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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Geschoss bzw. eine Patrone für Schusswaffen,
darunter fallen Hand-, Faustfeuerwaffen und Maschinengewehre. Bekannte
Geschosse sind so ausgelegt, dass sie einerseits eine ausreichende
Durchschlagskraft aufweisen. Andererseits gilt es die Flugenergie schnell
und effizient abzubauen, um die Tiefenwirkung zu begrenzen und Sekundärtreffer
nach dem Durchgang durch das Zielmedium zu vermeiden. Ferner sollten
Geschosse unter ballistischen Aspekten in den meisten Anwendungsbereichen
eine möglichst
flache und weite Flugbahn aufweisen.
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Bei
bekannten Geschossen wird ein hoher Energieabbau durch so genanntes
Aufpilzen, also Deformation, des Geschosses im Ziel erreicht. Durch Aufpilzen
des Geschosses wird die Durchschnittsfläche des Geschosses vergrößert. Dies
führt dazu, dass
mehr Energie auf das Zielobjekt übertragen wird.
Einerseits führt
dies zu einer Schockwirkung. Andererseits führt dies dazu, dass größere Verletzungen
bei Zielpersonen entstehen. Daher ist die Verwendung von Deformationsmunition
im Kriegsfall seit über
100 Jahren geächtet.
Einige nationale Waffengesetze haben zudem dies aufgegriffen und
verbieten den zivilen Einsatz von Deformationsmunition in Kurzwaffen.
Ferner kann eine große
Tiefenwirkung so nicht effektiv vermieden werden. Eine Deformation des
Geschosskörpers
zum Energieabbau ist daher zu vermeiden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Geschosses bzw.
einer Patrone, bei dem bzw. bei der ein Durchschlagen des Zielobjekts nach
Möglichkeit
vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen
der Ansprüche 1
und 12 sowie eine Verwendung gemäß Anspruch 13
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Geschoss
ist für
die Verwendung handelsüblicher
Schusswaffen bestimmt. Schusswaffen im Sinne der Erfindung sind Waffen,
bei denen Gase, meist Verbrennungsgase, ein Geschoss in einem Lauf – „Rohr" genannt – beschleunigen.
Das erfindungsgemäße Geschoss weist
einen Geschosskörper
mit einer Rotationsachse, „Seelenachse" genannt, auf. Es
kann sich in einer Ausführungsform
beispielsweise um einen Mantelgeschosskörper handeln. Innerhalb des
Geschosskörpers
ist ein Deformationskörper
angeordnet. Dieser ist beispielsweise zur Seelenachse rotationssymmetrisch
angeordnet und geformt, um das Flugverhalten des Geschosses nicht
zu beeinträchtigen.
Ein Deformationskörper
im Sinne der Erfindung ist so verstehen, dass es sich um einen Körper handelt,
der bei Auftreffen oder Eindringen in ein Zielmedium seine Formgebung
derart ändert,
dass diese Änderung
geeignet ist, den Schwerpunkt des gesamten Geschosses derart zu
verlagern, dass der Geschosskörper seine
ursprüngliche
Ausrichtung verlässt.
Bei dem Zielmedium handelt es sich beispielsweise um menschliches
oder tierisches Gewebe oder Gelatine. Beispielsweise stellt sich
der Geschosskörper
quer, gerät
ins Taumeln oder überschlägt sich.
D.h. die Seelenachse des Geschosskörpers weicht in seiner Ausrichtung
von der Flugbahn ab. Da Geschosse im Allgemeinen eine lang gestreckte
Form aufweisen, ist bei quer gestelltem Geschoss dessen wirksame Fläche auf
das Zielmedium vergrößert. Die
Flugenergie des Geschosses im Zielmedium wird im Vergleich schnell
und effizient abgebaut. Überschlägt sich
das Geschoss, wird kinetische Energie in die Rotationsbewegung umgewandelt.
Je höher
das Trägheitsmoment,
umso mehr Energie wird der eigentlichen Flugbewegung entzogen. Bei
Rotation um eine Achse, die nicht der Seelenachse entspricht, wie
beim vorgenannten Überschlagen,
ist dies insbesondere der Fall. Somit ergibt sich ein schneller
und effektiver Energieabbau bezüglich
der eigentlichen Flugbewegung. Das Geschoss entwickelt im Vergleich
eine geringere Tiefenwirkung, erzielt aber im Vergleich aufgrund
seiner hohen Einschlaggeschwindigkeit trotzdem eine sehr hohe Mann-Stopp-Wirkung.
