CN86102092B - 轻武器及用于它的霰弹 - Google Patents

Abstract

用于射击具有推进药和经过一段时间后可由它引燃的爆炸药的霰弹的轻武器以及用于这类轻武器中之一种的霰弹。这种霰弹在目标附近散开，它分别有推进药发火器和爆炸药发火器，有一个与发射装置联结的发火装置以不同的时间间隔启动推进药发火器和爆炸药发火器，其特征是，有一个带有激光测距器的瞄准镜，用于自动测定瞄准目标的距离；发火装置有一个电控制单元，用于改变推进药相对于爆炸药的发火时间延迟，爆炸药在其发火后是按固定的时间延迟爆炸的；以及供电单元。

Description

轻武器及用于它的霰弹

本发明涉及一种射击具有推进药和经过一段时间后可由它引燃的爆炸药的霰弹的轻武器，这种霰弹在目标附近散开，它分别有推进药发火器和爆炸药发火器，有一个与发射装置联结的发火装置以不同的时间间隔启动推进药发火器和爆炸药发火器。本发明还涉及一种用于这类轻武器中之一种的霰弹，它有配备了推进药发火器的推进药以及与推进药在空间和作用上分开的、设有爆炸药发火器的爆炸药。

与实心弹相比霰弹有一系列优点，尤其是它比实心弹的有效范围大。然而霰弹用于狩猎和步兵时的缺点是只能在距离比较短的情况下才有效，这是由于子弹分散成一个个弹丸或类似物是在离开此轻武器枪管时便立即开始的。曾经企图以下述方法来对付这种不利情况，即采用一种要在离开武器枪管相当距离后才完全散开。然而这仍然不能使子弹的散开点与攻击目标最佳匹配。

由专利DE-PS244395已知这类使用霰弹的轻武器，它配有不同的发射装置，可以在扣动发射装置使推进药和爆炸药同时发火或光后发火，亦即有近距散射或远距散射的形式。如果选择“远距散射”，这时推进药首先发火，然后通过相应的爆炸药发火器使爆炸药爆炸，但并不能做到使子弹根据所瞄准的目标而在其附近才散开。按专利DE-PS326639的选择弹（Wahlschuβpatrone）的情况下也只有预先调整发火的可能性，同样不可能在目标附近的可选择的区域散开弹丸。专利DE-AS1210360的DE-AS1258766介绍了用于反坦克武器的激光瞄准镜，虽然它保证精确地探测目标，然而并未解决轻武器子弹在目标附近散开的问题。

本发明的目的是进一步发展现有的轻武器和霰弹，使之能在保留实心弹弹道特性的情况下发挥霰弹自身有利的效果，攻击远距离目标。霰弹一词通常理解为一种在离开枪管后，在分离了的爆炸药作用下可散开的子弹。

在所述的这类轻武器的情况下，本发明达到上述目的的方法是：设置一个带有激光测距器的瞄准镜，用于自动测定由瞄准镜所瞄准目标的距离;发火装置有一个电控制单元，用于根据激光测距器所输给它的、所测得的距离值按比例改变推进药相对于爆炸药的发火时间延迟，爆炸药在其发火后是按固定的时间延迟爆炸的;以及设置供电单元，用于供应电动或电子部件所需的能量。

由激光测距器所测定的距离值可以反映在瞄准镜中。

按照本发明，此轻武器的特点还包括有一个自动测定仰角/俯角的装置，并将相应的数据提供给瞄准镜和电控制单元。

进一步我们还建议，必需时电控制单元可输入表征所使用霰弹的弹道特性，如初速度、质量和类似数据的编码值。

按本发明可以使发射装置分成两个阶段。在第一阶段中不启动可通过电控制单元操纵的电子释放装置，这时电动或电子部件处于活跃状态，而由电控制单元确定的推进药的释放时间点不断地适应由激光测距器所提供的瞬时距离值。在第二阶段中，直至启动释放装置前，在第一阶段中最后输入的值一直保持不变。

