DE102020120318A1

DE102020120318A1 - Identifizierbares Projektil und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102020120318A1
Application number: DE102020120318.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Spatz
Original assignee: RUAG Ammotec AG
Current assignee: RUAG Ammotec AG
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-03
Also published as: BR112023001760A2; WO2022022862A1; US20240060757A1; EP4189323A1

Abstract

Projektil für Munition, das im Projektilinneren wenigstens bereichsweise mit einem Metall der seltenen Erden oder einer Verbindung davon, vorzugsweise einem Oxid davon, versehen ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf dem Gebiet der Projektilherstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Projektil, das zumindest in einem Projektilinneren mit einem Identifikationsstoff versehen ist, und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen eines Projektils.
STAND DER TECHNIK
Die Rückverfolgbarkeit einer verschossenen Munition, um sie nach einem Munitionseinsatz einem bestimmten Ursprung zuzuordnen, beispielsweise einem Hersteller, einer Benutzergruppe, einer eingesetzten Schusswaffe oder einem konkreten Schütze bzw. Waffenbesitzer, ist ein wesentlicher Aspekt der ballistischen Forensik. Durch eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit von Munitionen kann die Rechtsmäßigkeit deren Verwendung kontrolliert werden.
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit, rückverfolgbare Munitionen bereitzustellen, besteht darin, die Munitionen mit einem Markierungsstoff zu versehen, der nach dem Verschießen nachgewiesen werden kann.
Aus der EP 1528 051 B1 und der WO 2020/024024 A1 sind Prozesse bekannt, bei denen der Markierungsstoff einem in der Munition enthaltenes Treibladungspulver zugegeben wird. Die WO 2001/019758 A1 beschreibt auch die Zugabe eines Markierungsstoffes in den Anzündsatz einer Munition. Solche Lösungen ermöglichen allerdings keine zuverlässige Detektion des Markierungsstoffs am Ziel, da die Menge der vorhandenen Rückstände insbesondere bei entfernten Zielen sehr gering sein kann, zumal dort nur wenig oder sogar kein Treibladungspulver auffindbar sein kann.
Die WO 2020/024024 A1 beschreibt ferner die Markierung eines metallischen Projektils des Kalibers 0.38 (8,99-9,09 mm Projektilaußendurchmesser) mit einem anorganischen Markierungsstoff durch Aufkohlen oder Schmieden, wodurch eine äußere Schicht auf die Projektiloberfläche ausgebildet wird, in der der Markierungsstoff enthalten ist. Die Identifizierung des Projektils kann durch Vergleich von Fluoreszenzfarben bei Infrarotanregung nach Munitionseinsatz erfolgen. Die äußere Schicht, in der der Markierungsstoff enthalten ist, ermöglicht nach Munitionseinsatz eine Nachweisbarkeit des Markierungsstoffes bis zu einer Tiefe von 0,5 µm vom Projektilaußenumfang. Dadurch, dass der Markierungsstoff allerdings nur an einer verhältnismäßig dünnen Schicht an der Projektiloberfläche vorhanden ist, gewährleistet diese Markierungstechnik keine zuverlässige Rückverfolgbarkeit, insbesondere für frangible Projektile, da der Markierungsstoff an einer Mehrheit von Projektilrestfragmenten nicht nachweisbar wäre.
Frangible Projektile sind Projektile, die beim Auftreffen auf ein hartes Ziel in mehrere kleine Projektilfragmente bzw. zu Pulver fragmentieren, d.h. zerbrechliche Projektile, wobei sich die englischsprachige Bezeichnung „Frangible“ auch im deutschsprachigen Raum durchgesetzt hat. Die Fragmentierung beim Auftreffen auf das Ziel hat die ballistische Wirkung, dass die Eindringungstiefe des Projektils reduziert wird. Dadurch kann die Zielbeschädigung verringert werden. Durch das Fragmentierungsverhalten wird ferner ein Kollateralschadenpotential für naheliegende Objekte wie hinter oder neben dem Hauptziel stehende Personen oder Gegenstände verringert, weshalb frangible Projektile oft zu Trainingszwecken eingesetzt werden. Frangible Projektile weisen gegenüber anderen Projektiltypen ferner ein reduziertes Risiko von Eigenbeschuss durch Abprall-Querschläger (Ricochet) auf und erweisen sich somit als besonders geeignet für Kampfeinsätze auf nahe Entfernung („close quarter battle“, CQB) sowie für Polizeieinsätze in Stadtgebieten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere ein Projektil bereitzustellen, das eine zuverlässigere Rückverfolgbarkeit - auch für frangible Projektile - gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Projektil für Munition gemäß Anspruch 1 gelöst, das im Projektilinneren wenigstens bereichsweise mit einem detektierbaren Identifikationsstoff, insbesondere einem Metall der seltenen Erden oder einer Verbindung davon, vorzugsweise einem Oxid davon, versehen ist. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Projektils für Munition gemäß Anspruch 12 und durch eine Munition gemäß Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Begriff „Projektil“ kann sich in der vorliegenden Anmeldung insbesondere auf einen Wurfkörper beziehen, der mithilfe einer Waffe auf ein Ziel geschossen werden kann. Ein Projektil in diesem Sinne kann insbesondere Teil einer Munition sein, die ferner eine Treibladung enthält, wobei das Projektil bei Aktivierung der Treibladung durch den Lauf der Waffe abgefeuert wird. Andere Komponenten der Munition, beispielsweise eine Patronenhülse, in der die Treibladung enthalten sein kann, können demgegenüber nicht geschossen werden, zum Beispiel weil sie nach dem Schießen durch ein Auswurffenster der Waffe ausgeworfen werden.