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Das
Durchschlagen des Zielmediums, also ein Austreten aus dem Zielmedium,
wird weitgehend unterbunden. Sekundärtreffer treten folglich nicht auf.
Mittel zur beabsichtigten Deformation des Geschosskörpers, beispielsweise
an seiner Außenseite, sind
nicht notwendig, um zum gewünschten
Energieabbau zu gelangen, vielmehr ist die Tiefenwirkung im Vergleich
zu bekannten Deformationsgeschossen reduziert. Das Geschoss verstößt somit
nicht gegen völkerrechtliche
Bestimmungen im Kriegsfall. Die mit einer Deformation des Geschosskörpers auftretenden
verheerenden Schädigungen
des Zielmediums werden vermieden. Im Unterschied zu einem Deformationsgeschoss
wird erfindungsgemäß das Innenleben
eines Geschosses geeignet verändert,
um das Durchschlagen des Zielmediums zu vermeiden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Geschosses weist der Geschosskörper einen
Hohlraum, beispielsweise eine Bohrung, auf. Innerhalb des Hohlraums
ist der Deformationskörper
nicht ausfüllend
angeordnet. Dadurch hat der Deformationskörper Raum für seine Deformation. Beispielsweise
ist der Deformationskörper
auf der Selenachse des Geschosskörpers
angeordnet und biegt sich beim Einschlag in das Zielmedium von der Seelenachse
weg in den Hohlraum, der den Deformationskörper umgibt. Durch diese Anordnung
ist die Schwerpunktsverlagerung besonders effektiv und die Deformation
des Deformationskörpers überträgt sich nicht
auf den Geschosskörper.
Der Hohlraum ist beispielsweise am Heck des Geschosses angeordnet. Eine
Anordnung an anderer Stelle, beispielsweise Bug des Geschosses,
die beim Einschlag den einwirkenden Kräften mehr ausgesetzt ist, könnte nachteilig
ein Aufplatzen des Geschosses beim Einschlag in das Medium verursachen. „Bug" ist der in Bewegungsrichtung
weisende Teil, „Heck" der in die entgegen
gesetzte Richtung weisende. Deformationen des Geschosskörpers sollen
jedoch vermieden werden, u.a. weil dadurch nicht gewünschte,
weitreichende Schädigungen
im Zielmedium auftreten.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist der Hohlraum zum Heck des Geschosses
geöffnet.
Durch die Öffnung
lässt sich
der Hohlraum leicht herstellen, der Geschosskörper ist leicht einzubringen
und damit ist das Geschoss preiswert herzustellen. Ferner wirkt sich
der Hohlraum positiv auf das Verhalten des Geschosses im Rohr der Schusswaffe
aus. Herkömmliche
Geschosse lassen nach der Treibladungszündung zwischen gasdruckbedingt
erweitertem Hülsenhals
und unverändert
maßhaltigem
Geschoss fressend heiße
Hochdruckgase am Geschoss vorbei nach vorn in Richtung Rohrmündung entweichen.
Infolgedessen verdampft Geschossoberflächenwerkstoff und scheidet
sich vor dem Geschoss nach erfolgter Gasentspannung und -abkühlung an
den Rohrwänden
nachteilig ab. Darüber
hinaus geht dem Geschoss Energie für seine Beschleunigung verloren.
Der Hohlraum im Geschosskörper
eignet sich zur Aufnahme dieser Gase. Ferner bläht sich der Bereich um den
Hohlraum durch den Anfangsimpuls auf. Der Geschosskörper wird
in die Züge
und Felder – die
schraubenartigen Nuten im Rohr – gepresst
und entsprechend bei seiner Bewegung durch das Rohr in Drall versetzt.
Die sich bei hinreichend schnellem Drall ergebenen Kreiselkräfte stabilisieren
das Geschoss im Flug. Folglich werden die Austrittsgeschwindigkeit
des Geschosses und die Flugballistik verbessert. Dies hat im Folgenden
wiederum Auswirkungen auf die Zielballistik, da die Einschlagsgeschwindigkeit
des Geschosses im Vergleich erhöht ist.
