GUN PROPELLANT CHARGE AND PROCESS FOR PRODUCING IT

Abstract: 1. A propellant charge for tubular weapons, characterized in that it consists of a mixture of at least one mono- or polybasic homogeneous propellant charge powder, of which the particles are of homogeneous material, with at least one heterogeneous propellant charge powder of which the particles consist of a mono- or polybasic base powder with mono- or polybasic powder granulates embedded therein and which, by virtue of its heterogeneous composition, has a pressure characteristic with a negative firing temperature coefficient ; in that the propellant charge powders are adjusted to the same or comparable characteristic values in regard to heat of explosion, force and dimensions ; and in that the mixing ratio between the propellant charge powders is selected so that, in a desired, predetermined nominal firing temperature range, the positive firing temperature coefficient of the homogeneous propellant charge powder is compensated by the negative firing temperature coefficient of the heterogeneous propellant charge powder to give substantially constant burning behavior of the propellant charge.

Description: Beschreibung Treibladung für Rohrwaffen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung bezieht sich auf Treibladungen aus Treibladungspulvern, deren Energieträger Nitrocellulosen oder Nitrocellulosen und Sprengöle oder Nitrocellulosen, Sprengöle, Nitroguanidin und/oder Hexogen, Oktogen sind, d.h. aus Treibladungspulvern, die als ein-, zweibzw. dreibasige Treibladungspulver bezeichnet werden. Treibladungspulver dieser Zusammensetzungen können als Voll strang, Loch- oder Röhrenpulver gefertigt werden. Einbasige Treibladungspulver müssen zur Gelatinierung der Nitrocellulosen mit geeigneten Lösemitteln wie Äther, Alkohol, Aceton gefertigt werden. Zweiund dreibasige Treibladungspulver können bei entsprechender Zusammensetzung ohne Lösemittel gefertigt werden. Sie werden PoL-Pulver genannt. Für die Herstellung ein-, zwei- und dreibasiger Treibladungspulver gilt allgemein, dass alle Bestandteile bei der Fertigung bestens vermischt werden, so dass das fertige Pulver in seiner Grundmasse von homogener Zusammensetzung ist. Die bei Schüttpulvern gegebenenfalls angewandte Oberflächenbehandlung kann bei dieser Betrachtung unberücksichtigt bleiben. Diese allgemein in Rohrwaffen verwandten klassischen Treibladungspulver werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung als "Homogen-Pulver" bezeichnet. Charakteristikum der "Homogen-Pulver" ist, dass ihre Brenngeschwindigkeit mit steigenden Beschuss- bzw. Umgebungstemperaturen grösser werden. Dies hat zur Folge, dass bei Treibladungen aus "Homogen-Pulvern" im Waffenbeschuss die Projektilgeschwindigkeiten bei einer Beschusstemperatur von z.B. - 40 OC erheblich kleiner sind als bei einer Beschusstemperatur von z.B. + 60 C. Für Panzerkanonen hat die temperaturabhängige Leistung der Treibladungen erhebliche Nachteile z.B. im Hinblick auf Ersttreffsicherheit und Geschossleistung, die durch den bei hohen Temperaturen von z.B. + 60 OC auftretenden Waffendruck begrenzt wird. Treibladungspulver, die den für "Homogen-Pulver" herausgestellten charakteristischen Anstieg der Brenngeschwindigkeiten mit steigenden Temperaturen nicht aufweisen, sind in der DE-PS 17 71 087, der DE-PS 20 42 457 und der DE-OS 30 08 196 beschrieben. Die Energieträger dieser Treibladungspulver sind die gleichen wie bei den klassischen "Homogen-Pulvern". Der entscheidende Unterschied besteht im stofflichen Aufbau der Pulvermasse. Ihre Herstellung verdeutlicht dies. Ein-, zwei- oder dreibasige Schüttpulver, Granulat genannt, geeigneter Abmessungen werden z.B. in die Knetmasse, Grundmasse genannt, eines einbasigen Treibladungspulvers eingearbeitet. Die zur Herstellung von Granulat und Grundmasse eingesetzten Nitrocellulosen sind im Nitrierungsgrad so gewählt, dass das Granulat im Herstellungsgang dieser Pulver als Granulat erhalten bleibt. Wegen des stofflich heterogenen Aufbaus im Pulverkorn, der durch die Einbettung