RS50163B - Deformabilni projektil malog kalibra i postupak za njegovu izradu - Google Patents

Abstract

Deformabilni projektil malog kalibra koji je napravljen od legure bakra/cinka, sastoji se od spoljašnjeg osnovnog elementa (1) u obliku šupljeg cilindra sa zadnjom stranom (4) i sa prednjom stranom koja ima oblik zaobljenog ili zarubljenog konusa i od bar delimično cilindričnog jezgra (2) čaure koje je umetnuto u njega i koje se pruža izvan njega, pri čemu jezgro (2) čaure preklopnim spojem sa osnovnim elementom (1) obrazuje šupljinu u njemu i čvrsto se drži u prednjem položaju i pri čemu osnovni element (1) u meti dobija pečurkast oblik, naznačen time, što je u jezgru (2) čaure izveden slepi otvor (3b), što je jezgro (2) čaure svojim cilindričnim delom sa čvrstim naleganjem umetnuto u osnovni element (1) i što se bar pri udaru projektila na metu ili u metu jezgro (2) čaure pomera aksijalno u cilindričnom prostoru (3a) u zadnji položaj i svojom zadnjom stranom (2') dolazi u kontakt sa osnovnim elementom (1). Prijava sadrži još jedan nezavisan i osam zavisnih patentnih zahteva.

Description

OPIS PRONALASKA

Predmetni pronalazak se odnosi na municiju malog kalibra prema uvodnom delu patentnog zahteva.

Generalno je dobro poznato da velika sposobnost prodiranja municije koja se koristi pri policijskim dejstvima često dovodi do toga da zrno prođe potpuno čisto, odnosno da ne dođe do prostreljivanja tako da efikasno ne sprečava da pogođena osoba pruži otpor i/ili pobegne. Isto tako, rikošeti dovode do dezintegracije municije i često ugrožavaju i osobe koje nisu umešane. Pored toga, projektili koji se obično koriste imaju olovno jezgro, što je neprihvatljivo i ima dugotrajni negativan efekat kako na osobu koja je pogođena, tako i na životnu okolinu.

Zato je realizovan projektil, a posebno za ručno naoružanje (EP - BI - 0 636 853), koji sadrži cilindrični osnovni element od metala, čiji vodeći kraj ima oblik zaobljenog ili zarubljenog konusa, i dodatni balistički element u obliku kuglice od plastičnog materijala otpornog na udar koja je umetnuta u ovaj osnovni element Ovaj projektil je posebno konstruisan tako da ne obrazuje sekundarne projektile.

Međutim, takva kuglica, koja je predviđena za municiju malog kalibra i koja se u meti odvaja od osnovnog elementa, teško se detektuje kod ranjene osobe, čak i ako su plastičnom materijalu dodati metali, jer je za detekciju rentgenskim zracima na raspolaganju njen veoma mali efektivni poprečni presek. Zbog toga takva kuglica u slučaju kada se odvoji od osnovnog elementa može ostati nedetektovana, a naročito ako se nalazi u blizini neke kosti, čak i kada se koristi rentgenski aparat visoke rezolucije i može dovesti do trajnih štetnih poremećaja u ljudskom telu.

Konstrukcija projektila iz dva dela za koje se koriste različiti materijali pored toga ima i nedostatak, sa jedne strane, što je kompleksna za proizvodnju, dok sa druge strane, zbog ograničene finalne balističke energije ne uspeva da izvrši predaju energije koju zahtevaju policijski krugovi, a to je skoro 60 J/cm u slučaju municije od 9 mm za metu na udaljenosti od 5 m, mereno u takozvanom balističkom sapunu.