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Aus
einem glatten Rohr verfeuert würde
sich jedes Langgeschoss im Verlauf seines Fluges bald überschlagen.
Man muss ihm also „Achsenstabilität" geben, die man durch
den Drall, die Drehenergie erreicht, mittels schneller Rotation
des Geschosses um seine Längsachse, – also durch
den Kreiseleffekt. Die Felder schneiden sich in die Oberfläche des
Geschosses, in den Geschossmantel ein und zwingen das Geschoss,
seiner eigenen schraubenähnlich
verlaufenden Drehbewegung zu folgen und dadurch gleichzeitig mit
der Vorwärtsbewegung
im Rohr auch eine schnelle Drehbewegung anzunehmen. Dieser Vorgang
trägt insbesondere
bei hartummantelten Geschossen ganz erheblich zu dem Einpresswiderstand
und den Reibungswiderständen
bei, welche das Geschoss im Rohr zu überwinden hat.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist der Deformationskörper stabförmig. Dadurch ist der Deformationskörper in
viele Richtungen verbiegbar. Die gewünschte Schwerpunktsverschiebung
stellt sich somit leicht ein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist der Geschosskörper homogen, d.h. er ist einteilig
aus einem Material hergestellt. Dadurch wird ein Zersplittern, Aufplatzen
oder Zerlegen des Geschosskörpers beim
Auftreffen auf das Zielmedium vermieden. Ferner kann ein einteiliger
Geschosskörper
preiswert hergestellt werden.
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Der
Geschosskörper
weist in einer Ausführungsform
Messing auf. Beispielsweise handelt es sich um Tombak, also eine
Messinglegierung mit einem Kupfergehalt von 70-90 Gew.-%. Der Geschosskörper erhält dadurch
eine Festigkeit, wodurch eine im Vergleich hohe Mündungsgeschwindigkeit
und damit Einschlaggeschwindigkeit des Geschosses ermöglicht wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung besteht der Deformationskörper aus
Stahl. Durch das hohe spezifische Gewicht wird durch den Stahl einerseits
eine effektive Schwerpunktsverlagerung erreicht. Andererseits weist
der Deformationskörper
ausreichende Festigkeit auf, um beim Zünden und Abbrennen der Zündgase und
dem anliegenden Staudruck im Rohr ausreichende Festigkeit aufzuweisen.
Ferner ist der Deformationskörper
aufgrund seiner Härte
in den Geschosskörper
einpressbar. Dadurch ist das Geschoss im Vergleich einfach und preiswert
herzustellen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
beträgt das
Verhältnis
von Geschosslänge
zu Durchmesser wenigstens zwei. Bei einem Kaliber von 9mm×l9 beträgt die Geschosslänge beispielsweise
25mm, gegenüber
den üblichen
15mm. Dadurch weist das Geschoss beim querstellen nach dem Eindringen
in das Zielmedium eine besonders große Querschnittsfläche in Bewegungsrichtung
auf. Das Geschoss überschlägt sich
und es wird durch das große
Trägheitsmoment
um eine Achse, die nicht der Seelenachse entspricht, sehr viele
Bewegungsenergie in Rotation umgewandelt. Dem Geschoss geht bei
im Vergleich großer
Länge somit
besonders viel und schnell Energie verloren. Die Eindringtiefe ist
drastisch reduziert. Beispielsweise beträgt sie bei einem Kaliber 9mm×l9 in 20%iger
Beschussgelatine weniger als 30cm. Die Gefährdung Dritter durch Durchschüsse ist
somit weitgehend ausgeschlossen.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung weist das Geschoss einen spitzen Bug
auf, der für
ein Kurzwaffengeschoss untypisch ist. Durch die im Vergleich spitze
Bugform hat das Geschoss eine im Vergleich hohe Durchschlagskraft.
Es können
daher Schutzwesten der Schutzklasse 1 + durchschlagen werden. Ferner
hat die Form des Geschosses große
Auswirkungen auf seine Flugstabilität. Der Bug eines gebräuchlichen
9mm Geschosses, der die Form einer sogenannten Ogive hat, weist
beispielsweise einen Winkel von 37 ° zur Seelenachse des Geschosses auf.
