DE102017000486A1 - System and method for the ballistic examination of projectiles - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), welches Folgendes aufweist: – ein Beschussmedium (2), wobei das Beschussmedium (2) aus einem röntgentechnisch analysierbaren, homogenen Material ausgebildet ist; – ein Beschussgerät (3); – eine Lichtschranke (11) zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit eines Geschosses (4) in das Beschussmedium (2); – eine tomografische Einheit (5) zum Erfassen einer Beschusswirkung in dem Beschussmedium (2); – eine Analyseeinheit (6), insbesondere zum Berechnen und Aufbereiten der tomografischen Daten zum Erzeugen eines 3-D Modell (8) und – eine 3-D Anzeigeeinheit (9a) und oder eine 3-D Ausgabeeinheit (9a), wobei die 3-D Anzeigeeinheit (9a) und/oder 3-D Ausgabeeinheit (9b) ein räumliches positives Abbild, ein räumliches positives Abbild mit Geschosssplittern, ein räumlich positives Splitterabbild oder ein negatives Abbild, das die in dem Beschussmedium (2) durch einen Beschuss mit einem Geschoss (4) entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste des 3-D Modells (8) zur Verfügung stellt.The invention relates to a system for the ballistic examination of projectiles (1), which comprises: - a bombardment medium (2), wherein the bombardment medium (2) is formed from a homogeneous material that can be analyzed by X-ray technology; - A firing device (3); - A light barrier (11) for determining the entrance velocity of a projectile (4) in the bombardment medium (2); - a tomographic unit (5) for detecting a bombardment effect in the bombardment medium (2); - An analysis unit (6), in particular for calculating and processing the tomographic data for generating a 3-D model (8) and - a 3-D display unit (9a) and / or a 3-D output unit (9a), wherein the 3- D display unit (9a) and / or 3-D output unit (9b) a spatial positive image, a spatial positive image with Geschosssplittern, a spatially positive splinter image or a negative image, the in the bombardment medium (2) by a bombardment with a projectile (4) resulting cracks, cavities, channels and any existing remains of the 3-D model (8) provides.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen. Dabei wird ein räumliches positives Abbild, ein räumliches positives Abbild mit Geschosssplittern, ein räumlich positives Splitterabbild oder ein negatives Abbild der die in einem Beschussmedium durch einen Beschuss mit einem Geschoss entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste als 3-D Modell zur Verfügung gestellt.The invention relates to a system and a method for the ballistic examination of projectiles. In this case, a spatial positive image, a spatial positive image with Geschosssplittern, a spatially positive splinter image or a negative image of the resulting in a bombardment medium by a bombardment with a bullet cracks, cavities, channels and any existing bullet remains as a 3-D model posed.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE102014009151 ist eine High Speed Röntgenographie zur Ermittlung der abgegebenen Energie von Geschossen bekannt, bei der zur Ermittlung der abgegebenen Energie die Geschwindigkeiten und Positionen des Geschosses und der Geschosssplitter innerhalb eines Gelatineblocks ermittelt werden. Dazu weist die Messanordnung zur Ermittlung der abgegebenen Gesamtenergie von Geschossen in einem Weichziel einen Gelatineblock in der Schussachse des Geschosses auf. Ferner wird vorgeschlagen, dass der Gelatineblock im Strahlengang einer Röntgenquelle angeordnet ist, dessen Strahlengang senkrecht zur Schussachse verläuft und im Strahlengang hinter dem Gelatineblock ein Röntgendetektor oder ein Szintillator angeordnet ist.From the DE102014009151 is a high - speed radiography for determining the energy emitted by projectiles, in which the speeds and positions of the projectile and the projectile fragments within a gelatin block are determined to determine the energy released. For this purpose, the measuring arrangement for determining the total energy output of projectiles in a soft target has a gelatin block in the firing axis of the projectile. It is also proposed that the gelatin block is arranged in the beam path of an X-ray source whose beam path is perpendicular to the firing axis and in the beam path behind the gelatin block, an X-ray detector or a scintillator is arranged.

Im Gegensatz zur Vorliegenden Erfindung wird weder das durch das Geschoss im Beschussmedium erzeugte Volumen erfasst, noch ein Zusammenhang zwischen kinetischer Energie und Eindringtiefe bzw. zwischen kinetischer Energie und Volumen hergestellt. Auch werden von einem Geschosstyp keine Geschosse mit unterschiedlichen Eindringgeschwindigkeiten verschossen.In contrast to the present invention, neither the volume generated by the projectile in the bombardment medium is detected, nor a relationship between kinetic energy and penetration depth or between kinetic energy and volume produced. Also, bullets of different penetration speeds are not fired by a bullet type.

Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Glyzerinseife und Gelatine aus „Irrtümer der Wundbalistik” von M. A. Rothschild und B. P. Kneubuehl bekannt.Furthermore, glycerine soap and gelatin are known in the art "Mistakes in wound balancing" by MA Rothschild and BP Kneubuehl known.

Aufgrund der Homogenität der oben aufgeführten Simulanzien lassen sich Schüsse reproduzieren, Gesetzmäßigkeiten durch gezielte Variation von Parametern erkennen und durch Vergleich von realen Verletzungsfällen mit Beschädigungen am Simulans die Resultate von Schussversuchen auf den Menschen und auf Tiere übertragen. Auch wenn sich das Simulationsmaterial im Hinblick auf Elastizität, Plastizität, Viskosität, Energieübernahmefähigkeit, Widerstand etc. auf ganzer Länge des Schusskanals annähernd konstant verhält, wohingegen im menschlichen Körper Gewebe mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. Muskulatur, Lunge) aufeinanderfolgen, hat dies auf das ballistische Verhalten des Geschosses keinen wesentlichen Einfluss. Der Hauptgrund hierfür liegt in den hohen Geschwindigkeiten, mit denen sich physikalisch-ballistische Prozesse abspielen. Aus diesem Grund verhalten sich auch an sich so unterschiedliche Materialien wie Gelatine und Seife beim Beschuss sowohl im Hinblick auf die Energie, die das Geschoss auf das Simulans überträgt, als auch im Hinblick auf das Deformationsverhalten des Geschosses gleichartig. Die Wahl des zu verwendenden Simulans wird durch den Versuchszweck bestimmt: Die elastische Gelatine eignet sich wegen ihrer Transparenz v. a. für das Erfassen von Bewegungsabläufen, z. B. mit Hochgeschwindigkeitskameras. Zudem ist Gelatine vergleichsweise leicht selbst herstellbar und damit preisgünstig; die Autoren haben gute Erfahrungen mit Gelatine „Type Ballistic 3 Photographic Grade” (Gelita AG; Gelstärke 245–275 Bloom, Viskosität 3,4–4,6 mPa·s, pH 4,7–5,7).Due to the homogeneity of the simulants listed above, shots can be reproduced, laws can be identified by specific variation of parameters, and by comparing real cases of injury with damage to the simulan, the results of shooting experiments can be transferred to humans and animals. Even if the simulation material behaves almost constantly over the entire length of the firing channel with regard to elasticity, plasticity, viscosity, energy transfer capability, resistance, etc., tissue with very different properties (eg musculature, lung) follows one another in the human body on the ballistic behavior of the projectile no significant influence. The main reason for this lies in the high speeds with which physical-ballistic processes take place. For this reason, materials as dissimilar as gelatin and soap behave similarly during firing, both in terms of the energy that the bullet transfers to the simulan and in terms of the deformation behavior of the bullet. The choice of the simulan to be used is determined by the experimental purpose: The elastic gelatin is suitable because of its transparency v. a. for the detection of movements, z. B. with high-speed cameras. In addition, gelatin is relatively easy to produce itself and thus inexpensive; The authors have good experience with Type Ballistic 3 Photographic Grade gelatin (Gelita AG, gel strength 245-275 Bloom, viscosity 3.4-4.6 mPa.s, pH 4.7-5.7).

Schließlich beschreibt „Zielballistische Untersuchungsmethoden an Jagdbüchsengeschossen” von Dr. Ing. Gawlick und Jürgen Knappworst die Verwendung von Gelatine in der zielballistischen Forschungsarbeit. Hierin wurde insbesondere das Rißlängenverfahren erklärt und an verschiedenen Munitionsbeispielen deutlich gemacht. Mit dem dort geschilderten Rißlängenverfahren wurde in den Jahren von 1971 bis heute bei technischen Geschoßentwicklungen und der routinemäßigen technischen Produktionsüberwachung und Qualitätssicherung gearbeitet.Finally describes "Target Ballistic Investigation Methods on Hunting Bullets" by Dr. Ing. Ing. Gawlick and Jürgen Knappworst the use of gelatine in target ballistic research. Here, in particular, the crack length method was explained and made clear in various examples of ammunition. With the crack length method described there, work was carried out in the years from 1971 to today on technical projectile developments and the routine technical production monitoring and quality assurance.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden in der Regel ein Beschussmedium bzw. ein Körper aus ballistischer Seife oder Gelatine, die überwiegend aus Glyzerin bestehen, einem Beschuss mit einem Geschoss ausgesetzt.In the methods known from the prior art, a bombardment medium or a body of ballistic soap or gelatin, which consist predominantly of glycerol, are usually exposed to bombardment with a projectile.

Anschließend wird das Beschussmedium aufgeschnitten und/oder zersägt und die entstandenen Risse und Hohlräume werden bestimmt und vermessen. Dieses Verfahren benötigt nicht nur einen hohen Zeitaufwand sondern ist zudem nicht sehr genau. Außerdem ist dieser Körper in der Regel nicht Form- und Temperaturbeständig und innerhalb kürzester Zeit als Referenz zur Nachprüfung des Beschussverhaltens nicht mehr heranziehbar.Subsequently, the bombardment medium is cut open and / or sawn and the resulting cracks and cavities are determined and measured. This method not only takes a lot of time but is also not very accurate. In addition, this body is usually not form and temperature resistant and within a very short time as a reference for verifying the Beschussverhaltens no longer approachable.

Auch ist eine Automatisierung der oben genannten Schritte nicht möglich.Also, an automation of the above steps is not possible.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und gleichzeitig variabel und reproduzierbar einsetzbar sind. Des Weiteren soll eine Automatisierung möglich sein.The invention is therefore based on the object of providing a system and a method which avoid the disadvantages of the prior art and at the same time can be used variably and reproducibly. Furthermore, automation should be possible.