Der Identifikationsstoff kann ein Metall der seltenen Erde oder eine Verbindung davon, vorzugsweise ein Oxid davon, enthalten oder sein. Der Identifikationsstoff enthält oder ist somit insbesondere ein Material, das in der Natur selten vorkommt und insbesondere zur Herstellung von Waffen und Munitionen nicht verwendet wird, so dass eine eindeutige Identifikation des Projektils durch Detektion des darin enthaltenen Identifikationsstoffs in Projektilresten erleichtert wird. Der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde kann beispielsweise Gadolinium (Gd), Neodym (Nd), Erbium (Er), Holmium (Ho), Cer (Ce) und/oder Lanthan (La) oder eine Verbindung davon, insbesondere ein Oxid davon enthalten oder sein. Der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde kann insbesondere beispielsweise Gadolinium(III)-oxid (Gd₂O₃) enthalten oder sein.
Der Identifikationsstoff lässt sich nach einem Projektileinsatz optisch und/oder chemisch detektieren. Der Identifikationsstoff kann nach dem Verschießen des Projektils in Projektilrückständen beispielsweise an der Schusswaffe, insbesondere durch Abrieb und/oder an einem mit dem Projektil getroffenen Ziel nachgewiesen werden, insbesondere durch optische und/oder chemische Detektion. Der Identifikationsstoff kann insbesondere durch Spektrometrie, beispielsweise Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS „Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry“) oder Atomabsorptionsspektrometrie (AAS), oder durch Mikroskopie, beispielsweise Elektronenmikroskopie, insbesondere Rasterelektronenmikroskopie (REM), detektiert werden.
Das „Projektilinnere“ kann insbesondere so definiert sein, dass eine Querschnittsfläche des Projektilinnerens, insbesondere eine zur Längsrichtung des Projektils senkrechte Querschnittsfläche des Projektilinnerens, zumindest abschnittsweise einen radialen Abstand zu einem Außenumfang des Projektils aufweist, der mindestens 0.7% oder 1%, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20% des Projektilaußendurchmessers beträgt. Dies bedeutet, dass das Projektilinnere mindestens eine Teilquerschnittsfläche des Projektils abdeckt, die insbesondere Teilbereiche bzw. Stellen des Querschnitts des Projektils umfasst, die einen radialen Abstand zum Außenumfang bzw. zur Außenfläche des Projektils aufweisen, der mindestens den 0,007-fachen oder 0,01-fachen, vorzugsweise mindestens den 0,1-fachen und besonders bevorzugt mindestens den 0,2-fachen des Projektilaußendurchmessers bzw. Projektil-Kalibers beträgt, insbesondere über die gesamte Länge des Projektils in Längsrichtung oder über einen Teil davon, wobei sich die Länge des Projektils zwischen der vorderseitigen Projektilspitze und dem heckseitigen Projektilboden erstreckt.
Der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde oder die Verbindung davon kann im Projektilinneren über eine radiale Tiefe vom Außenumfang des Projektils hinaus vorgesehen sein, wobei diese radiale Tiefe wenigstens 0.7% oder 1%, vorzugsweise wenigstens 10%, besonders bevorzugt wenigstens 20% des Projektilaußendurchmessers betragen kann.
Der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon kann im Projektilinneren über eine radiale Tiefe von einem Außenumfang des Projektils von wenigstens 60 µm oder von wenigstens 90 µm, insbesondere von wenigstens 0,9 mm oder von wenigstens 1,8 mm, hinaus vorgesehen sein, insbesondere wenn das Projektil ein Kaliber von etwa 9 mm oder mehr aufweist. Das Projektilinnere kann also zumindest abschnittsweise einen radialen Abstand zum Außenumfang des Projektils oder eine Tiefe vom Außenumfang des Projektils von wenigstens 60 µm oder von wenigstens 90 µm aufweisen, insbesondere von wenigstens 0,9 mm oder von wenigstens 1,8 mm, insbesondere bei einem Projektil des Kalibers 9 mm oder mehr.
Das erfindungsgemäße Projektil weist somit den Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde oder die Verbindung davon im Projektilinneren auf, wobei das Projektilinnere nicht nur eine verhältnismäßig dünne Schicht an der Projektilaußenfläche bildet, sondern vielmehr vom Außenumfang des Projektils her radial betrachtet tiefere Stellen des Projektils einnimmt. Durch den erfindungsgemäßen radialen Abstand zum Außenumfang des Projektils wird eine Mindesttiefe festgelegt, in der der Identifikationsstoff innerhalb des Projektils vorhanden ist. Dadurch kann die Auffindbarkeit des Identifikationsstoffes an Projektilresten, insbesondere am Ziel, gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, in denen der Identifikationsstoff lediglich in einer verhältnismäßig dünnen Schicht an der Projektilaußenfläche vorhanden ist, verbessert werden, wodurch eine bessere Rückverfolgbarkeit gewährleistet wird. Dies gilt insbesondere, wenn das Projektil ein frangibles Projektil ist. Selbst nach dem Verschießen des Projektils und der damit einhergehenden Auflösung von äußeren Schichten des Materials im Waffenlauf ist der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde oder die Verbindung davon im Projektilinneren vorhanden, wenn das Projektil die Waffe verlässt.
