NO325844B1 - Smakalibret deformasjonsprosjektil og en fremgangsmate for fremstilling av den samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører småkalibret ammunisjon i samsvar med det som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Det er velkjent at den høye penetrasjonsevne av ammunisjonen anvendt i tilfeller av politiaksjon ofte fører til at prosjektiler ganske enkelt passerer rett gjennom, slik at den person som er truffet ikke effektivt hindres i å gjøre motstand og/eller i stand til å flykte. Rikosjetter fører også til desintegrasjon av ammunisjonen og setter ofte personer som ikke er involvert i fare. I tillegg har vanlig anvend-te prosjektiler en blykjerne som har en uakseptabel og skadelig langtidsvirkning på den person som treffes og på miljøet.

Et prosjektil, særlig for håndvåpen, er derfor kjent (EP-B1-0 636 853), om-fattende et sylindrisk holderelement av metall hvis forende er i form av en spiss-bue eller avkortet konus, idet et ballistisk tilleggselement i form av en kule av slag-motstandsdyktig plastmateriale er satt inn i dette holderelement. Dette prosjektil er særlig ment ikke å danne sekundære prosjektiler.

En slik kule anordnet for småkalibret ammunisjon som løsgjøres fra holderelementet i målet er vanskelig å påvise i en såret person, etter som selv når met-aller tilsettes til plastmaterialet, er det bare et meget lite effektivt tverrsnitt for rønt-genstråler. En slik kule som løsgjøres fra holderelementet kan derfor forbli uopp-daget, særlig i nærheten av bein, selv når det anvendes røntgenapparater med høy oppløsning, og kan føre til varige permanente lidelser i menneskekroppen.

Den todelte konstruksjon av prosjektilet som anvender forskjellige materialer er også en ulempe som gir anledning på den ene side til produksjonsproblemer og på den annen side vil den på grunn av den begrensede ballistiske sluttenergi ikke klare å tilveiebringe den energiutladning som er stipulert i politikretser på nes-ten 60 J/cm i tilfelle av 9 mm ammunisjon, i en måleavstand på 5 m, målt i såkalt ballistisk såpe.

Ytterligere viser US-A-4 136 616 prosjektiler i samsvar med innledningen til patentkrav 1.1 et prosjektil omslutter en såkalt ballistisk kapsel et hulrom som bÆrer en tornlignende stift på sin bunn. Ved anslag mot målet blir i en variant av prosjektilet kapselen deformert og gjennomstukket; den avvikles perifert omkring spissen, slik at den resulterende hule sylinder av holderelementet åpnet ved fronten er i stand til å flate ut og avgi sin kinetiske energi til målet over et tilsvarende forstørret område. I en ytterligere variant er hulrommet fylt med krutt og antennes eller eksplosivt kutter opp den ballistiske kapsel før målet nås. Ytterligere utførel-sesformer er konstruert for jakt og rekreasjonsskyting og har i noen tilfeller kompliserte dreiede deler som av målet presses inn i mer eller mindre konisk formede boringer eller rette slisser og tillater at holderelementet ekspanderer. Individuelle konstruksjoner kan endog mekanisk reguleres før skyting i forbindelse med deres senere penetrasjonsevne. Det felles trekk ved alle varianter er at den indre for-skyvbare kjerne, dvs. den ballistiske kapsel, enten støter mot en stift eller er i form av et fast legeme og/eller det er anordnet en konisk ringformet region for å sikre utflating.

Ulempen ved alle disse løsninger er at de har forholdsvis kompliserte komponentdeler som i det minste delvis fremstilles ved hjelp av metallskjærende verk-tøy. Materialdeformasjon i målet er avhengig av mange parametere, slik at stabile dispersjonsmønstere eller definerte energiavgivelser ikke kan forventes

Det er derfor formålet for den foreliggende oppfinnelse å eliminere de

nevnte ulemper og å frembringe et småkalibret prosjektil som bevirker høy energi-avsetning med et direkte treff, d.v.s. at den person som er truffet settes ut av spill, uten at det bevirkes vedvarende skade som en konsekvens av dispergerte stykker av prosjektil og/eller høygiftige tungmetaller. Prosjektilet skal videre være i stand til å tilpasses betingelsene for en politiaksjon og ha stor pålitelighet og presisjon. I tillegg skal det være mulig å produsere prosjektilet på økonomisk måte og spesielt

uten at det er nødvendig med noen kompliserte dreide deler.

