CN1867809A - 使丧失能力的压电射弹 - Google Patents

Abstract

一种使丧失能力的压电射弹，包括容纳压电元件的射弹本体、至少一个导电接触表面和用于将所述压电元件连接到所述至少一个导电接触表面的装置。该射弹设置成撞击会使压电元件通过该至少一个导电接触表面向目标发射电击，从而使目标丧失能力。该射弹尤其适用于即刻使人或非人目标丧失能力的方法。

Description

使丧失能力的压电射弹

技术领域

本发明涉及打击装置，具体而言是涉及在撞击时释放电压的使丧失能力的压电射弹及相关使用方法。

背景技术

执法人员经常在野外遭遇敌手。通常的交战方法是通过使用或者威胁使用致命的武器，包括使用火器和运用标准的开枪技巧。但是，通常的火器对于立即使敌手丧失能力或者制止敌手具有有限性。除非直接击中头部或脊髓，否则敌手都还保持有战斗力，直到失血或者心脏衰竭导致缺氧和失去知觉。为了补偿无法一枪使丧失能力的打击，大多数战斗射击系统教育要瞄准“重心”的方法，这依赖于多次打击来制止敌手。这样经常对敌手造成无法医治的外伤和死亡。在纽约的一个众所周知的实例中，一位无辜者为了拿到他的钱包而被警察射击43次。这一悲剧说明需要有通过简单的打击使目标丧失能力的军需品。

作为制止手段的传统火器的其它缺点还表现在人质状况中或者当敌手处于无辜的旁观者人群中时。在这种情况下，间接伤害的危险和意外伤亡的可能性限制了传统火器和标准重心战斗射击的使用。意外击中旁观者的危险随着射击目标的发数上升。相应地，现代火器武器日益被改进，以提供由于伤口尺寸增大或组织伤害增加而更加致命的射弹，导致更快失去知觉和运动能力。这种更高的致命性看来需要更少发来击中目标使其丧失能力。尽管提高了致命性，但是这些定制的射弹可能仍然需要有决定性时间来让目标由于伤口而屈从。延迟生效为敌手呈现出无法接受的时间，从而进一步伤害受害人，并且使危险冲突的解决复杂化。这样仍然需要在避免无意的致命后果的同时精确和立即使躲藏在无辜旁观者人群中的嫌疑犯丧失能力或制止他。

此外，传统火器使执法人员无法根据当时的威胁程度决定武力大小。执法人员需要可选择的武力范围来迅速处理连贯的各种大小的威胁。尽管有时需要使用致命的武力，但是这种行为并不总是代表相适应的反应。在仅需要制止武力的情况下使用致命的武力超出了所希望的瞬间使丧失能力，从而使执法人员可以确保敌手安全。理想地，执法现场的反应应当和当时的威胁程度相应。这仍然需要非致命性的装置，可以有与当时的威胁程度相应的反应。

特别地，执法人员经常被命令控制大量可能从事非法集会或其它破坏治安行为的人。设计了各种装置和方法来提供大表区域(装豆的布袋(bean bags))或软材料(橡胶子弹)，设计它们用来驱散和阻止暴乱人群。这些方法的缺点和不足已经被广泛报导。装豆的布袋会不准确，而且可能引起骨折和关节的伤害。橡胶子弹在以色列已经出现如果在近距离击中头部会杀死目标的情况。在加利福尼亚的奥克兰，射击木钉、橡胶子弹和带刺手榴弹来驱散暴乱的政治集会导致几十个抗议者受伤。参见Brenda Payton，Police Chief Word In Over His Head，2003.4.11，Oakland Tribunc。在奥克兰的处理中使用残忍、非致命的武力更激起民众的愤怒，导致特别任务组列入陪审来调查警察不正当行为的辩解。这些事件表明一直需要快速、可靠、安全的一次射击使其丧失能力的目标。