In manchen Ausführungsformen kann die Querschnittsfläche des Projektilinnerens eine zentrale Längsachse des Projektils schneiden. Die zentrale Längsachse des Projektils kann eine Längsachse sein, um die das Projektil eine Rotationssymmetrie aufweist. Die zentrale Längsachse des Projektils kann insbesondere am Zentrum des kreisförmigen Querschnitts des Projektils liegen. Der zentrale Teilbereich des Querschnitts des Projektilinnerens, der sich in unmittelbarer Nähe des geometrischen Zentrums des Querschnitts des Projektils befindet, stellt in diesem Fall ein Beispiel einer Querschnittsfläche dar, die einen radialen Abstand zum Außenumfang des Projektils von mehr als 1% des Projektilaußendurchmessers aufweist. Am Zentrum des Querschnitts des Projektils, d.h. da wo sich die Längsachse des Projektils und die Querschnittsfläche des Projektilinnerens schneiden, entspricht der radiale Abstand zum Außenumfang des Projektils genau dem Radius des Projektils, d.h. ½ des Projektilaußendurchmessers bzw. Kalibers.
Das erfindungsgemäße Projektil kann ein Projektilaußendurchmesser bzw. ein Kaliber von 2,7 mm bis 24 mm, vorzugsweise von 4,6 mm bis 12,7 mm, besonders bevorzugt von 6,5 mm bis 9 mm, aufweisen. Das erfindungsgemäße Projektil kann somit insbesondere ein Kleinkaliber-Projektil oder ein Projektil mittleren Kalibers sein.
Die Querschnittsfläche des Projektilinnerens kann den Querschnitt des Projektils teilweise abdecken. Das Projektilinnere kann sich beispielsweise im Querschnitt vom Zentrum des Projektils bzw. vom Schnittpunkt der zentralen Längsachse des Projektils mit der Querschnittsfläche des Projektilinnerens teilweise radial auswärts erstrecken, wobei das Projektilinnere von einem äußeren Projektilmantelbereich zumindest teilweise umhüllt sein kann, in dem kein Identifikationsstoff vorgesehen sein muss. Die Querschnittsfläche des Projektilinnerens kann sich gemäß anderen Beispielen im Querschnitt vom Außenumfang des Projektils radial einwärts bis zu einer Tiefe erstrecken, die zumindest abschnittsweise 0,7% oder 1% oder mehr (bzw. 10% oder mehr oder 20% oder mehr) des Projektilaußendurchmessers beträgt, so dass das Projektilinnere den Außenumfang des Projektils zumindest teilweise umfasst und ein Projektilkernbereich umhüllt, in dem kein Identifikationsstoff vorgesehen sein muss. Die Querschnittsfläche des Projektilinnerens kann gemäß anderen Beispielen weder den Außenumfang des Projektils noch den Schnittpunkt der zentralen Längsachse des Projektils mit der Querschnittsfläche des Projektilinnerens umfassen, solange sie zumindest abschnittsweise Stellen umfasst, die einen radialen Abstand zu einem Außenumfang des Projektils von mindestens 0,7% oder 1%, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20% des Projektilaußendurchmessers aufweisen.
In manchen Ausführungsformen kann die Querschnittsfläche des Projektilinnerens den Querschnitt des Projektils vollständig abdecken bzw. überlappen, so dass das Projektil wenigstens bereichsweise im gesamten Querschnitt mit dem Identifikationsstoff bzw. dem Metall der seltenen Erden oder der Verbindung davon versehen ist. Der Querschnitt des Projektilinnerens kann also deckungsgleich mit dem Querschnitt des Projektils sein, insbesondere über die gesamte Länge des Projektils in Längsrichtung oder über einen Teil davon. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn das Projektil aus einem Stück eines Materials hergestellt ist, das den Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon aufweist. Das Projektil kann vollständig aus diesem Material hergestellt sein, so dass die Querschnittsfläche des Projektilinnerens den Querschnitt des Projektils über die gesamte Länge des Projektils in Längsrichtung vollständig abdeckt. Dadurch wird die Auffindbarkeit des Identifikationsstoffes nach Einsatz des Projektils und mithin die Rückverfolgung des Projektils verbessert, insbesondere wenn das Projektil ein frangibles Projektil ist, zumal dadurch der Identifikationsstoff an einem beliebigen Projektilrestfragment nachweisbar sein kann.