Dette formål oppnås ved de trekk som er angitt i patentkrav 1.

Presspasningen nevnt i patentkravet er her valgt slik at den indre sylindriske del holdes fast over sin fulle lengde ved hjelp av en friksjonspasning ("non-positive fit") og i en frontposisjon i holderelementet gjennom hele den ballistiske bane, slik at delen allerede er forskjøvet til en bakre posisjon av avfyringsakselera-sjonen og her med sin bakside kommer i kontakt med bunndelen.

Overdimensjoneringen av tilpasningen nødvendig for dette gjennomføres fordelaktig på det hullbaserte tilpasningssystem.

Oppfinnelsesgjenstanden representerer minimum trusler for miljøet til tross for høy penetrasjonsevne mot harde mål. Prosjektildeformasjonen, dvs. utflat-ingen, gjennomføres på en spesifikk måte er forutsigbar i sin virkning; energifrigiv-elsen i biologisk materiale er kontrollert. Utseendet av prosjektilet er utseende av et fullmantlet prosjektil og har dettes fordeler, d.v.s. at ikke noe fuktighet er i stand til å penetrere inn i drivladningen.

Prosjektilet desintegrerer ikke i et mål; prosjektilet funnet i et mål hadde i alle tilfeller 100% av sin opprinnelige vekt. Luftrommet tilstede mellom holderelementet og den innsatte mansjettkjerne virker som en dynamisk fjær ved anslaget mot et mykt mål (ballistisk såpe); deformasjon gjennomføres bare i den frontale region av holderelementet, og mansjettkjernen som forskyves bakover inn i det ringformede rom på baksiden absorberer selv i realiteten ikke noen deformasjons-energi.

Deformasjon initieres ved den ovennevnte forskyvnings- eller translasjonsbevegelse slik at den resulterende utstående frontregion av holderelementet er forholdsvis lett deformerbar og avflates ved anslag på harde mål på en måte med en flensdannelse på begge sider, dvs. den spres. På mykere mål foregår det en utbuling fulgt av en frontal tverrsnittsutvidelse. Denne type kompaktering av de to deler forhindrer dissosiasjon selv i meget harde mål.

Det er uventet funnet at, som tester har vist, at materialer som for eksempel klesplagg etc. foran målet ikke skadelig påvirker deformasjonen av prosjektilet.

En ytterligere fordel består i den minimale resulterende mekaniske belastning på våpnet; sammentrykkbarheten, spesielt av den bakre del av prosjektilet, reduserer slitasje i løpet, slik at prosjektiler ifølge oppfinnelsen også er særlig egnet for øvelsesammunisjon. I denne forbindelse er det også gunstig at hele pro-sjektilkroppen består av et eneste materiale som er lett å resirkulere og som kan renses ut fra målområder slik at miljøet ikke skades.

Fremstillingsfremgangsmåten ifølge patentkrav 6 er særlig effektiv og tillater en økonomisk seriefabrikkasjon i stor målestokk.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de underordnede patentkrav.

Valget av et identisk materiale for holderelementet og mansjettkjernen har ikke bare fordeler ved fremstillingen; materialene har dertil også en identisk term-isk ekspansjon, slik at deler når de først er forenet har den samme belastning.

Et internt ringformet spor ved frontenden frembringer i holderelementet et rom for delvis å motta mansjettkjernen som er blitt komprimert ved inngang i målet.

Analogt kan en ytterligere deformasjonssone frembringes i mansjettkjernen ved at det der er anordnet et eksternt ringformet spor.