授权给Coakley等名称为Non-Lethal Projectile for Delivering anElectric Shock to a Living Target的美国专利No.5,962,806(此后称为‘806专利)示出了代替标准火器的一种武力。Coakley描述了一种带有电路的射弹，该电路用电池产生通过多个电极施加给目标的电击。Coakley还公开了一种连接装置，确保射弹在撞击时到达目标。尽管Coakley的教导可以看成是对这里引用的现有技术的改进，包括通常称为“眩晕枪”和“tazer”的装置，但是‘806专利的装置需要复杂的内部电路和电池电源。为了容纳必要的电池和电路，Coakley教导了具有坚固的前沿区域的大射弹，这使其精确发射最小化。而且，电池供电的射弹需要在装置上有电压指示器，从而确定电源是否还有效。该装置还需要粘结剂或其它材料来确保传送电荷时的长时间接触。该装置的质量需要坚固的推进来发射，在该装置发射时，该推进会产生大的后座力，而且使对目标的精确传送复杂化。需要这样一种使丧失能力的方法，不依赖于产生电荷的内部电池电源，并且足够小以便以标准火器一次发射的弹药的精确度来传送。

而且，有用的系统需要机械元件有效的咬合，从而在开火或者撞击时装备射弹或使电路带电，例如由保险销驱动的动力开关。为了装备这种射弹，使用者必须有意识地决定通过松开保险销来对射弹电路充电，否则将使电池电源与电路的其它部分断路。一旦这样装备了射弹，在撞击而对电路充电时电路开关就可以投弹。除了开火操作之外，装备的一系列事务不必要地使快速制服目标复杂化。需要第一次装备制服开火射弹的操作引起人的操作错误，从而充满紧张地执行一系列事务，这会证实瞬间是至关紧要的。因此仍然需要简单的使目标丧失能力的方法，消除对移动部分的依赖性或者使对移动部分的依赖性最小化，而且它不基于可能犯错的人的行动来帮助精确有效的发射。

压电(此后称为“PZ”)材料代替电池作为可靠的便携式电压源。压电现象是特定种类晶体材料的性质，该晶体材料包括天然的石英晶体、罗谢尔盐和加例如钛酸钡和锆钛酸铅的电气石制造的陶瓷。PZ材料将机械应力转变为电压，并将电压转变为机械应力。尽管PZ材料已经知道很多年，其技术状态的进步带来了多种材料的进步，包括天然和人造的材料，它们呈现了逐渐提高的PZ潜力。

PZ材料应用在一次性打火机的点火器的这种通用装置、Stove Top点火器、起爆雷管起爆器和其它需要持续时间短、高强度火花的装置。PZ材料还将电能转变为声音和机械值，如在立体声和声纳系统中可以发现。激发的PZ材料产生的电压从点火器中的25,000伏到破坏性粉碎模式系统中的250,000伏以上。相反，电池运行的可买到的眩晕枪设计成典型地产生25,000到75,000伏范围内的电压来提供快速使目标丧失能力。PZ材料作为源于电池的电荷产生的替代品而存在。而且，PZ可以模制成各种所需的形状。因此，PZ材料可以具有提供较宽有效电压范围的特点，从而适应特定的致命性或非致命性目标。

发明内容

本发明通过提供一种使丧失能力的压电射弹来满足上述需要和其它需要，该使丧失能力的压电射弹通过在目标撞击时产生和发出电击来瞬间使目标丧失能力。本发明还提供一种向目标传送使丧失能力的电荷的方法，该电荷由发射压电射弹而产生，或者该电荷由射弹撞击而产生。本发明的目的是提供一种使目标非致命性丧失能力。

在一个实施例中，本发明的特征在于一种用于向目标传送使丧失能力的电击的射弹。该射弹包括连接到本体的第一电极和第二电极，其中两个电极都通过本体电连接到压电(PZ)元件。第一电极优选位于射弹的前面或者前缘。该射弹构成为机械力例如撞击力引起的PZ材料的任何撞击、热能、机械应力、变形或破坏都会引起与机械力相应的放电。然后射弹向目标材料放电，导致使目标丧失能力、损坏、晕眩或破坏。

在上述实施例的变形中，本发明可以适用于非穿透性射弹，例如暴乱控制。射弹可以具有容纳撞针组件的本体，该撞针组件仅仅在撞击时通过撞击PZ本体而用作安全设备。该射弹还可以包括帽，该帽可以容纳例如电解质的材料以增强导电界面。

在可选择的实施例中，上升射弹还可以包括烟火炸药，该炸药在射弹发射时或者在目标撞击时引爆。这种炸药引爆在PZ材料上提供附加的焦热电效果，提高对目标的放电。

在另一个变形中，根据本发明的射弹成形为具有导电接触表面(例如前面或前缘表面)的橡胶球，并且多根金属丝拖在球后面。可以部署单个球以使单个目标或多个目标丧失能力。而且，多个球可以装在一起并从同一壳体发射，从而处理单个威胁或者同时处理多个威胁。