Dalje su u US - A - 4,136,616 opisani projektili prema uvodnom delu zahteva 1. Kod tih projektila takozvani balistički vrh okružuje šupljinu koja na svojoj osnovi nosi šiljak u obliku trna. Pri udaru u metu kod jedne varijante projektila vrh se deformiše i probija; on se obavija oko šiljka tako da kao rezultat toga šuplji cilindar osnovnog elementa otvoren sa prednje strane može da dobije pečurkast oblik i da preda svoju kinetičku energiju meti preko odgovarajuće povećane površine. Kod druge varijante šupljina je ispunjena sa barutom i pali se ili se eksplozijom vrši rasprskavanje balističkog vrha pre mete. Naredni primeri izvođenja su konstruisani za lov i rekreativno gađanje i u nekim slučajevima imaju komplikovane delove izrađene obradom struganjem koje meta upresuje u manje ili više konično oblikovane bušotine ili prave proreze, koji dozvoljavaju da se osnovno telo proširi. Pojedine konstrukcije se čak mogu mehanički podesiti pre gađanja, u zavisnosti od njihovog željenog ponašanja pri kasnijem prodiranju. Zajednička karakteristika za sve ove varijante je ta da pomerljivo unutrašnje jezgro, to jest balistički vrh ili nailazi na šiljak ili je u obliku čvrstog tela i/ili je izvedena konusna prstenasta oblast da bi se obezbedilo nastajanje pečurkastog oblika.

U WO - A2 - 01/02791 i WO - A2 - 01/02792 su takođe opisana rešenja prema uvodnom delu zahteva 1 koja predstavljaju deformabilne projektile sa masivnim zrnima koja dobijaju stepenast oblik i treba da ostvare ciljanu deformaciju, tako dođe do dezintegracije na veći broj delova. Ovakvi projektili su uglavnom prilagođeni za lov i pri udaru u divljač se stepenasto deformišu zahvaljujući gnječenju, rasprskavanju i obavijanju, čime smanjuju mogućnost potpuno čistog prolaska, odnosno prostreljivanja. Rezultujuća, relativno mala dubina prodiranja ima jači efekat kod pogođene divljači.

Nedostatak svih ovih rešenja je taj što sva ona imaju relativno komplikovane sastavne delove koji se bar delimično izrađuju na mašinama za obradu skidanjem strugotine. Deformacija materijala u meti zavisi od mnogih parametara, tako da se ne može očekivati konzistentna slika rasprskavana ili unapred definisana predaja energije.

Zbog toga je cilj predmetnog pronalaska da se eliminišu napred navedeni nedostaci i da se realizuje projektil malog kalibra koji vrši visoki prenos energije pri direktnom pogotku, to jest koji onesposobljava pogođenu osobu, a ne uzrokuje trajne povrede zbog rasprsnutih delova projektila i/ili veoma toksičnih teških metala. Projektil dalje mora da bude prilagođen za uslove policijskog dejstva i da ima veliku pouzdanost i preciznost Pored toga, treba da bude omogućena ekonomična izrada projektila, a posebno tako da u njegovoj konstrukciji više ne budu potrebni komplikovani delovi izrađeni struganjem.

Ovaj cilj je ostvaren sa karakteristikama prema zahtevu 1.

Čvrsto naleganje koje se navodi u zahtevu 1 ovde je izabrano ili tako da se unutrašnji cilindrični deo jezgra čaure čvrsto drži na celoj dužini i na prednjem delu osnovnog elementa presovanim, odnosno preklopnim spojem duž cele balističke trajektorije, ili tako da se odmah pomeri u zadnji položaj usled ubrzanja pri ispaljivanju kada dolazi u kontakt sa osnovnim elementom svojom zadnjom stranom.

Izbor jačeg naleganja sa većim preklopom, jer povoljno utiče na sistem otvor-umetnudti element.

Predmet pronalaska predstavlja minimalnu pretnju za životnu okolinu uprkos svojoj sposobnosti dubokog prodiranja u čvrste mete. Deformacija projektila, ti. nastajanje pečurkastog oblika postiže se na specifičan način i njen efekat je predvidljiv; a oslobađanje energije u biološkom materijalu je kontrolisano. Projektil izgleda u potpunosti kao projektil sa košuljicom i ima tu prednost što vlaga ne može da prodre u pogonsko punjenje.

