电子空弹
引言
本发明涉及用于从击发设备特别是小型武器引爆的实弹的电子模拟的系统。
背景
在全球,空弹以相对大的数量被应用。空弹是在应用后实际上保留的一次性消费品。因为它由塑料和金属制成,所以分解过程将是长期的并且因此损害环境。此外,相当大数量的环境损害废物将通过装药量的使用而产生。
空弹在其可被应用的地方方面具有局限性,因为污垢将造成痕迹并污染环境。一个例子是在建筑物中、在飞机上或需要练习的其他民用设施中的室内训练期间。因为来自击发设备的粒子以及/或者热量可以造成对在击发设备附近的人或目标的损害,所以有与空弹的应用有关的安全风险。由于噪声水平非常高,因此空弹的应用也可能引起听力损伤。
空弹使击发设备磨损并撕裂。在枪管中的沉积物引起对清洁击发设备的额外需要。此外,空弹有在后膛中变得阻塞的趋势,这可能毁坏钻头和其它培训。也有在空弹上的高采购成本。
US 4,416,631描述了使用烟火解决方案的小型武器发射效果模拟器。US 4,521,195涉及用于通过使用增压气体容器当击发小型武器时模拟空包弹的报告效果的设备。该设备可以被实现为可安装到武器来代替其普通弹匣的弹匣。然而,由于在模拟期间武器不能以正常方式使用,因此这两种现有技术系统都不提供武器的完全模拟。
本发明的简要描述
本发明提出对如上所述的挑战的解决方案。在第一方面,本发明提供了用于在击发小型武器时进行实弹的电子模拟的系统,该系统包括:被插入武器的弹匣漏斗中模拟实弹弹匣的弹匣;被安装在武器上的扳机模块,该扳机模块包括用于安装在武器的扳机上的扳机致动器以及用于安装在武器上的安全挡上的安全挡致动器;以及用于模拟射击的电子声音产生设备。
本系统还可以包括用于在击发武器时模拟枪口火焰的电子发光设备。该电子发光设备可以是LED。
扳机模块是与弹匣分开的模块。在一种实施方式中,扳机模块还可以包括用于检测武器的安全挡的位置的至少一个传感器。扳机模块也可以包括用于检测武器的扳机的位置的至少一个传感器。这些传感器可以是开关。
在一种实施方式中,扳机模块可以与武器上的弹匣漏斗相连地安装。在可选的实施方式中,扳机模块可以安装到武器内部,连接到扳机的内部部分以及安全挡的内部部分。
弹匣可以包括接触器,该接触器与扳机模块上的相应接触器相连接,用于在弹匣和扳机模块之间传递信号。弹匣可以包括布置成通过武器的子弹上膛动作启动的枪栓微开关。另外,弹匣可以包括用于为系统供电的至少一个电池、控制模拟的电子控制器、指示所击发的射击/齐射的数目和剩余的射击/齐射的数目的电子显示器。使系统重置的重置按钮可以在弹匣模块中实现。电池可以是可再充电的。
扳机模块可以与击发设备的扳机机构相连地安装。扳机模块还可以进一步包括被安装在设备的扳机上的扳机开关。扳机模块还可以包括被安装在设备的安全挡上的安全开关。扳机按钮可以安装在适合于设备的特定结构的扳机按钮紧固件上。
本发明可以代替在实弹射击不可应用的情况下应用于军事和民间训练的空弹。目的是用电子声音发生器而不是火药来代替射击或爆炸的声音。本发明将代替或补充现今的火药被应用于产生射击或爆炸声音的情况下的空弹。
本发明将由不含有环境损害物质的部件来产生。因为声音被电子地产生,所以本发明不产生任何类型的废气。本发明还可以被重置和再充电,并且因此被应用多次。在操作时间结束时,本发明可以像任何电子消费品一样被反复利用。
电子空弹不包含可以留下痕迹或污染环境的废品。这将使在以前没有解决方案的设施中训练更加现实。本发明没有将以高速暴露或产生热量的废品。因此,它既不危及人也不危及目标。本发明可以具有可调节的音量级,使得听力损伤的风险降低。因为本发明将不在击发设备中留下痕迹或在后膛中变得阻塞,所以它对于应用将更可靠。电子空弹可以被应用多次,这使产品成为更有成本效益的解决方案。