在本发明的每个实施例中，PZ材料可以定向为可以使加速力、与目标人上的撞击相关的推进力导致的热效应转变为电能，该电能然后通过一个或多个电极传送给目标人。本领域技术人员可以很容易地扩展从PZ材料向目标人传送电荷的导电结构的数量、形状和类型。而且，PZ材料的大小、形状和取向可以任意地设计，从而提高所需的使丧失能力的性能或效果。对压电材料充电的应力没有任何特殊的限制，例如加速、旋转引起的环向应力或者热效应引起的焦热电效应，它们将提供能量以用于最终的效果。

在可以适用于针对电子材料的另一个实施例中，可以使用PZ材料，使得高速撞击目标的机械能导致PZ材料破坏性地压缩，因而产生高的瞬间电压尖峰或者静电放电(ESD)。ESD可以针对目标材料直接放电，或者通过合适的电子/电设备针对目标材料作为电磁脉冲(EMP)。由于集成电路中小的薄膜栅极、印刷电路板上的微小迹线或者其它电子/光学元件可能也被脉冲能量气化，定向的ESD/EMP会在计算机系统和电子元件中引起故障。磁性介质也可能被ESD/EMP消磁或破坏。本发明的内在优点是ESD/EMP效果可以很好地穿过紧邻的接触区域，包括穿透通常用于屏蔽战场电子装置、可以预防爆炸性射弹的普通防护服。

附图说明

现在将参考附图具体说明本发明的几个实施例，其中：

图1是根据本发明一个实施例的使丧失能力的压电射弹的局部侧剖视图；

图2是根据本发明使丧失能力的压电射弹的另一个实施例的局部侧剖视图，其中，布置有撞针从而在撞击时将力传送到位于射弹本体部分内的压电材料；

图3是图2中撞针的另一个实施例的放大剖视图；

图4是根据本发明具有一个或多个尾部元件的射弹的侧剖视图；

图5是本发明具有配置的电极阵列的可选择实施例的侧剖视图；和

图6是本发明另一个实施例的侧剖视图。

具体实施方式

以下说明是本发明的最佳方式的例子，包括使用本发明作为火器射弹。该说明不意味着限制或限定本发明的范围，而是说明本发明的一般原理。尽管本发明的某些新颖的特征已经显现和说明了、并且提到附加的权利要求，但是可以理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明精神的情况下，对显示的装置的形式和细节及其操作进行各种省略、替代和改变。

参考图1，射弹100包括设置在前端120和基部端130之间的本体110。前端120容纳前部电极160，前部电极160由诸如铜的头部尖拱导电材料构成。可选择地，可以使用任何导电材料。前部电极160用于与目标(未示出)的初始接触，前部电极160的形状可被机加工以提高所需的使丧失能力的水平(例如穿透点)。在前部电极160下面是包括标准铅-锑合金的任何适当材料的前部块140。基部端130容纳由导电基部材料例如铜形成的基部电极170。在基部电极170下面是由例如标准铅-锑合金的适当材料形成的后部块150。

本体110包括压电(PZ)材料190，并且与前部电极160和基部电极170可操作地电接触。衬垫导电材料192可以设置在PZ材料190与电极160和170之间。PZ材料190可以选自任何种类的天然形成或陶瓷复合PZ材料，只要该材料可以将机械能转变为电能。本体110的PZ材料190可以沿着任何轴或取向设置，以提供电荷产生材料的放电和机械性能的用户化。为了进一步构成具有为了特定应用而优化的一系列性能的PZ材料，PZ材料190可以采用包括圆锥形、棒形、圆片形、圆筒形、层叠形、梯形、矩形、立方体形的多种形状。在图1所示的本发明实施例中，示出圆柱形PZ材料作为所述PZ材料190的一个可能的形式。

可以设置通过本体110中间的附加导杆180。导杆180可以由非导电材料形成或者可以采用导电材料、选择成优化所需射弹使丧失能力的性能的材料。导杆180具有嵌在前部块140中的前凸缘182和嵌入在后部块150中的后凸缘184，导杆180用于在本体110周围稳定和支撑前部电极160和后部电极170。