必要时本发明还使发射装置在第一阶段时反映在瞄准镜中的距离指示是闪烁的或变化的，而在第二阶段时是固定不变的。

本发明的另一种结构型式建议将剩余射击数可自动反映在瞄准镜中。

还可从将供电单元装在枪托中，而将电控制单元装在武器的一个把手中。

必要时本发明进一步使供电单元具有一个发电设备，它用来至少部分转换在操纵发射装置时所施加的机械能为电能。

在这种情况下，发电设备设计成它所产生的电能足够用于在通过操纵发射装置而击发时发火装置的工作所需电能。

按本发明轻武器的另一种结构型式建议，发电设备设计成产生供应电动或电子部件所需的全部电能。

这时可以这样来进行，即发电设备设计成感应式地产生电能。

按本发明发电设备设计成压电式产生电能。

本发明的另一种结构型式的特征是，供电单元有一个蓄电设备用来收集在间歇操纵发射装置时脉冲式地产生的能量。

这时，蓄电设备具有一个机械的回转质量。

按本发明还可使蓄电设备有一个蓄电池或类似的设备。

按本发明所建议的霰弹用于本发明的这种轻武器时，其特征是爆炸药的爆炸时间相对于爆炸药发火器启动的时间有一个固定的时间延迟。

这种情况下可以预定，爆炸药发火器的引爆爆炸药时间点与启动它的时间相比固定的时间延迟所对应的射击距离约为500米。

还可以使推进药发火器和/或爆炸药发火器用电启动。

必要时本发明还建议，推进药发火器和/或爆炸药发火器是可以机械启动的。

还可以使推进药发火器设计成环形发火器，而爆炸药发火器设计成中心发火器。

必要时本发明还建议，爆炸药发火器位于爆炸药的一侧。

本发明的另一种结构型式使爆炸药只有在推进药燃烧后才能爆炸。

爆炸药有一个底火或类似装置和接在它后面的快燃发火剂或类似装置，有一个紧接在它后面的延迟燃烧剂和按其作用设在延迟燃烧剂和爆炸药之间的爆炸发火剂。

本发明的另一种结构型式建议，延迟燃烧剂在底火和/或快燃发火剂失效时可以通过推进药引爆。

尤其是可以使延迟燃烧剂和爆炸发火剂装在一个发火小管或类似装置中。发火小管在一个装有爆炸药的弹头中，并平行于弹头纵轴线安置，它可沿纵向移动地位于一个被爆炸药围的发火套管中，通过弹簧或类似装置以它的一端压在推进药弹壳上。发火小管在其爆炸发火剂所在区域以及在发火套管上各至少有一个孔，它们在弹头和推进药弹壳之间保持连接的状态下是互相错开的，而当弹头与推进药弹壳解体时由于在弹簧的作用下发火小管在发火套管中沿纵向移动而可以使它们互相对准。

按照本发明最好使发火套管和发火小管在它们的背离推进药弹壳的那一端都是通过一个底部来封闭住的，而弹簧是一个支撑在发火小管底部和发火套管底部之间的压力弹簧。

还可以设计成使快燃发火剂与子弹轴线同心地安置在保护套管内，它基本上从底火一直延伸到推进药弹壳与弹头的分界面。保护套管基本上完全被推进药所包围。发火套管与子弹轴线同心安置。

最后，本发明使发火小管和/或发火套管在它（或它们）朝向推进药弹壳的那一端有一个扩口，以便通过推进药的气体来引燃延迟燃烧剂。

由于在本发明中爆炸药是与推进药分开的，并直到接近目标时才炸开，所以在保留实心弹弹道特性的情况下可以最佳地利用霰弹或类似子弹的大的作用区来攻击远距离目标。本发明的实质是，由于子弹设计成其爆炸药相对于爆炸药发火器的启动有一个固定的时间延迟，而爆炸药发火器的启动是与时间变化相联系的，亦即与根据测得的距离来改变启动推进药发火器的时间延迟相联系的，所以就不再需要使子弹本身有去适应所要攻击的距离的复杂机构，相反，所有与此有关的匹配工作可以转移到武器的电控制单元中去，所以可使子弹的制造成本低，结构简单。

