Führungsbandintegraler Obturator am Artilleriegeschoss

Die Erfindung betrifft ein drallstabilisiertes Geschoss, insbesondere ein Artilleriegeschoss mit einem Führungsband und mit einem Dichtungsband, einem Obturator.

Ein Obturator hat die Funktion eines Dichtringes, bei welchem erst unter entsprechender Druckbeaufschlagung dessen volle Dichtleistung erreicht wird. Die technischen Anforderungen an ein derartiges Bauteil sind vorgegeben und bindend.

Beim Rohrdurchgang erfolgt infolge der Designgegebenheiten eine temporär formschlüssige Verbindung aus rückwärtig verdrängtem Führungsbandmaterial mit einem Obturator(-ring). Diese Formschlüssigkeit wird aber zumeist, primär durch jene bei Mündungsdurchgang wirksam werdende Zentrifugalkraft, sodann mechanisch aufgehoben, was aber insbesondere bei kleiner Ladung und unter Gebrauchsecktemperatur nicht ausreichend zuverlässig geschieht. Dieses kann teilweise zu erheblichen Einbußen in der Treffgenauigkeit führen.

Die Störanfälligkeit der bekannten Lösungen im automatischen Munitionsfluss (beim Ladevorgang) ist signifikant. Es treten hierbei Obturator(-ring) - Beschädigungen bis hin zum Abriss des Obturators auf. Nachteilig ist, dass die hieraus hervorgehenden losen Fragmente des Obturators die Geschützmechanik zur Blockade bringen können. Auch im manuellen Munitionsfluss, vor dem Ladevorgang, treten ebenso häufig Vorschädigungen des Obturators auf. Hier liegt die Ursache oftmals darin, dass, wenn ein Führungsbandschutzring entfernt wird, dabei auch der Obturator negativ beeinflusst werden kann.

Ein Artilleriegeschoss mit einem in eine Ringnut des Geschossmantels eingepressten Führungsband zeigt die DE 669 858. Aus der EP 2 529 180 B1 ist eine Artilleriemunition bekannt, die heckseitig ein Führungsband aufweist, das mehrteilig ausgebildet ist. Die Teil-Führungsbänder sind in separaten Schwalbenschwanznuten eingebracht, derart, dass die Teil-Führungsbänder sich direkt aneinander anschließen. Dadurch werden die auftretenden Zentrifugalkräfte besser verteilt. Die Teil-Führungsbänder sind so gestaltet, dass ein Fließen des Materials während der Rohrdurchlaufs ermöglicht wird.

Ein Dichtring der DE 20 2014 005 442 U1 ist heckseitig vom Führungsband angeordnet und in einer Außennut der Geschosshülle gehalten.

Aus der DE 198 55 536 A1 ist ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss bekannt, dass zur Übertragung des Dralls auf das Geschoss ein metallisches Führungsband und ein heckseitig von dem Führungsband abgeordneten Dichtring aufweist. Um eine Beschädigung oder Zerstörung bzw. ein Abreißen des Dichtringes beim Einführen des Geschosses in den Ladungsraum der entsprechenden Waffe sicher zu verhindern, ist der Dichtungsring als Metallring ausgeführt, welcher derart in einer Ringnut des Geschosses angeordnet ist, dass dieser sich gegenüber dem Geschoss frei drehen kann. Diese Lösung hat sich in der Praxis bewährt. Alternativen sind aber immer wünschenswert.

Aus der DE 40 00 167 C2 ist ein drallstabilisiertes Trägergeschoss mit einem metallischen Führungsband und einem dahinter befindlichen Dichtring aus Kunststoff zur vollständigen Abdichtung bekannt. Vor dem metallischen Führungsband ist in Schussrichtung ein Ansetzring aus Kunststoff angeordnet. Der Ansetzring enthält eine stirnseitige Stützfläche, die in axialer nach hinten weisender Richtung an einer parallelen Stirnfläche des Führungsbandes anliegt. Die Trennung des Ansetzringes erfolgt durch mindestens einen im Mantelbereich angeordneten Längsschlitz unmittelbar beim Verlassen des Waffenrohres.

Ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss mit einem metallischen Führungsband und einem aus Kunststoff bestehenden Dichtring beschreibt die DE 198 55 535 A1 . Das Führungsband weist, in Richtung der Längsachse des Geschosses gesehen, mindestens eine Ringnut auf, in der der Dichtring angeordnet ist und mit der Geschosswand form- und oder kraftschlüssig verbunden ist. Eine mechanische Beschädigung oder Zerstörung bzw. ein Abstreifen des Dichtringes soll dadurch sicher verhindert werden, seine abdichtende Funktion nicht negativ beeinflusst.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Nachteil der bekannten Lösungen in einen Vorteil umzukehren. Ein vollständiges Ablösen des Dichtringes bzw. Obturators ist erfindungsgemäß ausdrücklich erwünscht. Dazu wird eine Designauslegung einer Schnittstelle zwischen einer Hinterkante eines Führungsbands und einer Vorderkante eines Obturators bzw. Dichtrings vorgenommen, die ein vollständiges Ablösen des Obturators nach dem Mündungsdurchgang begünstigt. Der Obtu- rator wird erfindungsgemäß integraler Bestandteil eines Führungsbandes. Die Funktion des Obturators wird fest in die Führungsbandstruktur hinein integriert. Eine kraft- oder formschlüssige Verbindung mit der Geschosswand erfolgt nicht. Der Obturator besteht bevorzugt aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid.

Das Geschoss weist ein Führungsband bzw. eine Führungsbandstruktur auf, die aus einem oder einzelnen aufgepressten oder aufgeschweißten Ring(en) besteht. Die Positionierung des Obturators erfolgt in wenigstens einer Nut bzw. Ausgleichsnut im Führungsband bzw. der Führungsbandstruktur. Die Ausgleichsnut im Führungsband bzw. die Ausgleichsnuten in der Führungsbandstruktur sind bevorzugt mittig, zumindest aber derart, dass beim Rohrdurchgang das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial den Obturator / den Dichtring aus der Ausgleichnut heraus nach hinten bzw. nach oben drückt.

Die Ausgleichsnut ist im Schnitt bevorzugt trapezförmig, vorzugsweise gleichschenklig. Zum Geschoss weisend besitzt die Ausgleichsnut eine schmalere Fläche als zum Waffenrohr, wodurch sich die Trapezform ergibt. Diese Trapezform begünstigt das Ablösen des Obturators bzw. Dichtungsrings während des Rohrdurchlaufs. Beim Rohrdurchgang wird durch das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial der Dichtring wie ein O-Ring aus der Ausgleichsnut heraus nach hinten bzw. nach oben gedrückt. Diese Aktion führt zu einer Dichtwirkung während des Rohrdurchgangs. Der Obturator / Dichtring als Einzelteil selbst ist nicht mehr vorhanden. Es verbleibt nur ein gasschlupfreduzierendes Element im Führungsband, um den Druck und die daraus resultierenden Geschwindigkeitsstreuungen möglichst gering zu halten. Ein fliehkraftbedingtes Herauslösen nach Mündungsdurchgang wird durch die Trapezform stark vereinfacht.

Die Ausgleichsnut kann im Schnitt aber auch rechteckig bzw. quadratisch sein.

Überschüssiges Material führt zu keinem aerodynamisch negativ relevanten Überstand, d.h., des Materials, welches aus einer Obturatornut heraussteht und die Aerodynamik negativ beeinflusse da der metallische Führungsbandbereich hinter der Positionierung des Kunststoffrings wie eine Schneidmatrize einwirkt und den Dichtring flächig abschert oder sogar abstreift. Als metallisches Material kommt bevorzugt Messing und / oder Eisen zum Einsatz. Kupfer hat sich aber auch bewährt. Durch eine entsprechende Auslegung der Einstichtiefe der Ausgleichsnut im Führungsband bzw. in der Führungsbandstruktur und damit des Dichteinsatzes wird erreicht, dass nach dem Rohrdurchgang durch das Zug-Feld-Profil keine Fragmente des Kunststoffringes verbleiben, da diese in der Scher- und Verformungsebene des Zug-Feld-Profils gewollt vollständig aufgebraucht werden.