Projektil se ne dezintegriše u meti; projektili koji su nađeni u meti u svim slučajevima su imali 100% svoje originalne težine. Vazdušni prostor, odnosno šupljina koja se nalazi između osnovnog elementa i umetnutog jezgra čaure deluje kao dinamička opruga pri udaru u meku metu (balistički sapun); deformacija se vrši samo na prednjoj strani osnovnog elementa, dok se jezgro čaure pomera unazad u cilindrični prostor na svojoj zadnjoj strani praktično ne apsorbujući energiju deformacije.

Deformacija se inicira napred navedenim translatornim, odnosno aksijalnim pomeranjem, tako da se štrčeća prednja strana osnovnog elementa može deformisati relativno lako i pri udaru u čvrstu metu će dobiti pečurkasti oblik, pošto dolazi do njenog obostranog širenja. Kod mekših meta dolazi do izbočivanja koje je praćeno povećanjem poprečnog preseka prednje strane. Ovaj tip deformacije sprečava razdvajanje pomenuta dva dela i u slučaju veoma čvrstih meta.

Kao neočekivano se pokazalo to, a testovi su dokazali, da materijali kao što su odeća itd. na prednjoj strani mete nisu imali negativan efekat na deformaciju projektila.

Sledeća prednost se sastoji u minimalnom rezultujućem mehaničkom naprezanju oružja; naime kompresibilnost, a posebno zadnjeg dela projektila smanjuje habanje burenceta tako da su projektili prema pronalasku takođe posebno podesni kao municija za vežbu. u {om slučaju, podesno je da celo telo projektila bude napravljeno od jedne jedine vrste materijala koji se može lako reciklirati i koji se može očistiti sa površina za gađanje tako da životna sredina ne bude ugrožena.

Postupak za izradu prema zahtevu 6 je veoma efikasan i dozvoljava ekonomičnu velikoserijsku proizvodnju.

Poželjni primeri izvođenja pronalaska opisani su u odgovarajućim zavisnim zahtevima. Izbor identičnog materijala i za osnovni element, i za jezgro čaure ne doprinosi samo lakšoj proizvodnji; pored toga tada odgovarajući materijali imaju identična svojstva termičkog širenja, tako da su ti delovi podvrgnuti istim naprezanjima kada se jednom sastave.

Unutrašnji prstenasti žljeb na prednjem kraju osnovnog elementa formira takođe prostor za delimičan prihvat jezgra čaure kada se ono sabije pri ulasku u metu.

Analogno tome, u jezgru čaure na kome je izveden spoljašnji prstenasti žljeb može se formirati dodatna deformaciona zona.

Osim uobičajenih vrednosti za čvrsto naleganje, kao što je, na primer H7/n6, kada jezgro čaure ne treba da se pomera sve dok projektil ne bude u meti, i presovanog, odnosno preklopnog spoja kada jezgro čaure treba da se pomera čak i pri malim ubrzanjima pri ispaljivanju, jezgro čaure može imati koničnost, ti. koničnu konstrukciju za razliku od otvora osnovnog elementa sa ciljem da se ostvari čvrsto naleganje sa odgovarajućim efektom. Takođe je moguća obrtnuta opcija, to jest otvor osnovnog elementa može biti koničan za razliku od jezgra čaure.

Izrada dva dela, odnosno osnovnog elementa i jezgra čaure je posebno ekonomična uz primenu postupaka dubokog izvlačenja koji su poznati kao takvi.

Dalje povećanje efikasnosti u izradi je moguće primenom ravne trake, koja se doprema pomoću valjka do odgovarajuće prese za isecanje.

Precizno sastavljanje dva dela vrši se pomoću matrice za presovanje, pri čemu se jezgro čaure umeće u osnovni element pa se oba dela upresuju zajedno pomoću matrice za presovanje sa svojih zadnjih strana u spoj sa čvrstim naleganjem i bez prelaza.