Bortsett fra de vanlige tilpasninger for en friksjonspasning, for eksempel H7/n6, når mansjettkjernen ikke er ment å bli forskjøvet før prosjektilet er i målet, og en selvholdende tilpasning når mansjettkjernen er ment å bli forskjøvet selv ved lave avfyringsakselerasjoner, kan mansjettkjernen ha en konisk konstruksjon sammenlignet med boringen for å oppnå en presspasning med gjensidig tilpasning. Den motsatte eventualitet er likeledes mulig, dvs. at boringen kan være konisk sammenlignet med mansjettkjernen.

Fremstillingen av de to deler henholdsvis holderelement og mansjettkjerne er særlig økonomisk ved bruk av en i og for seg kjent dyptrekningsprosess.

En ytterligere økning i effektiviteten av fremstillingen er mulig ved bruk av et plant båndmateriale som via en valse tilføres til den relevante stanse.

Nøyaktig sammenføyning av de to deler bevirkes ved hjelp av en korrek-sjonsform som presser mansjettkjernen ved dens endeflate med en presspasning inn i holderelementet.

Eksempelvise utførelsesformer av oppfinnelsen er i det følgende forklart med henvisning til tegningene hvori: Fig. 1 viser som en tverrsnittstegning et prosjektil ifølge oppfinnelsen for pistol og ammunisjon; Fig. 2 viser en første variant av prosjektilet med en effekt tilsvarende effek-ten ifølge fig. 1; Fig. 3a og fig. 3b viser de to komponentdeler av prosjektilet vist i fig. 1, før sammenføyning; Fig. 4 viser en tredje variant av et prosjektil, med økt penetrasjonsevne; Fig. 5 viser en ytterligere variant av et prosjektil med økt penetrasjons-kapasitet. Fig. 6 viser en kopp produsert ved dyptrekking som et forutgående trinn for tildannelse av et holderelement; og Fig. 7 viser en ytterligere kopp som er et forutgående trinn for tildannelse av en mansjettkjerne.

I fig. 1 er et sylindrisk holderelement gitt henvisningstallet 1. Dette holderelement er på kjent måte presset inn i patronhylsen 10 av en patron for pistol-ammunisjon.

I holderelementet 1 er der et ytterligere element i form av en mansjettkjerne 2 som sammen med holderelementet uten noen overganger danner prosjektilspissen. I den nedre region av dette prosjektil er der et sirkulært skiveformet ringrom 3a, som sammen med blindboringen 3b derover i mansjettkjernen 2 danner et in-nelukket luftrom.

Et sirkulært symbol betegnet med bokstaven S som er tyngdekraftsenteret av prosjektilet, er også markert i fig. 1.

Endeflaten 2' av mansjettkjernen 2 i avstand fra bunnen 4 av holderelementet 1 forskyves i en translasjonsbevegelse når prosjektilet treffer et mål og slår an mot bunnen 4. Det er derfor mulig å deformere prosjektilspissen på en spesifikk måte; den flater seg ut og omgir samtidig spissen av mansjettkjernen 2 rundt kanten med en flens.

Selv om translasjonsforskyvningen skulle skje bare i en liten utstrekning på grunn av de valgte masseforhold mellom holderelement 1 og mansjettkjernen 2, er holderelementet og mansjettkjernen kilt sammen, slik at hele massen av det ut-skutte prosjektil bibeholdes intakt i målet, som påvist ved praktiske tester med vektmålinger.

På den ene side frembringer dette en energiomvandling og på den annen side utvides den ytre diameter av prosjektilets frontende, slik at avgivelsen av energi til målet intensiveres - på basis av det større overflateareal.

Det positive inngrep mellom de to deler, som bevirkes ved en slags klinke-virkning, gir høy mekanisk styrke til prosjektilet; i tilfelle av et hardt mål opptrer prosjektilet som et prosjektil med kompakt kropp uten å ha dettes mangler.

Deformasjonen av prosjektilet kan bestemmes innen vide grenser ved hjelp av midler og trekk som er i og for seg kjent; spesielt inkluderer disse hardheten og duktiliteten av materialene og den tilsvarende dimensjonering av prosjektildelene.