Dabei wird der Winkel durch Anlegen einer Tangente an den Umfang
der Bugform in einem senkrechten Abstand von 5mm (d.h. in Richtung
der Seelenachse des Geschosses) bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass
ein gegenüber
dem herkömmlichen
Geschoss kleinerer Winkel, d.h. ein im Vergleich spitzes Geschoss,
sich vorteilhaft auf die Durchschlagskraft und Flugstabilität auswirkt.
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Beispielsweise
beträgt
der Winkel etwa 29° bei
dem erfindungsgemäßen 9mm
Geschoss. Dies hat sich als besonders günstig hinsichtlich der Flug- und
Einschlagseigenschaften erwiesen.
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Es
hat sich gezeigt, dass eine Winkelabweichung von 8°, die nach
dem obigen Verfahren bestimmt wurde, gegenüber herkömmlichen Geschossen, d.h. ohne
Bezug auf absolute Winkel bzw. Kaliber, zu besonders verbesserten
Eigenschaften hinsichtlich Durchschlagskraft und Flugverhalten führt.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung weist der Geschosskörper ein oder mehrere Führungsbänder auf.
Führungsbänder dienen
dazu, dem Geschoss einen Drall zu versetzen. Wie oben bereits ausgeführt wurde,
sind Rohre mit schraubenartigen Leisten und Nuten versehen. Solche
Leisten bezeichnet man üblich
als „Felder", die Nuten zwischen den
Feldern als „Züge". Die geschraubten
Felder bzw. Züge
drehen das Geschoss im Rohr um seine Seelenachse, um es in Drall
zu versetzen. Um ausreichende Übertragung
der so genannten „Leistenkräfte" zwischen Rohr und
Geschoss zu erreichen, können
ein oder mehrere Führungsbänder vorgesehen
sein. Darüber
hinaus verbessern Führungsbänder die
zuvor beschriebene Gasdruck – Abdichtung zwischen
Rohr und Geschoss. Das Flugverhalten verbessert sich, was nicht
zuletzt auch die Einschlaggeschwindigkeit und das Einschlagverhalten
beeinflusst. Wird die Breite der Führungsbänder reduziert, reduziert sich
gleichzeitig die abrasive Wirkung des Geschosses im Rohr. Ein Mindestmaß muss erhalten bleiben,
um eine Übertragung
der Leistenkräfte
zu gewährleisten.
Der Durchpresswiderstand im Rohr wird gesenkt. Der damit einhergehende
geringe Gasdruck schont die Waffe.
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Eine
weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Geschosses
sieht einen Scharfrand vor. Dadurch entstehen „saubere" Einschusslöcher. Es wird so beispielsweise
bei Beschuss eines Autoreifens ein Stanzloch erzeugt, der den dann
gewünschten
Luftaustritt aus dem Reifen beschleunigt. Ferner kann ein Jäger bei
einem angeschossenen Tier anhand abgeschnittener Haare leichter
die Einschussstelle auffinden.
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Das
erfindungsgemäße Geschoss
ist in handelsüblichen
Schusswaffen einsetzbar und weist dabei die zuvor beschriebenen
Vorteile auf. Die erfindungsgemäße Patrone
weist eine Patronenhülse
sowie ein Geschoss in den hierin beschriebenen Ausführungsformen
auf. Patronenhülsen
sind aus dem Stand der Technik bekannt und sind mit den hierin beschriebenen
Vorteilen mit dem erfindungsgemäßen Geschoss
zu kombinieren.
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Die
erfindungsgemäße Verwendung
sieht die Verwendung der erfindungsgemäßen Patrone bei Polizei, Militär oder Ordnungskräften vor.
Neben den zuvor beschriebenen Vorteilen, ist es besonders vorteilhaft,
dass Sekundärtreffer
vermieden werden. Bei diesen Tätigkeiten
ist es von besonderer Bedeutung, dass außer dem anvisierten Ziel, keine
weiteren Personen geschädigt
werden. Dies wird durch das mit dem erfindungsgemäßen Geschoss
verbundene Einschlagverhalten gewährleistet.
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Zu den Figuren:
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1 zeigt
im Teilquerschnitt den Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geschosses.