射弹100可以机加工成适当的重量和大小以与标准火器射弹例如0.40口径Smith & Wesson子弹一致。射弹100的总质量在135g到185g之间，优选为155g的质量。射弹100的质量可以为特殊任务的应用而定制。射弹100可以作为单个射弹后膛装填，也可以如通常为再装填那样装在弹仓或壳体中。优选地，射弹100可以装配到具有足够推进剂的弹药筒，从而提供在最小为990fps和最大速度为1250fps之间的有效枪口速度，优选的速度为1140fps。

现在将说明用于产生由射弹100传送的使丧失能力的电荷的机制。一旦从火器(未示出)发射，射弹100将沿着弹道行进到目标。一旦撞击，射弹100将开始穿透目标并且在其遭遇目标材料时将经历负加速。由于PZ材料190的惯性，该加速将使前部块140和前部电极160压缩PZ材料190的前部以使其移到前部块140中。同时，后部块150和基部电极170提供附加的质量来压缩PZ材料190的后部。在射弹100穿透目标并进入目标内部时，负加速和惯性压缩的合力将激发整个PZ材料190的放电。在射弹100穿透目标时，另外的横向应力的分量也将作用于材料190上。而且，在从弹药筒(未示出)发射时释放的推进剂气体也可以用于通过热效应对PZ材料190充电。所述力和效果的总和将结合起来导致PZ材料190灾难性的粉碎和破坏，所述PZ材料190因而产生电荷。PZ材料190能通过前部电极160和基部电极170向目标介质传送导致放电的机械合力，放电至少25,000伏。对人类目标尤其是对人类目标的神经系统的这种大小的电击足以使人瞬间失去能力，而与穿透的位置无关。因此，在一个实施例中，本发明的特点在于用于快速使目标丧失能力的“飞速眩晕枪”。

尽管图1所示实施例由于其尺寸和有效的速度而可以穿透目标，但是即使在基部电极170没有嵌入目标材料时使丧失能力的电荷也可以由射弹100传送给目标。在射弹100的前端120接触目标表面时，PZ材料190压缩导致放电。一旦撞击，前部电极160和基部电极170都足够接近目标，从而可以形成涉及电极160和170以及目标的电弧，因而在射弹100的电极160和170之间形成包括目标的电路。因此即使射弹100不完全穿透目标也可以向目标传送使丧失能力的电荷。

本领域技术人员可以理解，射弹100的电极160和170、PZ材料190以及弹道特性的设计可以调整为适应射弹100的最终效果以及其满足特定用户要求的功能。

参考图2，说明特别适用于非穿透应用的本发明实施例。射弹200包括本体210、前端220和基部端230，本体210设置在前端220和基部端230之间、并且具有纵向延伸的内腔240，内腔240包含位于所述内腔240前部242的PZ材料250。尽管本体210可以具有任何所需的形状，包括立方形、柱形、平截锥形、角锥形和圆筒形，但是本体210优选为圆筒形。

PZ材料250可以有任何适当的形式，包括单个或多个圆片、圆筒或立方，或者所述形式的组合。PZ材料接触多个前部电极例如260和261以及多个后部电极例如280和281。射弹200可以由适当大小的壳体构成，包括37mm或40mm。

前部电极260和261分别具有在前端220上的射弹面222上的终点。射弹面222还可以结合易毁坏的隔室224，该隔室224包含在射弹撞击时分散的导电材料226。任何离子聚合物凝胶或电解标记染料都适合用作导电材料226。后部电极280和281起源于产生电荷的PZ材料250、穿透射弹200的本体210、延伸通过基部端230、并且终止于至少一个尾部元件，该尾部元件大致跟踪射弹飞行的轨迹。图2所示本发明的特殊实施例结合两个尾部元件282和283。尾部元件282和283可以由导电材料制成，例如金属丝，而且可以具有适当的长度，例如在1英寸和15英寸之间，优选为11英寸的长度。

导管246从射弹200基部端230上的孔或孔口232延伸到PZ材料250，因而该孔口通过导管向PZ材料250引导在开火时释放的推进剂气体产生的热能。内腔240中的撞针270使导管246贯穿其中心(未示出)放置，而且与PZ材料250对齐。撞针270最初定位为朝着内腔240的尾部244，并随着射弹200的加速而沿着导管246的长度方向移动。在放电之前，由于撞针270的外表面贴合地紧靠内腔240的内表面，所以撞针270可以通过静摩擦力保持在尾部244中。撞针270包括任何适当的高密度材料，并且可以特殊成形为使撞针-PZ材料之间的接合最优化。

