NO158272B - Artilleriprosjektil med oeket rekkevidde. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse hører hjemme i den tekniske sektor som omfatter artilleriprosjektiler med orga-ner eller hjelpemidler for å øke rekkevidden.

Det er allerede foreslått forskjellige prosjektiler med øket rekkevidde. Således har US-PS 3 885 385 beskrevet en innretning som gjør det mulig å redusere etterslepet bak halen for et prosjektil og ved dette øke det;tes rekkevidde. Oppfinnelsen består i å innrette ved prosjektilets haleparti en pyroteknisk blanding med lav forbrenningshastighet som tennes ved et bestemt tidspunkt etter utskytingen. På lignende måte beskriver FR-PS 2 328 938 en innretning som tilsvarer denne og hvor man fastlegger brenn-trykket til å være relativt svakt, dvs. i nærheten av om-givelsestrykket for å oppnå en relativt lav utløpsstrømning under en viktig periode av prosjektilets bane. Man har videre foreslått i FR-PS 2 479 905 en fremdriftsblokk som gir en tilleggsfremdrift av prosjektilet over dettes bane. Imidlertid er denne blokk plassert mot prosjektilets buede spiss mellom dettes tennrør og stridshodet.

Man har dessuten foreslått i FR-PS 2 522 134 et prosjektil som omfatter en innretning for tilleggsfremdrift innrettet ved prosjektilets buede spiss og en anordning for reduksjon av halens etterslep innrettet nær denne.

De beskrevne prosjektiler fra de to første an-gitte patenter er noenlunde tilfredsstillende, men vinningen i øket rekkevidde er imidlertid begrenset. Når det gjelder prosjektilene som er beskrevet i de to neste refererte patenter, er vinningen i rekkeviddeøkning betydelig, men dette er oppnådd på bekostning av en prosjektilendring,

fordi det må omfatte en spissbuet form som er egnet til å omslutte en fremdriftsladning.

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å skaffe til veie et artilleriprosjektil med øket rekkevidde, ved sam-tidig å bygge på den klassiske prosjektilform såvel som på prosjektiler som omfatter innretninger for reduksjon av etterslepet uten modifikasjoner av noen som helst art på den klassiske prosjektilforms karakteristiske geometri.

Oppfinnelsen har således til hensikt å tilveiebringe et artilleriprosjektil med øket rekkevidde og vilkårlig kaliber, av den type som ved sitt haleparti omfatter et brennkammer forlenget med ett eller flere munnstykker, en pyroteknisk ladning med lav forbrenningshastighet, dvs. av størrelses-orden 0,7-2 mm/s ved et trykk på 10^ Pa og som bevirker en reduksjon av halepartiets etterslep, og en ytterligere pyroteknisk ladning med høy forbrenningshastighet, dvs. av størrelsesorden 5-20 mm/s ved et trykk på 10^ Pa og som gir en tilleggsf reindrift, kjennetegnet ved at de to pyrotekniske ladninger er anordnet integrert i brennkammeret slik at de tilsammen danner en sylindrisk støpt blokk som kan ha en sentral kanal, idet de to ladninger er sammensmeltet ved sin forbindelsesflate, og at ladningen med lav forbrenningshastighet antennes ved prosjektilets utskyting for deretter, ved slutten av denne ladnings forbrenning å bevirke antenning av ladningen med høy forbrenningshastighet.

Blokken kan bestå av to ladninger hvor den første kan ha den sentrale indre kanal og en langsom forbrenningshastighet og tennes ved selve utskytningen, mens den andre ligger utenpå den første og har en stor forbrenningshastighet og tennes av den første. De to ladninger kan være konsentriske med sylindrisk omkrets og utført i form av ett eller flere ringformede elementer.

Blokken kan også bestå av tre ladninger hvor den første har den sentrale kanal og en langsom forbrenningshastighet og blir antent ved utskytningen, den andre har da stor forbrenningshastighet og tennes av den første, mens den tredje har på ny langsom forbrenningshastighet og tennes av den andre.

En fordel ved den foreliggende oppfinnelse beror på det faktum at man i ett og samme brennkammer kan benytte en blokk med i det minste to separate ladninger uten at disse endrer sine spesifikke egenskaper, dvs. at tennbetingelsene eller betingelsene for at ladningen ikke skal antennes, ut-gangshastigheten og utløpsmassen for gassen og brennhastig-heten blir tatt hensyn til uansett ladningens begynnelses-tilstand.

Nok en fordel med oppfinnelsen baserer seg på det faktum at man kan benytte en eneste blokk som er enkel å pro-dusere, men likevel gir de to funksjoner: reduksjon av etterslepet og tilleggsfremdrift.