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2 stellt
im Teilquerschnitt den Aufbau einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Geschosses
ohne Scharfrand dar.
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3 stellt
eine herkömmliches
Geschoss im Querschnitt dar.
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4 verdeutlicht
den Querschnittsunterschied zwischen den in 3 und 4 gezeigten Geschossen.
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Der
homogen, aus Messing bestehende Geschosskörper 1 weist an seinem
Heck 4 einen Hohlraum 3 in Form einer zylindrischen
Bohrung auf. In dem Hohlraum 3 ist ein Deformationskörper 2 entlang der
Seelenachse des Geschosses angeordnet. Dabei handelt es sich um
einen zylinderförmigen
Stab 2 aus Stahl, der an einem Ende in den Geschosskörper 1 eingepresst
ist. Beim Einschlag biegt sich der Stab 2 durch die negative
Beschleunigung, also durch das Abbremsen in den Hohlraum 3 weg
von der Seelenachse. Der Schwerpunkt des Geschosses wird verlagert.
Das Geschoss stellt sich quer, taumelt und überschlägt sich. Dadurch wird letztendlich
die kinetische Energie in Flugrichtung schnell und effektiv umgewandelt.
Die Eindringtiefe ist trotz hoher Einschlaggeschwindigkeit und Durchschlagskraft
reduziert und Sekundärtreffer
werden vermieden. Der Geschosskörper 1 ist
mit einem Schärfrand 6 und
einem Führungsband 5 versehen.
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Das
in 2 gezeigte Geschoss weist keinen Scharfrand auf.
Der Geschosskörper 11 hat
an seinem Heck 14 eine weitgehend zylindrische Bohrung 13.
Am Ende dieser Bohrung in Richtung des Bugs des Geschosses ist eine
weitere Bohrung 11 mit kleinerem Durchmesser und mit konzentrischer Anordnung
zur Bohrung 13 vorgesehen. Diese dient zur Aufnahme des
nicht gezeigten Deformationskörpers.
Das Führungsband 12 dient
dazu, dem Geschoss sehr effektiv einen Drall zu versetzen. Im Abstand
a=1 mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des erfindungsgemäßen Geschosses
A=4,022 mm2, was einem Durchmesser von 2,263
mm entspricht. Im Abstand b=2mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des
erfindungsgemäßen Geschosses B=8,204
mm2, was einem Durchmesser von 3,232 mm
entspricht. Im Abstand c=5mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des
erfindungsgemäßen Geschosses
C=23,457 mm2, was einem Durchmesser von
5,465 mm entspricht.
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3 zeigt
dazu im Vergleich den Querschnitt eines herkömmlichen Geschosstyps. Im Abstand
a=1 mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des
herkömmlichen
Geschosses A'=1
2,566 mm2, was einem Durchmesser von 4 mm
entspricht. Im Abstand b=2mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des
herkömmlichen
Geschosses B=21,164 mm2, was einem Durchmesser
von 5,191 mm entspricht. Im Abstand c=5mm zur Bugspitze des Geschosses beträgt die Querschnittsfläche des
herkömmlichen Geschosses
C=46,156 mm2, was einem Durchmesser von
7,666 mm entspricht.
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4 verdeutlicht
nochmals die Unterschiede in der Dimensionierung von herkömmlichem 22 und
erfindungsgemäßem Geschoss 21.
Der schraffierte Bereich zeigt hierbei das herkömmliche Geschoss 22.
Das erfindungsgemäße Geschoss
ist bezüglich
seiner Seelenachse im Vergleich zum herkömmlichen Geschoss nicht nur
länger,
sondern im Bereich der Ogive, also im Bugbereich des Geschosses
spitzer ausgestaltet. Wird eine Tangente an den Umfang der Bugform
im senkrechten Abstand von c=5mm angelegt, so bestimmt sich deren
Winkel bezogen auf die Seelenachse des erfindungsgemäßen Geschosses
zu β=29° und des
herkömmlichen
Geschosses zu α=37°. Es hat
sich gezeigt, dass ein im Vergleich kleiner Winkel, d.h, ein spitzes
Geschoss, sich vorteilhaft auf die Durchschlagskraft und Flugstabilität auswirkt.