PT91461B

PT91461B - Fundo para projecteis porta cargas

Info

Publication number: PT91461B
Application number: PT91461A
Authority: PT
Inventors: Achim Sippel; Heinz-Josef Kruse; Klaus-Dietmar Karius; Michael Primus
Original assignee: Rheinmetall Gmbh
Priority date: 1988-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1995-07-06
Also published as: EP0404844B1; DK22790D0; DK22790A; EP0404844A1; PT91461A; JPH03500680A; GR890100476A; WO1990002308A1; DE58905177D1; US5033388A; DE3827763A1; ES2020026A6

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

presente invento refere-se a um fundo para projécteis porta cargas tal como definido pelos conceitos fundamentais contidos na reivindicação 1.

Um fundo de projéctil deste tipo encontra-se descrito por exemplo na patente LE 3 643 291. Como se verificou por ex periências efectuadas estes fundos deformam-se de modo inconve. niente. Estas deformações dão lugar a problemas de vedação e de impulsão do movimento de rotação do projéctil, através da cinta de guiamento. A fuga de gases, inevitável no caso de altas pressões dos gases (perda de contacto entre a cinta de guiamento e a parede do cano) leva a um ciclo permanente de abertura e fecho da folga de estanqueidade durante a passagem do projéctil ao longo do cano de que resulta a excitação de vi^ brações no prójéctil e um maior desgaste do cano.

A razão destes problemas de vedação está em que, na al tura do disparo, as componentes axiais das forças que se aplicam sobre a parte traseira do projéctil provocam uma flexão axial da placa de fundo, do que resulta uma dilatação radial do aro dianteiro do fundo do projéctil e um adelgaçamento da parte traseira do fundo do projéctil ou seja da zona traseira onde se encontra a cinta de guiamento. A deformação radial por efeji to das componentes verticais dos esforços verificados quando do disparo sobrepõe-se à deformação radial das componentes radi. ais, que actuam simultaneamente com os primeiros. Esta sobreposição dá lugar à deformação radial do fundo do projéctil.

Os esforços radiais provêm, por um lado, da pressão do gás que ge encontra no espaço até à aresta traseira da cinta de gui amento e da pressão exercida pela própria cinta de guiamento. Estes esforços dão lugar a um adelgaçamento do aro do fundo do prójéctil, ao longo de todo o seu comprimento. Verificando-se a partir desta sobreposição das duas deformações, um adelgaçamento radial na aresta da cinta de guiamento e perde-se o contacto entre esta e o cano. Esta folga assim formada enche-se de gás o que equivale a dizer que aumentam os esforços radiais

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-3sobre o aro do fundo do projéctil. Consequentemente aumenta ainda mais o adelgaçamento do aro do fundo na zona de guiamento acabando por se verificar uma passagem completa do gás.

Pela patente US 4 327 643 ficaram a conhecer-se projéc teis explosivos cuja placa de fundo é arredondada do lado de trás. No interior do projéctil encontra-se explosivo de modo que a placa de fundo só pode ficar sujeita a pequenas deformações tanto axiais como radiais (como se no interior deste projéctil existisse um espaço vazio, o fundo do projéctil, se não tivesse um apoio radial fornecido pelo explosivo entraria em rotura, quando submetido à pressão do gás que se manifesta no espaço até a banda de guiamento, na altura do disparo), devi_ do à pequena espessura da parede e à grande curvatura do fundo.

presente invento tem por objectivo proporcionar um fundo de projéctil do tipo anteriormente referido, em que o adelgaçamento radial na zona onde se encontra a cinta de guiamento é evitado.

objectivo proposto atinge-se pela adopção das medidas contidas na parte caracterizante da reivindicação 1.

As reivindicações subordinadas incidem sobre concretizações particularmente vantajosas do invento.

Na base do invento está portanto a ideia de através uma conformação curva adequada do fundo se corrigir a deformação que se verifica na altura do disparo, a tal ponto que a curvatura axial do fundo produz, na região traseira do projéctil, uma dilatação radial. Esta forma específica de deformação do fundo, na altura do disparo assegura a vedação do gás e a impul são para o movimento de rotação da cinta de guiamento mesmo pa ra altas pressões de gás.

Deverá nesta altura novamente referir-se que da patente US 4 327 643, atrás referida, não se pode extrair a ideia fundamental do presente invento. De facto naquele caso não tem que se evitar o adelgaçamento radial da cinta de guiamento, ou este não se verifica de todo porque o projéctil se encontra

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-4completamente cheio de explosivo, até a placa de fundo.

Em. seguida serão descritos pormenores e vantagens do presente invento, com o auxílio de exemplos de concretização descritos em correlação com as Figs.

