EP0066747B1

EP0066747B1 - Waffenrohr

Info

Publication number: EP0066747B1
Application number: EP82104381A
Authority: EP
Inventors: Marold Ing. Elspass (Grad.)
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1981-06-04
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1985-02-20
Also published as: DE3122127A1; EP0066747A3; EP0066747A2; DE3262398D1; JPS5875696A; US4649797A

Description

Die Erfindung betrifft ein Waffenrohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Waffenrohr kann beispielsweise als schweres, großkalibriges Waffenrohr für Kampfpanzer-Bordkanonen eingesetzt werden.
Waffenrohre sind in mannigfacher Ausführung bekannt. Dabei hatte man stets das Bestreben, eine Leistungssteigerung durch Erhöhung der Treffgenauigkeit zu erzielen, zu welchem Zweck beispielsweise die Waffenrohre verlängert, die Stützweiten der Rohrlagerung variiert oder weitere Maßnahmen ergriffen wurden, die eine Verringerung des Abgangsfehlerwinkels herbeiführen sollten. Als Standardform hat sich insbesondere bei Waffenrohren für Kampfpanzer-Bordkanonen eine Ausführung ergeben, bei der das Rohr einen mehrfach abgesetzten Mantel aufweist, das in einem Lager mit kurzen Stützweiten gelagert ist. Zur Erhöhung der Massenträgheit und Reduzierung des Schwingungsverhaltens des Rohres wurde dabei der Schwerpunkt der rücklaufenden Masse aus dem Bereich der Lagerung in Richtung Rohrmündung verlegt.
Eine Einrichtung an Waffenrohren zur Verringerung des Abgangsfehlerwinkels eines Geschosses ist aus der DE-A-1911 067 bekannt. Dabei sind am Waffenrohr im vorderen Längenbereich biegeschwingungsdämpfende Versteifungen angeordnet.
Es wurde erkannt, daß hochfrequente Biegeschwingungen des Rohres, die dem Geschoß voraneilen, die Treffgenauigkeit beeinflussen. Hauptsächlich bestimmt wird dabei die Treffgenauigkeit durch den Abgangsfehlerwinkel, unter dem das Geschoß, abweichend von der Zielrichtung, die Rohrmündung verläßt.
Neben den Maßnahmen nach der DE-A-1911 067 beeinflussen eine Vielzahl von Parametern, beispielsweise konstruktive Rohrdaten wie Massenverteilung einschließlich rohrfester Zusatzmassen, elastische Steifigkeiten u. dgl. und konstruktive Daten der Rohrlagerung, beispielsweise Lagerstützweiten, Lagerspiel u. dgl. - abgesehen von weiteren Einflußgrößen - den Abgangsfehlerwinkel. Als besonders nachteilig erweisen sich dabei von der vorderen Lagerstelle zur Mündung hin im Außendurchmesser stufenförmig abgesetzte Rohre und indifferent galagerte Rohre, die von Schuß zu Schuß ungleiche schwingungsanregende Impulse verursachen, die allein betrachtet bereits zu rein zufälligen Abgangsfehlerwinkeln führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Waffenrohr der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Rohrbiegeschwingungen derart beeinflußt werden, daß sich ein konstanter Abgangsfehlerwinkel einstellt, mit dem Ziel, daß eine effektivere Abgangsfehlerwinkeleingabe in den Feuerleitrechner erfolgt und damit zu einer Erhöhung der Treffgenauigkeit und zu einer wesentlichen Leistungssteigerung führt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Kanonenrohr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das Rohr im statischen und dynamischen Zustand im Bereich zwischen Rohrmündung und Lagerung einen kegelstumpfförmigen Rohrmantel mit einer stetig ungeknickt verlaufenden Biegelinie auffweist und in einen für die Rohrlagerung zylindrischen Bereich des Rohrmantels übergeht, wobei der zylindrische Bereich der Rohrlagerung eine max. Länge von 7D nicht überschreitet und der Schwerpunkt der rücklaufenden Masse sich im Bereich des kegelstumpfförmig verlaufenden Rohrmantels befindet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Durch den erfindungsgemäß kegelstumpartig verlaufenden Rohrmantel in dem Bereich zwischen Rohrlagerung und Mündung wird gegenüber im Rohrmantel abgesetzten Rohren eine wesentlich erhöhte Rohrsteifigkeit erzielt, wobei im statischen und dynamischen Zustand die Biegelinie einen stetig umgeknickten Verlauf aufweist. Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Rohrlagerungen, insbesondere die Stützweite und das Lagerspiel, sich erheblich auf den Abgangsfehlerwinkel auswirken, ist für die Rohrlagerung eine kurze Lagerlänge in dem Bereich 6D bis 7D und eine Schwerpunktverlagerung der rücklaufenden Masse in den konischen Bereich des Rohres vorgesehen, damit sich die Rohrlagerung nicht aus seiner vorderen und hinteren Lagerposition abhebt.
Durch diese Maßnahmen werden die Amplituden der Schwingungsbewegung während des Geschoßdurchlaufs außerhalb der Lagerung im Rohr reduziert. Vor allem durch den stetig abnehmenden Durchmesser des Rohrmantels erhält die Rohrschwingung von Schuß zu Schuß einen stetigen Verlauf, wodurch eine weitgehende Konstanz des Abgangsfehlerwinkels erzielt wird.
Die Erfindung bietet weitere Vorteile dadurch, daß durch die Erhöhung der Massenträgheit nicht nur eine Schwingungsdämpfung erzielt wird, sondern der Rücklaufweg der rücklaufenden Teile reduziert und durch die Langrohrkonstruktion die Abgangsgeschwindigkeit v_o des Geschosses erhöht wird.
Bekannte Rohre mit einem Verhältnis L/D > 52 weisen diese vorteilhafte Charakteristik der Erfindung nicht auf, weil die Rohre außerhalb der Lagerung zur Rohrmündung hin mehrfach abgesetzt sind und keine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit und Massenträgheit erfolgt ist und die Lagerung nicht eine Stützweite von < 7D aufweist.
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden, die eine schematische Seitenansicht des Waffenrohres darstellt.
Das Waffenrohr 1 mit der Seelenrohrlänge L und dem Kaliberdurchmesser D weist ein Verhältnis L/D > 52 und eine Stützweite a der Rohrlager 9 und 11 von < 7D auf. Innerhalb der Rohrlagerstützweite a hat der Rohrmantel einen zylindrischen Bereich 10. Ausgehend von dem Ende des Lagers 9 verläuft das Waffenrohr 1 bis zur Rohrmündung 2 ohne Absatz kegelstumpfförmig. Die Lagerung 9, 11 des Waffenrohres 1 befindet sich in der nicht dargestellten Wiege (ihre Konstruktion ist nicht erfindungswesentlich). Mit 5 ist der Schwerpunkt des Kanonenrohres und mit 6 der Schwerpunkt der mit dem Rohr während des Schusses rücklaufenden Teile bezeichnet. Die rücklaufenden Teile werden aus dem Rohrvorholer, der Rohrbremse und etwaiger sonstiger Teile, wie beispielsweise der Ladeeinrichtung, als sogenannte rücklaufende Masse gebildet. Der Schwerpunkt 6 der rücklaufenden Masse liegt im kegelstumpfförmigen Bereich des Rohres 1 vor dem Lager 9 und sorgt für eine stabile Anlage des Waffenrohres zwischen den Lagerstellen 9, 11 und dem zylindrischen Rohrbereich 10.
Den Ablauf der Schwingbewegung der beim Abschuß im Rohr angeregten Biegeschwingungen wird im Kurvenverlauf 7 dargestellt, wobei 4 die theoretische Rohrseelenachse und 3 die ungeknickt verlaufende Biegelinie der tatsächlichen Rohrseelenachse, hervorgerufen durch die auf das Rohr statisch einwirkenden Kräfte, aufzeigt, um die sich der Ablauf der Schwingung vollzieht. Nicht dargestellt ist der Abgangsfehlerwinkel, mit dem das Geschoß die Rohrmündung 2 abweichend von der Schußrichtung verläßt.