本发明的进一步的特征和优点可通过以下对示意图所表示的实施例所作的叙述逐个加以说明。其中：

图1是按本发明的一种轻武器实施例侧视图，在图中的左部附加表示了在图1中是左视的前视图，

图2是可在图1所示的轻武器中使用的霰弹实施例沿纵轴线之剖面示意图，

图3是可在图1所示的轻武器中使用的霰弹另一种实施例沿纵轴线之剖面示意图，

图4是图3之霰弹在离开枪管后爆炸药发火时之弹头，

图5是图3和图4之霰弹处于一种在推进药失灵后爆炸药发火器处于无效时的工作状态，

图6是图3至图5之霰弹的弹头处于一种在爆炸药发火器的底火和快燃发火剂失灵后通过推进药引燃爆炸药发火器的延迟燃烧剂的工作状态。

由图1可见，图中所示轻武器的实施例，涉及的是一种步枪，其总长度为1120毫米，重量为5.8公斤，口径为19.4毫米，它具有在其中装有形式为电池10的电源的枪托。电池10提供瞄准镜12和激光测距器14所必须的电能。激光测距器自动测定瞄准镜12所瞄准目标的距离值可以反映到瞄准镜12中。此外，由电池10供电的电子部件还包括一个电控制单元16，不仅可将由激光测距器14测定的距离值，而且可将由图中未表示的自动测定仰角/俯角装置所测得的数据输入这一电控制单元16中去，此电控制单元以最短的过渡过程时间工作，仰角/俯角测量装置还附加地将数据输入瞄准镜12中去。电控制单元16驱动一个二阶段的发射装置18来操纵在弹仓20中已准备好霰弹的释放机构，以使霰弹能从枪管22出膛。在弹仓20中已准备好的霰弹按表征其弹道特征的代码数据编码，这一代码数据可自动输入电控制单元16。

图2所示是在弹仓20中已准备好的霰弹的实施例。由图可见，从空间和作用来着，它可分成推进药24和爆炸药26两部分，其中爆炸药26和霰弹弹丸或类似物组合在一起。推进药发火器28制成环形发火器与推进药24相联系，而爆炸药26则可借助于爆炸药发火器30引爆。爆炸药发火器30设计成使爆炸药26在发火器启动后有一固定的时间延迟后再起爆，对于所表示的实施例这一固定的时间延迟相当于500米射击距离，反之，推进药发火器28启动后基本上没有时间延迟地使推进药24立即爆炸。

在图中所示的实施例的情况下，激光测距器14的工作误差为20厘米。工作进程是这样的，在发射装置18的第一阶段或第一条途径，首先由电池10向系统的电或电子部件供电。通过瞄准镜12瞄准目标的射手，可以看到反映在本实施例中作为剩余光放大器（Restlichtversfaerker）设计的瞄准镜中当发射装置18处于“活跃状态”时激光测距器14所给出的用米表示的瞬时射击距离，看到取决于在弹仓20中已准备好的霰弹的编码值和所测得的仰角/俯角值而改变其位置的瞄准标志和剩余射击数，除瞄准标志外，映象采取闪烁/变化的形式。当目标确定后一旦射手通过进一步扣动扳机使发射装置18进入第二阶段，便使在瞄准镜12中所反映的数据固定下来，也就是说从现在起射击距离保持不变，因此即使瞄准另一个目标，在电控制单元16中射击数据仍保持不变。如果现在将发射装置18一直拉向释放位置，则通过电控制单元16操纵的释放机构立即启动爆炸药发火器30，并根据射击距离、霰弹的弹道学方面的数据和仰角所确定的不同的时间延迟来启动推进药发火器28。如果在所表示的实施例中推进药发火器28和爆炸药发火器30同时启动，则爆炸药在500米距离处爆炸。如果射击距离较短，则推进药发火器要在爆炸药发火器30启动后比较长的时间后才引燃。

