EP0137106A1 - Jacket for sabot projectile - Google Patents

Bei einem unterkalibrigen Fluggeschoßkern sollen zur Erzielung eines hohen Leistungsniveaus die Formschlußmittel für einen Treibkäfig derartig gestaltet werden, daß unerwünschte Kerbwirkungen vermieden werden und die querschnittsbezogene Belastbarkeit der Formschlußmittel wesentlich erhöht wird. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß als Formschlußmittel 1 ein Trägermantel mit vergleichsweise hoher Festigkeit vorgesehen ist, dessen Querschnittsfläche in Axialrichtung profilbildend aus überlappten Einzelquerschnittsflächen 4 zusammengefügt ist. Der Trägermantel kann dabei entweder aus einem die Querschnittsfläche 4 aufweisenden, gewickelten und dünnwandigen Band oder aus überlappten Ringen mit ebenfalls einem dünnwandigen Querschnitt 4 hergestellt sein und in der Länge variierbar durch Warmumformung oder Kaltverformung hochfest und kerbfrei mit dem aus Schwermetall bestehenden Geschoßkörper verbunden werden. Durch die einzelnen Windungen oder Ringe ergeben sich auf der Außenseite 10 ebenfalls kerbfreie Rillen 15 als hochbelastbare Formschlußmittel 1 zur Kraftübertragung des Treibkäfigs in Richtung 21.In the case of a sub-caliber missile core, the form-locking means for a sabot should be designed in order to achieve a high performance level in such a way that undesired notch effects are avoided and the cross-sectional resilience of the form-locking means is significantly increased. The object is achieved in that a carrier jacket with a comparatively high strength is provided as the form-locking means 1, the cross-sectional area of which is joined in the axial direction to form a profile from overlapping individual cross-sectional areas 4. The carrier jacket can either be made from a wound and thin-walled band having the cross-sectional area 4, or from overlapped rings with a thin-walled cross-section 4 and can be varied in length by hot-forming or cold-forming with high strength and notch-free connection to the projectile body made of heavy metal. The individual windings or rings also produce notch-free grooves 15 on the outside 10 as high-strength form-locking means 1 for transmitting the power of the sabot in the direction 21.

Die Erfindung betrifft Formschlußmittel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Anordnen der Formschlußmittel.The invention relates to positive locking means according to the preamble of claim 1 and a method for arranging the positive locking means.

Es sind Formschlußmittel bekannt, die in einem vorgebbaren Umfangbereich eines unterkalibrigen Fluggeschoßkernes zum Verbinden eines abwerfbaren Treibkäfigs aus Formschlußmitteln in Form eines am Fluggeschoßkern angeordneten Gewindes oder von Rillen bestehen, wodurch nachteiligerweise unerwünschte Kerbwirkungen im Fluggeschoßkern auf- . treten können und eine Beeinträchtigung der Durchschlagsleistung nicht auszuschließen ist. Zur Vermeidung dieser bei der Bekämpfung gepanzerter Ziele nachteiligen Kerbwirkungen, wurde an einem aus einem Schwermetallkern bestehenden Wuchtgeschoß unter dem Aktenzeichen P 30 30 072.2 ein weiteres Formschlußmittel vorgeschlagen, bei dem das zur Übertragung notwendige Gewinde im Außenbereich eines mit dem Fluggeschoß verbundenen Mantels angeordnet ist. Dieser metallurgisch mit dem Fluggeschoßkern verbundene Mantel besteht jedoch aus Leichtmetall, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung.Form-locking means are known which, in a predeterminable circumferential area of a sub-caliber missile core for connecting a throwable sabot, consist of form-locking means in the form of a thread arranged on the missile core or of grooves, which disadvantageously results in undesirable notch effects in the missile core. can occur and an impairment of the breakthrough performance cannot be excluded. In order to avoid these notch effects, which are disadvantageous in the fight against armored targets, a further form-locking means was proposed on a balancing projectile consisting of a heavy metal core under file number P 30 30 072.2, in which the thread required for transmission is arranged in the outer area of a casing connected to the flight projectile. However, this jacket, which is metallurgically connected to the missile core, consists of light metal, preferably of an aluminum alloy.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Fluggeschoßkern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, zur Erzielung eines hohen Leistungsniveaus, die Formschlußmittel derartig zu gestalten, daß unerwünschte Kerbwirkungen am Fluggeschoßkern vermieden werden und die querschnittsbezogene Belastbarkeit der Formschlußmittel wesentlich erhöht wird.In contrast, the invention has for its object to design the positive locking means in such a way that undesirable notch effects on the missile core are avoided and the cross-section in a missile core according to the preamble of claim 1, in order to achieve a high performance level related resilience of the positive locking means is significantly increased.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Die Formschlußmittel haben erfindungsgemäß den entscheidenden Vorteil, daß neben einer hohen Abschußhaltbarkeit auch eine hohe Durchschlagsleistung des Fluggeschoßkernes erzielt wird. Die hohe Abschußhaltbarkeit wird einerseits durch eine vergleichsweise hohe Festigkeit des in der Höhe relativ klein dimensionierbaren Trägermantels erreicht und andererseits sind die von den überlappten Einzelquerschnittsflächen gebildeten Profile für den Formschluß zum Treibkäfig ohne nennenswerte Kerbwirkungen hoch belastbar. Die hohe Durchschlagsleistung des Fluggeschoßkernes wird insbesondere bei auftretenden Querkräften in gepanzerten Zielen dadurch erreicht, daß die Formschlußmittel keine Kerben am Fluggeschoßkern verursachen.According to the invention, the positive locking means have the decisive advantage that, in addition to a high firing durability, a high penetration rate of the missile core is achieved. The high firing durability is achieved on the one hand by a comparatively high strength of the support sheath, which can be dimensioned relatively small in height, and on the other hand the profiles formed by the overlapping individual cross-sectional areas are highly resilient for positive engagement with the sabot without noteworthy notch effects. The high penetration performance of the missile core is achieved in particular when lateral forces occur in armored targets in that the positive locking means do not cause any notches on the missile core.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements and developments emerge from the subclaims.

