CZ2010237A3 - Strela typu frangible - Google Patents

Abstract

Strela (1) typu frangible je vytvorená slisováním smesi práškových kovových materiálu a pojiva. Obsahuje smes alespon dvou složek tvorených práškovými kovy a/nebo oxidy kovu a pojiva na podklade plastické hmoty, jejichž složení se v procesu výstrelu nemení, pricemž jednou ze složek je prášek snadno tavitelného kovu nebo oxidu s teplotou tání pod 250 .degree.C a druhou ze složek je prášek z kovu nebo oxidu s teplotou tání vyšší než 450 .degree.C.

Description

Řešení se týká oblasti malorážového střeliva a zejména střely typu frangible vytvořené slisováním směsi práškových kovových materiálů a pojivá.

Dosavadní stav techniky

Tak zvané frangible střely jsou specielně konstruované střely, které se rozpadnou při dopadu na dostatečně pevnou plochu. Přitom rozpadnutí střely po dopadu je možno podle potřeby regulovat v poměrně širokých mezích složením výrobní směsi a výrobním postupem. Náboje tohoto typu jsou určeny jednak pro výcvik střelby a jednak pro bojové nasazení ve zvláštních podmínkách, například když je třeba na maximum omezit možnost ohrožení nezúčastněných osob apod. Typickým příkladem takovéhoto použití je například využití střely při zákroku v letadle, které nelze ohrozit střelbou běžnou municí. Existuje i řada dalších situací, kdy je využití tohoto typu třel účelné. Při nezasažení cíle a nárazu na pevnou překážku (zeď, beton, tvrzené sklo, ocelové desky a pod) dojde k rozpadu střely a tak tato střela nezpůsobí v místě zásahu významné škody. Některé z takovýchto střel jsou popsány například v US 2009101038, CA 2613696, GB 760481 nebo US 2008178758.

Jsou známy způsoby výroby a konstrukční řešení založená obecně na použití práškového kovu a pojivá. S výhodou se používá technologie výroby, kdy se tato směs pomocí plastikárenské technologie vstříkne za tepla do formy a výlisek - střela je tedy vyráběn stříkáním.

Další možný způsob je lisování práškového kovu nebo směsí práškových kovů. Dodatečným slinováním je možné regulovat vlastnosti výlisku.

Další možností je lisovat práškový kov, nebo směsi kovů s pojidlem na bázi plastické hmoty takovým lisovacím tlakem, kdy dojde k vytvoření monolitního pevného výlisku. Obecně výhodou těchto řešení frangible střel je, že jsou velmi pevné a při dopadu na cíl (jako např. zeď, betonová deska a pod) se nerozpadají, nebo jen částečně a z tohoto pohledu nejsou vhodné pro předpokládané použití pro výcvik a nasazení v uzavřených prostorách - např. místnostech, kancelářích, bankách s výskytem velkého množství nezúčastněných lidí, letadlech apod.

V řadě případů se frangible střely vyrábějí za použití Cu prášku nebo jeho oxidů, což je však z hlediska ekologie nevhodné. V řadě případů (především při použití na uzavřených ··♦« *· • · · • · · • · · · ·♦ ·♦

střelnicích) by bylo optimální materiál frangible střely opětovně recyklovat, což však známá řešení zpravidla neumožňují.

Současně známá řešení frangible střel rovněž neumožňují detekci použití této střely příslušníkem zásahové jednotky v místě zásahu.

Cílem technického řešení je odstranění těchto nedostatků a zajištění možnosti detekce místa střelby a dopadu v místě použití, zejména u policejních nábojů.

Podstata vynálezu

Podstatou předloženého řešení je, že střela typu frangible vytvořená slisováním směsi práškových kovových materiálů a pojivá, obsahuje směs alespoň dvou složek tvořených práškovými kovy a/nebo oxidy kovů a pojivá na podkladě plastické hmoty, jejichž složení se v procesu výstřelu nemění, přičemž jednou ze složek je prášek snadno tavitelného kovu nebo oxidu s teplotou tání pod 250°C a druhou ze složek je prášek z kovu nebo oxidu s teplotou tání vyšší než 450°C.