Zusätzlich soll die erfindungsgemäße Lösung einen Zusammenhang zwischen abgegebener Energie eines Geschosses und der Eindringtiefe des Geschosses in ein Beschussmedium und durch eine Volumenbestimmung des 3-D Modells einen Zusammenhang zwischen der rechnerischen Energieabgabe eines Geschosses in einem Beschussmedium und dem durch das Geschoss erzeugten Volumen im Beschussmedium herstellen. In addition, the solution according to the invention is intended to establish a relationship between the energy delivered by a projectile and the penetration depth of the projectile into a bombardment medium and by a volume determination of the 3-D model a connection between the computational energy output of a projectile in a bombardment medium and the volume generated by the projectile in the bombardment medium ,

Des Weiteren kann durch die in einer Recheneinheit hinterlegten 3-D Modelle aufgrund charakteristischer Ausbildungen dieser 3-D Modelle auf die Beschaffenheit des untersuchten Geschosses, wie Vollmantel, Halbmantel, Hohlladung, Mantelmaterialien, Kernmaterial, Eindringgeschwindigkeit, Masse etc, gefolgert werden.Furthermore, due to the characteristic formations of these 3-D models, the 3-D models stored in a computing unit can be used to deduce the properties of the examined projectile, such as full mantle, half mantle, shaped charge, mantle materials, core material, penetration rate, mass, etc.

Schließlich sollen eindeutige Beschussnachweise zur späteren Nachprüfung archivierbar sein.Finally, clear evidence of evasion should be archivable for later review.

Diese Aufgabe wird durch ein System und ein Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 9 gelöst, bei der die in einem Beschussmedium durch einen Beschuss entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste als ein räumliches

  • • positives Abbild und/oder
  • • Splitterabbild und/oder
  • • negatives Abbild der die in dem Beschussmedium durch einen Beschuss mit einem Geschoss entstandenen Risse, Hohlräume und Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste als 3-D Modell zur Verfügung gestellt werden.
This object is achieved by a system and a method for the ballistic examination of projectiles with the features of claim 1 or 9, in which the resulting in a bombardment medium by bombardment cracks, cavities, channels and any existing bullet remains as a spatial
  • • positive image and / or
  • • Splinter image and / or
  • • negative image of the cracks, cavities and channels created in the bombardment medium as a result of bombardment with a projectile, and any remaining bullets as a 3-D model.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are described in the subclaims.

Dazu wird erfindungsgemäß ein System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen zur Verfügung gestellt, welches folgendes aufweist:

  • • ein Beschussmedium, wobei das Beschussmedium aus einem röntgentechnisch verwendbaren, homogenen Material ausgebildet ist;
  • • ein Beschussgerät;
  • • eine erste Lichtschranke zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses in eine Seite des Beschussmediums;
  • • eine tomografische Einheit zur Bestimmung einer Beschusswirkung in dem Beschussmedium;
  • • eine Analyseeinheit, insbesondere zur Berechnung und Aufbereitung der tomografischen Daten für ein 3-D Modell;
  • • eine Recheneinheit zur Erzeugung des 3-D Modells und
  • • eine 3-D Anzeigeeinheit und oder eine 3-D Ausgabeeinheit, wobei
die 3-D Anzeigeeinheit und/oder 3-D Ausgabeeinheit ein räumliches positives Abbild, ein räumliches positives Abbild mit Geschosssplittern, ein räumlich positives Splitterabbild oder ein negatives Abbild der die in dem Beschussmedium durch einen Beschuss mit einem Geschoss entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste des 3-D Modells zur Verfügung stellt.For this purpose, a system for the ballistic examination of projectiles is provided according to the invention, which has the following:
  • A bombardment medium, wherein the bombardment medium is formed from a homogeneous material that can be used by X-ray technology;
  • • a firing device;
  • A first light barrier for determining the entrance speed of the projectile into one side of the bombardment medium;
  • A tomographic unit for determining a bombardment effect in the bombardment medium;
  • • an analysis unit, in particular for the calculation and processing of the tomographic data for a 3-D model;
  • • one arithmetic unit for generating the 3-D model and
  • • a 3-D display unit and / or a 3-D output unit, where
the 3-D display unit and / or 3-D output unit a spatial positive image, a spatial positive image with Geschosssplittern, a spatially positive splinter image or a negative image of the resulting in the bombardment medium by a bombardment with a bullet, cavities, channels and approximately existing bullet remains of the 3-D model provides.

Durch eine Volumenbestimmung des 3-D Modells wird ein Zusammenhang zwischen der rechnerischen Energieabgabe eines Geschosses in dem Beschussmedium und dem durch das Geschoss erzeugten Volumen im Beschussmedium hergestellt.By determining the volume of the 3-D model, a relationship is established between the computational energy output of a projectile in the bombardment medium and the volume generated by the projectile in the bombardment medium.

Des Weiteren wird ein Zusammenhang zwischen kinetischer Energie des Geschosses und Eindringtiefe innerhalb des Beschussmediums hergestellt. Hierbei wird der Zusammenhang als Wirksamkeit bezeichnet und in Joule/cm angegeben.Furthermore, a relationship between kinetic energy of the projectile and penetration depth within the bombardment medium is established. Here, the relationship is referred to as effectiveness and expressed in joules / cm.

Schließlich kann durch die in einer Recheneinheit hinterlegten 3-D Modelle aufgrund charakteristischer Ausbildungen dieser 3-D Modelle auf die Beschaffenheit des untersuchten Geschosses, wie Vollmantel, Halbmantel, Hohlladung, Mantelmaterialien, Kernmaterial, Eindringgeschwindigkeit, Masse etc, gefolgert werden.Finally, due to the characteristic formations of these 3-D models, the 3-D models stored in a computing unit can be used to deduce the properties of the examined projectile, such as full mantle, half mantle, shaped charge, mantle materials, core material, penetration rate, mass, etc.

Zusätzlich werden geeignete Prädiktoren für den geschossspezifischen Einsatzzweck, zum Beispiel die tierschutzgerechte Tötung von Schalenwild, datenbasiert bestimmt und ein messwertbasiertes Verfahren zur Prüfung der zielballistischen Eignung von Geschossen für den zugedachten Einsatzzweck, zum Beispiel von Jagdgeschossen und der Herleitung begrenzender Schussentfernungen zur Vermeidung von Freilandversuchen an lebenden Tieren begründet. Die Ergebnisse dieses Verfahrens erlauben, die Bewertung einzelner Tötungshandlungen im Jagdbetrieb auf Schalenwild zu präzisieren. Dazu regeln das Tierschutzgesetz und das Bundesjagdgesetz neben dem „Wann” (Jagd- und Schonzeiten), „Wo” (Jagdbezirke) und durch „Wen” (sachkundige Personen, also Jägerinnen und Jäger) auch das „Wie” einer solchen Tötung. Die Tötungsmethode „Gewehrschuss” für die Jagd auf Schalenwild wird durch das vorliegende Verfahren präzisierend definiert.In addition, suitable predictors for the bullet-specific purpose, such as the animal welfare killing of hoofed game, data-based determined and a reading-based method for testing the ballistic suitability of projectiles for the intended purpose, for example, of hunting bullets and the derivation of limiting firing ranges to avoid field trials on living Established animals. The results of this procedure make it possible to specify the assessment of individual killing activities in huntings on hoofed game. In addition to the "when" (hunting and closed seasons), "where" (hunting districts) and "Wen" (knowledgeable persons, ie hunters), the Animal Welfare Act and the Federal Hunting Act also regulate the "how" of such a killing. The killing method "rifle shot" for the hunt for hoofed game is defined precisely by the present method.

Bislang wurde die Computertomographie nur in der Humanmedizin für Diagnostik verwendet und vereinzelt auch in der Veterinärmedizin. Durch rechnerbasierte Auswertung einer Vielzahl, aus verschiedenen Richtungen aufgenommenen Röntgenaufnahmen eines Objektes werden Schnittbilder erzeugt. Alternative Bezeichnungen sind CT-Scan, CAT-Scan (von computer-assisted tomography oder computed axial tomography) oder Schichtröntgen.So far, computed tomography has only been used in human medicine for diagnostics and occasionally in veterinary medicine. By computer-based evaluation of a variety, recorded from different directions X-ray images of an object cross-sectional images are generated. Alternative names include CT scan, CAT scan (computer-assisted tomography or computed axial tomography) or slice x-ray.

Aufgrund dieser Möglichkeiten ist auch ein automatisiertes Verfahren zur Erzeugung von 3-D Bildern bzw. 3-D Modellen möglich. Due to these possibilities, an automated process for the generation of 3-D images or 3-D models is also possible.

Es ist vorstellbar, dass die Recheneinheit zur Erzeugung von 3-D Daten bzw. des 3-D Modells als integraler Bestandteil der tomografischen Einheit, der Analyseeinheit oder der 3-D Anzeigeeinheit ausgebildet ist.It is conceivable that the arithmetic unit for generating 3-D data or the 3-D model is formed as an integral part of the tomographic unit, the analysis unit or the 3-D display unit.

Vorteilhafterweise ist das Beschussmedium aus einem röntgentechnisch analysierbaren, homogenen Material ausgebildet, insbesondere einer Gelatine und/oder einer Seife, insbesondere aus Glyzerin. Auch andere Materialien wie natürliche Stoffe und Kunststoffe sind dafür denkbar.Advantageously, the bombardment medium is formed from a homogeneous material that can be analyzed by X-ray technology, in particular a gelatin and / or a soap, in particular from glycerol. Other materials such as natural materials and plastics are conceivable.

Dabei kann das Beschussmedium beispielsweise bzgl. Abmessungen und Materialeigenschaften standardisiert sein, um eine exakte Reproduzierung der Ergebnisse zur ermöglichen. Aufgrund der standardisierten Abmessungen ist auch eine Automatisierung mit Wechselsystemen einfach darstellbar.In this case, the bombardment medium can be standardized, for example, with regard to dimensions and material properties, in order to allow an exact reproduction of the results. Due to the standardized dimensions also an automation with changing systems is easy to represent.

Die Homogenität des Beschussmediums ist Voraussetzung für den Beschuss. Eine Kalibrierung erfolgt aber auf anderem Wege – nicht über das CT – ein ex-ante Scan unbeschossener Blöcke wäre zu kostenintensiv; aber als ex-post ohnehin miterfasstes Instrument der Qualitätssicherung ist eine Überprüfung möglich und sinnvoll.The homogeneity of the bombardment medium is a prerequisite for the bombardment. However, a calibration is done by other means - not by CT - an ex-ante scan of unused blocks would be too costly; but as an ex post post-recorded quality assurance instrument, a review is possible and useful.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die tomografische Einheit zur Durchführung eines computertomografischen Scans ausgebildet. Denkbar sind auch andere tomografische Verfahren wie beispielsweise die

  • • klassische” Röntgentomografie,
  • • Ultraschalldiagnostik (Sonografie),
  • • Magnetresonanztomografie (MRT, Kernspintomografie),
  • • Positronen-Emissions-Tomografie (PET),
  • • Einzelphotonen-Emissionscomputertomografie (SPECT),
  • • optische Kohärenztomografie (OCT) und
  • • die Elektrische Impedanz-Tomografie (EIT).
According to a further advantageous embodiment, the tomographic unit is designed to carry out a computer tomographic scan. Also conceivable are other tomographic methods such as the
  • • classical "X-ray tomography,
  • • ultrasound diagnostics (sonography),
  • • magnetic resonance imaging (MRI, magnetic resonance imaging),
  • • positron emission tomography (PET),
  • Single photon emission computer tomography (SPECT),
  • • optical coherence tomography (OCT) and
  • • Electric Impedance Tomography (EIT).