本发明提供使武器在模拟期间也能够以正常方式使用的全电子模拟系统。这意味着可以以与当发射弹药时相同的方式来使用武器的子弹上膛、触发和安全系统。扳机模块可以被实现为与弹匣分开的自有模块。扳机模块直接连接到武器的扳机和枪栓,使得武器的扳机和枪栓能够以如前所述的正常方式来使用。
本系统包括电池驱动的微控制电子设备。这经由附接到提供单发或多发的击发设备的安全挡的微开关来启动。当击发设备的扳机启动安装在设备上的微开关时,射击的模拟出现,微开关在其位置上启动微控制器。这播放发送到(例如D级的)放大器并且转发到电子声音发生器(例如喇叭)的声音文件。同时,微控制器启动电子发光二极管(例如LED),以通过光的强闪烁来模拟枪口火焰。微控制器记录所发射的射击和剩余射击的数量。这可以从LED显示器读取,该LED显示器安装到具有与弹药弹匣和附属扳机模块相应的尺寸的单元。
附图简述
在下文中,将参考附图解释本发明的示例性实施方式:
图1示出了具有根据本发明的第一实施方式构造的电子空弹的装置的击发设备;
图2示出了从如图1所示的电子空弹的装置的上面看到的、从前面看到的以及从侧面看到的弹匣的略图;
图3示出了从根据图1中示出的实施方式的电子空弹的侧面以及从上面看到的扳机模块的略图;
图4是根据图1中示出的实施方式的弹匣内部的略图,其中电子声音发生器在下部分中;
图5示出了根据本发明的第二实施方式的具有电子空弹的装置的击发设备,该击发设备具有分开的光、电池和电子设备模块;
图6示出了如图5所示的第二实施方式的光、电子设备和电池模块的内部的略图;
图7示出了从根据如图5所示的第二实施方式的电子空弹的侧面和从上面看到的扳机模块的略图;
图8示出了在根据如图5所示的第二实施方式的电子空弹的装置中从上面、从前面和从侧面看到的弹匣的略图;
图9是根据如图5所示的第二实施方式的从侧面看到的具有声音发生器的弹匣的略图;
图10示出了具有电子空弹的装置的击发设备,其中分开的电子声音发生器模块安装在根据本发明的第三实施方式的设备前面;
图11是根据图10中示出的第三实施方式的从前面和从侧面看到的电子声音发生器模块的内部并且还有其外部的略图;
图12示出了从侧面和从上面看到的用于根据如图10所示的第三实施方式的电子空弹的扳机模块的略图;
图13示出了根据如图10所示的第三实施方式的从顶部、从前面和从侧面看到的弹匣的略图;
图14是具有根据如图10所示的第三实施方式的电池组和电子设备单元的弹匣的内部的略图;以及
图15示出了根据本发明的实施方式的用于控制电子空弹的装置的电子模块的略图;
图16示出了从根据本发明的实施方式的电子空弹的侧面看到的扳机模块的略图;
图17示出了从侧面看到的击发设备的扳机模块和部分的略图,其示出了图16中的扳机模块如何安装到击发设备中。
图18示出了包括放置在内部的弹匣和图16中的扳机模块(在此图中不可见)的完整击发设备的略图。
本发明的详细描述
示例性实施方式1
图1
弹匣(1):电池、微控制器、电子声音发生器以及内置发光设备。
扳机模块(2):这是安装在击发设备上为每一种类型的设备定制的衬垫。它安装在击发设备上并且具有与弹匣的连接。在此之上是安装在击发设备的扳机机构上面的扳机按钮(3),并且还有安装在设备的安全机构上面的安全按钮(4)。
图2
在弹匣(图1,1)上,有弹匣支架的孔(5)。这被安置成使得紧固点和设备的释放相应于常规弹匣。
在顶部上,安装有用于从扳机模块(图1,2)传递信号的接触器(6)。在顶部上,安装有将通过子弹上膛动作启动的箱式锁环按钮(box staple button)(7)。在顶部上的LED显示器(10)是显示剩余射击数目的电子计数器。它通过按压显示按钮(8)来启动。当无剩余射击时,通过按压重置按钮(9)来重置计数器。