Přitom snadno tavitelným kovem je přednostně cín nebo jeho slitina.

Kovem s vyšší teplotou tání je podle přeloženého řešení železo a/nebo wolfram, mající vyšší specifickou hustotu než cín.

V závislosti na požadavcích na střelu, jako je např. její hustota a hmotnost, je v případě směsi dvou práškových kovů nebo oxidů hmotnostní poměr obsahu snadno tavitelné složky k obsahu složky s vyšší teplotou tání 80/20 až 20/80.

V případě tří kovových práškových složek je podle předloženého řešení hmotnostní poměr obsahu snadno tavitelné složky k celkovému obsahu zbývajících složek s vyšší teplotou tání v rozmezí 80/20 až 20/80, přičemž vzájemný hmotnostní poměr obou složek s vyšší teplotou tání se pohybuje v rozmezí 80/20 až 20/80.

Je rovněž podstatné, že snadno tavitelnou složkou je cín a složky s vyšší teplotou tání jsou tvořeny železem a wolframem.

Dále je podstatné, že pojivo, které je tvořeno látkou tající při lisování, je ve střele obsaženo v množství 0,1-10% hmotnostních.

Pojivo je v předloženém řešení tvořeno nízkomolekulámí plastickou hmotou např. polyetylénem nebo polypropylénem.

Je dále podstatné, že směs práškových složek dále obsahuje rovnoměrně rozptýlenou příměs látky umožňující detekci místa dopadu střely.

Je rovněž výhodné, jestliže je ve dnu je střely vytvořena dutina obsahující detekční směs v sestavě pyrotechnické slože, emitující při zážehu do okolí detekční látku.

• · · · · · · · ··« ·· *· ·· ·· ··· *·

Je také podstatné, že pro zlepšení balistických vlastností a účinku je střela opatřena povlakem vytvořeným galvanickým pokovením, nanesením plastické hmoty nebo nalakováním klasickým lakem apod. popřípadě je na špičce opatřena plastovou číškou.

Je účelné, jestliže látky použité k výrobě střely jsou netoxické a nemutagenní.

U předloženého řešení jsou všechny užitné parametry náboje jako je rychlost střely, precese střely, stálost parametrů po dobu záruk, bezchybná funkce v odpovídající zbrani apod. zachovány.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněna střela podle předloženého řešení v první variantě.

Na obr. 2 je znázorněna střela podle předloženého řešení v druhé variantě obsahující povlak.

Na obr. 3 je znázorněna střela podle předloženého řešení ve třetí variantě.

Na obr. 4 je znázorněna střela podle předloženého řešení ve čtvrté variantě, upravená pro následnou detekci místa výstřelu a dopadu.

Na obr. 5 je další varianta střely s plastovou krytkou.

Na obr. 6 je varianta střely opatřené povlakem.

Na obr. 7 je další varianta střely s možností detekce místa dopadu a místa střelby.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Na obr. 1 je znázorněna pistolová střela 1 pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi práškových kovů o složení 49 % hmotnostních Fe a 49 % hmotnostních Sn a 2 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem. Tato střela 1 se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní práškové směsi do specielní lisovací formy a v ní je tato směs lisována tlakem 400 MPa na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g, ráži 9 mm a délce 14 mm.

Takováto střela je-li laborována do náboje 9 mm Luger při rychlosti střely 1 370 m/s probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 1 mm, avšak na plechu o síle 3 mm se rozpadá aniž by plech probila.

Příklad 2

Obdobně je vytvořena střela 1, která je vhodná pro použití např. v letadlech. Tato střela 1 se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní práškové směsi o stejném složení jako v φφ φφ • φ • φ ♦· φφφφ • φ · φ φ

• φ φ« «·

Příkladu 1 do lisovací formy, v níž se lisuje tlakem v rozsahu 235 - 310 MPa na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g.