采用本发明子弹的本发明之轻武器的优点是，爆炸药可获得误差为20厘米的准确度而确实做到在目标点才爆炸。因此，子弹在到达目标前具有如同实心弹那样的、完善的弹道学飞行轨迹，而在目标点便可发挥霰弹的众所周知的优点。所采用的霰弹可按已描述过的方式通过编码辨认。除霰弹外，当然还可以使用有翼弹、爆炸弹或其他类似的子弹。在电池10失效时，当在步兵中使用的情况下，当然还可以在近战中按传统的方法使用普通子弹。其工作顺序通常这样安排，松开发射装置使之从第二阶段回到第一阶段，在可带有例如微处理机或其他类似装置的电控制单元16中已经贮存的射击参数值被消除，也就是说与事实上是否射出过子弹无关，或射手在没有射出子弹的情况下转向测定新目标的位置距离等，而这些数据对于将要进行的射击应重新起着决定作用。枪管22通常可制成带膛线的、光滑的或开槽的。弹仓20可以是鼓形或必要时是杆状的。可以在此轻武器上使用通常机械的、电动的和电子的部件。当然这种轻武器不仅可用于步兵，而且还可用于狩猎。

图2所示之霰弹的实施例由于缺乏专门的安全装置而只允许是一种例如用于狩猎和某些步兵场合的带有爆炸药的霰弹，如果这种霰弹当推进药发火器失灵而使爆炸药完全在武器的枪管22内爆炸时，由于与此同时通过爆炸药使推进药24引燃而使此爆炸药起了附加的推进药的作用因而不致危及射手的话，那末相比之下图3至图6的霰弹实施例则允许使用烈性爆炸药26或具有例如重金属弹丸或其他类似物的弹头，用来攻击坚硬的目标。为此目的，对于具有推进药弹壳32和通过专业人员熟知的方法可拆卸连接的弹头34的子弹，爆炸药发火器30有一个可通过中心撞针38来启动的中心底火36，有一个装在推进药弹壳32内保护套管42里面与子弹纵轴线同心地安置的快燃发火剂40，有一个延迟燃烧剂44，以及在图3、5和6的实施例中为“T”形的爆炸发火剂46，与底火36同心安装的是制成环形的推进药发火器28，它可通过发火环48来操纵。延迟燃烧剂44和爆炸发火剂46位于发火小管50的里面，发火小管50上靠近其朝着子弹头部的端面有两个互相相对设置的发火孔52，在图3、5和6的实施例中，孔中充满成“T”形的爆炸发火剂46的材料，而在按图4所示的实施例中，只在发火小管50的孔中才充有爆炸发火剂，所以发火孔52处是空的。发火小管50沿纵向可移动地、在发火套管54内与子弹轴线同心地安置。发火套管54同样也有两个相对设置的壁面孔56，在图3上弹头34和推进药弹壳32连接在一起的工作状态下，它们相对于发火孔52是错开的，所以当爆炸发火剂46引燃时，爆炸药26不能爆炸。由图3可见，做到这一点是通过使装在发火套管54内的压力弹簧58将发火管50朝着子弹头部的那一端压向一个使发火小管50处于紧贴着快燃发火剂40的保护套管42的位置。发火套管54有一个朝着推进药24的扩口60。爆炸药26被一定数量的霰弹球62所包围，必要时也可以是专业人员所熟知的用来攻击坚硬目标的重金属球的形式等等。