U nastavku su objašnjeni primeri izvođenja pronalaska sa pozivom na nacrt na kome: Fig. 1 prikazuje uzdužni presek projektila prema pronalasku za municiju za pištolj; Fig. 2 prikazuje uzdužni presek prve varijante izvođenja projektila koji ima dejstvo

analogno onom sa Fig. 1;

Fig. 3a i Fig. 3b prikazuju uzdužni presek dva sastavna dela projektila koji je prikazan

na Fig. 1 pre sastavljanja;

Fig. 4 prikazuje uzdužni presek druge varijante izvođenja pronalaska projektila sa

smanjenim rikošetirajućim ponašanjem;

Fig. 5 prikazuje uzdužni presek sledeće varijante izvođenja projektila sa povećanom

sposobosti prodiranja;

Fig. 6 prikazuje uzdužni presek čaure izrađene dubokim izvlačenjem kao prethodnu

fazu pri izradi osnovnog elementa, i

Fig. 7 prikazuje uzdužni presek naredne čaure kao prethodnu fazu pri izradi jezgra čaure.

Na Fig. 1 vidi se, između ostalog, osnovni element 1 u obliku šupljeg cilindra. Ovaj osnovni element 1 je upresovan na poznat način u kućište 10 patrone za municiju za pištolje.

U osnovnom elementu 1 koji je izveden u vidu čaure nalazi se dodatni element u obliku jezgra 2 čaure, koji zajedno sa osnovnim elementom 1 obrazuje vrh projektila bez prelaza. U donjoj oblasti ovog projektila nalazi se cilindrični prostor 3a koji zajedno sa slepim otvorom 3b u jezgru 2 čaure iznad njega obrazuje zatvoreni vazdušni prostor, odnosno šupljinu.

Kružni simbol na Fig. 1 predstavlja težište S projektila.

Zadnja strana 2' jezgra 2 čaure koja se nalazi na rastojanju od zadnje strane 4 osnovnog elementa 1 pomera se translatorno, odnosno aksijalno kada projektil pogodi metu i udara u zadnju stranu 4 osnovnog elementa 1. Zbog toga vrh projektila može da se deformiše na specifičan način, tako da dobije pečurkast oblik i istovremeno da okruži, odnosno obavije vrh jezgra 2 čaure duž ivice čaure koju obrazuje osnovni element 1.

Čak i ako se navedeno translatorno, odnosno aksijalno pomeranje izvrši samo u neznatnoj meri, zbog izabranog odnosa masa osnovnog elementa 1 i jezgra 2 čaure, osnovni element 1 i jezgro 2 čaure se međusobno uklinjavaju, tako da cela masa ispaljenog projektila ostaje nedirnuta u meti, kao što su u praksi pokazali testovi sa merenjem težine.

Sa jedne strane ovo uzrokuje konverziju energije, a sa druge strane prednji kraj spoljašnjeg prečnika projektila se povećava, tako daje zbog povećanja površine predaja energije meti intenzivirana.

Spajanje preklopom dva dela, slično spajanju zakivanjem, daje veliku mehaničku snagu projektilu; u slučaju čvrstih meta on se ponaša kao projektil sa punim telom, a nema njegove nedostatke.

Deformacija projektila može se odrediti unapred u širokim granicama pomoću sredstava i karakteristika koje su po sebi poznate, a koje obuhvataju tvrdoću i plastičnost materijala, kao i odgovarajuće dimenzionisanje delova projektila.

Na narednim slikama delovi sa identičnom funkcijom imaju iste pozivne oznake.

Varijanta koja je prikazana na Fig. 2 ima veću masu u poređenju sa konstrukcijom koja je prikazana na Fig. 1, a deformacija u meti izaziva nastajanje pečurkastog oblika, što je olakšano unutrašnjim prstenastim žljebom 3c izvedenim u osnovnom elementu 1. Cilindrični prostor 3a ima približno istu zapreminu kao i na Fig. 1, ali ima manji prečnik, tako da je putanja aksijalnog pomeranja jezgra 2 čaure duža.

Sastavni delovi dvodelnog projektila prikazani su na Fig. 3a i 3b pre sastavljanja.

Sa Fig. 3a, a u vezi sa Fig. 3b je očigledno da je radijus Rizaobljenja isti u prelaznoj oblasti jezgra 2 čaure i osnovnog elementa 1.