在前面,安装有用于模拟枪口火焰的LED灯(11)。
图4
电子声音发生器(12)安装在弹匣(图1,1)的下部中,用于模拟射击。在此上方是作为电子中继电路卡(15)(参考电子框图)的电源和次级电子电路卡(14)(参考电子框图)的电源的电池组(13)。
图3
在扳机模块(图1,2)上,有在击发设备的弹匣漏斗中的接触单元(16)。该扳机模块被实现为与弹匣分开的模块。扳机模块还可以包括用于检测武器的安全挡位置的至少一个传感器。扳机模块还可以设置有用于检测武器的扳机位置的至少一个传感器。弹匣(图1,1)像常规弹匣一样地插在此处。在接触单元(16)的内部上的是用于在弹匣(图1,1)、扳机按钮(23)(图1,3)和安全按钮(21、22)(图1,4)之间传递信号(电的、光的等)的滑动接触器(17、18)。扳机按钮(致动器)(23)安装在适合于击发设备的特定扳机结构的扳机按钮机构(20)上。这是为了使发射与实弹发射一致。有两个按钮(致动器)安装在击发设备的安全机构上。当设备的安全挡被设置在运行中时,单发按钮(22)被“半”启动,并且使电子设备准备发射单发。在多发按钮(21)被启动的情况下,安全挡也可以被设置在“自动”运行中,并且使电子设备准备发射多发。这些致动器连接到武器的扳机和安全机构。扳机致动器安装在武器的扳机上,并且安全挡致动器安装在武器上的安全挡上。
扳机模块(图1,2)通过将模块锁定到设备的扳机和安全机构的夹板系统(cleatsystem)(19)迅速地安装在击发设备的内部上。
示例性实施方式2
图5
弹匣(25):只有内置电子声音发生器。
扳机模块(26):这是安装在击发设备上为每种类型的设备定制的衬垫。它安装在弹匣内部并且具有与弹匣以及电子设备/电池模块的连接。在此之上是安装在击发设备的扳机机构上面的扳机按钮(27)并且还有安装在设备的安全机构上面的安全按钮(28)。
电子设备和电池模块(24):这是电池、电子设备单元和电子声音发生器的模块。
图6
在电子设备和电池模块(图5,2)中,电池组(30)作为电子电路卡(29)的电源被安装,参考电子框图。在前面的是为了模拟枪口火焰而安装的LED灯(31)。
LED显示器(32)安装在侧面上。这是显示剩余射击数目的电子计数器。它通过按压显示按钮(33)来启动。当无剩余射击时,计数器通过按压重置按钮(34)来重置。
电子设备和电池模块(图5,24)通过标准武器支架(35)附接到击发设备,并且通过连接桥(36)与扳机模块(图5,26)互相连接。
图7
在扳机模块(图5,26)上,安装有在击发设备的弹匣漏斗中的接触单元(37)。
弹匣(图5,25)像常规弹匣一样插在此处。
在接触单元(37)的内部上的是用于在弹匣(图5,25)、扳机按钮(44)(图5,27)和安全按钮(42、43)(图5,28)之间传递信号的接触器(38、39)。电子设备和电池模块连接到连接点(45)。扳机按钮(44)安装在适合于击发设备的特定扳机结构的扳机机构(41)上。这是为了使发射与实弹发射一致。
有两个按钮安装在击发设备的安全机构上。
当设备的安全挡被设置在运行中时,单发按钮(43)被“半”-启动,并且使电子设备准备发射单发。在多发按钮(42)被启动的情况下,安全挡也可以被设置在“自动”运行中,并且使电子设备准备发射多发。
扳机模块(图5,26)通过将模块锁定到设备的扳机和安全机构的夹板系统(40)迅速地安装在击发设备的内部上。
图8
在弹匣(图5,25)上,有弹匣支架的孔(46)。这被安置成使得紧固点和设备的释放相应于常规弹匣。
接触器(47)安装在顶部上,用于从扳机模块(图5,26)传递信号。在顶部上,安装有将通过子弹上膛动作启动的箱式锁环按钮(48)。
图9