现在将说明用于产生将被射弹200传送的使丧失能力的电荷的机制。一旦开火，射弹200开始沿着弹道到目标。一旦目标被撞击，射弹面222上的隔室224破裂，释放导电材料226到目标上，并提供更多的导电介质并且缓冲撞击。而且在撞击时，撞针270的惯性使高密度块沿着导管246向前滑动，撞针270撞击PZ材料250。伴随任何顿挫和所述射弹开火引起的焦热电的电荷，撞针撞击的机械能在PZ材料250中产生电荷。PZ材料250通过前部电极260和261将电荷传导到目标。电荷还通过尾部元件282和283扩散，在射弹200自由飞行时提供稳定气动阻力。而且，尾部元件282和283提供能够向目标传送使丧失能力的电荷的接触表面，使有效接触区域从仅仅是射弹面222的区域大大地提高到射弹面222与其半径等于尾部元件282和283的长度的圆的总和。

下面参考图3，示出设置在射弹200前部内腔240中的PZ材料250的另一个实施例。制造烟火的炸药300沿着PZ材料250的内腔表面310放置。炸药300在撞针270撞击时会点燃，从而给PZ材料250的焦热电电荷带来附加的热量。在撞针270沿着PZ材料250的内腔表面310滑动时，撞针-内腔接触产生的摩擦热引起炸药300点燃。

参考图4，说明根据本发明的另一个实施例，其中射弹400包括弹壳410、具有目标接触表面422的前端420、基部端430和壳体440，该壳体440具有沿着所述壳体440的纵轴延伸的圆周孔或内腔450。弹壳410可以由任何适当的材料构成，例如橡胶，并且可以装入标准火器弹(round)，包括通常用于暴乱控制的12规格弹。内腔450包括内表面452和沿着内表面452的适当厚度的PZ材料内衬454。基部端430可以具有至少一个孔口432，该孔口432提供通过基部端430进入内腔450的开口。至少一个尾部元件例如460和461从PZ材料454引出，并且从射弹400的基部端430开始延伸。尾部元件460和461可以是导电材料例如铜丝。壳体440可以导电也可以不导电，下面将说明这两种实施例。

在具有不导电的壳体440的射弹400中，前部电极470放置在射弹400的目标接触表面422上。前部电极470包括任何适当的导电材料，例如铜或铝，并且由至少一根引线例如472和473通过壳体400连接到PZ材料454。可选择地，具有带导电性的壳体440的射弹400省去了对附加的前部电极470的需要，壳体440与PZ材料454持续地电连通，并且能在壳体440的整个表面上扩散电荷。

现在将说明用于产生将被射弹400传送的使丧失能力的电荷的机制。一旦从火器(未示出)发射，射弹400将以自由飞行的方式行进。一旦被撞击，PZ材料454将经历一系列的力，除了其自身的惯性力之外，还包括撞击和箍紧力，使其释放电击。在PZ材料中产生电荷的可选和另外的方法包括点燃烟火材料456，该烟火材料456由射弹开火时推进剂气体点燃或者由撞击引信457点燃，从而通过射弹撞击时的焦热电效应提供热量。撞击引信457可以由容易通过撞击力点燃的任何适当材料形成，例如标准的KNO₃火药。从弹药筒(未示出)释放的推进剂气体也可以用于通过热效应直接对PZ材料454充电。因此产生的使丧失能力的电荷通过目标接触表面422传送到目标，其中前部电极470或导电壳体440的导电材料将使丧失能力的电荷传导到目标。除了使丧失能力的电荷可以通过尾部元件460和461释放到目标之外，所述元件使电荷的释放区域延伸比射弹400的前端420上放的接触表面422更宽的目标区域。尾部元件460和461还提供其它的优点，提供稳定阻力，以正确地定向射弹，使前端420撞击目标。尾部元件460和461还可以包括被加重的导电末端463和464。

参考图5，说明根据本发明适合用于打击单个目标或多个目标的非穿透的使丧失能力的射弹的另一个实施例。射弹500包括本体510、前端520、基部端530和壳体540，该前端520这里也称为前部端，具有前部隔室522，前部隔室522包括圆筒形的多个折叠电极，例如524和526，壳体540具有沿该壳体540纵轴延伸的圆周孔或内腔550。