I etterfølgende figurer er deler med identisk funksjon gitt de samme henvis-ningstall.

Varianten vist i fig. 2 har en større masse sammenlignet med konstruksjonen vist i fig. 1, hvor deformasjonen i målet bare bevirker utflating, som lettes ved det perifere ringrom 3c. Hulrommet 3a har omtrent det samme volum som i fig. 1, men har en mindre diameter, slik at den aksiale forskyvningsbane for mansjettkjernen 2 er lengere.

Bestanddelene av det todelte prosjektil er illustrert i fig. 3a og 3b, før sam-menføyningen.

Fra fig. 3a sett i forbindelse med fig. 3b, er det klart at radien Ri av spiss-buen er den samme i overgangsregionen av mansjettkjernen 2 og holderelementet 1.

I tillegg er lengden L av den sylindriske del av mansjettkjernen 2 markert, idet denne lengde alltid er kortere enn den tilsvarende fordypning i holderelementet 1.

Diameterne av delene av holderelementet 1 og mansjettkjernen 2 som skal gli sammen er tilpasset hverandre med en såkalt presspasning ("force fit"), hvor en konisitet på 0,06 mm letter sammenføyningen ved romtemperatur men likevel sikrer at delene holdes sammen over hele den ballistiske bane og i målet selv i til-fellet med noen temperaturgradient mellom delene.

De eksempelvise utførelsesformer vist i fig. 4 og 5 er basert på det samme prinsipp.

Sammenlignet med fig. 1 har de to prosjektiler et tyngdekraftsentrum S for-skjøvet mot henholdsvis den fremre ende og den bakre ende. Prosjektilet vist i fig. 4 er konstruert med tynnere vegger sammenlignet med fig. 1 og er derfor mer lett deformerbart; det har en lavere rikosjett karakteristikk.

Konstruksjonen vist i fig. 5 har en større masse og følgelig en høyere penetrasjonsevne. De andre fordeler opprettholdes, slik at en høy energiavgivelse i målet fremdeles bevirkes; likeledes desintegrerer prosjektilet ikke der. Lengden L forblir stasjonær inne i selve prosjektilet under den hele ballistiske bane av prosjektilet.

Det er imidlertid spesielt fordelaktig når den sylindriske mansjettkjerne 2 vist i fig. 1 - på grunn av den tilsvarende utvalgte pasning - allerede er forskjøvet i ringrommet 3a ved avfyringen, slik at frontdelen av holderelementet 1 ligger eks-ponert og avflates meget sterkt på grunn av økt overflatetrykk.

I praksis er det blitt vist at varianten som forskyves ved avfyring har vist seg bedre, særlig i politiaksjon, enn den variant som ikke forskyves før den befinner seg i målet, på grunn av at den mer markert avflatede frontdel avgir en større del av den kinetiske energi til overflaten (klesplagg etc.) og følgelig reduseres pene-trasjonsdybden av prosjektil og den frembringes samtidig en intensivert støtvirk-ning som resulterer i mindre motstand. Den sår-ballistiske motstand forbedres derfor ytterligere, uten at prosjektilspissen er i stand til å bevirke skade før avfyring og/eller prosjektilspissen lett kan utsettes for mekanisk skade.

Duktil tombak-legering (messinglegering fra firmaet Trier Walzwerke GmbH, D-54296 Trier og som kan fås i handelen), i form av strimmelmateriale, har vist seg vellykket for produksjon av prosjektilene. Som vanlig i dyptrekningsprosesser ble det først fremstilt sirkulære skiver (runde emner) som ble anvendt for å frem-stille en kopp 100 av typen vist i fig. 6, for holderelementet 1, og en kopp av typen vist i fig. 7, en kopp 200, for mansjettkjernen 2.

Den komplette utelukkelse av dreide deler og anvendelse av konvensjonel-le dyptreknings- og formeprosesser muliggjort ved prosjektformen tillater en økonomisk produksjon, til tross for de forbedrede sluttballistiske egenskaper av prosjektilene.