Aber auch andere tomografische Verfahren sind vorstellbar wie beispielsweise die

  • • Quantentomographie, die mit ähnlichen mathematischen Methoden wie in der Medizin die vollständige Vermessung des Quantenzustandes eines Objektes (z. B. seine Dichtematrix oder seine Ort- und Impulsverteilung) ermöglicht,
  • • Elektronentomografie, bei der die einzelnen Schnittbilder (Projektionen) mit dem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erzeugt werden,
  • • Neutronentomografie,
  • • Tomografische Atomsonde, atom-probe tomography (APT) oder dreidimensionale Atomsonde (3DAP),
  • • Photoakustische Tomografie (PAT) und die Computed Tomography Imaging Spectrometer (CTIS).
But other tomographic methods are conceivable such as the
  • • Quantum tomography, which enables the complete measurement of the quantum state of an object (eg its density matrix or its location and momentum distribution) using mathematical methods similar to those used in medicine.
  • • electron tomography, in which the individual sectional images (projections) are generated by the transmission electron microscope (TEM),
  • Neutron tomography,
  • • tomographic atomic probe, atom-probe tomography (APT) or three-dimensional atom probe (3DAP),
  • • Photoacoustic Tomography (PAT) and the Computed Tomography Imaging Spectrometer (CTIS).

Natürlich sind auch andere optische und tomografische Analyseverfahren vorstellbar. Dabei sollte die Auflösung beispielsweise im Bereich von 0,01 mm bis 1 mm Schichtdicke liegen, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm.Of course, other optical and tomographic analysis methods are conceivable. The resolution should be, for example, in the range of 0.01 mm to 1 mm layer thickness, preferably in the range of 0.1 mm to 0.5 mm.

Vorteilhafterweise weist das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen ein Beschussmedium aus einem spezifizierten Material auf, insbesondere mit konstanter Dichte, insbesondere aus einer Gelatine oder einer ballistischen Seife, insbesondere aus Glyzerin. Die spezifizierte Dichte des Beschussmediums ist für kinematische/ballistische Untersuchungen und zur Auswertung von entscheidender Bedeutung. Dazu wir die Dichte vor einem Beschuss meistens verifiziert: Entweder durch einen spezifizierten Beschuss mit einem Luftgewehr und anschließender Bestimmung der Eindringtiefe und/oder Bestimmung des Gewichts und Verdrängung des Volumens des Beschussmediums in einem Behälter mit Flüssigkeit.Advantageously, the system for the ballistic examination of projectiles comprises a bombardment medium of a specified material, in particular of constant density, in particular of a gelatin or a ballistic soap, in particular of glycerol. The specified density of the bombardment medium is of decisive importance for kinematic / ballistic investigations and for evaluation. For this purpose, we usually verify the density before a bombardment: either by a specified bombardment with an air rifle and subsequent determination of the penetration depth and / or determination of the weight and displacement of the volume of the bombardment medium in a container with liquid.

Um eine Eintrittsgeschwindigkeit des Geschoss in das Beschussmedium in einem Bereich zwischen 1 m/s bis 5000 m/s, insbesondere in einem Bereich zwischen 400 m/s bis 900 m/s für Jagdbüchsengeschosse, zu regulieren, wird in der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche Treibladung innerhalb eines spezifizierten Patronentyps angeordnet.In order to regulate an entry velocity of the projectile into the blasting medium in a range between 1 m / s and 5000 m / s, in particular in a range between 400 m / s and 900 m / s for hunting rifle bullets, a different propellant charge is used in the present invention arranged within a specified cartridge type.

Eine Patrone besteht in der Regel aus vier verschiedenen Elementen:

  • • dem Geschoss,
  • • der Treibladung,
  • • der Hülse und
  • • dem Zündelement (Biertümpel, 2002).
A cartridge usually consists of four different elements:
  • The floor,
  • The propellant charge,
  • • the sleeve and
  • • the ignition element (Biertümpel, 2002).

Das Geschoss ist dabei der später bewegte (verschossene) Bestandteil, der das Ziel erreichen soll. Die Treibladung, bei modernen Jagdpatronen Nitrocellulose-Pulver, ist der Energieträger für die Beschleunigung des Geschosses durch Druck in Form von heißen Gasen aus dessen Abbrand. Das Zündelement (Zündhütchen) ermöglicht die gezielte Zündung des Abbrandes der Treibladung. Die Hülse hält Geschoss, Pulver und Zündhütchen in geeigneter Form zusammen. So hält der Hülsenhals das Geschoss, der Pulverraum das Pulver und die Zündglocke das Zündhütchen. Ein Zündkanal stellt die Verbindung von Zündglocke und Pulverraum dar und ermöglicht das Zünden des Pulvers durch das Zündhütchen.The projectile is thereby the later moved (lost) component, which is to reach the goal. The propellant, in modern hunting cartridges nitrocellulose powder, is the energy source for the acceleration of the projectile by pressure in the form of hot gases from its combustion. The ignition element (primer) allows the targeted ignition of the burnup of the propellant charge. The sleeve holds projectile, powder and primer together in a suitable form. So the sleeve neck holds the bullet, the powder room holds the powder and the ignition bell the primer. An ignition channel is the connection of the ignition bell and powder chamber and allows the ignition of the powder through the primer.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Treibladung innerhalb einer Patrone für ein spezifiziertes Geschoss modifiziert, um unterschiedliche Eintrittgeschwindigkeiten in einem Bereich zwischen 1 m/s bis 5000 m/s, insbesondere in einem Bereich zwischen 400 m/s bis 900 m/s, in das Beschussmedium zu erreichen und dadurch einen Zusammenhang zwischen kinetischer Energie des Geschosses und Eindringtiefe des Geschosses in das Beschussmedium zu erhalten. Dies ist natürlich ebenso Vorraussetzung um einen Zusammenhang zwischen kinetischer Energie und das durch das Geschoss erzeugten Volumen oder andere Veränderungen innerhalb des Beschussmediums festzulegen. In the present invention, the propellant charge within a specified bullet cartridge is modified to provide different entry velocities in a range of 1 m / s to 5,000 m / s, more preferably in a range of 400 m / s to 900 m / s To reach bombardment medium and thereby obtain a relationship between kinetic energy of the projectile and penetration depth of the projectile into the bombardment medium. Of course, this is also a prerequisite to determine a relationship between kinetic energy and the volume generated by the projectile or other changes within the bombardment medium.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in dem System und Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen für die Analyseeinheit zur Berechnung und Aufbereitung der tomografischen Daten Schwellwerte definierbar, um z. B. Poren des Beschussmediums von der Analyse auszuschließen. Hierbei sind nicht nur minimale Schwellwerte sondern auch maximale Schwellwerte denkbar.In a further advantageous embodiment, threshold values can be defined in the system and method for the ballistic examination of projectile for the analysis unit for the calculation and preparation of the tomographic data, in order, for. B. exclude pores of the bombardment of the analysis. Not only minimum thresholds but also maximum thresholds are conceivable.

Vorteilhafterweise kann die Analyseeinheit auch Splitter des Geschosses und die dadurch entstandenen Kanäle analysieren, als 3-D Daten aufbereiten und ausgeben. Hierbei ist auch eine farbige Darstellung der Kanäle etc. in Abhängigkeit des Durchmessers denkbar. Auch die Darstellung der Geschoßsplitter in einer eigenen Farbe ist denkbar. Ebenso ist denkbar ein positives Abbild der Geschosssplitter zu erzeugenAdvantageously, the analysis unit can also analyze slivers of the projectile and the resulting channels, as a 3-D data edit and output. Here, a colored representation of the channels, etc. depending on the diameter is conceivable. Also, the representation of the bullet fragments in a separate color is conceivable. It is also conceivable to create a positive image of the projectile fragments

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die 3-D Ausgabeeinheit als 3-D Drucker ausgebildet. Auch andere 3-D Ausgabeeinheiten sind vorstellbar, wie eine Gusseinheit, mehrachsiges Bearbeitungszentrum (CNC) etc. Als Material des 3-D Modells können dabei Kunststoffe, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, Metall oder Holz zur Anwendung kommen. Bei diesem Abbild könnte z. B. der Hohlraum und die Kanäle innerhalb des Beschussmediums farblos dargestellt werden und nur noch die Splitter farblich erkennbar eingefärbt sein.According to a further advantageous embodiment, the 3-D output unit is designed as a 3-D printer. Other 3-D output units are also conceivable, such as a casting unit, multi-axis machining center (CNC), etc. As the material of the 3-D model, plastics, in particular thermoplastics, metal or wood can be used. In this image could z. B. the cavity and the channels within the bombardment medium are displayed colorless and only the splinters are colored recognizable color.

Die ballistische Plastik weist vorteilhafterweise bei ihrer Herstellung eine Auflösung von 0,01 mm bis 1 mm, bevorzugt 0,1 mm, besonders bevorzugt 0,3 mm Schichtdicke auf. Aufgrund der geringen erzielbaren Schichtdicken lassen sich selbst Feinheiten gut darstellen.The ballistic plastic advantageously has a resolution of 0.01 mm to 1 mm, preferably 0.1 mm, particularly preferably 0.3 mm layer thickness during its production. Due to the low achievable layer thicknesses even subtleties can be displayed well.

Vorteilhafterweise weist die ballistische Plastik ein Material auf, das zwischen –120°C bis 120°C, bevorzugt 0°C bis 90°C, besonders bevorzugt 10°C und 40°C maßhaltig und/oder formstabil ist. Dadurch fallen keine besonderen klimatischen Anforderungen zur Aufbewahrung der ballistischen Plastik an.Advantageously, the ballistic plastic on a material which is dimensionally stable and / or dimensionally stable between -120 ° C to 120 ° C, preferably 0 ° C to 90 ° C, more preferably 10 ° C and 40 ° C. As a result, there are no special climatic requirements for storing the ballistic plastic.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die ballistische Plastik ein Material wie beispielsweise Polylactid (PLA) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) auf, das farbecht und/oder lebensmittelecht und/oder stoßfest und unempfindlich gegenüber Handschweiß bzw. Reinigungsmitteln ist.According to a further advantageous embodiment, the ballistic plastic has a material such as polylactide (PLA) or acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), which is colourfast and / or food-safe and / or shock-resistant and insensitive to hand perspiration or cleaning agents.