eines Granulates in eine Pulvergrundmasse gegeben ist, werden diese Pulvertypen HET-Pulver" genannt. "HET-Pulver" weisen eine grundsätzliche andere Temperaturabhängigkeit auf als "Homogen-Pulver". Mit steigenden Beschusstemperaturen nimmt ihre Brenngeschwindigkeit ab. Die "negative" Temperaturabhängigkeit der Brenngeschwindigkeit bei HET-Pulvern findet wohl darin eine Erklärung, dass der Verbund zwischen Grundmasse und Granulat temperaturabhängig ist. Ist z.B. die Grundmasse einbasig und das Granulat zweibasig, wird bei steigenden Temperaturen durch die Ausdehnung des thermoplastischen Granulates in der vergleichsweise starren Grundmasse der Verbund stärker. Als Folge davon wird die im Korn sich ausbildende Brennfläche kleiner. Bei Minustemperaturen bilden sich durch die stärkere Granulatkontraktion grössere Brennflächen im Pulverkorn aus. Durch die Vergrösserung der Brennflächen bei Minustemperaturen und die Minderung der Brennflächen bei ansteigenden Temperaturen wird der an sich gegebene Abfall der Brenngeschwindigkeit mit fallender Temperatur, mindestens bis herab zu einer gewissen, niedrigen Beschusstemperatur von z.B. - 15 C, überkompensiert in einen Anstieg. Faktoren, über die das Temperaturverhalten eines "HET Pulvers" gesteuert werden kann, d.h. in welchem Mass die Brenngeschwindigkeit mit ansteigenden Temperaturen abfällt und mit abfallenden Temperaturen ansteigt, sind Zusammensetzung der Grundmasse und der Granulate, Granulatanteile und Granulatgrössen. Vorteilhaft wären ganz temperaturneutral abbrennende "HET-Pulver. Dies ist aber in einem grösseren Beschusstemperaturbereich von mehreren zehn Grad Celsius bei Vorgabe von Explosionswärme, Force und Treibladungspulverabmessungen mit den bekannten Pulvertypen nicht zu erreichen. Erfindungsgemäss erhält man in überraschend einfacher Weise Treibladungen mit einem über einen grossen Beschusstemperaturbereich temperaturneutralen oder in der Temperaturabhängigkeit gezielt beeinflussbaren Abbrandverhalten dadurch, dass man ein oder mehrere stofflich homogene Treibladungspulver ("Homogen-Pulver") mit einem oder mehreren stofflich inhomogenen Treibladungspulvern ("HET-Pulver") zur Bildung der Treibladung mischt. Mit dem Ausdruck "in der Temperaturabhängigkeit gezielt beeinflussbares Abbrandverhalten" soll hier berücksichtigt werden, dass gelegentlich ein Waffendruckabfall bei extrem niedrigen BeschuBtemperaturen bewusst angestrebt wird, um eine Sicherheit gegen einen zufälligen Waffendruckanstieg aufgrund von bei extrem niedrigen Temperaturen auftretender Pulverversprödung zu haben. Ebenso kann gelegentlich ein bei vergleichsweise hoher und daher selten oder gar nicht vorkommender Beschusstemperatur eintretender Waffendruckabfall akzeptabel sein. Wesentlich ist, dass sich mit der erfindungsgemässen Massnahme durch entsprechende Wahl der zur Mischung verwendeten Pulvertypen und ihres Mischungsverhältnisses das Abbrandverhalten der fertigen Treibladung leicht so festlegen lässt, dass die Abbrand-Kenngrössen wie Waffendruck und Projekti 1 geschwindigkeit in einem grösseren Beschusstemperatur-Nennbereich in etwa konstant sind und ausserhalb des Nennbereiches jedenfalls nicht grösser werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Beispielen unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 näher erläutert. In den Figuren 1 und 2 sind die an einer 2 cm Maschinenwaffe erhaltenen Messwerte für Waffendruck und Projektilgeschwindigkeit im Beschusstemperaturbereich zwischen - 40 OC und + 60 OC wiedergegeben. Teil A zeigt jeweils die in 16 m Waffenentfernung gemessenen Projektilgeschwindigkeiten, Teil B die gemessenen Waffendrücke. Beispiel 1 Zu einem "Homogen-Pulver", das in einer Munitionsart zum Aufbau der Treibladung eingesetzt ist, wird ein angepasstes HETPulver" entwickelt. Dies bedeutet, dass Explosionswärme, Force und Abmessung des "HET-Pulvers" durch entsprechende Wahl von Grundmassen- und Granulatzusammensetzung sowie Granulatmenge auf gleiche oder vergleichbare Werte wie beim "Homogen-Pulver" eingestellt werden. Das