Gemäß einer Besonderheit der Erfindung besteht der Trägermantel aus einem um den Fluggeschoßkern gewickelten Band, wodurch auf einfache Weise problemlos ein dünnwandiger Trägermantel mit einem großen L/D (Länge/Durchmesser) Verhältnis, insbesondere durch Warmformgebung und einem anschließenden Schrumpfvorgang mit dem Fluggeschoßkern verbunden werden kann. Diese Anordnung gestattet einen kontinuierlichen und individuellen Schrumpfungsprozeß, der jeweils aufgewickelten Windung eines Bandes, wodurch insbesondere ein Werfen des Trägermantels, welches langen, dünnwandigen und engtolerierten Buchsen beim Schrumpfvorgang eigentümlich ist, vermieden wird und ein Trägermantel mit einer gleichmäßig hohen Scherbelastbarkeit erzeugt wird. Dadurch, daß die Formschlußprofile des Trägermantels für den Treibkäiig einerseits keiner Nachbehandlung bedürfen oder andererseits spanlos warm umgeformt werden, entsteht ein hochfestes Mantelgefüge, das nicht durch Trennung der Materialfasern in der Abschußhaltbarkeit durch Kerbwirkung geschwächt wird.According to a special feature of the invention, the carrier jacket consists of a tape wrapped around the missile core, which means that a thin-walled carrier jacket with a large L / D (length / diameter) ratio can be connected to the missile core in a simple manner, in particular by thermoforming and a subsequent shrinking process . This arrangement permits a continuous and individual shrinking process, the winding of a tape wound in each case, which in particular prevents the carrier jacket from being thrown, which is characteristic of long, thin-walled and tight-tolerant bushings during the shrinking process, and produces a carrier jacket with a uniformly high shear strength. Characterized in that the form-fitting profiles of the carrier shell for the sabot on the one hand do not require any after-treatment or on the other hand chip are formed hot, a high-strength jacket structure is created, which is not weakened by separation of the material fibers in the launch durability due to the notch effect.

Ein vergleichsweise vorteilhafter langer und schlanker Trägermantel läßt sich aus einzelnen sich teilweise überlappenden Ringen ebenfalls durch Warmumformung, vorzugsweise jedoch im kalten Zustand durch Fließpressen unter gleichzeitiger Verbindung mit dem Fluggeschoßkern herstellen.Durch das Fließpressen wird gleichzeitig ein Trägermantel mit erhöhten Festigkeitseigenschaften erzeugt und der Bearbeitungsaufwand zur Herstellung des Trägermantels gering gehalten.A comparatively advantageous long and slender carrier jacket can also be produced from individual partially overlapping rings by hot forming, but preferably in the cold state by extrusion with simultaneous connection to the missile core. The extrusion simultaneously produces a carrier jacket with increased strength properties and the processing effort for the production of the carrier jacket kept low.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen unter weitgehendem Verzicht auf erfindungsunwesentliche Einzelheiten dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.The invention is explained below with reference to the preferred exemplary embodiments of the details shown in the drawings, largely without details that are not essential to the invention.