图3至图6所示之霰弹实施例按本发明其工作方式如下所述。

在正常情况下，首先由中心撞针38撞击爆炸药发火器30的中心底火36，之后快燃发火剂40点燃，在发火小管50里面的延迟燃烧剂44燃烧，它的燃烧时间是完全确定的。在此期间按本发明选择的、在相对于中心撞针38工作的时间延迟之后发火环36启动推进药发火器28的环形发火器，从而使推进药24点燃。于是，弹头34与推进药弹壳32脱开，并离开此轻武器的枪管。发火小管50在推进药弹壳32以及在快燃发火剂40的保护套管42端部的支撑，由于弹头34与推进药弹壳32的解体而消失，于是压力弹簧58便使发火小管50在发火套管54内移动，一直移动到使发火小管50上的发火孔52与发火套管54上的壁面孔56互相对准时为止。在发火小管50和发火套管54的这一相对位置中，如图4所示，点燃了的延迟燃烧剂44烧到了爆炸发火剂46处并使之引燃。在这之后，爆炸发火剂46按图4中用相应的闪电式箭头所表示的方式使爆炸药26在它离开轻武器枪管22之后一个确定的时间点爆。在图3中用相应的闪电式箭头表示通过推进药发火器28引燃推进药24。

反之，如果推进药24由于某种原因而没有引燃，便得到如图5所示的工作状态，这时弹头34继续与推进药弹壳32连在一起而仍停留在轻武器的枪管22中。在这种情况下爆炸发火剂46白白地烧完了，因为发火小管50的发火孔52与发火套管54的壁面孔56是错开的，所以爆炸药26不能被引燃。相反，如果由于某种原因使爆炸发火器30的快燃发火剂40的引燃过程失灵，则按照图6右边用闪电式箭头所表示的方式通过燃烧的推进药24引燃延迟燃烧剂44，于是在这种情况下爆炸药26在离开轻武器枪管后按最大延迟时间爆炸。应该补充说明的是，由于推进药24的燃烧而产生的气体压力在任何情况下均大于发火小管50在加速时的惯性力和弹簧58的恢复力。

以上所叙述的按本发明可使用的霰弹实施例还保证在烈性爆炸药26或在例如攻击坚硬目标时相应的弹头34的结构情况下武器和射手充分的安全性，因为爆炸药26在任何情况下都不会在武器的枪管中或在到达预定爆炸时间前爆炸。在图中没有表示的是，按本发明电源可以用一个发电设备来至少部分转换操纵发射装置18所施加的机械能为电能，所产生的这一部分电能至少足够在射击时保证供应推进药和爆炸药的发火装置所需的能量。但最好总的供电单元10设计成能借助于一个相应的例如感应式或压电式的发电设备通过操纵发射装置18时获得足够满足此轻武器所需的全部能量，无论如何至少应能补充每次消耗掉的电能。供电单元除了有一个可通过发射装置18按所述方式充电的蓄电池或其他类似的装置以外，还包括例如一个机械的回转质量。

以上的叙述以及在附图和权利要求中所公开的本发明的特征，既可以分别地也可以任意组合地对于按各种不同结构型式实施本发明而言是必不可少的。

Claims (21)

1、用于射击具有推进药和经过一段时间后可由它引燃的爆炸药的霰弹的轻武器，这种霰弹在目标附近散开，它分别有推进药发火器和爆炸药发火器，有一个与发射装置联结的发火装置以不同的时间间隔启动推进药发火器和爆炸药发火器，并没有供电单元用于供应电动或电子部件所需的能量，其特征是，有一个带有激光测距器（14）的瞄准镜（12），用于自动测定由瞄准镜（12）所瞄准目标的距离;发火装置有一个电控制单元（16），用于根据激光测距器（14）所输给它的、所测得的距离值按比例改变推进药（24）相对于爆炸药（26）的发火时间延迟，爆炸药（26）在其发火后是按固定的时间延迟爆炸的。

2、根据权利要求1的轻武器，其特征是，电激光测距器（14）测定的距离值可反映在瞄准镜中。

3、根据权利要求1的轻武器，其特征是，有一个自动测定仰角和俯角的装置，并将相应的数据提供给瞄准镜（12）和电控制单元（16）。

4、根据权利要求1的轻武器，其特征是，电控制单元（16）可以输入表征所使用霰弹的弹道特性，如初速度、质量和类似数据的编码值。

5、根据权利要求1的轻武器，其特征是，发射装置（18）分成两个阶段。在第一阶段中不启动可通过电控制单元（16）操纵的电子释放装置，这时电动或电子部件处于活跃状态，而由电控制单元（16）确定的推进药（24）的释放时间点不断地适应由激光测距器（14）所提供的瞬时距离值，在第二阶段中，直至启动释放装置前，在第一阶段中最后输入的值一直保持不变。