Das Material, aus dem das Projektil hergestellt ist, insbesondere einteilig hergestellt sein kann, kann ein Gemisch-Material sein oder enthalten, das ein Grundmaterial aufweist, dem der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon derart zugesetzt wird, dass der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon wenigstens bereichsweise im Projektilinneren vorliegt und/oder das Projektilinnere wenigstens bereichsweise von dem Identifikationsstoff bzw. dem Metall der seltenen Erden oder der Verbindung davon durchdrungen ist.
Das Gemisch-Material kann ferner ein Metall, insbesondere Kupfer, Wolfram, Zink, Eisen und/oder Zinn, oder eine Metalllegierung, insbesondere eine Legierung eines oder mehrerer der genannten Metalle, wie eine Kupferlegierung, eine Zinklegierung, eine Kupfer-Zink-Legierung, z.B. Messing oder Tombak, und/oder eine Kupfer-Zinn-Zink-Legierung enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann das Gemisch-Material ein Kunststoff, insbesondere ein Polymer wie beispielsweise Nylon oder Polyester, enthalten. Das Gemisch-Material kann beispielsweise eine Mischung von Kupferpulver und Identifikationsstoff sein, kann aber auch eine Mischung von Pulverpartikeln aus Metall oder aus einer Metalllegierung und einem Polymer sein, in dem die Pulverpartikeln und der Identifikationsstoff eingebettet sind, so dass das Polymer als Bindemittel wirkt.
Das Gemisch-Material kann insbesondere ein frangibles Material sein, so dass das erfindungsgemäße Projektil insbesondere ein frangibles Projektil sein kann. Als frangibles Material kann hierin ein Material bezeichnet werden, das bei Verformung in mehrere Teile zersplittert anstatt sich als Ganzes plastisch zu verformen.
In manchen Ausführungsformen kann das Gemisch-Material eine homogene Konzentration des Identifikationsstoffs bzw. des Metalls der seltenen Erde oder der Verbindung davon aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde oder die Verbindung davon in einer beliebigen Probemenge von Projektilresten bzw. Projektilfragmenten nachgewiesen werden kann, und dass die vermessene Konzentration des Identifikationsstoffs unabhängig von der Probemenge ist, die für die Messung verwendet wird. Dadurch kann die Zuverlässigkeit bzw. die Eindeutigkeit der Rückverfolgbarkeit durch den Identifikationsstoff bzw. durch das Metall der seltenen Erde oder durch die Verbindung davon weiterhin verbessert werden. Der Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erde oder die Verbindung davon kann in manchen Ausführungsformen über das gesamte Geschossvolumen homogen verteilt sein.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann das Gemisch-Material eine Konzentration des Identifikationsstoffs bzw. des Metalls der seltenen Erde oder der Verbindung davon von mindestens 0.01 wt%, mindestens 0.1 wt%, mindestens 0.5 wt% oder mindestens 1 wt% aufweisen. Die Konzentration des Identifikationsstoffs kann insbesondere eine vorbestimmte Konzentration sein. Dies ermöglicht, den Einsatz eines erfindungsgemäßen Projektils durch Detektieren des Identifikationsstoffes in einer festgelegten Konzentration einem bestimmten Schütze bzw. Waffenbesitzer zuzuordnen, dem eine solche festgelegte Konzentration des Identifikationsstoffs zugewiesen wurde.
Das erfindungsgemäße Projektil kann beispielsweise durch Sintern oder durch Spritzgießen des Gemisch-Materials hergestellt sein. Somit kann das Gemisch-Material in manchen Ausführungsformen ein gesintertes Material oder ein spritzgegossenes Material sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Projektils für Munition. Durch das Verfahren kann ein erfindungsgemäßes Projektil, insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, ausgebildet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein Grundmaterial und ein Identifikationsstoff zu einem Gemisch-Material vermengt. Das Grundmaterial kann insbesondere ein Material sein, aus dem das herzustellende Projektil mehrheitlich besteht. Das Grundmaterial kann beispielsweise in Form von Pulver oder Granulat bereitgestellt werden. Das Grundmaterial kann ein Metall, insbesondere Kupfer, Wolfram, Zink, Eisen und/oder Zinn, oder eine Metalllegierung, insbesondere eine Legierung eines oder mehrerer der genannten Metalle, wie eine Kupferlegierung, eine Zinklegierung, eine Kupfer-Zink-Legierung, z.B. Messing oder Tombak, und/oder eine Kupfer-Zinn-Zink-Legierung enthalten oder sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Grundmaterial ein Kunststoff, insbesondere ein Polymer wie beispielsweise Nylon oder Polyester, enthalten oder sein. Das Grundmaterial kann beispielsweise Kupferpulver sein, kann aber auch in Form von Pulverpartikeln aus Metall oder aus einer Metalllegierung realisiert sein, die in einem Polymer eingebettet sind, wobei das Polymer als Bindemittel wirkt.
Das resultierende Gemisch-Material enthält das Grundmaterial und den Identifikationsstoff. Der Identifikationsstoff und das Gemisch-Material können insbesondere jeweils dem Identifikationsstoff und dem Gemisch-Material entsprechen, die vorstehend für das erfindungsgemäße Projektil erläutert worden sind. Der Identifikationsstoff kann insbesondere ein Metall der seltenen Erde oder eine Verbindung davon, vorzugsweise ein Oxid davon, beispielsweise Gadolinium (Gd), Neodym (Nd), Erbium (Er), Holmium (Ho), Cer (Ce) und/oder Lanthan (La) oder eine Verbindung davon, insbesondere ein Oxid davon enthalten oder sein. Der Identifikationsstoff kann insbesondere beispielsweise Gadolinium (III)-oxid (Gd₂O₃), enthalten oder sein.