在弹匣中,安装有用于模拟射击的电子声音发生器(49)。
示例性实施方式3
图10
弹匣(50):电池、电子设备单元以及内置点火器。
扳机模块(51):这是安装在击发设备上为每一种类型的设备定制的衬垫。它安装在设备的弹匣漏斗中并且具有与弹匣以及电子声音发生器模块(52)的弹簧加载的连接。在此之上是安装在击发设备的扳机上面的扳机按钮(53)并且还有安装在设备的安全挡上面的安全按钮(54)。
扬声器模块(52):这是安装在击发设备前面和弹匣(50)外部的电子声音发生器的模块。
图11
在电子声音发生器模块(图10,52)中,安装有用于模拟射击的电子声音发生器(55)。
电子声音发生器模块(图10,52)通过标准武器支架(56)附接到击发设备,并且通过连接桥(57)与扳机模块(图10,51)互相连接。
图12
在扳机模块(图10,51)上,安装有在击发设备的弹匣漏斗中的接触单元(58)。
弹匣(图10,50)像常规弹匣一样插在此处。
在接触单元(58)的内部上的是用于在弹匣(图10,50)、扳机按钮(66)(图10,53)和安全按钮(64、65)(图10,54)之间传递信号的接触器(59、60)。电子声音发生器模块(图10,52)连接到连接点(61)。扳机按钮(66)安装在适合于击发设备的特定扳机结构的扳机机构(63)上。这是为了使发射与实弹发射一致。
有两个按钮安装在击发设备的安全挡上。当设备的安全挡被设置在运行中时,单发按钮(65)被“半”启动,并且使电子设备准备发射单发。在多发按钮(64)被启动的情况下,安全挡也可以被设置在“自动”运行中,并且使电子设备准备发射多发。
扳机模块(图10,51)通过将模块锁定到设备的夹板系统(62)迅速地安装在击发设备的内部上。
图13
在弹匣(图10,50)上,有弹匣支架的孔(67)。这被安置成使得紧固点和设备的释放相应于常规弹匣。
在顶部上,安装有用于从扳机模块(图10,51)传递信号的接触器(68)。在顶部上,安装有将通过子弹上膛动作启动的箱式锁环按钮(69)。
在顶部上的LED显示器(72)是显示剩余射击数目的电子计数器。这通过按压显示按钮(70)来启动。当无剩余射击时,计数器通过按压重置按钮(71)来重置。在前面,安装有用于模拟枪口火焰的LED灯(73)。
图14
参考电子框图,电子中继电路卡(74)安装在弹匣(图10,50)的下部中。在此上方是作为电子中继电路卡(74)(参考电子框图)的电源和安装在顶部中的次级电子电路卡(76)(参考电子框图)的电源的电池组(75)。
用于在击发设备发射时(实)弹的电子模拟的装置通过插入弹匣(1、25、50)、做出子弹上膛动作来启动,并关掉安全挡。这在箱式锁环被向后拉并且击发设备的安全挡上的安全按钮被启动时通过箱式锁环按钮(7、48、69)的启动来完成。该产品现在处于备用方式。
在击发设备的扳机上,安装有扳机按钮(20、44、66)。当扳机被拉动时,输入信号被提供到引发相当于发射声音的声音文件的电子设备单元(15、29、74)。这被转发到将声音发送给电子声音发生器(12、49、55、88)的放大器(89)。
同时,电子设备单元(15、29、74)将信号发送到用于模拟枪口火焰的点火器(11、31、73、86),并且引发计数器,以便看到在弹匣(1、25、50)中有多少“射击”剩余。这显示在显示器(10、32、73、87)中,该显示器具有其自己的启动按钮(8、33、70)用于显示剩余“射击”。当弹匣(1、25、50)为空时,它可在电池(13、30、75)需要被再充电之前重置某个次数。
产品的操作模式:
该产品是电池驱动的。所选择的电池特别适合此目的(功率的高扣除)。
电子设备单元包含主要部件如DC/DC转换器、微控制器和放大器。该产品还包含定制设计的电子声音发生器和点火器。