Die durch den Beschuss mit dem Geschoss entstandenen Risse und Hohlräume und etwaig vorhandene Geschossreste werden nach dem computertomografischen Scan durch die tomografische Einheit volumetrisch vermessen und in einem Datenformat zur Ansteuerung der 3-D Ausgabeeinheit bereitgestellt, insbesondere im DICCOM Format und/oder als STL Dateien. Auch andere 3-D CAD Datenformate sind vorstellbar wie DXF, STEP, IGES etc.The cracks and cavities resulting from the bombardment with the bullet and any remaining bullets are measured volumetrically by the tomographic unit after the computed tomography scan and provided in a data format for controlling the 3-D output unit, in particular in DICCOM format and / or as STL files. Also other 3-D CAD data formats are conceivable like DXF, STEP, IGES etc.

Vorteilhafterweise werden die durch den Beschuss mit dem Geschoss entstandenen Risse und Hohlräume nach dem computertomografischen Scan durch die tomografische Einheit graphisch mittels Bild und/oder Video aufgearbeitet und/oder wird eine Umrechnung basierend auf der Volumenbildung in Energieabgabe des Geschosses durchgeführt.Advantageously, the cracks and cavities resulting from the bombardment with the projectile are processed graphically by means of image and / or video after the computertomographic scan by the tomographic unit and / or a conversion based on the volume formation in the energy output of the projectile is carried out.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die durch den Beschuss mit dem Geschoss entstandenen Risse und Hohlräume, die auch aus einer Splitterbildung des eindringenden Geschosses in das Beschussmedium resultieren, in Abhängigkeit ihres Durchmesser unterschiedlich farblich sowohl zweidimensional als auch dreidimensional dargestellt werden.According to a further advantageous embodiment, the cracks and cavities formed by the bombardment with the projectile, which also result from splintering of the penetrating projectile into the bombardment medium, can be represented differently in terms of their diameter both two-dimensionally and three-dimensionally.

Zur weiteren Erhöhung der Reproduzierbarkeit und genaueren Bestimmung der Energieabgabe weist das System und Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eine erste Lichtschranke zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses in eine Seite des Beschussmediums auf, die einen Abstand L2 zwischen der ersten Lichtschranke und der dem Beschussgerät zugewandten Seite des Beschussmediums aufweist, insbesondere mit einem Abstand L2 von 0,5 m bis 5 m, insbesondere mit einem Abstand L2 von 2,5 m.To further increase the reproducibility and more accurate determination of the energy output, the system and method for ballistic examination of projectiles in a further advantageous embodiment, a first photocell for determining the entrance velocity of the projectile in one side of the bombardment medium, a distance L2 between the first photocell and the firing device facing side of the bombardment medium, in particular with a distance L2 of 0.5 m to 5 m, in particular with a distance L2 of 2.5 m.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen eine zweite Lichtschranke 12 zur Bestimmung der Austrittsgeschwindigkeit des Geschosses 4 aus einer Seite 2b des Beschussmediums 2 auf, die einen Abstand L3 zwischen der zweiten Lichtschranke 12 und der dem Beschussgerät 3 abgewandten Seite 2b des Beschussmediums 2 aufweist, insbesondere mit einem Abstand L3 von 0,5 m bis 5 m, insbesondere mit einem Abstand L3 von 0,8 m. Dadurch ist auch eine exakte Bestimmung der abgegebenen Energie des Geschosses 4 in das Beschussmedium 2 mittels der Geschwindigkeitsdifferenz der Eintrittsgeschwindigkeit v1, der Austrittsgeschwindigkeit v2 und der Masse des Geschosses 4 durchführbar. Des Weiteren ist auf der Seite 2b noch ein Geschossfangkorb angeordnet. Dadurch kann das Geschoss 4 nach dem Beschuss noch einmal gewogen werden, um aufgrund der Gewichtsdifferenz des Geschosses 4 beim Eintritt und Austritt aus dem Geschossmedium 2 Aussagen über das Gewicht der in dem Beschussmedium 2 angeordneten Splitter treffen zu können.In a further advantageous embodiment, the system for the ballistic examination of projectiles has a second light barrier 12 for determining the exit velocity of the projectile 4 from one side 2 B of the bombardment medium 2 on that a distance L3 between the second photocell 12 and the firing device 3 opposite side 2 B of the bombardment medium 2 has, in particular with a distance L3 of 0.5 m to 5 m, in particular with a distance L3 of 0.8 m. This is also an exact determination of the energy output of the projectile 4 into the bombardment medium 2 by means of Speed difference of the entrance velocity v 1 , the exit velocity v 2 and the mass of the projectile 4 feasible. Furthermore, it is on the page 2 B still arranged a bullet trap. This allows the bullet 4 be weighed again after the bombardment, due to the weight difference of the projectile 4 on entry and exit from the projectile medium 2 Statements about the weight of the in the bombardment medium 2 arranged to meet splinters.

Zudem kann die dabei abgegebene kinetische Energie genau und sehr einfach berechnet werden: Ekin = ½ m(v3 – v2)2 In addition, the kinetic energy emitted in this process can be calculated precisely and very simply: E kin = ½ m (v 3 - v 2 ) 2

Vorteilhafterweise ist schließlich noch die Anbringung einer High Speed Kamera und/oder eine Wärmebildkamera zur genauen Bestimmung der Verformung beim Geschoss und Beschussmedium. Dadurch können auch dynamische Vorgänge beim Eindringen des Geschosses in das Beschussmedium dargestellt werden.Advantageously, finally, the attachment of a high-speed camera and / or a thermal imaging camera for accurate determination of the deformation of the projectile and bombardment medium. As a result, dynamic processes during penetration of the projectile into the bombardment medium can also be represented.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in der Recheneinheit bereits erzeugte 3-D Modelle hinterlegt, um aufgrund charakteristischer Ausbildungen dieser 3-D Modelle auf die Beschaffenheit des Geschosses, wie Vollmantel, Halbmantel, Hohlladung, Mantelmaterialien, Kernmaterial, Eindrittgeschwindigkeit, Masse etc, schließen zu können. Vorteilhafterweise kann hierbei auch eine Datenbank mit den hinterlegten 3-D Modellen verwendet werden.In a further advantageous embodiment, already generated 3-D models are deposited in the arithmetic unit to close due to characteristic configurations of these 3-D models on the nature of the projectile, such as solid shell, half-shell, hollow charge, shell materials, core material, speed of penetration, mass, etc .. can. Advantageously, this can also be a database with the stored 3-D models are used.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

  • • erster Schritt: Beschießen eines Beschussmediums mit einem Geschoss durch ein Beschussgerät;
  • • zweiter Schritt: Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses in das Beschussmedium mit einer ersten Lichtschranke;
  • • dritter Schritt: Scannen des Beschussmediums mit einer tomografischen Einheit;
  • • vierter Schritt: Analysieren, Berechnen und Aufbereiten der tomographischen Daten für ein 3-D Modell;
  • • fünfter Schritt: Erzeugen eines 3-D Modells und Bestimmung des Volumens mittels einer Recheneinheit als
  • – positives Abbild und/oder
  • – Splitterabbild und/oder
  • – negatives Abbild;
  • • sechster Schritt: Anzeigen des 3-D Modells mittel einer 3-D Anzeigeeinheit und/oder Ausgeben des 3-D Modells mittel einer 3-D Ausgabeeinheit 9b;
siebter Schritt: Projektierung der Treibladung einer Patrone des Geschosses zum Beschleunigen des Geschosses und zum Erreichen unterschiedlicher Eindringgeschwindigkeiten des gleichen Geschosstyps in das Beschussmedium zwischen 400 m/s bis 900 m/s; dazu weiter mit dem ersten Schritt;According to the invention, a method for the ballistic examination of projectiles is provided, the method comprising the following steps:
  • • first step: bombardment of a bombardment medium with a projectile by a firing device;
  • Second step: determination of the entry speed of the projectile into the bombardment medium with a first light barrier;
  • • third step: scanning the bombardment medium with a tomographic unit;
  • • fourth step: analyzing, calculating and preparing the tomographic data for a 3-D model;
  • • fifth step: generation of a 3-D model and determination of the volume by means of a calculation unit as
  • - positive image and / or
  • - Splinter image and / or
  • - negative image;
  • • sixth step: display the 3-D model using a 3-D display unit and / or output the 3-D model using a 3-D output unit 9b ;
seventh step: projecting the propellant charge of a bullet of the projectile to accelerate the bullet and to achieve different penetration speeds of the same bullet type into the bombardment medium between 400 m / s to 900 m / s; continue with the first step;

Hier wird durch eine Veränderung der Masse der Treibladung innerhalb einer Patronenhülse eine unterschiedliche Mündungsgeschwindigkeit bzw. Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses in das Beschussmedium erreicht.Here is achieved by a change in the mass of the propellant charge within a cartridge case, a different muzzle velocity or entrance velocity of the projectile into the bombardment medium.

Vorteilhafterweise ist durch die Veränderung der Treibladung die abgegebene kinetische Energie des Geschosses an das Beschussmedium veränderbar und somit die

  • • Herstellung eines Zusammenhangs zwischen abgegebener kinetischer Energie des Geschosses und Eindringtiefe entlang der Achse A des Volumenkörpers innerhalb des Beschussmediums, wobei dieser Zusammenhang als Wirksamkeit bezeichnet und in Joule/cm angegeben wird und/oder
  • • Herstellung eines Zusammenhangs zwischen dem durch das Geschoss 4 erzeugten Volumens im Beschussmedium und rechnerischer Energieabgabe des Geschosses 4 im Beschussmedium 2 anwendbar.
Advantageously, by the change in the propellant charge the emitted kinetic energy of the projectile to the bombardment medium changeable and thus the
  • • establishing a relationship between the projectile kinetic energy output and the penetration depth along axis A of the solid within the bombardment medium, this relationship being referred to as efficiency and expressed in joules / cm and / or
  • • Establishing a relationship between that through the floor 4 generated volume in the bombardment medium and calculated energy output of the projectile 4 in the bombardment medium 2 applicable.

Vorteilhafterweise wird eine vollständige Automatisierung für das System und Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen zur ermöglicht. Dies ist durch eine Wechseleinrichtung, Ansteuerung eines Roboters, automatisches Scannen und Auswerten, etc. vorstellbar.Advantageously, a complete automation of the system and method for the ballistic examination of projectiles is made possible. This is conceivable by means of a change device, control of a robot, automatic scanning and evaluation, etc.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird die Erfindung zusammen mit den beigefügten Figuren beschrieben. Darin zeigenThe invention will be described below together with the attached figures. Show in it

1: eine schematische Übersicht des Systems zur ballistischen Untersuchung von Geschossen mit einer ersten Lichtschranke; 1 : a schematic overview of the system for the ballistic examination of projectiles with a first light barrier;

2: eine schematische Übersicht des Systems zur ballistischen Untersuchung von Geschossen mit einer ersten und zweiten Lichtschranke; 2 : a schematic overview of the system for the ballistic examination of projectiles with a first and second light barrier;

3: eine 3D-Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten erstellt wurde; 3 : a 3D representation of a firing channel created from computed tomography data;

4: eine 3-D Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten als positive Kaverne erstellt wurde; 4 FIG. 3 is a 3-D representation of a firing channel created from computer tomography data as a positive cavity; FIG.