Estas mostram:

as Fig la e Fig lb - um corte longitudinal esquemático de um cor po oco, conhecido, quando em repouso e na altura do disparo;

a Fig 2 - um corte longitudinal de um corpo oco-de acordo com o invento;

as Fig 3a e Fig 3b - um corte longitudinal do fundo em forma de calote esférica de acordo com o presente in_ vento quando en repouso e na altura do disparo ;

a Fig 4 - um contraste entre um fundo plano conhecido e um fundo en calote esférica;

a Fig 5 - um corte longitudinal de um fundo cónico de acordo com o invento; e a Fig 6 - um corte longitudinal de uma parte de um projéctil porta cargas com um fundo de acor do com o presente invento.

Nas Figs la e lb, por 10 encontra-se referenciado o furi do do projéctil constituído pelo aro 12 e uma placa de fundo 13. 0 aro 12 apresenta uma parte traseira cónica 14 (também de_ signada por popa). A referência 15 assinala o ponto de inflexão da popa, ou seja, o ponto de transição entre a parte traseira cónica e o aro cilíndrico.

Do lado do fundo 10, contrário à traseira do projéctil, encontra-se um espaço vazio 16 no qual se não encontram quaisquer peças que apoiem a placa de fundo 13 axialmente ou o aro radialmente. Na prática, neste espaço ficam alojados frequen69 404

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-5temente pára-quedas ou projécteis de submunições. No aro 12 encontra-se ainda montada uma cinta de guiamento 17. Para maior clareza eliminaram-se da Pi gura as paredes da arma.

Na Fig la o fundo do projéctil 10 encontra-se represen. tado na posição de repouso. Como se vê na Fig lb os esforços que, na altura do disparo, se aplicam sobre a traseira do projéctil provocam uma flexão axial da placa de fundo 13 associada a uma dilatação radial da zona dianteira do aro de fundo 12. Simultaneamente, verifica-se um adelgaçamento radial na zona tra_ seira do aro 12, suportado pela pressão da cinta de guiamento e pela pressão radial exercida pelo gás até à aresta inferior da mesma. Este adelgaçamento da lugar a que a cinta 17 de vedação perca a sua função de vedação dos gases de combustão, quando a pressão gerada por estes for elevada, na altura do disparo. Uma vez perdido o contacto na aresta traseira da cin ta de vedação, as solicitações radiais aumentam e aumenta também o adelgaçamento do aro 12. A partir daí a fuga do gás é inevitável.

A Fig 2 mostra um corte longitudinal de un fundo de pr£ jéctil 20 de acordo com o presente invento, com um aro 22 e uma placa de fundo 2j. A parte traseira cónica encontra-se referen ciada por 24, o ponto de transição para a popa por 25, o espa ço vazio para alojamento do pára-quedas por 26 e a cinta de guiamento por 27. A aresta traseira da cinta de guiamento está referenciada por 28. A curvatura da placa de fundo 23 respeita as seguintes relações:

1/20 D 2 t 4 1/5 U

1/20 D f 2. 1/5 D (1) g 0

102:4/3 40° onde: L = calibre do projéctil t - profundidade da curva f - distância da aresta traseira da cinta de guiamento ao bordo exterior da parte curva g = distância da aresta traseira da cinta de guiamento ao topo da popa

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-6ângulo máximo de inclinação.

A distância entre o bordo da parte curva e o topo da po. pa é sensivelmente inferior ao calibre D e corresponde aprox£ madamente ao raio de transição entre a parte curva e a popa.

Nas Figs 3 e 6 seguintes esta zona é eliminada, quer dizer a parte curva liga-se directamente ao topo da popa”.

A seguir descrever-se-á em pormenor um fundo de projé£ til em que a parte curva da placa de fundo tem a forma de uma calote esférica.

Na Fig 5a encontra-se representado o fundo de projéctil 50, de acordo com o presente invento, na posição de repouso.

aro do fundo de projéctil encontra-se referenciado por 32, a placa de fundo por 33, a parte traseira cónica por 54 e a are£ ta da popa por 35. 0 espaço para alojamento do pára-quedas, a cinta de guiamento e a aresta traseira da cinta de guiamento têm respectivamente as referências 36, 37 ou 57' e j>8 ou 58'.

Em lugar da relação (1) a curvatura de placa de fundo pode tam bém obedecer à relação:

2/3 D R 3/2 D (2) onde R é o raio da calote esférica.