Díky nižšímu lisovacímu tlaku takto vyrobená střela 1, je-li laborována do náboje 9 mm Luger, probíjí při rychlosti střely 1 340 m/s bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 0,3 mm, avšak na plechu o síle 1,2 mm se rozpadá.

Příklad 3

Na obrázku 2 je znázorněna pistolová střela 1 ráže 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi práškových kovů obsahující 40 % Fe a 58% Sn a dále 2% plastového pojivá tvořeného nízkomolekulámím polyethylenem. Tato střela se vyrábí lisováním předem připravené práškové směsi v lisovací formě na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g . Následně je střela 1 opatřena povlakem 2 například galvanickým pokovením mědí nebo cínem s výslednými rozměry 9x16 mm.

Příklad 4

Na obr. 3 je znázorněna střela 3 pro ráži 9 mm, která je vytvořena ze směsi práškových kovů o složení 28% Sn , 30 % Fe a 38 % W a 4 % plastového pojivá tvořeného nízkomolekulámím polyethylenem. Tato střela se vyrábí lisováním předem připravené práškové směsi v lisovací formě na konečný výlisek o hmotnosti 7,5 g a rozměrech 9x14 mm.

Příklad 5

Na obr.4 je znázorněna střela 1. pro ráži 9 mm s možností detekce po výstřelu, která je vytvořena ze směsi práškových kovů o složení 40 % Fe a 55% Sn a 5% plastového pojivá tvořeného nízkomolekulámím polyethylenem. Tato střela 1 se vyrábí lisováním předem připravené práškové směsi ve specielní formě na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g, který je ve dně opatřen dutinou. Následně je do dutiny vytvořené ve dně střely 1_ vložen práškový výlisek 4 s dutinou 5. Tento výlisek 4 z vhodného práškového kovu nebo jeho oxidu nebo směsí několika oxidů se při výstřelu vlivem působení povýstřelových zplodin uvolní a rozpráší a čímž umožní detekci místa výstřelu a zbraně, ze které bylo vystřeleno.

Příklad 6

Na obr. 5 je střela la ráže 9 mm s možností detekce při výstřelu a při dopadu, která je vytvořena ze směsi práškových kovů o složení 50% Fe a 47 % Sn a 2,5 % plastového pojivá tvořeného nízkomolekulámím polyethylenem, přičemž v této směsi je dále rovnoměrně ···· «· «· ·*«» · ·· • · · ·« 4 ···* • ♦ · · · · ·«· • · · · ♦ · · « · · « ·· ·· ♦· ·· ··· ·· rozptýlena prášková detekční příměs v množství 0,5 % . Tato příměs je např. tvořena směsi Sn + Y2O3 + Cu nebo směsi Y2O3 + Sn. Tato střela la se vyrábí lisováním předem připravené práškové směsi ve specielní formě, kde je lisována na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g a rozměru 9x14 mm. Střela la je dále pro dosažení optimálního tvaru, opatřena plastovou krytkou 6.

Příklad 7

Na obr.6 je pistolová střela 1 pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi práškových kovů (Fe a Sn s plastovým pojivém tvořeným nízkomolekulámím polyethylenem). Tato střela 1 se vyrábí lisováním předem připravené práškové směsi ve specielní formě na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g. Následně je střela 1 povrchově upravena nanesením vrstvy 7 tvořené plastickou hmotou (např. teflonem, pryskyřicí apod.).