5: eine 3-D Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten als positive Kaverne mit Splittern erstellt wurde; 5 FIG. 3: a 3-D representation of a firing channel, which was created from computed tomography data as a positive cavern with splinters; FIG.

6: eine 3-D Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten aus Splittern ohne positive Kaverne erstellt wurde; 6 FIG. 4: a 3-D representation of a firing channel, which was created from computer tomography data from splinters without positive cavern;

7: eine 3-D Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten als negative Kaverne im Beschussmedium erstellt wurde; 7 FIG. 3: a 3-D representation of a firing channel, which was created from computer tomography data as a negative cavern in the bombardment medium; FIG.

8: eine 3-D Darstellung eines Schusskanals, welche aus Computertomografiedaten als positive Kaverne im Beschussmedium erstellt wurde und 8th : A 3-D representation of a firing channel, which was created from computer tomography data as a positive cavern in the bombardment medium and

9: ein Flussdiagramm, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen eines Beschussmediums zeigt. 9 : A flow chart showing a method according to the invention for the ballistic examination of projectiles of a bombardment medium.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDetailed Description of a Preferred Embodiment

In 1 werden die wichtigsten Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung schematisch in einer Übersicht dargestellt:

  • • Ein System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen 1, welches Folgendes aufweist:
  • – ein Beschussmedium 2, wobei das Beschussmedium 2 aus einem röntgentechnisch verwendbaren, homogenen Material ausgebildet ist;
  • – ein Beschussgerät 3;
  • – eine erste Lichtschranke 11 zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit eines Geschosses 4 in eine Seite 2a des Beschussmediums 2;
  • – eine tomografische Einheit 5 zur Bestimmung einer Beschusswirkung in dem Beschussmedium 2;
  • – eine Analyseeinheit 6, insbesondere zur Berechnung und Aufbereitung der tomografischen Daten für ein 3-D Modell 8;
  • – eine Recheneinheit 7 zur Erzeugung des 3-D Modells 8 und
  • – eine 3-D Anzeigeeinheit 9a und/oder eine 3-D Ausgabeeinheit 9b.
In 1 the most important devices of the present invention are schematically shown in an overview:
  • • A system for the ballistic examination of projectiles 1 comprising:
  • - A bombardment medium 2 , wherein the bombardment medium 2 is formed from an X-ray-technically usable, homogeneous material;
  • - a firing device 3 ;
  • - a first photocell 11 for determining the entry velocity of a projectile 4 in a page 2a of the bombardment medium 2 ;
  • - a tomographic unit 5 for determining a bombardment effect in the bombardment medium 2 ;
  • - an analysis unit 6 , in particular for the computation and processing of tomographic data for a 3-D model 8th ;
  • - one arithmetic unit 7 for the generation of the 3-D model 8th and
  • - a 3-D display unit 9a and / or a 3-D output unit 9b ,

Hierbei ist das Beschussgerät 3 frei wählbar und daher nicht spezifisch definiert. Es kann

  • – ein Gewehr,
  • – eine Pistole,
  • – eine Zwille,
  • – ein Bogen,
  • – ein Beschussapparat oder auch
  • – ein Wurfarm sein.
Here is the firing device 3 freely selectable and therefore not specifically defined. It can
  • - a rifle,
  • - a pistol,
  • - a need
  • - a bow,
  • - a bullet or
  • - be a limb.

Einzige Aufgabe ist es, das Geschoss 4 durch die erste Lichtschranke in das das Beschussmedium 2 zu befördern. Hierbei dringt das Geschoss 4 über die Seite 2a des Beschussmediums 2 in das Beschussmedium 2 ein. Je nach Energie des Geschosses 4 tritt es auf der gegenüberliegenden Seite 2b des Beschussmediums 2 aus dem Beschussmedium 2 wieder aus.The only task is the projectile 4 through the first light barrier into the bombardment medium 2 to transport. This penetrates the projectile 4 over the page 2a of the bombardment medium 2 into the bombardment medium 2 one. Depending on the energy of the projectile 4 it occurs on the opposite side 2 B of the bombardment medium 2 from the bombardment medium 2 out again.

Durch Messung der Geschossgeschwindigkeit v1 in der ersten Lichtschranke 11 kann auf die Auftreffgeschwindigkeit des Geschosses 4 auf das Beschussmedium 2 auf Seite 2a des Beschussmediums rückgeschlossen werden.By measuring the projectile velocity v 1 in the first light barrier 11 can affect the impact velocity of the projectile 4 on the bombardment medium 2 on page 2a the Beschussmediums be inferred.

Des Weiteren kann auf die Mündungsgeschwindigkeit v0 des Geschosses durch die Geschossgeschwindigkeit v1 in der ersten Lichtschranke 11 gefolgert werden. Diese beiden Geschwindigkeiten sind nahezu gleichzusetzen (bei Kurz- und Langwaffen und einem Abstand von L1 = 10 m). Es handelt sich bei der Mündungsgeschwindigkeit v0 des Geschosses um diejenige Geschwindigkeit, mit der sich ein von einer Rohrwaffe abgeschossenes Projektil beim Austritt aus dem Waffenrohr relativ zum Waffenrohr auf seiner Trajektorie bewegt.Furthermore, on the muzzle velocity v 0 of the projectile by the projectile velocity v 1 in the first light barrier 11 be inferred. These two speeds are almost equal (for short and long weapons and a distance of L1 = 10 m). The muzzle velocity v 0 of the projectile is that velocity with which a projectile fired by a tube weapon moves on its trajectory as it exits the weapon barrel relative to the weapon barrel.

Des Weiteren kann in dem System und Verfahren zur Treffer- bzw. Schussauswertung 1 eines Beschussmediums 2 noch eine zweite Lichtschranke 12 angeordnet werden (vergl. 2). Hierbei wird das Geschoss 4 durch die Lichtschranke 11, das Beschussmedium 2 und die Lichtschranke 12 befördert (je nach Geschossenergie).Furthermore, in the system and method for hit or shot evaluation 1 a bombardment medium 2 another second photocell 12 be arranged (see. 2 ). This is the bullet 4 through the photocell 11 , the bombardment medium 2 and the photocell 12 transported (depending on projectile energy).

Des Weiteren ist in einem Abstand > L3 noch ein (nicht dargestellter) Geschossfangkorb angeordnet, der das Geschoss 4 nach dem Beschuss aufnimmt. Nach Entnahme des Geschosses 4 aus dem Geschossfangkorb wird das Geschoss 4 gewogen. Aufgrund einer Gewichtsdifferenz, Geschossgewicht vor dem Beschuss/nach dem Beschuss, kann auf die Masse der in dem Beschussmedium 2 befindlichen Splitter geschlossen werden.Furthermore, at a distance> L3 a (not shown) bullet trap is arranged, which is the projectile 4 after picking up. After removal of the projectile 4 the bullet trap becomes the bullet 4 weighed. Due to a difference in weight, bullet weight before shelling / after shelling, can affect the mass of the shelling medium 2 be closed splitter.

Die Beschussentfernung L1 ist ebenfalls frei zu wählen, um eine hohe Reproduzierbarkeit und eine exakte Eindringposition in das Beschussmedium 2 sicherzustellen wird standardmäßig als Beschussentfernung L1 = 10 m gewählt.The firing distance L1 is also free to choose, in order to ensure high reproducibility and an exact penetration position into the bombardment medium 2 to ensure that the firing distance L1 = 10 m is selected by default.

Die Geschossgeschwindigkeiten ergeben sich in jedem Versuch individuell und sind daher nicht zu standardisierenThe projectile velocities are individual in each experiment and therefore can not be standardized

Als Geschoss 4 (Kaliber, Art, Masse, etc. – Beispiele) können z. B. alle Patronen der TDCC (Tables of Dimensions of Cartridges and Chambers) Tabellen der Commission Internationale Permanente Pour L'epreuve Des Armes A Feu Portatives (CIP) für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Weitere Informationen sind auf der folgenden Quelle verfügbar: http://www.cip-bobp.org/tdcc As a projectile 4 (Caliber, type, mass, etc. - Examples) may, for. For example, all cartridges of the TDCC (Tables of Dimensions of Cartridges and Chambers) tables of the Commission Internationale Permanent pour L'epreuve des Armes A Feu Portatives (CIP) can be used for the process of the invention. Further information is available at the following source: http://www.cip-bobp.org/tdcc

Als Beschussmedium 2 kommen sämtliche Beschussmedien in Betracht, die röntgentechnisch bearbeitet werden können. Die beiden weltweit gängigsten Beschussmedien sind ballistische Seife und Gelatine. As bombardment medium 2 All bombardment media can be considered, which can be processed by X-ray technology. The two most common shot media worldwide are ballistic soap and gelatine.

Nach einem Beschuss des Beschussmediums 2 durch ein Geschoss 4, wird dass Beschussmedium 2 in einem Computertomographen 5 eingebracht.After a bombardment of the bombardment medium 2 through a bullet 4 , that will be shelling medium 2 in a computer tomograph 5 brought in.

Erfasst wird im Computertomographen (CT) innerhalb des Beschussmediums 2 die gesamte räumliche Darstellung nach dem Eindringen des Geschosses 4 in das Beschussmedium 2. Des Weiteren wird das durch das Eindringen des Geschosses 4 im Beschussmedium 2 erzeugte Volumen erfasst.The computer tomograph (CT) records within the bombardment medium 2 the entire spatial representation after penetration of the projectile 4 into the bombardment medium 2 , Furthermore, this is due to the penetration of the projectile 4 in the bombardment medium 2 Volume generated detected.

Wir finden dort vor:

  • • das Beschussmedium 2,
  • • Geschosspartikel und
  • • Luft.
We find there:
  • • the bombardment medium 2 .
  • • Geschosspartikel and
  • • Air.

Das sich die Bestandteile innerhalb des Beschussmediums nach dem Beschuss deutlich in ihrer

  • • Dichte,
  • • Homogenität und
  • • äußeren Form unterscheiden,
kann in der Wiedergabe (.stl-Datensatz) eine trennscharfe Unterscheidung getroffen werden.That the components within the bombardment medium after the bombardment clearly in their
  • • density,
  • • homogeneity and
  • • distinguish outer shape,
In the playback (.stl data set) a selective distinction can be made.