本体510可以由任何适当的材料制成，并且适合装入标准火器壳体，包括37mm或40mm火器壳体。内腔550包括内表面552和适当厚度的、沿着内表面552的PZ材料内衬554。基部端530可以具有至少一个孔口532，该孔口532提供通过基部端530进入内腔550的开口。射弹500可以至少一个导电尾部元件(未示出)为特征，导电尾部元件从PZ材料554引出、并且从射弹500的基部端530延伸。

现在将说明用于产生将被射弹500传送的使丧失能力的电荷的机制。一旦射弹发射或开火，折叠电极524和526代表射弹500的前部区域，并且受到气动阻力的湍流剪切力。所述剪切力使电极524和526打开以呈现接触区域528，该接触区域528的直径是射弹直径的1.5到3倍，优选是射弹直径的2倍。排列的电极524和526分别连接到PZ材料554的正极556和负极558。可以存在孔口536使推进剂气体通过热效应来对PZ材料554充电，并且点燃在内腔550放置的用于附加热效应的制造烟火的炸药534。如上述图1-4所述的实施例那样，一旦用目标撞击，PZ材料通过包括射弹顿挫、焦热电效应和机械撞击的合力而被扰乱，使PZ电荷通过射弹500前部上布置的电极524和526放电。电极可以是优化向目标传送能量所需的任何这种形状、几何尺寸、间隔和长度。

参考图6，说明根据本发明的另一个实施例。使丧失能力的压电射弹600包括具有前部接触区域620和基部区域630的弹壳610。弹壳610可以由导电或不导电材料制成，包括但不局限于橡胶或其它聚合物，并且可以在基部区域630具有孔口632，从而可以通过弹壳610暴露PZ芯640。前部电极650将PZ芯640连接到前部接触区域620，前部接触区域620可以由适当的材料形成，例如导电橡胶或铜箔。后部电极660连接到一个或多个尾部元件例如670，该尾部元件长度在0.5英寸到15英寸之间，优选4英寸的长度。注意，多个射弹600可以装在一个壳体(未示出)中，例如66mm车载发射批量控制弹，通过一个开火序列对付多个目标。

下面将说明用于产生由射弹600传送的使丧失能力的电荷的机制。如上述实施例所示，一旦从发射装置(未示出)中发射，射弹600或多个射弹将以自由飞行的方式行进。射弹的开火可点燃任意的推进剂，或者分散可用于通过焦热电效应增加PZ芯640的电荷的烟火炸药680。一旦撞击，机械力和/或烟火炸药680通过导电前部电极650和尾部元件670释放能量。与上述实施例相同，尾部元件670使电荷的放电区域扩大到比单独前部接触区域620更大的目标区域。还有附加的优点是尾部元件670提供正确定向射弹600使前部电极表面660正对目标的气动阻力。尾部元件例如670可以是其整个长度导电或者仅仅从导电材料的末端导电。

值得注意，本领域技术人员将认识到各种橡胶或橡胶类材料可以用在该设计中，本领域的各种技术可以用于优化最终的特征，包括但不局限于放电的波形特征和放电的密度。同样，尽管弹壳610示出为基本上是球形，但是本领域技术人员可以理解可以采用其它的形状，例如圆筒形、椭圆形等等。

在每个上述实施例中，多种方法可以用于在PZ材料中产生应力，从而导致压电效应并且产生电荷释放到目标中。这些方法包括加速、去除加速、焦热电/热效应、环向应力和其它导致PZ材料产生电荷的方法。该列举不是排它性的，而且不能看作是限制性的，而仅仅是对可以完成PZ材料中产生电荷的目标的各种方法的示意。

本发明是有益的，并且可以用于以制止或使丧失能力为目的向目标传送高能量放电的较宽范围的情况。前述说明不是排它性的，也不是要将本发明限制为公开的具体形式。本发明包括对本领域技术人员来说显而易见的调整和它们的等同物。例如，尽管已经说明了特定的几何形状或材料，但是可以理解在很多情况下这些几何形状和/或材料可以调整、重排或改装，而不脱离本发明的范围。这里的实施例是选择性和说明性的，从而最好地解释本发明的原理及其实际应用，因而使本领域其他技术人员可以理解本发明，因为各种实施例和各种调整都适用于关注的特定应用。本发明的范围将由以下权利要求及其等同物来限定。