Es zeigt:

• Fig. 1 in einem schematisch dargestellten Halbschnitt einen Teilbereich des Fluggeschosses in Längsrichtung mit einem auf dem Umfang angeordneten Trägermantel für einen abwerfbaren Treibkäfig;
• Fig. 2 in einer vergrößerten Schnittdarstellung von Fig. 1 einen Teilbereich des Trägermantels mit überlappten Einzelquerschnitten ohne vorgefertigte Außenprofilierung;
• Fig. 3 in einer vergrößerten Schnittdarstellung von Fig. 1 einen Teilbereich des Trägermantels mit überlappten Einzelquerschnitten, die weitere v-förmige Außenprofile enthalten;
• Fig. 4 in einer vergrößerten Schnittdarstellung von Fig. 1 einen Teilbereich des Trägermantels mit überlappten Einzelquerschnitten, die gerundete AUßenprofile enthalten;
• Fig. 5 in einer schematischen Darstellung ein in einem Teilbereich des Fluggeschoßkernes al.s Trägermantel aufgewickeltes Band und einer Einrichtung zum Befestigen des Bundes;
• Fig. 6 in einer Schnittdarstellung einen in Fig. 2 dargestellten Einzelquerschnitt;
• Fig. 7 in einer Schnittdarstellung einen in Fig. 3 dargestellten Einzelquerschnitt mit vorgefertigtem Außenprofil;
• Fig. 8 in einer Schnittdarstellung einen in den Fig. 3 oder 4 dargestellten Einzelquerschnitt ohne vorgefertigtes Außenprofil;
• Fig. 9 in einer Schnittdarstellung einen Ring, dessen Querschnitt einem in den Fig. 3 oder 4 dargestellten Einzelquerschnitt ohne zusätzliches Außenprofil entspricht.

It shows:

• Figure 1 in a schematically illustrated half section of a portion of the missile in the longitudinal direction with a circumferentially arranged carrier jacket for a droppable sabot;
• FIG. 2 shows, in an enlarged sectional view of FIG. 1, a partial area of the carrier jacket with overlapping individual cross sections without prefabricated external profiling;
• FIG. 3 shows an enlarged sectional view of FIG. 1 of a partial region of the carrier jacket with overlapping individual cross sections which contain further V-shaped outer profiles;
• FIG. 4 in an enlarged sectional view of FIG. 1, a partial region of the carrier jacket with overlapping individual cross sections, which contain rounded outer profiles;
• 5 shows a schematic representation of a tape wound up in a partial area of the missile core as the carrier jacket and a device for fastening the collar;
• FIG. 6 is a sectional view of an individual cross section shown in FIG. 2;
• 7 is a sectional view of a single cross section shown in FIG. 3 with a prefabricated outer profile;
• 8 shows a sectional illustration of an individual cross section shown in FIGS. 3 or 4 without a prefabricated outer profile;
• Fig. 9 is a sectional view of a ring, the cross section of which corresponds to an individual cross section shown in Fig. 3 or 4 without an additional outer profile.

In Fig. 1 ist ein Teilbereich eines aus Schwermetall bestehenden unterkalibrigen Fluggeschoßkernes 5 parallel zur Geschoßachse 28 dargestellt, auf dessen Umfang ein Trägermantel 2 als Zwischenbereich für den Formschluß eines abwerfbaren Treibkäfigs 17 angeordnet ist. Die Querschnittsfläche 3 des Trägermantels 2 besteht dabei aus einzelnen in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten überlappten Querschnittsflächen 4, deren Innenseiten 16 eine zusammenhängende Innenfläche 18 für eine kraftschlüssige Verbindung mit der Mantelfläche 19 bilden.In Fig. 1, a partial area of a sub-caliber missile core 5 consisting of heavy metal is shown parallel to the projectile axis 28, on the circumference of which a support jacket 2 is arranged as an intermediate area for the positive locking of a droppable sabot 17. The cross-sectional area 3 of the carrier jacket 2 consists of individual overlapped cross-sectional areas 4 shown in FIGS. 2, 3 and 4, the inner sides 16 of which form a coherent inner surface 18 for a non-positive connection with the jacket surface 19.

