch
eine stirnseitige Profilierung der Ogive und der Geschosshülle ist nicht ausgeschlossen.
Hierbei kann auf einen Friktionsring verzichtet werden.
[0028] Diese Friktionsringe bzw. formschlüssigen Elemente verhindern bei einer ausreichenden
Kraftbeaufschlagung ein Verdrehen der Bauteile (Ogive, Geschosshülle) zueinander.
Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass erhöhte Drallbeschleunigungen auch bei zukünftigen
Waffensystemen zuverlässig aufgenommen werden können. Das Geschoss bleibt bei erhöhten
Treibladungen auch in Zukunft abschussfest.
[0029] Durch Umleitung des Kraftflusses in den zylindrischen Ansatz der Ogive kann nunmehr
eine Reduzierung der Bauteil-Vorspannung erreicht werden. Spannungsabhängige Verformungen
sind durch stirnseitige Ringe mit formschlüssigen Wirkmechanismen verhinderbar. Auch
ein Gewindeversagen lässt sich aufgrund der exakt definierbaren Schnittstellen-Abmaße
verhindern. Ein Überdrehen von Gewindeflanken kann vermieden werden. Eine Überlastung
der Schnittstelle zwischen der Ogive und der Geschosshülle und ein daraus resultierendes
Verdrehen der Bauteile zueinander beansprucht das Gewinde nicht durch Torsionsspannungen.
Es erfolgt eine Belastung auf Zug.
[0030] Als Sicherung der Gewindeverbindung kann eine (einfache) Schraubensicherung verwendet
werden, z.B. Loctite 243.
[0031] Auf einen qualitativen Materialeinsatz in Punkto Reinheit und Legierungsbestandteile
kann weitgehend verzichtet werden. Die Verwendung handelsüblicher Stähle ist möglich.
Die Aufwände für die Reinigung und Verklebung können reduziert werden. Der logistische
Aufwand kann dabei minimiert werden. Insgesamt wird der Materialeinsatz reduziert.
Der Arbeitsaufwand wird gesenkt bei einfacher Montage.
[0032] Vorgeschlagen wird ein Geschoss mit einem Geschossteil und einer auf das Geschossteil
aufsetzbaren Ogive. Die Ogive ist mittels einer Gewinde-Durchgangs-Verschraubung mit
dem Geschossteil verbindbar. Die Gewinde-Durchgangs-Verschraubung umfasst wenigstens
einen (bevorzugt) zylindrischen Ansatz mit einem bereichsweise eingebrachten, z.B.
gedrehten, gefrästen, geräumten oder geschnittenen Gewinde und einem Schraubring.
In der bevorzugten Ausführung weist die Ogive den zylindrischen Ansatz auf. Der Ansatz
umfasst in einem definierbaren Bereich das Gewinde. Das Gewinde kann als Feingewinde
oder als mehrgängiges Gewindeprofil ausgeführt sein. Ein Schraubring ist auf den zylindrischen
Ansatz aufschraubbar. Zwischen der Ogive und dem Geschossteil ist ein formschlüssiges
Element einbindbar. In einer Ausführung erfolgt die Einbindung derart, dass sich das
formschlüssige Element zwischen einer Stirnseite der Ogive und einer Stirnseite des
Geschossteils befinden kann. Als formschlüssiges Element kann auch ein Ring, insbesondere
ein Friktionsring vorgesehen werden. Die beiden Stirnseiten können das formschlüssige
Element oder ein Profil auf ihren stirnseitigen Oberflächen, zumindest aber auf einer
der beiden Oberflächen, umfassen.
[0033] Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert
werden. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine skizzenartige Darstellung einer vollständigen erfindungsgemäßen Geschosshülle,
- Fig. 2
- eine skizzenartige Schnittdarstellung im Schnitt B-B aus Fig. 1,
- Fig. 3
- eine vergrößerte, skizzenartige Darstellung X aus Fig. 2.
[0034] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Geschosses 10 einer nicht näher
dargestellten Munition 100, insbesondere einer Artilleriemunition. Das Geschoss 10
kann ein Leucht-, Nebel-, Rauch-, Knall-, Blitz-, Signal-, Übungs- oder Sprenggeschoss
sein. Das Geschoss 10 weist eine Ogive 1 sowie ein mittleres bzw. hinteres Geschossteil
4, z.B. eine Geschosshülle, auf. Mit 2 ist ein formschlüssiges Element gekennzeichnet.
[0035] Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung im Schnitt B-B aus Fig. 1 in einer vergrößerten
Ansicht.
[0036] Die Ogive 1 ist in Form bzw. in einer Art Gewinde-Durchgangs-Verschraubung im Geschossteil
bzw. in der Geschosshülle 4 eingebunden.