En ytterligere fordel med den foreliggende oppfinnelse ligger i den ytterst enkle idé og i den enkle utførelse av blokken, hvilket muliggjør at prosjektilet kan omfatte et stridshode med høy ytelse.

Andre fordeler ved oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra den etterfølgende beskrivelse av en spesiell utførelse ifølge oppfinnelsen gitt som et eksempel med henvisning til de skjematiske tegninger, hvor fig. 1 er et snitt av prosjektilet ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et detaljsnitt av prosjektilets haleparti og fig. 3 viser utførelseseksem-pler av blokkene ifølge oppfinnelsen.

Prosjektilet som er skjematisk vist på fig. 1 omfatter på tradisjonell måte en hul hoveddel 1 i hvilken det er plassert en sprengladning 2, eksempelvis av eksplosiv type, et spisstennrør for å antenne ladningen 2. og et haleparti 4 som omsluttes av et armeringsbånd 5. Halepartiet 4 er

hult og avgrenser et brennkammer 4a. Dette omslutter en blokk

6 med sylindrisk omkrets og en pyroteknisk tenner 7 som er

skrudd inn i en gjenget boring 8. Blokken 6 avgrenser en sentral kanal 9 i hvilken blokkens 6 forbrenning foregår. Halepartiet 4 er lukket av et sluttparti 10 skrudd på en an-sats 11 i halepartiet og tilpasset hoveddelens 1 profil og avgrensende et. eller flere munnstykker 12 med et konverge-rende parti 12a og et divergerende parti 12b adskilt av en krave 12c.

På fig. 2 ser man at blokken 6 består av to konsentriske lag av en ladning 13 som avgrenser den sentrale kanal og en ladning 14 hvis ytterdiameter er tilpasset innerdiame-teren av brennkammeret 4a. Hver ladning består av flere elementer (13a, 14a). Ladningen 13 er av en pyroteknisk blanding med liten brennhastighet av størrelsen 0,7 - 2 mm/s. Blandingen består eksempelvis av 75. - 85 vekt% av en perklorat av typen ammoniumperklorat og av 15 - 25 % av en forbindelse av typen polybutadien. Ladningen 14 er av en pyroteknisk blanding med høy forbrenningshastighet av størrelsen 15 mm/s og består eksempelvis av 55 - 65 vekt% av en perklorat såsom ammoniumperklorat, 15 - 25 vekt% metallpulver såsom aluminiumpulver og resten av en forbindelse av typen polybutadien. Blokken kan være utført på kjent måte, fortrinnsvis ved lagvis støping av hver av ladningene og etterfulgt i hvert tilfelle av en oppvarming med moderat temperatur.

Blokkens 6 masse er tilpasset ammunisjonens kaliber og den ønskede maksimale rekkevidde.

Prosjektilets funksjon er som følger: Ladningen 13 tennes først og forbrenner kontinuerlig ved utvikling av svært varme brenngasser i våpenets løp, og tenneren 7 sørger for ny tenning dersom ladningens blanding skulle slukke som følge av trykkreduksjon som oppstår ved passasjen av våpenets løps-munning. Gasstrømningen for brenngassen foregår via munnstykket 12. Trykket i brennkammeret er bare litt høyere enn det omgivende trykk og munnstykkets krave 12c er ikke antent. Til-stedeværelsen av det divergerende parti 12b muliggjør at gass-hastigheten reduseres til den lavest mulige hastigheten og således oppnås en utstrømning som er bedre enn tilsvarende ved et kaliber-munnstykke. Dette medfører at ved prosjektilets første banedel oppnås en reduksjon av halepartiets etterslep, fra våpenmunningen til et tidspunkt t som optimalt kan ligge mellom eksempelvis 5 og 25 s. Det er faktisk i disse første sekunder av banens forløp at etterslepet bak et prosjektils haleparti er maksimalt på grunn av luftlagenes tetthet.

På det tidspunkt når flammefronten for ladningen 13 når ladningen 14, vil denne siste ladning tennes av den første. Ved at forbrenningshastigheten da økes, vil gass-utstrømningen også øke, og da denne gass passerer det (eller de) samme munnstykke(r) 12 som tidligere, oppnås en økning av det indre trykk i brennkammeret 4a som muliggjør tenning av munnstykket/munnstykkene og således oppnåelse av den søkte fremdriftseffekt. Reduksjonen av halepartiets etterslep er således etterfulgt fra og med det optimalt valgte tidspunkt t av en tilleggsfremdrift med kort varighet mellom 0,2 og 5 s.