Die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Querschnittsflächen 4 verdeutlichen dabei entweder überlappte Querschnittsflächen eines aufgewickelten Bandes 6 (Fig. 5) oder von übergestülpten endlosen Ringen 7 (Fig. 9). In beiden Fällen weist die Querschnittsfläche 4 entsprechend den Fig. 6 bis 9 an den Stirnseiten 8 und 8' s-förmige Profile 9 für eine formschlüssige Verbindung der Bänder 6 oder Ringe 7 auf. Die Profile 9 sind auf den Stirnseiten 8, 8_' im überlappten Bereich parallel zueinander nach einer Seite verlaufend angeordnet, wodurch sich eine Lage der Überlappung benachbarter Querschnitte 4 in der Weise ergibt, daß der von einer innenliegenden Stirnseite 8 einer benachbarten Querschnittsfläche 4 überlappte Bereich der Stirnseite 8',der Innenseite 16 der von der Stirnseite 8' gebildeten Querschnittsfläche 4 gegenüberliegt. Die innenliegende Stirnseite 8 kann zur Außenseite 10 hin verlaufend durch eine Schrägfläche 11 oder Ausrundung 12 verkürzt ausgeführt sein. Dadurch ergeben sich auf der außenliegenden Stirnseite 8' oder mit der außenliegenden Ausrundung 13 benachbarter Querschnittsflächen 4 nachbehandlungsfrei auf dem Trägermantel 2 gerundete 13 oder v-förmige 14 Rillen 14, 15 als Formschlußmittel 1 für den Formschluß zum Treibkäfig 17 (Fig. 1). Die vom Treibkäfig 17 (Fig. 1) auf den Trägermantel 2 eingeleiteten Beschleunigungskräfte werden dabei in Richtung 21 auf den Fluggeschoßkern 5 (Fig.1) übertragen . Zur Übertragung hoher Beschleunigungskräfte ist der aus warmverformbarenThe cross-sectional areas 4 shown in FIGS. 2, 3 and 4 illustrate either overlapped cross-sectional areas of a wound band 6 (FIG. 5) or of endless rings 7 placed on them (FIG. 9). In both cases, the cross-sectional area 4 has according to FIGS. 6 to 9 on the end faces 8 and 8 's-shaped profiles 9 for one positive connection of the bands 6 or rings 7. The profiles 9 are arranged on the end faces 8, 8 _' in the overlapped area running parallel to one another on one side, which results in a position of the overlap of adjacent cross sections 4 in such a way that the area of the overlapped area from an inner end face 8 of an adjacent cross-sectional area 4 Face 8 ', the inside 16 of the cross-sectional area 4 formed by the face 8' opposite. The inner end face 8 can be shortened to the outside 10 by an inclined surface 11 or fillet 12. This results in 13 or v-shaped 14 grooves 14, 15 on the outer end face 8 'or with the outer fillet 13 of adjacent cross-sectional areas 4, free of aftertreatment, on the carrier jacket 2, 14 as 15 form-fitting means 1 for the form-fitting connection to the sabot 17 (FIG. 1). The acceleration forces introduced by the sabot 17 (FIG. 1) onto the carrier jacket 2 are transmitted in the direction 21 to the missile core 5 (FIG. 1). For the transfer of high acceleration forces, the is made of thermoformable

Stahl oder kaltverformbaren Stahl bestehende Trägermantel 2 entweder durch Warmumformung der Bänder 6 (Fig. 5) oder durch Warmumformung bzw. Kaltverformung der Ringe 7 (Fig. 9) kraftschlüssig mit der Mantelfläche 19 (Fig. 1) verbunden.Steel or cold-formable steel existing carrier jacket 2 either non-positively connected to the jacket surface 19 (Fig. 1) by hot forming of the strips 6 (Fig. 5) or by hot forming or cold forming of the rings 7 (Fig. 9).

