CZ24656U1 - Frangible střela se zvýšeným účinkem v cíli - Google Patents

Description

Oblast techniky

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 pri 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, io 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 rada dalších situací, kdy je využití tohoto typu střel účelné. Pri 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,

US 2008178758 nebo přihlášky užitného vzoru PUV 2010-22499,

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 vstrikne 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 pri dopadu na cíl (jako např. zeď, beto25 nová 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 pri použití na uzavřených střelnicích) by bylo optimální materiál frangible střely opětovně recyklovat, což však známá řešení zpravidla neumožňují.

Současně známá řešení frangible střel se tedy v místě dopadu rozpadají a to při kontaktu s cílovou plochou nebo objektem, nebo cílem procházejí bez rozpadu a rozpadnou se až pri nárazu na pevnou překážku jako např. na beton nebo ocelovou desku.

Cílem technického řešení je odstranění těchto nedostatků, tedy řešení, že navržená střela je typu frangible, ale rozpadne se až po částečném průniku do cílového materiálu a vzniklé produkty rozpadu již neohrozí např. nezúčastněné osoby v místě použití.

Podstata technického řešení

Podstatou předloženého řešení je, že střela typu frangible je vytvořená slisováním minimálně dvou různých směsí nebo samotných práškových kovových materiálů a příslušného pojivá. Jednotlivé směsi se sestávají z 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.

-1 CZ 24656 Ul

V závislosti na požadavcích na střelu, jako je např. její požadovaný rozklad v cíli, hustota a hmotnost, jsou směsi dvou práškových kovů nebo samotné kovové prášky nebo jejich oxidů v procesu výroby střely nalisovány vhodným lisovacím nástrojem pro výrobu střel na její konečné uspořádání a hmotnostní poměr obsahu těchto specifických směsí je 95/5 až 5/95 % hmotnostních vyrobené střely.

Dále je podstatné, že pojivo, které je tvořeno látkou tající při lisování, je ve střele obsaženo v množství 0,1 až 30 % hmotnostních.

Pojivo je v předloženém řešení tvořeno nízkomolekulámí plastickou hmotou, např. polyetylénem nebo polypropylénem nebo jemně mletým teflonem, případně pryskyřicí, která polymeruje za zvýšené teploty.

Je dále podstatné, že směs práškových složek, nebo alespoň jedna složka dále obsahuje rovnoměrně rozptýlenou příměs látky umožňující detekci místa dopadu střely, možnost určení výrobce, nebo roku výroby(změnou detekční příměsi) a to v množství do 10 %,

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, precise střely, stálost parametrů po dobu záruk, bezchybná funkce v odpovídající zbrani apod. zachovány. Přehled obrázků na výkresech

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

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

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

Na obr. 4 je znázoměna střela podle předloženého řešení ve čtvrté variantě.

Na obr. 5 je znázoměna střela podle předloženého řešení v páté variantě.

Na obr. 6 je znázoměna střela podle předloženého řešení v šesté variantě.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Na obr. 1 je znázoměna pistolová střela 1 pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi číslo 2 - z práškových kovů o složení 49 % hmotnostních Fe a 49 % hmotnostních Sn a 2 % ve směsi tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem. Dále je střela vytvořena ze směsi číslo 1- z práškových kovů a to 80 % W, 15 % Sn a 5 % plastového pojivá - nízkomolekulámího jemně mletého polyethylenu.

Hmotnostní poměr směsí 1 : 2 je 20 : 80.

Tato střela dle obr. 1 se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní práškové směsi číslo 1 do specielní lisovací formy, na tuto směs je nasypána směs číslo 2 a v lisovací formě jsou tyto směsi lisovány předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm.

Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se při výrobě střely lisováním řeší její frangibilita schopnost definovaného rozpadu, v tomto případě řešení schopnost zvýšeného, ale frangible efektu, v cíli.

-2CZ 24656 Ul

Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger při rychlosti střely 370 m/s, je typem frangible střely a částečným průbojným účinkem, probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 3 mm, avšak na plechu o síle 6 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Příklad 2

Na obr. 2 je znázorněna pistolová střela pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi číslo 2

- z práškových kovů o složení 58 % hmotnostních Fe a 40 % hmotnostních Sn a 2 % směsi tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem. Dále je střela vytvořena ze směsi číslo 3 - z práškových kovů a to 50 % W, 30 % Cu, 15 % Sn a 5 % plastového pojivá nízkomolekulámího jemně mletého polyethylenu.