Der Kunststoffring bzw. Dichtring als integraler funktionsrelevanter Bestandteil des Geschosses ist wesentlich robuster und störunanfälliger. Auch ungeschulte Anwender erkennen eindeutig, dass der Kunststoff ring nicht als Schutz des Führungsbandes dient, da der Kunststoffring nicht auf dem Führungsband sondern in diesem eingebracht ist. Das rückwärtig bei Rohrdurchgang verdrängte Führungsmaterial kollidiert gezielt mit dem Dichtringmaterial in der Führungsband -Ausgleichsnut, weil diese Kollision das Dichtmetrial dabei anhebt und zusätzlich extrem dichtend gegen die Rohrwandung gepresst wird.

Vorgeschlagen wird ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss mit einem Führungsband und wenigstens einem Obturator. Das Führungsband enthält, in Richtung einer Längsachse (3) des Geschosses gesehen, mindestens eine Ausgleichsnut. Der wenigstens eine Obturator in der mindestens einen Ausgleichsnut des Führungsbandes angeordnet. Der Querschnitt der Ausgleichsnut ist bevorzugt trapezförmig, kann aber auch rechteckig oder quadratisch sein. Dadurch wird ein vollständiges Ablösen des Obturators erreicht, Rückstände vermieden.

Diese Erfindung zeichnet sich auch dadurch vorteilhaft aus, dass sie einfach und unkompliziert ist. Die Lösung ist robust gegenüber äußeren Einflüssen. Verbleibende Kunststoffreste am Geschoss werden vermieden bei Erfüllung der Aufgabe als Obturator.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Figur zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen drallstabilisierten Artilleriegeschosses 1 im Bereich eines beispielsweise aus Messing bestehenden Führungsbandes 2.

Das Führungsband 2 setzt sich - in Richtung einer Längsachse 3 des Geschosses 1 gesehen - in der vorliegenden Ausführung aus wenigstens zwei Führungsbandteilen 4, 5 zusammen.

Ist das Führungsband zweiteilig, besteht es in der Regel aus zwei Materialen, beispielsweise aus Messing und / oder Eisen. Diese Führungsbandteile 4, 5 sind in jeweilige Nuten 6, 7 im Geschoss 1 eingebracht. Diese Nuten 6, 7 weisen bevorzugt eine Schwalbenschwanzform auf.

Das Führungsband 2 kann auch einteilig ausgeführt sein. Ein Aufschweißen des Führungsbandes 2 (4, 5) ist gleichfalls möglich.

In den Führungsbandteilen 4, 5 eingebracht ist jeweils eine Ausgleichnut 8, 9. Diese Ausgleichnut 8, 9 weist im Schnitt bevorzug eine Trapezform auf. Die schmale Seite 10 (kleinere Fläche) ist in Richtung Geschosslängsachse 3 weisend. Die breitere Seite 1 1 (größere Fläche) schließt mit den Führungsbandteilen 4, 5 ab, bevorzugt ohne Überstand und damit oberflächig bündig.

In den Ausgleichnuten 8, 9 ist jeweils aus bevorzugt Kunststoff bestehender Dichtring bzw. Obturator 12, 13 angeordnet. Die Form des Obturators 12, 13 ist der zugehörigen Ausgleichsnut 8, 9 angepasst.

Beim Rohrdurchgang wird durch das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial der Führungsbandteile der Obturator 12, 13 wie ein O-Ring aus der Ausgleichsnut 8, 9 heraus nach hinten bzw. nach oben gedrückt. Während des Rohrdurchlaufs dichten diese ab. Der metallische Führungsbandbereich hinter der Positionierung des Obturators 12, 13 schert diesen ab, sodass der Obturator 12, 13 mit Austritt des Artilleriegeschosses 1 aus dem Waffenrohr nicht mehr Bestandteil des Führungsbandes 2 (4, 5) ist.