应用:
在训练之前,扳机模块必须被安装在击发设备上,且完全装载的弹匣插入到扳机模块中。
为了启动本产品,在击发设备上的箱式锁环必须被向后拉,相当于对常规弹药的第一子弹上膛动作。
因为安全挡被关掉,所以本产品现在准备被启动。在击发设备的安全挡上的微按钮将弹匣中的电子设备设置为备用模式,准备发射。这通过以与当发射常规射击时相同的方式按压击发设备的扳机来发生。
在弹匣必须被重置或再充电之前,这可以完成多次。次数将依据击发设备或弹匣的类型而改变。
本发明提供了相应于实弹弹匣(1、25、50)的尺寸的单元,该单元包括:高效可再充电的电池组、电子电路(图15)、电子声音发生器(例如喇叭)、电子LED灯、LED显示器、重置按钮、接触点、发光和声音音量按钮,使用以下操作模式:
首先,当做出子弹上膛动作时,启动子弹上膛动作的按钮(77)。然后,安全挡被松开且安全挡按钮(78)被放进。子弹上膛动作按钮(77)和安全挡按钮(78)串联地连接,并且当这些按钮被放进时,Hexfet按钮(80)将在静止模式中引导和启动升压转换器(90)和微控制器(91),准备发射。当子弹上膛动作按钮(77)和安全挡按钮(78)出来时,Hexfet按钮(79)起闩锁的作用,并且Hexfet按钮(80)将不引导。微控制器(91)具有五个输入:限定期望声音音量的音量控制的按钮输入(83);单发或多发的按钮输入(82);来自击发设备的扳机的扳机输入(84);手动重置(81)以及通过子弹上膛的自动重置(85)。通过拉扳机(扳机输入)(84),微控制器将播放相应于来自常规弹药的射击声音的所存储的声音文件,该声音文件被发送到放大器(89),放大器(89)再次发出来自电子声音发生器(88)的声音。同时,强LED灯(86)将被引发以模拟枪口火焰。微控制器(91)计算所发射的射击的数目,并且在30次射击之后,电路需要被手动重置(81)。LED显示器(87)将显示剩余射击的数目。在预定数目的重置之后,微控制器(91)将锁定电路,并且BL将出现在LED显示器(87)中,因为电池需要被再充电。当电池被再充电时,通过子弹上膛自动重置的输入(85)将被触发,且电路可以被重新启动。
图15
电子空弹的电子设备模块。
附图参考数字的列表
77 子弹上膛动作的按钮
78 击发设备的安全挡的按钮
79 Hexfet按钮的电阻
80 起主按钮作用的Hexfet按钮
81 手动重置输入
82 单发/多发按钮(半/自动)的输入
83 音量控制,全/半音量
84 扳机
85 通过子弹上膛的自动重置
86 用于模拟枪口火焰的LED灯
87 用于显示弹匣中的剩余射击的LED显示器
88 电子声音发生器
89 放大器
90 升压转换器
91 微控制器
图16
图16中示出了根据本发明的一种实施方式的扳机模块的另外的实施方式。该扳机模块可以在击发设备内部实现,并且也具有与以上在图3、图7、图12中描述的扳机模块相同的功能。这是安装在击发设备上为每一种类型的设备定制的衬垫。
接触单元(93)通到击发设备的弹匣漏斗中以将信号传递到图6的电子设备和电池模块,使得它可以在击发设备设置以及图11的电子声音发生器模块和扳机上反应,使得它可以在击发设备底座和扳机上反应。
弹匣像常规弹匣一样地插入,并具有穿过插座插头(93)与扳机模块的连接。扳机模块将击发设备底座和扳机信号传递到弹匣。扳机模块实现为与弹匣分开的模块。扳机模块还可以包括用于检测武器的安全挡位置的至少一个传感器。扳机模块也可以设置有用于检测武器的扳机位置的至少一个传感器。