Das Projektil wird wenigstens abschnittsweise aus dem resultierenden Gemisch-Material hergestellt. Mit anderen Worten wird nach dem beimischen des Identifikationsstoffs zum Grundmaterial das sich daraus ergebende Gemisch-Material verwendet, um zumindest einen Teil des Projektils auszubilden. Das gesamte Projektil oder zumindest ein Teil davon wird somit aus dem Gemisch-Material ausgebildet. Das sich aus dem Verfahren ergebende Projektil bzw. der zumindest ein Teil davon ist somit unmittelbar nach der Herstellung mit dem Identifikationsstoff versehen. Das Projektil kann insbesondere unmittelbar nach der Herstellung das Grundmaterial und den Identifikationsstoff im Wesentlichen zu gleichen Anteilen wie das Gemisch-Material enthalten, ohne dass das Projektil nachbehandelt werden muss, um den Identifikationsstoff zuzugeben bzw. aufzutragen.
In manchen Ausführungsformen kann zumindest ein Teil des Projektils aus dem Gemisch-Material ausgebildet werden, wobei der zumindest ein Teil des Projektils ein Projektilinnere bildet, wobei eine Querschnittsfläche des Projektilinnerens zumindest abschnittsweise einen radialen Abstand zu einem Außenumfang des Projektils aufweist, der mindestens 0,7% oder 1%, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20 %des Projektilaußendurchmessers beträgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Querschnittsfläche des Projektilinnerens eine zentrale Längsachse des Projektils schneiden.
In manchen Ausführungsformen kann das gesamte Projektil aus dem Gemisch-Material ausgebildet werden, insbesondere einteilig. Das Gemisch-Material kann in manchen Ausführungsformen in frangibles Material sein. Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Projektil kann somit insbesondere ein frangibles Projektil sein, vorzugsweise ein frangibles Projektil, das einteilig aus dem frangibles Gemisch-Material ausgebildet wird. Da der Identifikationsstoff nicht nur in einzelnen Abschnitten des Projektils vorhanden ist, sondern im gesamten Gemisch-Material, aus dem das Projektil besteht, wird dadurch eine Nachweisbarkeit des Identifikationsstoffes verbessert, da die Auffindbarkeit des Identifikationsstoffs an einem beliebigen Projektilfragment bzw. einer beliebigen Projektilrestpulvermenge gewährleistet wird.
Der Identifikationsstoff kann in manchen Ausführungsformen pulverförmig sein. Der Identifikationsstoff kann insbesondere durch Rühren und/oder durch Drehen und/oder Schütteln eines das Grundmaterial und den Identifikationsstoff enthaltenden Behälters mit dem Grundmaterial vermengt werden. Zum Beispiel kann ein pulverförmiger Identifikationsstoff einem ebenfalls pulverförmigen Grundmaterial zugesetzt werden, indem beide Pulvermaterialien, Grundmaterial und Identifikationsstoff, in denselben Behälter zugeführt werden und der Behälter daraufhin beaufschlagt wird, so dass der Behälter um eine Rotationsachse rotiert wird und/oder geschüttelt wird, um beide Materialien miteinander zu vermengen. Das resultierende Gemisch-Material kann dann ein Granulat sein, das das pulverförmig Grundmaterial und den pulverförmigen Identifikationsstoff enthält, wobei das Grundmaterial und der Identifikationsstoff miteinander gemischt sind.
Der Identifikationsstoff wird vorzugsweise mit dem Grundmaterial homogen vermengt, sodass das Gemisch-Material eine homogene bzw. gleichmäßige Konzentration des Identifikationsstoffs aufweist. Dies bedeutet, dass der Identifikationsstoff mit dem Grundmaterial derart vermengt wird, dass die Konzentration des Identifikationsstoffs im gesamten Gemisch-Material gleichmäßig ist. Eine Messung der Konzentration des Identifikationsstoffs würde somit unabhängig von einer Messung-Teilmasse bzw. einem Messung-Teilvolumen im Wesentlichen das gleiche Ergebnis liefern, wobei Toleranzschwankungen von bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 2%, besonders bevorzugt bis zu 1% vorgesehen sind.
Das Projektil kann erfindungsgemäß durch Wärmebehandeln des Gemisch-Materials ausgebildet werden, wobei das Wärmebehandeln insbesondere Spritzgießen und/oder Sintern des Gemisch-Materials umfassen kann. Das Ausbilden des Projektils aus dem Gemisch-Material kann ferner einen Pressvorgang umfassen, bei dem das Gemisch-Material druckbehandelt wird. In manchen Ausführungsformen kann das Ausbilden des Projektils bzw. des zumindest einen Teils davon, der aus dem Gemisch-Material hergestellt wird, die Wärmebehandlung zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Zusammenmischen des Grundmaterials mit dem Identifikationsstoff erfolgen.