Claims (23)

1、一种使丧失能力的射弹，包括：

具有至少一个导电表面的本体；和

设置在所述本体中并与所述本体的导电表面电连通的至少一个压电元件，所述压电元件能够产生电势；

其中，所述压电元件在与目标撞击时通过导电表面向目标释放电势。

2、如权利要求1所述的射弹，其特征在于，所述本体具有适合穿透目标的穿透形式。

3、如权利要求2所述的射弹，其特征在于，所述穿透形式是子弹、炮弹或弹片中的任一种。

4、如权利要求1所述的射弹，其特征在于，所述压电元件通过包括环向应力、焦热电效应或包括惯性撞击力和惯性射弹顿挫力的惯性力中的至少一种力充电。

5、如权利要求1的射弹，其特征在于，所述本体具有适合在不穿透目标的情况下打击目标的非穿透形式。

6、如权利要求5所述的射弹，其特征在于，所述非穿透形式包括球体或棒状中的任一种。

7、如权利要求6所述的射弹，其特征在于，所述形式是球体，所述球体具有包括同心堆叠的连续层叠的增加和减小直径的压电材料的芯、在所述基部端的烟火材料的沉积物、和在所述基部端的至少一个孔口，所述孔口将所述烟火材料暴露于推进剂气体，以促使所述压电芯的焦热电充电。

8、如权利要求5所述的射弹，其特征在于，在非穿透形式上的所述至少一个导电表面包括易毁坏的帽，所述帽包含电解接触剂，一旦撞击，所述帽爆裂，并且紧随着爆裂将所述电解接触剂释放到所述目标上。

9、如权利要求1所述的射弹，其特征在于，所述本体适合于标准火器壳体。

10、如权利要求9所述的射弹，其特征在于，所述标准火器壳体包括12规格、37mm、40mm或66mm壳体中的任何一种。

11、如权利要求1所述的射弹，其特征在于，所述至少一个导电表面是被折叠以装入所述本体的电极阵列，一旦开火，所述电极阵列打开，以呈现扩大的导电接触表面。

12、如权利要求1所述的射弹，其特征在于，所述至少一个导电表面是具有从所述基部端延伸的长度的尾部元件。

13、如权利要求12所述的射弹，其特征在于，所述尾部元件是金属丝。

14、如权利要求12所述的射弹，其特征在于，所述长度在0.5英寸到24英寸范围内。

15、一种使丧失能力的电射弹，包括：

包括前端和基部端的本体；和

设置在所述本体中位于所述前端和所述基部端之间的撞针组件，所述撞针组件包括具有前方端和后方端的内腔、位于所述前方端内的压电元件、从所述后方端延伸通过所述压电元件的导管、和沿着所述导管设置的撞针，因而目标撞击引起所述撞针挤压所述压电元件以产生放电。

16、如权利要求13所述的射弹，其特征在于，还包括在所述基部端的孔口，因而由射弹开火产生的推进剂气体的热能可通过在所述压电元件中产生焦热电效应而通过所述导管影响所述压电元件。

17、如权利要求13所述的射弹，其特征在于，所述内腔还包括设置在所述前方端的烟火炸药，以便在撞击时被引爆，从而在所述压电元件中进一步产生焦热电效应。

18、如权利要求15所述的射弹，其特征在于，所述烟火炸药由内部引信引爆。

19、一种使目标丧失能力的方法，包括：

a、对目标射击至少一个压电射弹；

b、一旦撞击或加速就在所述压电射弹中产生使丧失能力的放电；和

c、向所述目标传送所述使丧失能力的放电，因而所述目标被毁坏、被分散、被使丧失能力、被打晕或被杀死。

20、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述目标是人类目标。

21、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述目标是包括电装置的非人类目标。

22、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述目标是人类或非人类目标的组合。

23、一种使丧失能力的射弹，包括：

适合撞击目标的本体；

设置在所述本体中并具有第一端和第二端的至少一个压电元件，所述压电元件能在第一端和第二端之间产生电势；

与所述压电元件的第一端电连通的第一电极；以及

与所述压电元件的第二端电连通的第二电极，其中，一旦被所述目标撞击，所述压电元件通过第一和第二电极向目标释放电势。

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