[0037] Die Ogive 1 weist dazu bevorzugt einen langen zylindrischen Ansatz 5 auf. Eine durch
den Ansatz 5 sich bildende Stirnseite 11 der Ogive 1 stützt sich an einer Stirnseite
12 der Geschosshülle bzw. des Geschossteils 4 ab. Der zylindrische, bevorzugt innenliegende,
Ansatz 5 ragt nach bzw. bei der Montage weit in das Geschossteil 4 hinein.
[0038] Der zylindrische Ansatz 5 kann in einem vorzugsweise definierten Bereich 6 ein Gewinde
7, bevorzugt Feingewinde, besitzen. Die Ogive 1 ist von innen bzw. hinten 8 mittels
eines
[Dau1] Gewinde- oder Schraubrings 3 gegen das Geschossteil 4 verschraubbar. Dazu kann der
Gewindering 3 auf den zylindrischen Ansatz 5 mit Hilfe eines nicht näher dargestellten
Schraubwerkzeugs aufgeschraubt werden. Die Ogive 1 wird beim Drehen des Gewinderings
3 mit ihrer Stirnseite 11 gegen die Stirnseite 12 des Geschossteils 4 gezogen und
gegen diese gedrückt. Die Ogive 1 wird durch diese Gewinde-Durchgangs-Verschraubung
in ihre Position im Geschoss 10 fest gehalten, selbst aber nicht verdreht.
[0039] Die stirnseitigen Berührungsflächen 11, 12 zwischen der Ogive 1 und dem Geschossteil
4 können mit diversen formschlüssigen Elementen 2 ausgestattet sein. Als formschlüssiges
Element 2 kann in einer einfachen Ausführung ein Ring 9 vorgesehen werden. Dieser
Ring 9 kann ein Friktionsring sein. Der Friktionsring 9 kann mit einer scharfkantigen
Verzahnung ausgestattet sein, die an die Stirnseiten 11, 12 zur Ogive 1 und dem Geschossteil
4 angreifen. Alternativ kann auch ein Friktionsring mit handelsüblichen Reibbeschichtungen
etc. vorgesehen werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0040]
- 1
- Ogive
- 2
- formschlüssiges Element
- 3
- Schraubring, Gewindering
- 4
- Geschosshülle, mittleres bzw. hinteres Geschossteil
- 5
- Absatz (bevorzugt zylindrisch), Ogive
- 6
- Bereich
- 7
- Gewinde
- 8
- Hinten
- 9
- Ring, Friktionsring
- 10
- Geschoss
- 11
- Stirnseite Ogive
- 12
- Stirnseite Geschosshülle
- 100
- Munition, Artilleriemunition
1. Geschoss (10), mit einem Geschossteil (4) und einer auf das Geschossteil (4) aufsetzbaren
Ogive (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der Ogive (1) und dem Geschossteil (4) einen von der Ogive
(1) ausgehenden zylindrischen Ansatz (5) aufweist, welcher in einem definierbaren
Bereich (6) ein Gewinde (7) aufweist, und dass ein Schraubring (3) auf den zylindrischen
Ansatz (5) aufschraubbar ist, derart, dass die Ogive (1) mit dem Schraubring (3) gegen
das Geschossteil (4) verschraubbar ist.
2. Geschoss (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (7) ein Feingewinde oder ein mehrgängiges Gewindeprofil ist.
3. Geschoss (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubring (3) mit einem Linksgewinde versehen sein kann.
4. Geschoss (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ogive (1) und dem Geschossteil (4) ein formschlüssiges Element (2, 9)
eingebunden ist.
5. Geschoss (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das formschlüssige Element (2, 9) sich zwischen einer Stirnseite (11) der Ogive (1)
und einer Stirnseite (12) des Geschossteils (4) befindet.
6. Geschoss (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Stirnflächen (11, 12) oberflächenseitig ein Profil umfasst.
7. Geschoss (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das formschlüssige Element (2, 9) ein Ring ist.
8. Geschoss (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) ein Friktionsring ist.
9. Geschoss (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Friktionsring (9) mit einer scharfkantigen Verzahnung oder einer Reibbeschichtung
versehen ist.
10. Geschoss (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss ein Leucht-, Nebel-, Rauch-, Knall-, Blitz-, Signal-, Übungs- oder Sprenggeschoss
ist.
11. Verfahren zur Montage eines Geschosses (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
• Einsetzen der Ogive (1) in den Geschossteil (4), wobei der zylindrische Ansatz (5)
der Ogive (1) in den Geschossteil (4) hineinragt,
• Aufsetzen und Festziehen des Schraubrings (3) auf den zylindrischen Ansatz (5) durch
den Geschossteil (4) von hinten (8), derart dass
• beim Drehen des Schraubrings (3) die Ogive (1) mit ihrer Stirnseite (11) gegen die
Stirnseite (12) des Geschossteils (4) gezogen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (2, 9) vor dem Festziehen des Schraubrings (3) zwischen die Ogive (1) und
dem Geschossteil (4) einbringbar ist.
13. Munition (100) umfassend ein Geschoss (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Munition (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Munition (100) eine Artilleriemunition ist.