Das Ausbilden des Projektils aus dem Gemisch-Material kann beispielsweise das Schmelzen eines Metallpulvers (Grundmaterials) umfassen, in das ein feinkörniges Seltene-Erde-Pulver (Identifikationsstoff) eingemischt worden ist, so dass beide Materialien verschmelzen und miteinander vermengen, woraufhin das Projektil bzw. der zumindest ein Teil davon durch Spritzgießen des verschmolzenen Gemisch-Materials und darauffolgendes Abkühlen ausgebildet wird. Gemäß anderen Beispielen kann das Metallpulver mit dem pulverförmigen Identifikationsstoff vermengt werden, woraufhin das Projektil bzw. der zumindest ein Teil davon durch Pressen geformt wird und dann durch Sintern und Abkühlen wärmebehandelt wird.
Durch das Vorhandensein des Identifikationsstoffs im Gemisch-Material, aus dem das Projektil ausgebildet wird, wird bei einem Einsatz des fertigen Projektils eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit gewährleistet. Das Gemisch-Material, aus dem das Projektil wenigstens abschnittsweise, insbesondere vollständig, ausgebildet ist, löst sich beim Verschießen teilweise auf, so dass Rückstände am Schussort bzw. an der Schusswaffe verbleiben, insbesondere im Lauf des Schussgewehrs. Das Gemisch-Material, aus dem das Projektil zumindest teilweise besteht, verschmiert sich während der Schussabgabe insbesondere über die Laufinnenoberfläche der Schusswaffe. Hat das Projektil ein Ziel getroffen, ist der darin enthaltene Identifikationsstoff auch am Ziel auffindbar, insbesondere in staubförmigen Projektilrückständen oder in Projektilfragmenten.
Der Identifikationsstoff kann mit einer vorbestimmten Konzentration zum Grundmaterial zugesetzt werden. Dies ermöglicht, den Einsatz eines erfindungsgemäßen Projektils durch Detektieren des Identifikationsstoffes in einer festgelegten Konzentration einem bestimmten Schütze bzw. Waffenbesitzer zuzuordnen, dem eine solche festgelegte Konzentration des Identifikationsstoffs zugewiesen wurde. Die vorbestimmte Konzentration des Identifikationsstoffes kann in manchen Ausführungsformen mindestens 0.01 wt%, mindestens 0.1 wt%, mindestens 0.5 wt% oder mindestens 1 wt% betragen.
Das Gemisch-Material kann somit 99,99 wt% Grundmaterial, insbesondere Metall, und 0,01 wt% Identifikationsstoff oder 99,9 wt% Grundmaterial, insbesondere Metall, und 0,1 wt% Identifikationsstoff oder 99,5 wt% Grundmaterial, insbesondere Metall, und 0,5 wt% Identifikationsstoff oder 99 wt% Grundmaterial, insbesondere Metall, und 1 wt% Identifikationsstoff aufweisen. So kann 1 kg Gemisch-Material beispielsweise 999.9 g Grundmaterial und 0.1 g Gd₂O₃, 999 g Grundmaterial und 1 g Gd₂O₃, 995 g Grundmaterial und 5 g Gd₂O₃ oder 990 g Grundmaterial und 10 g Gd₂O₃ enthalten. Es sind aber andere Zusammensetzungen möglich. Wenn das Gemisch-Material neben dem Identifikationsstoff bzw. dem Metall der seltenen Erde sowohl ein Metall als auch ein Kunststoff enthält, insbesondere ein Polymer, kann das Gemisch-Material beispielsweise über 90 wt% Metall, bis zu 10 wt% Kunststoff und bis zu 1 wt% Identifikationsstoff aufweisen. So kann 1 kg Gemisch-Material beispielsweise 998.9 g Metall (z. B. Cu), 1 g Kunststoff (z. B. Polymer) und 0.1 g Identifikationsstoff oder 989 g Metall (z. B. Cu), 10 g Kunststoff (z. B. Polymer) und 1 g Identifikationsstoff oder 945 g Metall (z. B. Cu), 50 g Kunststoff (z. B. Polymer) und 5 g Identifikationsstoff oder 901 g Metall (z. B. Cu), 89 g Kunststoff (z. B. Polymer) und 10 g Identifikationsstoff enthalten. Es sind aber andere Zusammensetzungen und/oder Verhältnisse möglich.
Bezogen auf das Projektilvolumen kann das Volumenanteil des Identifikationsstoffes in manchen Ausführungsformen insbesondere im Vergleich zu den Volumenanteilen der restlichen Komponenten des Gemisch-Materials, insbesondere eines Metalls und/oder eines Kunstoffs, vernachlässigbar sein. So kann ein erfindungsgemäßes Projektil beispielsweise 65 vol% oder mehr Metall (z. B. Cu), bis zu 35 vol% oder weniger Kunststoff (z. B. Polymer) und einen vernachlässigbarenVolumenanteil an Identifikationsstoff (z.B. eines Gd-Oxids, insbesondere Gd₂O₃) aufweisen.