Příklad 8

Obr.7 představuje střelu 1 pro ráži 9 mm s možností detekce při výstřelu, která je vytvořena ze směsi práškových kovů Fe a Sn spolu s plastovým pojivém tvořeným nízkomolekulámím polyethylenem jako v předcházejících příkladech. Tato střela 1 se vyrábí stejně jak bylo popsáno dříve lisováním předem připravené práškové směsi ve specielní formě na konečný výlisek o hmotnosti 5,8 g. Následně je do dutiny vytvořené ve dně střely nalisována pyrotechnická směs 9 (např. klasická zážehová slož). Pyrotechnická směs 9 se skládá z hořlaviny a detekční příměsi (např. směsi Sn + Y2O3 + Cu nebo směsi Y2O3 + Sn). Tento výlisek ze směsi hořlaviny a vhodného práškového kovu nebo jeho oxidu nebo několika směsí oxidů a kovů se při výstřelu vlivem působení povýstřelových zplodin zažehne a při hoření emituje detekční příměs a tím umožňuje dodatečně určit místo výstřelu a zbraň, ze které bylo vystřeleno.

Průmyslová využitelnost

Navržené řešení frangible střely a následně i náboje s možností detekce místa výstřelu, místa dopadu a použité zbraně cestou pevných povýstřelových zplodin, je realizovatelné jak u výrobce střely tak i u výrobce střeliva.

Claims (12)

1. Střela typu frangible vytvořená slisováním směsi práškových kovových materiálů a pojivá, vyznačující se tím, že obsahuje směs alespoň dvou složek tvořených práškovými kovy a/nebo oxidy kovů a pojivá na podkladě plastické hmoty, jejichž složení se v procesu výstřelu nemění, přičemž jednou ze složek je prášek snadno tavitelného kovu nebo oxidu s teplotou tání pod 250°C a druhou ze složek je prášek z kovu nebo oxidu s teplotou tání vyšší než 450°C.

2. Střela podle nároku 1, vyznačující se tím, že snadno tavitelný kov je cín nebo jeho slitina.

3. Střela podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že kov s vyšší teplotou tání je železo a/nebo wolfram, mající vyšší specifickou hustotu než cín.

4. Střela podle nároku 1, 2 a 3 vyznačující se tím, že v závislosti na požadavcích na střelu (1, la, 3), jako je např. její hustota a hmotnost, je v případě směsi dvou práškových kovů nebo oxidů hmotnostní poměr obsahu snadno tavitelné složky k obsahu složky s vyšší teplotou tání 80/20 až 20/80.

5. Střela podle nároku 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že v případě tří kovových práškových složek je hmotnostní poměr obsahu snadno tavitelné složky k celkovému obsahu zbývajících složek s vyšší teplotou tání v rozmezí 80/20 až 20/80, přičemž vzájemný hmotnostní poměr obou složek s vyšší teplotou tání se pohybuje v rozmezí 80/20 až 20/80.

6. Střela podle nároku 5, vyznačující se tím, že snadno tavitelnou složkou je cín a složky s vyšší teplotou tání jsou tvořeny železem a wolframem.

7. Střela podle nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že pojivo, tvořené látkou tající při lisování, je ve střele obsaženo v množství 0,1-10% hmotnostních.

8. Střela podle nároku 7, vyznačující se tím, že pojivo je tvořeno nízkomolekulámí plastickou hmotou např. polyetylénem nebo polypropylénem.

9. Střela podle nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že směs práškových složek dále obsahuje rovnoměrně rozptýlenou příměs látky umožňující detekci místa dopadu střely.

10. Střela podle nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že v jejím dnu je vytvořena dutina obsahující detekční směs v sestavě pyrotechnické sloze (4), emitující při zážehu do okolí detekční látku.

11. Střela podle nároku 1 až 10, vyznačující se tím, že pro zlepšení balistických vlastností a účinku je opatřena povlakem (2) vytvořeným galvanickým pokovením, nanesením plastické hmoty nebo nalakováním klasickým lakem apod. popřípadě je na špičce opatřena plastovou krytkou (6).

12. Střela podle nároku 1 až 10, vyznačující se tím, že látky použité k výrobě střely jsou netoxické a nemutagenní.