HET-Pulver" wird dem "Homogen-Pulver" dabei so angepasst, dass sich für einen Bezugswert der Beschusstemperatur von z.B. - 5 bis - 10 OC im Waffenbeschuss gleiche Projektilgeschwindigkeit bei gleichem oder vergleichbarem Druckverlauf für die aus "Homogen-" bzw. "HET-Pulver" aufgebauten Treibladungen ergeben. Ist dies erfüllt, sind die Druck- und Geschwindigkeitskurven der beiden Pulver nach steigenden und fallenden Beschusstemperaturen zueinander spiegelbildverkehrt. Wird die Treibladung aus einer Mischung gleicher Gewichtsanteile an "Homogen-" und diesem in obiger Weise angepassten "HET-Pulver" aufgebaut, bleiben Waffendruck und Projektilgeschwindigkeit im Beschusstemperaturbe reich von - 40 OC bis + 60 OC praktisch konstant. In Figur 1 geben die mit 1 bezeichneten Kurven die Werte für Waffendruck und Projektilgeschwindigkeit wieder, die mit dem für diese Munition eingeführten WHomogen-Treibladungspulver'l erhalten wurden. Die mit 2 bezeichneten Kurven geben die Werte wieder, die mit dem angepassten "HET-Pulver" erhalten wurden. Die mit 3 bezeichneten Kurven geben die Werte wieder, die mit einer Mischung gleicher Gewichtsanteile beider Pulver erhalten wurden. Beispiel 2 Es unterscheidet sich vom Beispiel 1 dadurch, dass das eingesetzte "HET-Pulver" so aufgebaut wurde, dass von dem Bezugswert O OC der Beschusstemperatur der Waffendruck nach höheren wie auch nach tieferen Temperaturen abfällt. In Figur 2 geben die mit 1 bezeichneten Kurven wieder die Werte des "Homogen-Pulvers", die mit 2 bezeichneten Kurven die Werte des "HET-Pulvers" und die mit 3 bezeichneten Kurven die Werte wieder, die mit einer Mischung gleicher Gewichtsanteile beider Pulver erhalten wurden.

Claims: Ansprüche 1. Verfahren zum Herstellen von Treibladungen für Rohrwaffen, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Erzielung eines in einem bestimmten vorge gebenen Nennbereich der Beschusstemperatur in etwa konstanten Abbrandverhaltens die Treibladung aus Abmischungen von stofflich homogenen Treibladungspulvern mit stofflich inhomogenen Treibladungspulvern bildet. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man stofflich inhomogene Treibladungspulver verwendet, wie sie in der DE-PS 17 71 087, der DE-PS 20 42 457 und/oder der DE-OS 30 08 196 beschrieben sind. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Treibladungspulver miteinander mischt, deren Energieträger Nitrocellulosen, Nitrocellulosen + Spreng öle, Nitrocellulosen + Sprengöle + Nitroguanidin und/oder Hexogen, Oktogen sind. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Treibladungspulver miteinander mischt, die auf gleiche oder vergleichbare Kennwerte, wie z.B. Explosionswerte, Force, Abmessungen, eingestellt sind. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zwei Treibladungspulver miteinander mischt, die bei einem Bezugswert der Beschusstemperatur (von z.B. + 21 OC) jeweils beide beim gleichen Waffendruck die gleiche ballistische Leistung erbringen. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Abmischungsverhältnisse eines homogenen Pulvers und eines zugehörigen heterogenen Pulvers aus den zueinander spiegelbildverkehrten Druck-Temperatur-Diagrammen der beiden Pulver ermittelt. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man den Anteil des homogenen Pulvers in der Treibladung auf 20 bis 40 Gew.-Anteile bemisst. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man derartige homogene und inhomogene Treibladungspulver in einem derartigen Verhältnis miteinander mischt, dass sich das in etwa konstante Abbrandverhalten in einem Nennbereich der Beschusstemperatur ergibt, dessen unterer Wert zwischen - 40 OC und 0 OC und dessen oberer Wert bei etwa 60 OC liegt. 9. Treibladung für Rohrwaffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Mischung von einem oder mehreren stofflich homogenen Treibladungspulvern mit einem oder mehreren stofflich inhomogenen Treibladungspulvern besteht.

Inventors: OVERSOHL, WILHELM, DR.
Applicants: WNC NITROCHEMIE GMBH
Application year: 1984
Main classification: C06B45
IPC codes: C06B45