Det skal videre påpekes at munnstykkets 12 egenskaper er tilpasset ladningenes 13, 14 egenskaper for å oppnå de ønskede resultater. Således vil kravens 12c diameter ligge mellom 19 og 32% av kaliber-målet, idet prosjektilkaliberet uttrykkes i millimeter, mens ekspansjonsforholdet definert som forholdet mellom munnstykkets utgangsdiameter 12d og kravens 12c diameter, velges fortrinnsvis mellom 1,5 og 3.

Massefordelingen mellom de to ladninger 13, 14 kan variere innen vide grenser, som et eksempel angis at massen for ladningen 13 kan ligge mellom 10 og 50 vekt% av blokkens 6 totale masse og resten består derved av ladningen 14. For å angi et eksempel i forbindelse med et 155 mm prosjektil, kan følgende data være representative: total masse for ladningen i blokken 6: 2 kg masse for ladningen 13: 0,8 kg masse for ladningen 14: 1,2 kg

- kravens 12c diameter: 40 mm ekspansjonsforholdet: 2,5 ladningens 13 sammensetning: 80% ammoniumperklorat

20% polybutadien ladningens 14 sammensetning: 60% ammoniumperklorat 20% aluminiumpulver 20% polybutadien Varigheten av forbrenningen av ladningen 13 er i dette tilfelle 12 sekunder og varigheten for ladningen 14 1 sekund.

Man vil se at de kjennetegnende egenskaper for blokken 6 i munnstykket 12 lett kan tilpasses prosjektilets kaliber.

På fig. 3a er en utførelsesvariant av blokken 6

vist, idet denne består av tre ladninger: ladningene 13 og 14 og en tredje ladning 15 med samme sammensetning som ladningen 13 og hvis funksjon er å bevirke en reduksjon av halepartiets etterslep umiddelbart etter tilleggsfremdriften. På denne tegning er ladningene 13, 14 og 15 utført i rørform hvor tyk-kelsen bestemmes i avhengighet av varigheten av gassutstrøm-ningen.

På fig. 3b finner man på ny de tre ladninger 13, 14 og 15, idet de fremviser de samme egenskaper som ovenfor, men hvor geometrien er anderledes.

Claims (6)

1. Artilleriprosjektil med øket rekkevidde og vilkårlig kaliber, av den type som ved sitt haleparti (4) omfatter et brennkammer (4a) forlenget med ett eller flere munnstykker (12) , en pyroteknisk ladning (13) med lav forbrenningshastighet, dvs. av størrelsesorden 0,7-2 mm/s ved et trykk på 10^ Pa og som bevirker en reduksjon av halepartiets(4) etterslep, og en ytterligere pyroteknisk ladning (14) med høy forbrenningshastighet, dvs. av størrelsesorden 5-20 mm/s ved et trykk på 10^ Pa og som gir en tilleggsfremdrift, karakterisert ved at de to pyrotekniske ladninger (13, 14) er anordnet integrert i brennkammeret (4a) slik at de tilsammen danner en sylindrisk støpt blokk (6) som kan ha en sentral kanal (9), idet de to ladninger er sammensmeltet ved sin forbindelsesflate, og at ladningen (13) med lav forbrenningshastighet antennes ved prosjektilets utskyting for deretter, ved slutten av denne ladnings forbrenning å bevirke antenning av ladningen (14) med høy forbrenningshastighet .

2. Prosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at de to separate ladninger (13, 14) som danner blokken (6) ligger konsentrisk, har form av sylindre og er oppbygget som et eller flere ringformede elementer, og at ladningen (13) med lav forbrenningshastighet er den innerste og omslutter den sentrale kanal (9), mens ladningen (14) med høy forbrenningshastighet ligger ytterst.

3. Posjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at blokken (6) består av tre separate ladninger (13, 14, 15), idet den første er ladningen (13) med lav forbrenningshastighet, som antennes ved utskytingen og som omslutter den sentrale kanal (9), den andre er ladningen (14) med høy forbrenningshastighet og som antennes av den første ladning (13) , mens den tredje ladning (15) har lav forbrenningshastighet og antennes av den andre ladning (14).

4. Prosjektil ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at massen for den totale ladning med lav forbrenningshastighet utgjør mellom 10 og 50% av blokkens (6) totale masse.

5. Prosjektil ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at diameteren av den trangeste del, en krave (12c) i munnstykket eller munnstykkene/har mellom 19 og 32% av våpenets kalibermål.

6. Prosjektil ifølge krav 5, karakterisert ved at ekspansjonsforholdet mellom munnstykkets utløpsdiameter (12d) og diameteren av dets trangeste del, kraven (12c), ligger mellom 1,5 og 3.