Die genaue Zusammensetzung und/oder Konzentration des Identifikationsstoffs kann bzw. können für einen bestimmten Benutzer individuell eingestellt werden, so dass Projektilreste, in denen der Identifikationsstoff mit einer gegebenen Zusammensetzung und/oder in einer gegebenen Konzentration nachgewiesen wird, dem entsprechenden Benutzer eindeutig zugeordnet werden können. Die genaue Kombination von Zusammensetzung und Konzentration des Identifikationsstoffs kann bei der Herstellung oder der Veräußerung einem bestimmten Benutzer bzw. einer bestimmten Benutzergruppe individuell zugewiesen werden, um eine eindeutige Rückverfolgbarkeit zu ermöglichen.
So können beispielsweise für einen ersten Benutzer bzw. eine erste Benutzergruppe Projektile aus einem ersten Gemisch-Material hergestellt werden, in denen der Identifikationsstoff mit einer ersten Konzentration vorhanden ist, während für einen zweiten Benutzer bzw. eine zweite Benutzergruppe Projektile aus einem zweiten Gemisch-Material hergestellt werden, in dem derselbe Identifikationsstoff mit einer zweiten Konzentration vorhanden ist, die sich von der ersten Konzentration unterscheidet, oder in dem ein anderer Identifikationsstoff vorhanden ist. Durch das detektieren der Konzentration des Identifikationsstoffs in Projektilresten, zum Beispiel am Lauf einer eingesetzten Schusswaffe und/oder an einem mit dem Projektil getroffenen Ziel, kann festgestellt werden, ob das eingesetzte Projektil auf den ersten Benutzer bzw. die erste Benutzergruppe oder auf den zweiten Benutzer bzw. die erste Benutzergruppe zurückzuführen ist, insbesondere auch dann, wenn das Projektil ein frangibles Projektil ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Munition, die ein erfindungsgemäßes Projektil enthält und/oder, die ein Projektil enthält, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Die Munition kann ferner eine Patronenhülse aufweisen, in der das Projektil eingesetzt ist. Die Munition kann insbesondere eine Kleinkalibermunition für kurzläufige Gewehre wie Pistolen und Karabiner sein. Die Munition kann allerdings ebenfalls eine Mittel- oder Großkalibermunition sein.
Figurenliste
Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich. Es zeigen

1 vier schematische Querschnitte 1a bis 1d von erfindungsgemäßen Projektilen,
2 ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Projektils,
3 ein schematisches Diagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Projektils,
4 eine schematische längliche Schnittansicht einer Munition, die ein erfindungsgemäßen Projektil umfasst,
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Projektils beim Verlassen der Schusswaffe während der Schussabgabe, und
6 eine schematische Ansicht von Projektilrückständen eines erfindungsgemäßen Projektils nach Auftreffen auf ein Ziel.

Die 1 zeigt, in den 1a bis 1d, kreisförmige Querschnitte von Projektilen 20 gemäß jeweiligen Ausführungsformen, die einen Außenumfang A aufweisen, wobei die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21, in dem der jeweilige Projektil 20 aus dem Gemisch-Material besteht, das den Identifikationsstoff bzw. das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon aufweist, als schattierter Bereich dargestellt wird. Die Querschnitte der 1 liegen senkrecht zur Längsrichtung des jeweiligen Projektils 20 und Schneiden die zentrale Längsachse L des jeweiligen Projektils 20 an einem Zentrum bzw. Mittelpunkt des jeweiligen Querschnitts.
Die 1a zeigt eine Ausführungsform, in der sich die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 vom Außenumfang A des Projektils radial einwärts in Richtung des Zentrums bis zu einer Kreislinie 25 erstreckt, die als gestrichelte Linie gezeigt wird. Die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 deckt somit einen ringförmigen Teilbereich der Querschnittsfläche des Projektils 20, der einen kreisförmigen inneren Kernteilbereich des Projektils 20 umhüllt. Der vom Projektilinneren umgebene innere Kernteilbereich kann keinen Identifikationsstoff enthalten, eine andere Menge oder Konzentration desselben Identifikationsstoffs enthalten oder einen anderen Identifikationsstoff enthalten. Die Kreislinie 25 liegt - vom Zentrum her radial betrachtet - an einem Radius R_K, der etwa 0,6 · R_G entspricht, wobei R_G der Radius des Projektils ist. Die Kreislinie 25 kann eine fiktive Linie sein, die keiner physikalischen Materialgrenze entsprechen muss, kann aber auch bei einem mehrteiligen Projektil einer physikalischen Materialgrenze entsprechen. Die Kreislinie 25, die zum Projektilinneren gehört, weist somit einen radialen Abstand d_R zum Außenumfang A auf, der dem 0,4-fachen des Radius R_G und mithin dem 0,2-fachen des Projektilaußendurchmessers bzw. Kalibers (2· R_G) des Projektils 20 entspricht. Zumindest die Punkte der Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21, die auf der Kreislinie 25 liegen, weisen einen radialen Abstand zum Außenumfang der A auf, der mindestens 20 % des Projektilaußendurchmessers beträgt. Wenn das Projektil der 1a beispielsweise ein Projektil des Kalibers 9 mm ist, dann erstreckt sich das mit dem Identifikationsstoff bzw. dem Metall der seltenen Erde oder der Verbindung davon versehenen Projektilinneren vom Außenumfang des Projektils über eine radiale Tiefe von 1,8 mm und somit weit über 60 µn hinaus.