6、根据权利要求2或5的轻武器，其特征是，发射装置（18）在第一阶段对反映在瞄准镜（12）中的距离指示是闪烁的或变化的，而在第二阶段时是固定不变的。

7、根据权利要求2的轻武器，其特征是，剩余射击数可自动反映在瞄准镜（12）中。

8、根据权利要求1的轻武器，其特征是，供电单元（10）装在枪托中，而将电控制单元（16）装在武器的一个把手中。

9、在根据权利要求1的轻武器中使用的霰弹，它带有配备有推进药发火器（28）的推进药（24）和与推进药（24）在空间及作用上是分开的、设有爆炸药发火器（30）的爆炸药（26），其特征是，爆炸药（26）的爆炸时间相对于爆炸药发火器（30）启动的时刻有一个固定的时间延迟。

10、根据权利要求9的霰弹，其特征是，爆炸药发火器（30）引爆爆炸药时间点与启动它的时间相比固定的时间延迟所对应的射击距离约为500米。

11、根据权利要求9的霰弹，其特征是，推进药发火器（28）和爆炸药发火器（30）是可以用电启动的。

12、根据权利要求9的霰弹，其特征是，推进药发火器（28）和爆炸药发火器（30）是可以机械启动的。

13、根据权利要求9的霰弹，其特征是，推进药发火器（28）设计环形发火器，而爆炸药发火器（30）设计成中心发火器。

14、根据权利要求9的霰弹，其特征是，爆炸药发火器（30）位于爆炸药（26）的侧面。

15、根据权利要求9的霰弹，其特征是，爆炸药（26）只有在推进药（24）燃烧完才能爆炸。

16、根据权利要求15的霰弹，其特征是，爆炸药（30）有一个底火（36）或类似装置和接在它后面的快燃发火剂（40）或类似装置，有一个紧接在它后面的延迟燃烧剂（44）和按其作用设在延迟燃烧剂（44）和爆炸药（26）之间的爆炸发火剂（46）。

17、根据权利要求16的霰弹，其特征是，延迟燃烧剂（44）在底火（36）和快燃发火剂（40）失效时可以通过推进药（24）引爆。

18、根据权利要求16的霰弹，其特征是，延迟燃烧剂（44）和爆炸发火剂（46）装在一个发火小管（50）或类似装置中，发火小管（50）在一个装有爆炸药（26）的弹头（34）中，并平行于弹头纵轴线安置，它可沿纵向移动地位于一个被爆炸药（26）围绕的发火套管（54）中，通过弹簧（58）或类似装置以它的一端压在推进药弹壳（32）上，发火小管（50）在其爆炸发火剂（46）所在区域以及在发火套管（54）上各至少有一个孔（52;56），它们在弹头（34）和推进药弹壳（32）之间保持连接的状态下是互相错开的，而当弹头（34）与推进药弹壳（32）解体时，由于在弹簧（58）的作用下发火小管（50）在发火套管（54）中沿纵向移动而可以使它们互相对准。

19、根据权利要求18的霰弹，其特征是，发火套管（54）和发火小管（50）在它们的背离推进药弹壳（32）的那一端都是通过一个底部来封闭住的，而弹簧是一个支撑在发火小管底部和发火套管底部之间的压力弹簧（58）。

20、根据权利要求17的霰弹，其特征是，快燃发火剂（40）是与子弹轴线同心地安置在保护套管（42）内的，它基本上从底火（36）一直延伸到推进药弹壳（32）与弹头（34）的分界面，保护套管（42）基本上完全被推进药（24）所包围，发火套管（54）与子弹轴线同心安置。

21、根据权利要求18的霰弹，其特征是，发火小管（50）和发火套管（54）在它朝向推进药弹壳（32）的那一端有一个扩口（60），以便通过推进药（24）的气体来引燃延迟燃烧剂（44）。

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