Dazu werden vermessen:

  • • bei Luft: Volumen und Außenwand. Jeglicher, weiterer später gesuchte Wert (z. B. Durchmesser der Kaverne bei Eindringtiefe 17.47 mm) kann am erzeugten Datensatz auf zur Zeit 0,3 mm (künftig sicher noch schärfer) abgemessen werden.
  • • bei Metall: Lage im Beschussmedium 2, äußere Form. Damit werden Metallpartikel ihrer Ausbreitung im Raum nach dargestellt. Distanzen zum Schusskanal und zu anderen Partikeln werden erfasst. Einzelne Partikel werden erfasst und gezählt. Die Partikelgröße und Oberflächenstruktur werden ebenfalls entsprechend der Auflösung des Gerätes erfasst.
  • • beim Beschussmedium 2: Homogenität und etwaige Einschlüsse.
These are measured:
  • • in air: volume and outside wall. Any further value sought later (eg diameter of the cavern at a penetration depth of 17.47 mm) can be measured at the currently generated data set at 0.3 mm (in the future even sharper).
  • • for metal: location in the bombardment medium 2 , outer shape. Thus, metal particles are represented by their propagation in space. Distances to the firing channel and to other particles are recorded. Individual particles are detected and counted. The particle size and surface structure are also recorded according to the resolution of the device.
  • • at the bombardment medium 2 : Homogeneity and any inclusions.

Die im CT 5 gewonnen Daten werden an eine Analyseeinheit 6 zur Berechnung und Aufbereitung der tomografischen Daten für ein 3-D Modell 8 übergeben, die Analyseeinheit 6 leitet die aufbereiteten Daten weiter an die Recheneinheit 7, in der Recheneinheit 7 werden die Daten für ein 3-D Modell 89 erzeugt, insbesondere im DICCOM Format und/oder als STL Dateien und danach an die 3-D Anzeigeeinheit 9a und/oder an die 3-D Ausgabeeinheit 9b weitergeleitet, wobei die 3 D Ausgabeeinheit 9b als 3-D Drucker zur Erstellung einer 3-D Plastik 10 ausgebildet ist.The on CT 5 Data obtained is sent to an analysis unit 6 for the calculation and processing of the tomographic data for a 3-D model 8th pass, the analysis unit 6 Forwards the processed data to the arithmetic unit 7 , in the arithmetic unit 7 will be the data for a 3-D model 89 generated, in particular in DICCOM format and / or as STL files and then to the 3-D display unit 9a and / or to the 3-D output unit 9b forwarded, the 3 D output unit 9b as a 3-D printer to create a 3-D plastic 10 is trained.

Die Ausgabeeinheit 9b generiert ein räumlich positives und/oder negatives Abbild der in dem Beschussmedium 2 durch den Beschuss mit dem Geschoss 4 entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle, etwa vorhandener Geschossreste und aller sonstiger Veränderungen gegenüber dem Zustand des Beschussmediums 4 vor dem Beschuss als 3-D Modell 8, bzw. ballistische Plastik 10. Bei Verwendung eines durchsichtigen, farblosen Kunststoffes für die positive Kaverne und einem eingefärbten Kunststoff für die Splitter kann auch ein positives Abbild der Splitter als ballistische Plastik in dem 3-Drucker generiert werden, ohne Darstellung einer Kaverne.The output unit 9b generates a spatially positive and / or negative image of the one in the bombardment medium 2 by the bombardment with the projectile 4 resulting cracks, cavities, channels, about existing bullet remains and all other changes compared to the state of the bombardment medium 4 before the bombardment as a 3-D model 8th , or ballistic plastic 10 , When using a transparent, colorless plastic for the positive cavern and a colored plastic for the splitter can also be a positive image of the splitter as a ballistic plastic generated in the 3-printer, without representing a cavern.

Die entsprechenden Halterungen des System zur Fixierung des Beschussgeräts, und Beschussmediums sind in den Figuren nicht abgebildet.The corresponding holders of the system for fixing the firing device, and bombardment medium are not shown in the figures.

3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines Schusskanals K1, welche aus Computertomografiedaten erstellt wurde. Genauer zeigt 3 das computergenerierte 3-D Modell 8 einer positiven Kaverne, d. h. der eigentliche Hohlraum innerhalb des Beschussmediums 2 wird als Körper dargestellt. Aus den hieraus generierten CAD Daten wird dann mittels 3-D Drucker eine ballistische Plastik 10 erstellt. Der Schusskanal weist dabei am rechten Rand der Darstellung den Geschosseintritt K2 und am linken Rand der Darstellung den Geschossaustritt K3 auf. Am Geschossaustritt K3 sind auch Geschossreste K4 erkennbar. 3 shows a three-dimensional representation of a firing channel K1, which was created from computed tomography data. Exactly shows 3 the computer-generated 3-D model 8th a positive cavern, ie the actual cavity within the bombardment medium 2 is represented as a body. From the generated CAD data, a 3-D printer becomes a ballistic sculpture 10 created. The firing channel has at the right edge of the presentation the Geschosseintritt K2 and on the left edge of the representation of the projectile outlet K3. At the projectile exit K3 also bullet remains K4 are recognizable.

Eine zielballistische Geschossprüfung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann in folgende Abschnitte unterteilt werden.A target ballistic bullet test according to the present invention can be divided into the following sections.

In einem ersten Schritt kann das zu prüfende Geschoss anhand folgender Informationen spezifiziert werden:

  • • Hersteller
  • • Typenbezeichnung des Herstellers
  • • Nominalkaliber in Millimeter [mm] und/oder Zoll [in.]
  • • Geschossmasse in Gramm [g] und/oder Grains [gr.]
  • • Materialdatenblatt
  • • Bestimmung der Materialanteile, wenn vorgeschrieben/gewünscht
In a first step, the bullet to be tested can be specified based on the following information:
  • • Manufacturer
  • • Type designation of the manufacturer
  • • Nominal calibers in millimeters [mm] and / or inches [in.]
  • • bullet mass in grams [g] and / or grains [gr.]
  • • Material data sheet
  • • Determination of material shares, if required / desired

Nachfolgend kann das Geschoss aufgrund seiner Verwendung entsprechend für Jagd, Militär oder Polizei eingeteilt werden, wobei aufgrund seiner Verwendung noch jeweils unterteilt wird, bei

  • • Jagd nach Tierart, Jagdform, Entfernungen, Patronen und Rechtsrahmen;
  • • Militär bei Einsatzmunition nach Entfernungen, Patronen und Rechtsrahmen;
  • • Militär bei Übungsmunition nach Patronen;
  • • Polizei bei Einsatzmunition nach Entfernungen, Patronen und Rechtsrahmen;
  • • Polizei bei Übungsmunition nach Patronen;
Subsequently, the bullet can be classified according to its use according to hunting, military or police, which is still subdivided due to its use, at
  • • hunting for species, hunting form, distances, cartridges and legal frameworks;
  • • Military in combat ammunition by range, cartridges and legal framework;
  • • Military in practice ammunition for cartridges;
  • • Police in combat ammunition for distances, cartridges and legal frameworks;
  • • Police at training ammunition for cartridges;

Zur Bestimmung des ballistischen Koeffizienten (BC) des zu prüfenden Geschosses erfolgt eine Messung der Geschossgeschwindigkeiten (n > = 10) im Entfernungsspektrum nach Einsatzzweck oder alternativ, bei Vorliegen, eine Verwendung eines vom Hersteller ermittelten Wertes. Dabei kann die Messung der Geschossgeschwindigkeit v2 vor Eintritt in das Beschussmedium 2 und nach Austritt v3 aus dem Beschussmedium 2 mittels der Lichtschranken 11, 12 oder mittels Dopplerrader erfolgen.To determine the ballistic coefficient (BC) of the projectile to be tested, a measurement of the projectile velocities (n> = 10) in the range of distances according to the purpose of use or alternatively, if present, using a value determined by the manufacturer. In this case, the measurement of the projectile velocity v 2 before entering the bombardment medium 2 and after exit v 3 from the bombardment medium 2 by means of the light barriers 11 . 12 or by means of Doppler wheels.

Danach kann die Bestimmung des Einsatzzweckes des Geschosses 4 anhand von
Schussentfernungen, Patronen, in denen das Geschoss verladen werden soll und Zielcharakterisierungen erfolgen. Dazu werden für die Schussentfernungen die kürzeste, zu erwartende Schussentfernung (SEmin) und die weiteste, zu erwartende Schussentfernung (SEmax) bestimmt. Zur Bestimmung der Zielcharakterisierungen werden biologische Strukturen wie Körpermaße, Massen, und Widerstände analysiert. Des Weiteren werden noch Anforderungen zur Überwindung von Hindernissen festgelegt.After that, the determination of the intended use of the projectile 4 based on
Shooting distances, cartridges in which the bullet is to be loaded and target characterizations done. For this, the shortest, expected shot distance (SEmin) and the longest, expected shot distance (SEmax) are determined for the shooting distances. To determine the target characterizations, biological structures such as body measurements, masses, and resistances are analyzed. Furthermore, requirements for overcoming obstacles are defined.

Zur Ermittlung des Prüfbereiches für die Auftreffgeschwindigkeiten des Geschosses nach dem Einsatzzweck können noch die folgenden Parameter festgelegt werden.

  • • maximale zu erwartende Auftreffgeschwindigkeit;
  • • minimale zu erwartende Auftreffgeschwindigkeit;
  • • Die Differenz zwischen maximaler zur erwartender und minimaler zu erwartender Auftreffgeschwindigkeit, ausgedrückt in Meter/Sekunde [m/s], ist der Prüfbereich der Auftreffgeschwindigkeiten des Geschosses und
  • • Festlegung der Abstufung der Testgeschwindigkeiten innerhalb des Prüfbereiches.
To determine the test range for the impact velocities of the projectile according to the intended use, the following parameters can be specified.
  • • maximum expected impact speed;
  • • minimum expected impact speed;
  • • The difference between the maximum expected and the minimum expected impact velocity, expressed in meters / second [m / s], is the test area for the impact velocities of the projectile and
  • • Defining the gradation of test speeds within the test range.

Zur Bestimmung der maximalen zu erwartenden Auftreffgeschwindigkeit wird die leistungsstärkste zu verwendende Patrone zur Bestimmung der Mündungsgeschwindigkeit in m/s (MVmax) und die nächste, zu erwartende Schussentfernung in m (SEmin) herangezogen.To determine the maximum expected impact velocity, the most powerful cartridge to be used is used to determine the muzzle velocity in m / s (MVmax) and the next expected shot distance in m (SEmin).

Zur Bestimmung der minimalen zu erwartenden Auftreffgeschwindigkeit wird die leistungsschwächste zu verwendende Patrone zur Bestimmung der Mündungsgeschwindigkeit in m/s (MVmin) und die weiteste zu erwartende Schussentfernung in m (SEmax) herangezogen. Dadurch kann die minimale zu erwartende Auftreffgeschwindigkeit berechnet werden.To determine the minimum expected impact velocity, the least efficient cartridge to be used is used to determine the muzzle velocity in m / s (MVmin) and the widest expected shot distance in m (SEmax). This allows the minimum expected impact velocity to be calculated.