Oppfinnelsesgjenstanden er av praktiske grunner ment for småkalibrede prosjektiler (opptil 12,7 mm diameter) og ble konstruert for dette formål; den kan imidlertid tilpasses i lignende eller analog form også for større prosjektiler.

Claims (10)

1. Småkalibret deformasjonsprosjektil laget av en kopper/sinklegering, bestående av et ytre hulsylindrisk holderelement med en bakre bunnregion og en spiss-bueformet eller konisk frontregion og i det minste en delvis sylindrisk mansjettkjerne som er stukket inn i og står ut forbi holderelementet, hvorved mansjettkjernen avstenger ved friksjonskopling et hulrom i holderelementet og holdes fast i en frontposisjon og hvorved holderelementet utflates i målet, karakterisert ved at et blindhull (3b) er anordnet i mansjettkjernen (2), at nevnte mansjettkjerne (2) er glidbart innført med sin sylindriske del i holderelementet (1), og ved at i det minste ved anslag av prosjektilet (1) på målet eller i målet, forskyves mansjettkjernen (2) aksialt inn i det ringformede rom (3a) til en bakre posisjon, og med sin bakre endeflate (2'), kommer i kontakt med holderelementet (1).

2. Småkalibret deformasjonsprosjektil ifølge krav 1, karakterisert ved at holderelementet (1) og mansjettkjernen (2) består av en identisk kopper/sinklegering.

3. Småkalibret deformasjonsprosjektil ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et internt ringformet spor (3c) er anordnet mot fronten i holderelementet (1).

4. Småkalibret deformasjonsprosjektil ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et eksternt ringformet spor er anordnet i mansjettkjernen (2).

5. Småkalibret deformasjonsprosjektil ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at blindhullboringen (3b) eller den sylindriske del av mansjettkjernen (2) har en konisitet.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av et småkalibret deformasjonsprosjektil laget av kopper/sinklegering, bestående av et ytre hulsylindrisk holderelement med en bakre bunnregion og en spissformet eller konisk frontregion og med en i det minste delvis sylindrisk mansjettkjerne innført i og stående ut forbi holderelementet, hvorved mansjettkjernen avstenger ved friksjonskopling et hulrom i holderelementet og holdes fast i en frontposisjon og hvorved holderelementet utflates i målet, karakterisert ved at holderelementet (1) og mansjettkjernen (2) fremstilles bare ved hjelp av dyptrekkings- og formeprosesser, og ved at den sylindriske mansjettkjerne (2) presses inn i den hule sylinder av holderelementet (1) med en tett tilpasning, på en slik måte at det i det minste mellom bunnen (4) av holderelementet og mansjettkjernen (2) dannes et hulrom, idet dette hulrom strek-ker seg over den totale indre diameter av holderelementet (1).

7. Fremgangsmåte for fremstilling av et holderelement ifølge krav 6, karakterisert ved at sirkulære skiver utstanses fra platematerialet, idet de sirkulære skiver formes i dyptrekningsprosesser til et hulsylindrisk holderelement (1) og etter en påfølgende kalibrering presses til den forutbestemte lengde av holderelementet (1).

8. Fremgangsmåte for fremstilling av en mansjettkjerne ifølge krav 6, karakterisert ved at sirkulære skiver stanses ut fra platematerialet, hvor de sirkulære skiver formes i dyptrekningsprosesser til et hulsylindrisk holderelement (1) og etter en påfølgende kalibrering presses til den forutbestemte lengde av mansjettkjernen (2).

9. Fremgangsmåte ifølge i det minste ett av kravene 7 og 8, karakterisert ved at platematerialet er strimmelmateriale og tilføres fra en valse til en stansepresse eller stampe- og dyptrekningspresse.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at en mansjettkjerne (2) innføres i et holderelement (1) og at begge deler presses sammen ved hjelp av en shapingform ved sine en-deflater med en presspasning og uten noen overganger mellom delene.