Além disso, deverá ter-se presente que para a distância x do ponto de intercepção da calote esférica 59 com a are£ ta traseira da cinta de guiamento j8 ou j8' se deverá observar a relação:

x <. 1/10 D ( 3) ponto de intercepção 39 pode nessas circunstâncias encontrar-se tanto à frente como atrás da aresta traseira da cinta de guiamento 38 ou 58'. Na Fig 3a a metade da direita do projéctil mostra uma forma de contrução em que a aresta da cinta de guiamento fica atrás do ponto de intercepção 39, enquanto a metade da esquerda mostra o fundo de projéctil numa forma de construção em que a aresta traseira da cinta de guiamento 58' se encontra à frente do ponto de intercepção 39·

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-7De qualquer modo, é necessário que em todos os exemplos de construção a aresta traseira da cinta de guiamento 38 ou 83', fique situada para lá da aresta de inflexão da popa 35, quando se olhe no sentido do vôo do projéctil. (g>0)

Na Fig 3b mostra-se o efeito de placa de fundo curva 33 na altura do disparo. Com exclusão de uma parte da traseira cónica, verifica-se no fundo do projéctil uma dilatação radial do aro 32. Por esse motivo, na altura do disparo assegura -se uma vedação da passagem de gases e ainda uma boa impulsão da rotação na cinta de guiamento 37 ou 37'.

Na Fig 4 põe-se novamente em confronto um fundo do pro. jéctil de acordo com o invento (Fig 4a) e um fundo plano normal (Fig 4b). Em ambos os casos trata-se de um projéctil de calibre L = 155 mm. 0 comprimento do fundo do projéctil, a po. sição das cintas de guiamento 47 ou 47' são os mesmos. A espessura de parede W do fundo plano é igual à maior espessura do fundo em calote esférica e é de 30 mm. 0 raio R é de 130 mm. Com o fundo plano o inicio de passagem de gás deu-se à pressão de 3600 bar enquanto com o fundo em calote esférica o gás só come çou a passar à pressão de 4500 bar.

Na Fig 5 apresenta-se um outro exemplo de fundo de pr£ jéctil 50, com uma placa de fundo 53 cónica. 0 aro de fundo es tá referenciado por 52, a parte traseira cónica por 54 e a ares ta de transição para a popa por 55. Tal como no caso do fundo em forma de calote, o ponto de intercepção do cone com o aro do fundo 59 pode encontrar-se à frente ou atrás da aresta traseira da cinta de guiamento 53 ou 58'.

ângulo °< da placa de fundo 53 deve respeitar a relação: 7² <- 252

A distância x da aresta traseira da cinta de guiamento ao ponto de intercepção 59 deve de novo respeitar a relação (1).

presente invento é especialmente vantajoso quando apli cado a projécteis de artilharia com aros deparede fina. Dado

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-8que, as necessidades de utilizar ao máximo o comprimento do ej3 paço útil limitam a altura do fundo e a espessura da parede do aro do projéctil, torna-se necessário prever um apoio radial do aro do projéctil na zona onde se dá o guiamento o que se faz por meio do próprio aro.

Em consequência do comprimento limitado do fundo, normalmente, tal obriga a recuar a aresta traseira da cinta de guiamento até à aresta de transição da popa (g = 0), a fim de se poder dispor de um comprimento de cinta de guiamento, suficiente para impulsionar o movimento de rotação do projéctil, colocando-a na parte traseira ou na zona de apoio do fundo. A fim de,nesta posição da aresta traseira da cinta de guiamento se conseguir que a cinta de guiamento cumpra a sua função, tor na-se necessário que o fundo se dilate radialmente e que simul. taneamente a cinta de guiamento sofra uma contração radial na mesma zona. Estas exigências podem ser satisfeitas pelo fundo de projéctil de acordo com o presente invento.

Na Fig 6 encontra-se representada uma parte de um projéctil· porta cargas com um aro de pequena espessura. 0 fundo do projéctil está referenciado por 60 e é, como habitualmente, constituído por um aro 62 e uma placa de fundo 65. 0 aro 62 apresenta uma parte traseira cónica 64 cuja aresta de transição pa~a a popa está referenciada por 65.

Sobre o aro 62 assenta uma parte de uma cinta de guiamento bipartida 67· 0 espaço vazio destinado a um pára-quedas, não representado está referenciado par 66. Ao fundo do projéctil 60 encontra-se ligado o aro 69 de pequena espessura. No interior do projéctil estão alojados projécteis de submunições. 0 extremo traseiro de um corpo de submunições deste tipo está referenciado por70. No exemplo de concretização representado utilizou-se um fundo com a forma de uma calote esférica.