Schließlich erfolgt die Festlegung der Abstufung der Testgeschwindigkeiten innerhalb des Prüfbereiches anhand von Prüfung der Rechtsgrundlagen für die Geschossprüfung (bei Vorliegen von Vorgaben zur Abstufung geben diese den Rahmen vor), der Abstimmung mit dem Auftraggeber unter Abwägung von Genauigkeit und Kosten und einer überprüften Größe von 100 m/s.Finally, the determination of the gradation of the test speeds within the test area is based on examination of the legal basis for the floor test (in the presence of grading specifications they specify the framework), coordination with the client, taking into account accuracy and costs and a verified size of 100 m / s.

Wie 3 zeigt 4 eine positive Kaverne, jedoch mit einem völlig anderen geometrischen Verlauf der positiven Kaverne. Die deutet auf einen völlig anderen Munitionstyp hin. So ist es möglich, durch hinterlegte 3-D Modelle 8 in einer Vergleichsdatenbank auf den verwendeten Munitionstyp und die abgegebene kinetische Energie des Geschosses zu schließen.As 3 shows 4 a positive cavern, but with a completely different geometric course of the positive cavern. This indicates a completely different type of ammunition. So it is possible by deposited 3-D models 8th To close in a comparison database on the used ammunition type and the output kinetic energy of the projectile.

5 zeigt wie 4 eine positive Kaverne, jedoch zusätzlich mit Splittern. 5 shows how 4 a positive cavern, but in addition with splinters.

Im Gegensatz zu 5 zeigt 6 nur die Splitter der 5, also ohne die positive Kaverne.In contrast to 5 shows 6 only the splinters of 5 without the positive cavern.

Aus der 7 ist eine 3-D Darstellung eines Schusskanals entnehmbar, der als negative Kaverne im Beschussmedium 2 erstellt wurde.From the 7 is a 3-D representation of a firing channel removed, as a negative cavern in the bombardment medium 2 was created.

Im Gegensatz dazu ist der 8 eine 3-D Darstellung eines Schusskanals entnehmbar, der als positive Kaverne im Beschussmedium 2 erstellt wurde.In contrast, the 8th a 3-D representation of a firing channel removed, as a positive cavern in the bombardment medium 2 was created.

Nachfolgende Schritte sind in 9 als Flussdiagramm dargestellt. Gemäß 9 erfolgt zunächst die Durchführung der Beschüsse. Hierbei wird als Beschussmedium 2 vorzugsweise ballistische Seife (Glyzerin) verwendet. In der Regel weist das Beschussmedium 2 dabei eine Stirnseite mit einer Kantenlänge von ca. 25 cm × 25 cm und einer Länge von ca. 40 cm auf. Dabei liegt die Eindringtiefe eines Testprojektils von 0,51 g bei v0 von 300 m/s +/– 8 m/s aus etwa 20 cm Entfernung zwischen 60 und 90 mm zur Verifizierung der Dichte. Die Schussentfernung für die Geschosstests beträgt L1 = 10 m bei Durchführung unter Laborbedingungen, wobei in diesem Falle ein geschlossener Schießstand mit definierter Temperatur und Windgeschwindigkeit sowie einem Schussapparat zur Anwendung kommt. Denkbar sind auch Beschüsse unter Realbedingungen, d. h. beispielsweise auf einem offenen Schießstand mit Gewehr über die volle Distanz. Sowohl unter Labor- als auch unter Realbedingungen werden mindestens zwei auswertbare Schüsse pro Stufe benötigt. Nicht auswertbar sind Beschüsse, wenn das Geschoss seitlich aus dem Block austritt und die Austrittsgeschwindigkeit nicht gemessen werden kann.Subsequent steps are in 9 shown as a flow chart. According to 9 the firing is carried out first. This is called bombardment medium 2 preferably ballistic soap (glycerine) is used. In general, the bombardment medium 2 while an end face with an edge length of about 25 cm × 25 cm and a length of about 40 cm. The penetration depth of a test projectile of 0.51 g at v 0 of 300 m / s +/- 8 m / s from about 20 cm distance between 60 and 90 mm for the verification of the density. The firing distance for the shell tests is L1 = 10 m when carried out under laboratory conditions, in which case a closed firing range with defined temperature and wind speed as well as a firing apparatus is used. Also possible are shots under real conditions, ie, for example, on an open shooting range with rifle over the full distance. Under both laboratory and real conditions, at least two evaluable shots are required per level. Shooting is not evaluable if the projectile exits the block laterally and the exit velocity can not be measured.

Die Ermittlung zielballistischer Parameter erfordert jetzt noch folgende Schritte:

  • • Verbringung der beschossenen Blöcke in die Radiologie unter Vermeidung von Stößen und Temperaturschwankungen;
  • • Durchführung eines computertomografischen Scans mit einer Schichtdicke von 0,3 mm;
  • • Vermessung des Schusskanals, d. h. Feststellung jeglicher Strukturveränderungen (Risse, Splitter, Kavernenbildung) als Folge des Beschusses durch das Aufnahmeverfahren. Charakterisierung der Eindringtiefe (Weg des Geschosses vom Eintrittspunkt bis Ruhepunkt), Verlauf des Schusskanals (Winkel zur Schussachse als gedachte Verlängerung der Geschossflugbahn vor Eindringen in das Beschussmedium entlang der Eindringtiefe im Beschussmedium), Volumenbildung entlang des Schusskanals in hoher technisch möglichen Auflösung (Schichtstärke) und Ablagerungen von Geschossmaterial nach Anzahl und Oberfläche;
  • • Umrechnung Volumenbildung in Energieabgabe;
The determination of target ballistic parameters now requires the following steps:
  • • Moving the bombarded blocks into radiology avoiding shocks and temperature fluctuations;
  • • Carrying out a computed tomography scan with a layer thickness of 0.3 mm;
  • Measurement of the firing channel, ie determination of any structural changes (cracks, splinters, cavitation) as a result of the bombardment by the picking method. Characterization of the penetration depth (path of the projectile from the entry point to rest point), course of the firing channel (angle to the firing axis as imaginary extension of the projectile trajectory before penetration into the bombardment medium along the penetration depth in the bombardment medium), volume formation along the firing channel in high technically possible resolution (layer thickness) and Deposits of bullet material according to number and surface;
  • • Conversion of volume formation into energy delivery;

Danach kann eine graphische Aufarbeitung in Graphiken und/oder Videos erfolgen.Thereafter, a graphic processing in graphics and / or videos can be done.

Die plastische Aufarbeitung erfolgt mittels der Generierung von 3D-CAD Dateien, hier z. B. stl – Dateien, und einem anschließenden 3D-Druck der dreidimensionalen positiven ballistischen Plastiken mit einer Auflösung von ca. 0,3 mm Schichtdicke, wobei das Material maßhaltig zwischen 10°C und 40°C, farbecht, lebensmittelecht, stoßfest und unempfindlich gegenüber Handschweiß und Reinigungsmitteln ist, wie z. B. Polylactid (PLA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder ähnliche. D. h., hier wird nicht der Quader des Beschussmediums mit Schusskanal nachgebildet, sonder der Schusskanal als Volumenmodell erzeugt.The plastic processing takes place by means of the generation of 3D-CAD files, here z. B. stl - files, and a subsequent 3D printing of the three-dimensional positive ballistic plastics with a resolution of about 0.3 mm layer thickness, the material dimensionally stable between 10 ° C and 40 ° C, colourfast, food safe, shockproof and insensitive Hand sweat and cleaning agents is such. As polylactide (PLA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) or the like. D. h., Here is not the cuboid of the bombardment medium with firing channel replicated, but the firing channel generated as a solid model.

Zuletzt wird noch ein entsprechender Bericht an den Auftraggeber inkl. Prüfprotokoll und ggf. anderer Produkte angefertigt und übergeben.Lastly, a corresponding report will be prepared and handed over to the client, including the test report and any other products.

Weitere AusführungsformenFurther embodiments

Die im oben genannten Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale lassen sich jeweils auch mit den in den Ansprüchen beanspruchten weiteren bzw. alternativen Merkmalen kombinieren. So sind in einer nicht gezeigten abgewandelten Ausführungsform für die Erfassung des Schusskanals auch optische Verfahren und weitere radiologische Untersuchung denkbar.The features described in the abovementioned exemplary embodiment can also be combined with the further or alternative features claimed in the claims. Thus, in a modified embodiment, not shown, for detecting the firing channel, optical methods and further radiological examination are also conceivable.

In weiteren Ausführungsformen sind für die Ausbildung des positiven Abbildes eines Schusskanals auch sämtliche Gussverfahren denkbar. Auch das Beschussmedium ist nicht nur als ballistische Seife oder Gelatine, die überwiegend aus Glyzerin bestehen, vorstellbar. Auch andere Zusammensetzungen sind denkbar.In other embodiments, all casting methods are conceivable for the formation of the positive image of a firing channel. Also, the bombardment medium is conceivable not only as ballistic soap or gelatin, which consist predominantly of glycerol. Other compositions are conceivable.

Die Verwendung weiterer Aufnahmegeräte (High Speed Kamera, Wärmebildkamera) ist möglich, aber nicht Verfahrensbestandteil.The use of other recording devices (high speed camera, thermal imaging camera) is possible, but not part of the process.

Auch die vollständige Automatisierung des Beschusses, Wechsel des Beschussmediums, Analyse etc. ist denkbar.The complete automation of the bombardment, change of the bombardment medium, analysis, etc. is also conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
System zur ballistischen Untersuchung von GeschossenSystem for the ballistic examination of projectiles
22
Beschussmediumbombardment medium
2a2a
die dem Beschussgerät 3 zugewandten Seite 2a des Beschussmedium 2 the firing device 3 facing side 2a the bombardment medium 2
2b2 B
die dem Beschussgerät 3 abgewandte Seite 2b des Beschussmedium 2 the firing device 3 opposite side 2 B the bombardment medium 2
33
Beschussgerätshelling machine
44
Geschossbullet
55
tomografische Einheittomographic unit
66
Analyseeinheitanalysis unit
77
Recheneinheitcomputer unit
88th
3-D Modell3-D model
9a9a
3-D Anzeigeeinheit3-D display unit
9b9b
3-D Ausgabeeinheit3-D output unit
1010
ballistische Plastikballistic plastic
1111
erste Lichtschrankefirst photocell
1212
zweite Lichtschrankesecond photocell
L1L1
Beschussentfernung Abstand erste Lichtschranke – Beschussmedium bzw. zielballistischesShooting distance Distance first light barrier - bombardment medium or target ballistic
L2L2
Simulanzmedium Abstand Beschussmedium bzw. zielballistisches Simulanzmedium – zweiteSimulant medium Distance Shelling medium or target ballistic simulant medium - second
L3L3
Lichtschrankephotocell
LELE
Eindringtiefepenetration depth
V0 V 0
Mündungsgeschwindigkeit des Geschosses 4 Muzzle velocity of the projectile 4
V1 V 1
Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses 4 in Seite 2a Entry speed of the projectile 4 in side 2a
V2 V 2
Austrittsgeschwindigkeit des Geschosses 4 aus Seite 2b Exit velocity of the projectile 4 out of page 2 B
K1K1
Schusskanalfiring channel
K2K2
Geschosseintrittbasement entrance
K3K3
Geschossaustrittfloor outlet
K4K4
Geschossrestebasement remains