Pored toga, označena je dužina L cilindričnog dela jezgra 2 čaure koja je uvek manja od dužine odgovarajućeg žljeba u osnovnom elementu 1.

Prečnici delova osnovnog elementa 1 i jezgra 2 čaure koji treba da skliznu jedan u drugi prilagođeni su tako pomenuti elementi dođu u čvrsto naleganje, odnosno formiraju presovani (tj. preklopni) spoj, a njihova koničnost od 0,06 mm olakšava sastavljanje na sobnoj temperaturi obezbeđujući takođe i da se ti delovi drže zajedno duž cele balističke trajektorije, kao i u meti, čak i u slučaju postojanja nekog temperaturskog gradijenta između tih delova.

Primeri izvođenja koji su prikazani na Fig. 4 i 5 su bazirani na istom principu.

U poređenju sa Fig. 1 ova dva projektila imaju težište S koje je pomereno prema prednjem kraju, odnosno prema zadnjem kraju, respekiivno. Projektil koji je prikazan na Fig. 4 je konstruisan tako da ima tanje zidove u poređenju sa onim sa Fig. 1 i zbog toga se može mnogo lakše deformisati; zato on ima slabije rikošetirajuće karakteristike.

Konstrukcija koja je prikazana na Fig. 5 ima veću masu i zbog toga sposobnost dubljeg prodiranja. Zadržane su i druge prednosti, tako da se još uvek vrši visoka predaja energije u meti; isto tako on se tamo ne dezintegriše. Dužina L cilindričnog dela jezgra 2 čaure u samom projektilu ostaje stacionarna duž cele balističke trajektorije projektila.

Međutim, posebna prednost se ostvaruje kada se cilindrično jezgro 2 čaure koje je prikazano na Fig. 1 - zbog odgovarajuće izabranog naleganja - porneri u cilindrični prostor 3a već pri ispaljivanju, tako da prednji deo osnovnog elementa 1 postaje izložen i dobija veoma izražen pečurkast oblik zbog dejstva povećanog površinskog pritiska.

U praksi se pokazalo da je varijanta koja se pomera pri ispaljivanju bolja, a posebno pri policijskim dejstvima, od varijante koja se ne pomera sve dok ne bude u meti, jer izraženije pečurkasto oblikovani prednji deo predaje veliki deo kinetičke energije površini mete (odeći, itd.) i zbog toga je dubina prodiranja projektila smanjena i u isto vreme on uzrokuje intenzivni šok - efekat što rezultuje manjim otporom. Zato su projektiU namenjeni za ranjavanje još više poboljšani, jer nemaju vrh projektila koji bi bio u stanju da izazove povredu pre ispaljivanja i/ili koji je lako podložan mehaničkom oštećivanju.

Kao podesan materijal za izradu projektila pokazao se plastični, odnosno izvlačivi tombak (komercijalno raspoloživa legura mesinga firme Trier Walzwerke GmbH, D - 54296 Trir), a posebno u vidu trake. Kao što je uobičajeno kod postupka dubokog izvlačenja, prvo se upotrebljavaju kružni diskovi (kružni polufabrikati) za izradu čaure 100 takve vrste koja je prikazana na Fig. 6 za osnovni element 1 i čaure takve vrste koja je prikazana na Fig. 7, odnosno čaure 200 za jezgro čaure.

Kompletna eliminacija delova izrađenih obradom struganjem, kao i primena uobičajenih postupaka dubokog izvlačenja i presovanja omogućenih konstrukcijom projektila dozvoljava njihovu ekonomičnu izradu, uz istovremeno zadržavanje poboljšanih balističkih svojstava projektila.

Predmet pronalaska je iz praktičnih razloga namenjen za projektile malog kalibra (prečnika do 0,5") i izveden je za te svrhe; međutim on se može prilagoditi u sličnom ili analognom obliku i za veće projektile.