V procesu výroby střely je vytvořen pomocný čep li, který je určen pro zvýšení mechanické pevnosti sestavy střely a dále k zvýšení efektu rozkladu střely - její dnové části pri nárazu na cíl. Hmotnostní poměr směsí 3 : 2 je 20 : 80.

Tato střela dle obr. 2 se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní práškové směsi číslo 3 do specielní lisovací formy, směs je lisovacím trnem částečně zhutněna a na tuto směs je nasypána směs 2 a v lisovací formě jsou tyto směsi lisovány předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm.

Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se pri výrobě střely lisováním řeší její frangibilita schopnost definovaného rozpadu, v tomto případě řešení schopnost zvýšeného, ale frangible efektu, v cíli.

Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger pri rychlosti střely 1 390 m/s, je typem frangible střely a částečným průbojným účinkem, probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 4 mm, avšak na plechu o síle 7 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Příklad 3

Na obr. 3 je znázorněna pistolová střela pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi číslo 4

- z práškových kovů o složení 40 % hmotnostních Cu a 40 % hmotnostních Sn a 8 % hmotnostních CuO a 2 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem.

Dále je střela vytvořena ze směsi číslo 5 - z práškových kovů a to 70 % W, 5 % Sn, 5 % ZnO a 20 % plastového pojivá, což je jemně mletý teflon.

Tato střela dle obr. 3 se vyrábí ve dvou krocích, a to prvně se v lisovací formě vyrobí jádro 5 střely 1, které se následně vloží do předem připraveného výlisku z směsi číslo 4. Následně se sestava střely lisuje v lisovací formě předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm.

Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se pri výrobě střely lisováním řeší její frangibilita schopnost definovaného rozpadu, v tomto případě se posuzuje schopnost zvýšeného průbojného účinku, resp. frangible efektu, v cíli.

Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger pri rychlosti střely 390 m/s, je typem frangible střely a částečným průbojným účinkem probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 8 mm, avšak na plechu o síle 14 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Příměs 5 % ZnO určena pro detekci výrobce střely. Např. výrobce xx na rok 2012 bude používat ZnO, který bude snadno v prášku na místě dopadu zjistitelný. Jiný výrobce bude v r. 2012 používat např. CuO, nebo jinou látku, která se nechá zapracovat do směsi pro výrobu střely, s komponenty směsi nereaguje.

Detekční příměs může být i organického původu s možností detekce, nesmí být karcinogenní, toxická nebo mutagenní.

-3CZ 24656 Ul

Příklad 4

Na obr. 4 je znázorněna pistolová střela pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze směsi číslo 2 - z práškových kovů o složení 58 % hmotnostních Fe a 40 % hmotnostních Sn a 2 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem. Dále je střela vytvořena ze směsi Číslo 4 - z práškových kovů o složení 40 % hmotnostních Cu a 40 % hmotnostních Sn a 8 % hmotnostních CuO a 2 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem.

Tato střela se vyrábí ve dvou krocích, a to prvně se v lisovací formě vyrobí hrot střely ze směsi číslo 4, na tuto komponentu se nasype směs číslo 2. Následně se sestava střely lisuje v lisovací io formě předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm.

Kužel 6 na hrotu střely se vyrobí při lisování v lisovacím nástroji.

Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se pri výrobě střely lisováním řeší její frangibilita schopnost definovaného rozpadu, v tomto případě se řeší schopnost zvýšeného frangible účinku, a to vlivem vnitřních tvarů i zvýšeného frangible efektu, v cíli.

ís Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger pri rychlosti střely 350 m/s, je typem frangible střely, probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 1 mm, avšak na plechu o síle 3 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Příklad 5

Na obr. 5 je znázorněna pistolová střela 1 pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena z práškového kovu 7 Fe a 3,5 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem. Dále je střela vytvořena ze směsi práškového kovu Sn 8 a 2 % plastového pojivá, což je nízkomolekulámí jemně mletý polyethylen.

Hmotnostní poměr kovů v střele je 90/10 až 10/90.

Tato střela se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní směsi (kov + pojivo) do specielní lisovací formy, na tuto směs je nasypána směs (kov + pojivo) a v lisovací formě jsou tyto směsi lisovány předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm. Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se pri výrobě střely lisováním řeší její frangibilita - schopnost definovaného rozpadu, v tomto případě řešení schopnost zvýšeného, ale frangible efektu, v cíli.

Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger pri rychlosti střely 350 m/s, je typem frangib30 le střely, probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 1 mm, avšak na plechu o síle 5 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Příklad 6

Na obr. 6 je znázorněna pistolová střela pro ráži 9 mm Luger, která je vytvořena ze práškového kovu - Fe 10 a 2 % tvoří plastové pojivo, zde představené nízkomolekulámím polyethylenem.

Dále je střela vytvořena ze práškového kovu, a to z W 9 a 5 % plastového pojivá - nízkomolekulámí jemně mletý polyethylen.

Hmotnostní poměr kovů ve hmotnosti střely je 90/10 až 10/90.

Tato střela se vyrábí nasypáním předem připravené homogenní práškové směsi 9 do specielní lisovací formy, na tuto směs je nasypána směs 10 a v lisovací formě jsou tyto směsi lisovány předepsaným tlakem na konečný výlisek střely ráže 9 mm.

Vlivem použitých materiálů a obsahu pojivá se při výrobě střely lisováním řeší její frangibilita schopnost definovaného rozpadu v tomto případě řešení schopnost zvýšeného, ale frangible efektu, v cíli.

-4CZ 24656 Ul

Tato střela, je-li laborována do náboje 9 mm Luger při rychlosti střely 390 m/s, je typem frangible střely a částečným průbojným účinkem, probíjí bez rozpadu ocelový plech o tloušťce 4 mm, avšak na plechu o síle 8 mm se rozpadá, aniž by plech probila.

Průmyslová využitelnost

Navržené řeSení frangible střely a následně i náboje s možností detekce místa dopadu a určení výrobce je realizovatelné jak u výrobce střely tak i u výrobce střeliva.

Claims (12)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Střela typu frangible vytvořená slisováním minimálně dvou rozdílných směsí práškových kovových materiálů a pojivá, nebo minimálně dvou práškových kovů, vyznačující se tím, že obsahuje v každé směsi alespoň dvě komponenty tvořené práškovými kovy a/nebo oxidy kovů a pojivá na podkladě plastické hmoty, jejichž složení se v procesu výstřelu nemění.
2. 2. Střela podle nároku 1, vyznačující se tím, že směsi se od sebe odlišují po slisování tvrdostí resp. mechanickou odolností pri pronikání definovaným odporem cíle.
3. 3. Střela podle nároků la2, vyznačující se tím, že dle volby složení jedné směsi a jejího umístění v konstrukci střely (na hrotu, uvnitř střely a pod.) je možno řešit frangible střelu se zvýšenou průbojností nebo se zvýšeným rozkladem při nárazu na cíl.
4. 4. Střela podle nároků la2, vyznačující se tím, že v závislosti na požadavcích na střelu, jako je např. její hustota, tvrdost, hmotnost, je v případě dvou směsí hmotnostní poměr směsí 90/10 až 10/90.
5. 5. Střela podle nároků 1,2, 3, vyznačující se tím, že pro řešení zvýšené průbojiiosti frangible střely je použit práškový wolfram nebo železný prášek.
6. 6. Střela podle nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tí m , žeje vyrobená lisováním prášků a pro zlepšení mechanického spojení a zlepšení řízeného rozkladu střely je v procesu výroby opatřena výstupkem - čepem (11).
7. 7. Střela podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že pojivo, tvořené látkou tající nebo polymerující pri lisování, je ve střele obsaženo v množství 0,1-10 % hmotnostních.
8. 8. Střela podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že pojivo je tvořeno nízkomolekulámí plastickou hmotou např. polyetylénem nebo polypropylénem, teflonem nebo pryskyřicí, která polymeruje za zvýšené teploty.
9. 9. Střela podle nároků laž6, vyznačující se tím, že směs práškových složek dále obsahuje rovnoměrně rozptýlenou příměs látky umožňující detekci místa dopadu střely a určení výrobce střely.
10. 10. Střela podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že jako detekční přísadu dále obsahuje anorganickou nebo organickou látku v množství do 5 %.
11. 11. Střela podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že pro zlepšení balistických vlastností a účinku je opatřena povlakem vytvořeným galvanickým pokovením, nanesením plastické hmoty nebo nalakováním klasickým lakem apod.
12. 12. Střela podle nároků laž9, vyznačující se tím, že látky použité k výrobě střely jsou netoxické a nemutagenní.