Claims

1. Großkalibriges Waffenrohr (1) mit erhöhter Treffgenauigkeit durch Stabilisierung der beim Schuß auftretenden Biegeschwingungen, bestehend aus einem im Rohraußendurchmesser kegelstumpfförmig und zylindrisch verlaufenden Vollrohr mit einem Verhältnis der Seelenrohrlänge L zum Kaliberdurchmesser D von L/D > 52, das im zylindrisch verlaufenden Bereich (10) des Rohrmantels gelagert und mit weiteren, die rücklaufende Masse bildenden Teile verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Waffenrohr (1) im statischen und dynamischen Zustand im Bereich zwischen Rohrmündung (2) und Lagerung (9, 11) einen kegelstumpfförmigen Rohrmantel (12) mit einer stetig ungeknickt verlaufenden Biegelinie (3) aufweist und in den für die Rohrlagerung (9, 11) zylindrischen Bereich (10) des Rohrmantels übergeht, wobei der zylindrische Bereich (10) der Rohrlagerung eine max. Stützweite a von 7D nicht überschreitet und der Schwerpunkt (6) der rücklaufenden Masse. sich im Bereich des kegelstumpfförmig verlaufenden Rohrmantels (12) befindet.

2. Waffenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der rücklaufenden Masse (6) swischen dem Schwerpunkt (5) des Waffenrohres (1) und dem vorderen Rohrlager (9) liegt.

3. Waffenrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteldurchmesser des kegelstumpfförmig verlaufenden Bereichs (12) und des zylindrischen Bereichs (10) an der Übergangsstelle gleich groß sind.

4. Waffenrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich (10) der Rohrlagerung (9, 11) eine Mindestlänge von 6D nicht unterschreitet.

5. Waffenrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrmantel im zylindrischen Bereich (10) sich nicht während eines Schußintervalls von dem unteren Bereich des vorderen Lagers (9) und von dem oberen Bereich des hinteren Lagers (11) abhebt, sondern eine stabile Anlage (8) bildet.