扳机模块通过多个开关来响应击发设备触发和安全系统。开关依照武器内部的扳机位置而布置在触发设备上的不同位置上。扳机开关(95)布置为响应于扳机运动,安全开关(97)布置为响应于安全设定,安全开关(98)布置为响应于“半”射击设定,安全开关(99)布置为响应于自动射击设定。这是为了使发射与个人击发设备上的实弹发射一致。这些开关(致动器)连接到武器的扳机和安全机构。如将在下面解释的,扳机致动器安装在武器的扳机上且安全挡致动器安装在武器上的安全挡上。
扳机模块插入到具有配合锁(94、96)的击发设备中。插座接头(92)可以连接到弹匣的连接桥(36、57)中。
图17
在图16中示出的扳机模块可以在具有点按-锁定系统(94、96)的击发设备内部实现。通过将扳机模块的突出部分95锁定到击发设备上的扳机的内部部分,并且通过将点按-锁定系统94、96连接到击发设备机构,点按-锁定系统将武器的扳机物理地连接到扳机模块。扳机在武器内部的安装可以在使用击发设备打开系统打开击发设备之后来完成。
扳机模块被精确地配合到击发设备机构并直接安置到图17上示出并在上文中解释的机构中。当扳机模块被实现时,击发设备可以如正常击发设备一样闭合。击发设备然后准备如正常击发设备一样被使用。
图18
对于在图16和图17上的扳机模块解决方案,击发设备保持原始使用和外观。
系统由电池驱动的微控制电子设备来建立。这经由附接到单发或多发击发设备的安全挡的微开关来启动。当击发设备的扳机启动安装在设备上的微开关时,发生射击的模拟,微开关在其位置上启动微控制器。这播放声音文件,该声音文件被发送到D级放大器并转发到以喇叭形状的电子声音发生器。同时,微控制器启动电子发光二极管,以通过光的强闪烁来模拟枪口火焰。微控制器记录所发射的射击和剩余射击的数目。这可以从LED显示器读取,该LED显示器安装到具有相应于实弹弹匣(1、25、50)以及附属扳机模块(2、26、51)的尺寸的单元中。
操作模式
扳机模块由安装在安全挡和扳机上的电子开关组成。这些按钮通过记录击发设备及其扳机的安全状态来管理电子电路。当安全状态在“安全”上时,电子设备和系统将被关掉。当安全状态在“单发”上时,电子设备将开始单发的模拟。电子声音发生器和电子发光二极管可以由耦合到击发设备的扳机的按钮来启动。当安全状态在“多发”上时,电子设备将开始多发的模拟。电子声音发生器和电子发光二极管的使用可以通过使耦合到击发设备的扳机的按钮保持起作用来启动。
首先,做出子弹上膛动作,于是子弹上膛动作按钮(77)被启动。然后,安全挡被松开且安全挡按钮(78)被安装。子弹上膛动作按钮(77)和安全挡按钮串联地连接,并且当这些按钮被安装时,Hexfet按钮(80)将在静止模式中引导并启动升压转换器(90)和微控制器,准备发射。当子弹上膛动作按钮(77)和安全挡按钮出来时,Hexfet按钮电阻(79)将起障碍的作用,并且Hexfet按钮(80)将不引导。
微控制器(91)具有五个入口:限定期望音量级的音量控制的按钮输入(83)。单发或多发的按钮输入(82)。来自击发设备的扳机的扳机输入(84)。手动重置(81)以及子弹上膛时的自动重置(85)。
通过拉扳机(扳机输入)(84),微控制器将播放相当于常规弹药射击声音的所记录的声音文件,该声音文件被发送到放大器(89)并从电子声音发生器(例如扬声器)(88)发出声响。同时,强大的LED灯(86)将显示枪口火焰的模拟。
微控制器(91)计算有多少射击被发射,并且在30次射击之后,电路需要被手动重置(81)。LED显示器将显示有多少射击剩余。在预定数目的重置之后,微控制器(91)将锁定电路,并且BL将显示在LED显示器(87)中,表示电池需要被再充电。当电池被再充电时,子弹上膛时自动重置的输入(85)将被触发,且电路可以被重新启动。
注意,以上描述的实施方式只是例子。本领域技术人员将能够在如所附专利权利要求所限定的本发明的框架内实现电子空弹的许多其他修改和变化。