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014009151 [0002] DE 102014009151 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • „Irrtümer der Wundbalistik” von M. A. Rothschild und B. P. Kneubuehl [0004] "Mistakes in Wound Management" by MA Rothschild and BP Kneubuehl [0004]
  • „Zielballistische Untersuchungsmethoden an Jagdbüchsengeschossen” von Dr. Ing. Gawlick und Jürgen Knappworst [0006] "Target Ballistic Investigation Methods on Hunting Bullets" by Dr. Ing. Ing. Gawlick and Jürgen Knappworst [0006]
  • http://www.cip-bobp.org/tdcc [0072] http://www.cip-bobp.org/tdcc [0072]

Claims (11)

Ein System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), welches Folgendes aufweist: – ein Beschussmedium (2), wobei das Beschussmedium (2) aus einem röntgentechnisch analysierbaren, homogenen Material ausgebildet ist; – ein Beschussgerät (3); – eine Lichtschranke (11) zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit eines Geschosses (4) in das Beschussmedium (2); – eine tomografische Einheit (5) zum Erfassen einer Beschusswirkung in dem Beschussmedium (2); – eine Analyseeinheit (6), insbesondere zum Berechnen und Aufbereiten der tomografischen Daten zum Erzeugen eines 3-D Modell (8) und – eine 3-D Anzeigeeinheit (9a) und oder eine 3-D Ausgabeeinheit (9a), wobei die 3-D Anzeigeeinheit (9a) und/oder 3-D Ausgabeeinheit (9b) ein räumliches positives Abbild, ein räumliches positives Abbild mit Geschosssplittern, ein räumlich positives Splitterabbild oder ein negatives Abbild, das die in dem Beschussmedium (2) durch einen Beschuss mit einem Geschoss (4) entstandenen Risse, Hohlräume, Kanäle und etwa vorhandener Geschossreste des 3-D Modells (8) zur Verfügung stellt.A system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), comprising: - a bombardment medium ( 2 ), whereby the bombardment medium ( 2 ) is formed from a homogeneous, X-ray-analyzable material; - a firing device ( 3 ); A photoelectric barrier ( 11 ) for determining the entry velocity of a projectile ( 4 ) into the bombardment medium ( 2 ); - a tomographic unit ( 5 ) for detecting a bombardment effect in the bombardment medium ( 2 ); - an analysis unit ( 6 ), in particular for calculating and processing the tomographic data for generating a 3-D model ( 8th ) and - a 3-D display unit ( 9a ) and or a 3-D output unit ( 9a ), the 3-D display unit ( 9a ) and / or 3-D output unit ( 9b ) a spatial positive image, a spatial positive image with bullet fragments, a spatially positive fragmentation image or a negative image that matches those in the bombardment medium ( 2 ) by bombardment with a projectile ( 4 ) cracks, cavities, channels and any remaining bullet residues of the 3-D model ( 8th ). Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach Anspruch 1, wobei das Beschussmedium (2) vordefinierte Materialeigenschaften aufweist, insbesondere konstanter Dichte, und insbesondere aus einer Gelatine oder einer ballistischen Seife, insbesondere aus Glyzerin ausgebildet ist.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to claim 1, wherein the bombardment medium ( 2 ) has predefined material properties, in particular constant density, and in particular of a gelatin or a ballistic soap, in particular of glycerol is formed. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach Anspruch 1 oder 2, wobei die tomographische Einheit (5) zur Durchführung eines computertomografischen Scans mit einer Auflösung im Bereich von 0,01 mm bis 1 mm Schichtdicke, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm ausgebildet ist und/oder in der Analyseeinheit (6) Schwellwerte definierbar sind.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to claim 1 or 2, wherein the tomographic unit ( 5 ) for performing a computer tomographic scan with a resolution in the range of 0.01 mm to 1 mm layer thickness, preferably in the range of 0.1 mm to 0.5 mm is formed and / or in the analysis unit ( 6 ) Thresholds are definable. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Analyseeinheit (6) das 3-D Modell (8) als digitales Datenformat, insbesondere im DICCOM Format und/oder als STL Dateien zur Verfügung stellt und/oder, wobei die 3-D Ausgabeeinheit (9b) zur Herstellung ballistischer Plastiken, insbesondere aus Werkstoffen wie Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle, als 3-D Drucker ausgebildet ist.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to one of claims 1 to 3, wherein the analysis unit ( 6 ) the 3-D model ( 8th ) as a digital data format, in particular in DICCOM format and / or as STL files available and / or, wherein the 3-D output unit ( 9b ) is designed for the production of ballistic plastics, in particular of materials such as plastics, synthetic resins, ceramics and metals, as a 3-D printer. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die durch den Beschuss mit dem Geschoss (4) entstandenen Risse, Hohlräume und Geschosssplitter oder -teile, in Abhängigkeit ihres Durchmessers unterschiedlich farblich sowohl zweidimensional als auch dreidimensional dargestellt werden.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to one of claims 1 to 4, wherein the bombardment by the projectile ( 4 ) cracks, cavities and bullet fragments or parts, depending on their diameter differently colored both two-dimensional and three-dimensional. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Lichtschranke (11) zur Bestimmung der Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses (4) in das Beschussmediums (2) einen Abstand (L2) zwischen der Lichtschranke (11) und der dem Beschussgerät (3) zugewandten Seite (2a) des Beschussmediums (2) aufweist, insbesondere mit einem Abstand (L2) von 0,5 m bis 5 m, insbesondere mit einem Abstand (L2) von 2,5 m und/oder, wobei das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen eine zweite Lichtschranke (12) zur Bestimmung der Austrittsgeschwindigkeit des Geschosses (4) aus dem Beschussmedium (2) aufweist, die einen Abstand (L3) zwischen der zweiten Lichtschranke (12) und der dem Beschussgerät (3) abgewandten Seite (2b) des Beschussmediums (2) aufweist, insbesondere mit einem Abstand (L3) von 0,5 m bis 5 m, insbesondere mit einem Abstand (L3) von 0,8 m.The system for ballistic examination of projectiles according to one of claims 1 to 5, wherein the first light barrier ( 11 ) for determining the entrance speed of the projectile ( 4 ) into the bombardment medium ( 2 ) a distance (L2) between the light barrier ( 11 ) and the firing device ( 3 ) facing side ( 2a ) of the bombardment medium ( 2 ), in particular with a distance (L2) of 0.5 m to 5 m, in particular with a distance (L2) of 2.5 m and / or, wherein the system for the ballistic examination of projectiles has a second light barrier ( 12 ) for determining the exit velocity of the projectile ( 4 ) from the bombardment medium ( 2 ) having a distance (L3) between the second light barrier ( 12 ) and the firing device ( 3 ) facing away ( 2 B ) of the bombardment medium ( 2 ), in particular with a distance (L3) of 0.5 m to 5 m, in particular with a distance (L3) of 0.8 m. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1) eine High Speed Kamera und/oder eine Wärmebildkamera zur genauen Bestimmung der dynamischen Vorgänge innerhalb des Beschussmediums (2) und des Geschosses (4) beim Eindringen des Geschosses (4) in das Beschussmedium (2) aufweist.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to one of claims 1 to 6, wherein the system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ) a high-speed camera and / or a thermal imaging camera for the accurate determination of the dynamic processes within the bombardment medium ( 2 ) and the projectile ( 4 ) upon penetration of the projectile ( 4 ) into the bombardment medium ( 2 ) having. Das System zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in der Analyseeinheit (6) unterschiedliche Schusskanäle als 3-D Modelle (8) hinterlegt sind.The system for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), according to one of claims 1 to 7, wherein in the analysis unit ( 6 ) different firing channels than 3-D models ( 8th ) are deposited. Ein Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: • erster Schritt: Beschießen eines Beschussmediums (2) mit einem Geschoss (4) durch ein Beschussgerät (3); • zweiter Schritt: Bestimmung einer Eintrittsgeschwindigkeit des Geschosses (4) in das Beschussmedium (2) mit einer ersten Lichtschranke (11); • dritter Schritt: Scannen des Beschussmediums (2) mit einer tomografischen Einheit; • vierter Schritt: Analysieren, Berechnen und Aufbereiten der tomographischen Daten für ein 3-D Modell (8); • fünfter Schritt: Erzeugen eines 3-D Modells (8) und/oder Bestimmung des Volumens mittels einer Recheneinheit (7); • sechster Schritt: Anzeigen des 3-D Modells (8) mittel einer 3-D Anzeigeeinheit (9a) und/oder Ausgeben des 3-D Modells mittels einer 3-D Ausgabeeinheit (9b); A method for the ballistic examination of projectiles ( 1 ), the method comprising the following steps: • first step: bombardment of a bombardment medium ( 2 ) with a projectile ( 4 ) by a firing device ( 3 ); Second step: determination of an entry velocity of the projectile ( 4 ) into the bombardment medium ( 2 ) with a first light barrier ( 11 ); • third step: scanning the bombardment medium ( 2 ) with a tomographic unit; • fourth step: Analyze, calculate and process the tomographic data for a 3-D model ( 8th ); • fifth step: creating a 3-D model ( 8th ) and / or determination of the volume by means of a computing unit ( 7 ); • sixth step: displaying the 3-D model ( 8th ) by means of a 3-D display unit ( 9a ) and / or outputting the 3-D model by means of a 3-D output unit ( 9b ); Ein Verfahren zur ballistischen Untersuchung von Geschossen (1) nach Anspruch 9, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: • Herstellung eines Zusammenhangs zwischen kinetischer Energie und Eindringtiefe entlang der Achse (A) des Volumenkörpers innerhalb des Beschussmediums, wobei dieser Zusammenhang als Wirksamkeit bezeichnet und in Joule/cm angegeben wird und/oder • Herstellung eines Zusammenhangs zwischen dem durch das Geschoss (4) erzeugten Volumens im Beschussmedium und rechnerischer Energieabgabe des Geschosses (4) im Beschussmedium (2);A method for the ballistic examination of projectiles ( 1 ) according to claim 9, wherein the method comprises the following step: • establishing a relationship between kinetic energy and penetration depth along the axis (A) of the solid within the bombardment medium, said relationship being termed efficiency and expressed in joules / cm and / or • establishing a relationship between the floor ( 4 ) volume generated in the bombardment medium and computational energy output of the projectile ( 4 ) in the bombardment medium ( 2 ); Ballistische Plastik hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10.Ballistic plastic produced by a process according to claim 9 or 10.
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