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-9Lista de referências

10	- Fundo de projéctil- Fundo oco
12	- Aro do fundo
13	- Placa do fundo
14	- Traseira cónica (popa)
15	- Aresta de transição para a popa
16	- Espaço vazio
17	- Cinta de guiamento
20	- Fundo do projéctil
22	- Aro do fundo
23	- Placa do fundo
24	- Traseira cónica
25	- Traseira cónica (popa)
26	- Espaço vazio
27	- Cinta de guiamento
28	- Aresta traseira da cinta de guiamento
30	- Fundo de projéctil
32	- Aro do fundo
33	- Placa de fundo
34	- Parte traseira cónica
35	- Aresta de transição da popa
36	- Espaço vazio
37	- Cinta de guiamento
37'	- Cinta de guiamento
38	- Aresta traseira da cinta de guiamento
38'	- Aresta traseira da cinta de guiamento
39	- Ponto de intercepção da circunferência
	o aro do fundo
43, 43'	- Placa de fundo
45, 45'	- Aresta de transição da popa
47, 47'	- Cinta de guiamento
48, 48'	- Aresta traseira da cinta de guiamento
50	- Fundo de projéctil
52	- Aro do fundo
53	- Placa de fundo

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-1054 - Parte traseira cónica

- Aresta de transição da popa

57, 57' - Cinta de guiamento

58, 58' - Aresta traseira da cinta de guiamento

- Ponto de intercepção do cone do fundo com o aro do fundo

- Pundo de projéctil

- Aro do fundo

- Placa de fundo

- Parte traseira cónica

- Aresta de transição da popa

- Sspaço vazio

- Cinta de guiamento

- Aresta traseira da cinta de guiamento

- Aro do projéctil

- Projéctil com submunições

Λ λ - Angulo do cone

Λ

- Angulo máximo de inclinação

D - Calibre f - Distância da aresta posterior de cinta de guiamento ao bordo da parte curva g - Distância da aresta posterior da cinta de guiamento a aresta da popa

R - Raio da calote esférica t - Profundidade da curvatura w - Espessura da placa de fundo x - Distância da aresta traseira da cinta de guiamento ao ponto de intercepção do aro com o prolongamento da ca lote esférica ou cone do fundo.

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Claims

REIVINDIC AÇÕES

1 - Fundo (10, 20, 30, 50, 60) para projécteis porta cargas constituídos por submunições (70), em que o fundo (10,

20, 30, 50, 60) tem um aro (12, 22, 32, 52, 62) com uma parte traseira cónica (14, 24, 34, 54, 64) e uma placa de fundo (lj, 33, 43, 53, 63) e em que no aro (12, 22, 32, 52, 62) se encontra uma cinta de guiamento (17, 27, 37, 47, 57, 67) situada do lado contrário à parte traseira do fundo (10, 20, 30, 50, 60) e um espaço vazio (16, 26, 36, 56, 66) no qual se não encontram quaisquer partes de apoio da placa de fundo (lo, 23, 33, 43, 53) ou do aro (12, 22, 32, 52, 62) sendo a forma da placa de fundo (12, 22, 32, 52, 62) escolhida de modo a resistir aos esforços resultantes do disparo, caracterizado por o fundo (20, 30, 50, 60) apresentar uma placa de fundo (23, o3, 43', 53, 63) com uma face convexa voltada para a parte de trás do projéctil.
2 - Fundo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por, na configuração da convexidade de placa de fundo (23,

33, 4o', 53, 6o) se respeitarem as seguintes relações:

1/20 D q t £ 1/5 D 1/20 D < f 1/5 D g > 0

102 < p < 402 onde:

D - calibre do projéctil t - altura da convexidade f = distância da aresta traseira da cinta de guiamento ao bordo exterior da convexidade g - distância da aresta traseira da cinta de guiamento à aresta de inflecção da popa /3= ângulo máximo de inclinação.
3 - Fundo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a convexidade da placa de fundo (23, 33, 43', 63) ser conformada como calote esférica.

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-124 - Fundo de acordo com a reivindicação o, caracteriza do por o raio (R) da calote esférica respeitar a seguinte rela ção:

' 2/3 D
4 R 6 3/2 L onde D é o calibre do projéctil.
5 - Fundo de acordo com a reivindicação 4, caracteriza do por a distância x da aresta traseira (38, 38', 48', 68) ao ponto de encontro (39) da circunferência descrita pelo raio (R) com o aro (32, 62) respeitar a relação x 6: 1/10 D podendo o ponto de encontro (39) encontrar-se tanto à frente cc> mo atrás da aresta traseira (38, 38', 48', 68).
6 - Fundo de acordo com a reivindicação l.ou 2, caracte_ rizado por a convexidade da placa de fundo (5o) ser cónica.
7 - Fundo de acordo com a reivindicação 6, caracteriza do por a distância x da aresta traseira (58, 58') da cinta de guiamento ao ponto de encontro (59) do prolongamento do cone com o aro(52) respeitar a relação:

x 1/10 D podendo o ponto de encontro (59) do cone com 0 aro (52) encontrar-se tanto à frente como atrás da aresta traseira da cinta de guiamento (58, 58').
8 - Fundo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por 0 ângulo c/ do cone da placa de fundo (53) respeitar a relação:

72 6 25° .