Der aus einem Band 6 zusammengesetzte Trägermantel 2 . wird dabei nach Fig. 5 mit dem Wickelvorgang unter Zentrierung des Trägermantels 2 und Fertigstellung bzw. Erzeugung neuer Rillen 20 durch Walzen bzw. Rollen, wobei weitere Verfahren wie Schmieden bzw. Hämmern auch möglich sind, warm zusammengefügt. Das Band 6 wird dabei um den in Drehrichtung 22 rotierenden Fluggeschoßkern 5 schräg in Richtung 23 aufgewickelt, anschließend durch eine Wärmequelle 24, beispielsweise durch einen Ringbrenner bzw. eine Magnetspule etc.,auf Schmiedetemperatur erwärmt, so daß es durch die radial zur Geschoßachse 28 in Richtung 25 unter Druck stehenden und in Drehrichtung 26 rotierenden Walze 27 zu einer Buchse hoher radialer Festigkeit umgeformt werden kann. Durch die anschließende, nacheinander crfolgende Abkühlung der einzelnen Windungen des zu einer Buchse umgeformten Bandes wird unter Erzeugung einer hohen Abschußhaltbarkeit eine kerbfreie Schrumpfverbindung mit dem Fluggeschoßkern 5 gebildet. Vor dem Wickelvorgang kann die Querschnittsfläche 4 des Bandes 6 entsprechend Fig. 7 mit einer auf der Außenseite 10 vorgefertigten Rille 20 oder ohne Außenrille entsprechend Fig. 8 ausgeführt sein.The carrier jacket 2 composed of a band 6. 5 is warmly joined according to FIG. 5 with the winding process with centering of the carrier jacket 2 and completion or production of new grooves 20 by rolling or rolling, further processes such as forging or hammering also being possible. The tape 6 is wound obliquely around the rotating missile core 5 in the direction of rotation 22 in the direction of 23, then heated to forging temperature by a heat source 24, for example by a ring burner or a magnetic coil etc., so that it is radially through to the projectile axis 28 in Direction 25 under pressure and in Direction of rotation 26 rotating roller 27 can be formed into a bushing of high radial strength. As a result of the subsequent, successive cooling of the individual turns of the strip formed into a bushing, a notch-free shrink connection with the missile core 5 is formed, producing a high shot durability. Before the winding process, the cross-sectional area 4 of the band 6 according to FIG. 7 can be designed with a groove 20 prefabricated on the outside 10 or without an outer groove according to FIG. 8.

Die in Fig. 9 dargestellten endlosen Ringe 7 lassen sich ebenfalls durch ihre an den Stirnseiten 8, 8' mit s-förmigen Profilen 9 vorgeformten Querschnittsflächen 4 zu einem parallel zur Geschoßachse 28 (Fig. 1) verlaufenden in der Länge beliebig variierbaren Trägermantel 2 (Fig. 1) herstellen. Als Fügeverfahren kommen beispielsweise Schmiede- bzw. Walzverfahren oder bei komplett vorgefertigten Formschlußmitteln (Fig. 2, 3 und 4) das Fließpressen in Betracht. Bei der Kaltverformung wird dabei unter Anpressung der Flächen der Profile 9 der Trägermantel 2 (Fig. 1) derartig verfestigt, daß zwischen ihm und dem Fluggeschoßkern 5 (Fig. 1) durch Eigenspannungen eine hochfeste Verbindung entsteht. Die Bindung des Trägermantels 2 (Fig. 1) zum Fluggeschoßkern 5 (Fig. 1) kann dabei, jedoch auch bei allen weiteren Herstellverfahren, durch eine vertretbare Oberflächenrauhigkeit oder durch eine sollbruchstellenfreie Feinverzahnung bzw. Wellenbildung zwischen dem Trägermantel 2 und Fluggeschoßkern 5 noch verstärkt werden.The endless rings 7 shown in FIG. 9 can likewise be formed by their cross-sectional areas 4 pre-shaped on the end faces 8, 8 'with S-shaped profiles 9 to form a support jacket 2 (which can be varied in length and parallel to the projectile axis 28 (FIG. 1)). Fig. 1). For example, forging or rolling processes or, in the case of completely prefabricated form-locking means (FIGS. 2, 3 and 4), extrusion may be considered as the joining process. During cold forming, the surface of the profiles 9 of the carrier jacket 2 (FIG. 1) is solidified in such a way that a high-strength connection is created between it and the missile core 5 (FIG. 1) due to internal stresses. The binding of the carrier jacket 2 (Fig. 1) to the missile core 5 (Fig. 1) can, but also in all other manufacturing processes, be reinforced by an acceptable surface roughness or by fine toothing or wave formation between the carrier jacket 2 and missile core 5 without breaking points .

Der Fluggeschoßkern 5 kann zur Vermeidung außenballistischer Einflüsse des Trägermantels 2 entweder mit einer nicht dargestellten außenballistischen Haube ausgerüstet sein oder er kann im vorderen ebenfalls nicht dargestellten Bereich des Fluggeschoßkernes 5 mit einem auf den Durchmesser der Außenseite 10 des dünnwandigen Trägermantels 2 kerbfrei vergrößerten Vorderteil versehen sein.The missile core 5 can either be equipped with an outer ballistic hood (not shown) in order to avoid external ballistic influences of the carrier shell 2 or it can be provided in the front area of the missile core 5 (also not shown) with a front part enlarged notch-free to the diameter of the outside 10 of the thin-walled carrier shell 2.