Claims (10)

1. Deforraabilni projektil malog kalibra koji je napravljen od legure bakra/cinka, sastoji se od spoljašnjeg osnovnog elementa (1) u obliku šupljeg cilindra sa zadnjom stranom (4) i sa prednjom stranom koja ima oblik zaobljenog ili zarubljenog konusa i od bar delimično cilindričnog jezgra (2) čaure koje je umetnuto u njega i koje se pruža izvan njega, pri čemu jezgro (2) čaure preklopnim spojem sa osnovnim elementom (1) obrazuje šupljinu u njemu i čvrsto se drži u prednjem položaju i pri čemu osnovni element (1) u meti dobija pečurkast oblik, naznačen time, što je u jezgru (2) čaure izveden slepi otvor (3b), što je jezgro (2) čaure svojim cilindričnim delom sa čvrstim naleganjem umetnuto u osnovni element (1) i što se bar pri udaru projektila na metu ili u metu jezgro (2) čaure pomera aksijalno u cilindričnom prostoru (3a) u zadnji položaj i svojom zadnjom stranom (2') dolazi u kontakt sa osnovnim elementom (1).

2. Deformabilni projektil malog kalibra prema zahtevu 1, naznačen time, što su osnovni element (1) i jezgro (2) čaure napravljeni od identične legure bakra/cinka.

3. Deformabilni projektil malog kalibra prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je u osnovnom elementu (1) kod prednje strane izveden unutrašnji prstenasti žljeb (3c).

4. Deformabilni projektil malog kalibra prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je na jezgru (2) čaure izveden spoljašnji prstenasti žljeb.

5. Deformabilni projektil malog kalibra prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što slepi otvor (3b) ili cilindrični deo jezgra (2) čaure imaju koničnost.

6. Postupak za izradu deformabilnog projektila malog kalibra od legure bakra/cinka koji se sastoji od spoljašnjeg osnovnog elementa (1) u obliku šupljeg cilindra sa zadnjom stranom (4) i sa prednjom stranom koja ima oblik zaobljenog ili zamoljenog konusa i od bar delimično cilindričnog jezgra (2) čaure koje je umetnuto u njega i koje se pruža izvan njega, pri čemu jezgro (2) čaure presovanim, odnosno preklopnim spojem sa osnovnim elementom (1) obrazuje šupljinu i čvrsto se drži u prednjem položaju i pri čemu osnovni element (1) u meti dobija pečurkast oblik, naznačen time, što se osnovni element (1) i jezgro (2) čaure izrađuju isključivo postupcima dubokog izvlačenja i presovanja i što se cilindrično jezgro (2) čaure upresuje u šuplji cilindar osnovnog tela (1) sa čvrstim naleganjem, tako da se bar između zadnje strane (4) osnovnog elementa (1) i jezgra (2) čaure obrazuje šupljina koja se pruža duž celog prečnika unutrašnjeg osnovnog elementa (1).

7. Postupak za izradu osnovnog elementa (1) prema zahtevu 6, naznačen time, što se kružni diskovi isecaju iz ravnog materijala, pa se zatim kružni diskovi oblikuju postupcima dubokog izvlačenja u osnovni element (1) u obliku šupljeg cilindra i posle naknadnog kalibrisanja se izvlače do dužine koja je unapred određena za osnovni element (1).

8. Postupak za izradu jezgra (2) čaure prema zahtevu 6, naznačen time, što se kružni diskovi isecaju iz ravnog materijala, pa se zatim kružni diskovi oblikuju postupcima dubokog izvlačenja u telo u obliku šupljeg cilindra i posle naknadnog kalibrisanja se izvlače do dužine koja je unapred određena za jezgro (2) čaure.

9. Postupak prema najmanje jednom od zahteva 7 i 8, naznačen time, što je ravni materijal traka i što se sa valjka doprema do prese za isecanje ili za isecanje i izvlačenje.

10. Postupak prema zahtevu 6, naznačen time, što se jezgro (2) čaure umeće u osnovni element (1) i što se oba dela upresuju zajedno pomoću matrice za presovanje sa svojih zadnjih strana u spoj sa čvrstim naleganjem i bez prelaza.