Die 1b zeigt eine weitere Ausführungsform, in der sich die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 vom Zentrum radial auswärts in Richtung des Außenumfangs A des Projektils bis zu einer Kreislinie 27 erstreckt, sodass das Projektilinnere 21 eine kreisförmige Fläche deckt, die mit dem Querschnitt des Projektils 20 konzentrisch ist und einen Radius R_B aufweist, die kleiner ist als der Radius R_G des Projektils 20. Der Radius R_B, an dem die Kreislinie 27 liegt, beträgt ca. das 0,73-fache des Radius R_G des Projektils 20. Die Kreislinie 27 kann eine fiktive Linie sein, die keiner physikalischen Materialgrenze entsprechen muss, kann aber auch bei einem mehrteiligen Projektil einer physikalischen Materialgrenze entsprechen. Die Kreislinie 27 weist somit einen radialen Abstand zum Außenumfang A auf, der dem 0,27-fachen des Radius R_G und mithin dem 0,135-fachen des Projektilaußendurchmessers bzw. Kalibers (2· R_G) des Projektils 20 entspricht. Insofern weisen sämtliche Punkte der Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21, weil sie innerhalb der Kreislinie 27 liegen, einen radialen Abstand zum Außenumfang A bzw. eine radiale Tiefe vom Außenumfang A von wenigstens 13,5% des Projektilaußendurchmessers auf, wobei manche dieser Punkte größere radiale Abstände bzw. radiale Tiefen aufweisen. Insbesondere enthält die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 der 1b das Zentrum bzw. den Mittelpunkt, an dem die Querschnittsfläche die zentrale Längsachse L schneidet. Dieser Mittelpunkt weist einen radialen Abstand zum Außenumfang A bzw. eine radiale Tiefe vom Außenumfang A auf, der bzw. die 50% des Projektilaußendurchmessers beträgt. Der Projektilmantelbereich des Projektils, der außerhalb des Projektilinnerens 21 liegt, kann keinen Identifikationsstoff enthalten, eine andere Menge oder Konzentration desselben Identifikationsstoffs enthalten oder einen anderen Identifikationsstoff enthalten.
Die. 1C zeigt eine weitere Ausführungsform, in der die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 den gesamten Querschnitt des Projektils 20 abdeckt. Ab einem fiktiven radialen Abstand vom Außenumfang A, der je nach Definition 0.7% oder 1% des Projektilaußendurchmessers bzw. 2% des Radius R_G des Projektils 20 beträgt (vorzugsweise 10% des Projektilaußendurchmessers bzw. 20% des Radius R_G des Projektils 20 und besonders bevorzugt 20% des Projektilaußendurchmessers bzw. 40% Radius R_G des Projektils 20), weisen sämtliche Punkte der Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 den erfindungsgemäßen radialen Abstand auf.
Die. 1d zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, in der die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 einen Teilbereich des Querschnitts des Projektils 20 abdeckt, der von der gestrichelten Linie 27' umschlossen ist. Die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 umfasst weder den Außenumfang A noch den Mittelpunkt bzw. das Zentrum des Querschnitts des Projektils 20, an dem die zentrale Längsachse L des Projektils den Querschnitt des Projektils 20 schneidet. Die gestrichelte Kreislinie 25' markiert einen radialen Abstand vom Außenumfang A, der je nach Definition mindestens 0.7% oder 1% (bzw. mindestens 10% oder mindestens 20%) des Projektilaußendurchmessers beträgt. Auch diese Art von Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 ist erfindungsgemäß, zumal sich die Querschnittsfläche des Projektilinnerens 21 abschnittsweise jenseits der gestrichelte Kreislinie 25' erstreckt und mithin Punkte umfasst, die den erfindungsgemäßen radialen Abstand zum Außenumfang A des Projektils aufweisen. Der Teilbereich des Projektils, der außerhalb des Projektilinnerens 21 liegt, kann keinen Identifikationsstoff enthalten, eine andere Menge oder Konzentration desselben Identifikationsstoffs enthalten oder einen anderen Identifikationsstoff enthalten.
Die. 2 illustriert schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Projektils, bei dem ein Grundmaterial (z. B. Kupferpulver) und ein Seltene-Erde-basierter Identifikationsstoff (z. B. Gd₂O₃) zu einem Gemisch-Material vermengt werden. Grundmaterial und Identifikationsstoff werden bei 100 in einen Behälter 108 zugeführt, woraufhin beide Materialien bei 102 in einer rotierenden Mischtrommel 110 derart miteinander vermengt werden, dass ein Gemisch-Material 112 entsteht, welches das Grundmaterial und den Identifikationsstoff enthält, wobei das Gemisch-Material 112 eine homogene Konzentration des Identifikationsstoffs aufweist, beispielsweise eine Konzentration von etwa 0.01 wt%, von etwa 0.1 wt%, von etwa 0.5 wt% oder von etwa 1 wt%.
Nach dem Mischvorgang wird durch Pressen des Gemisch-Materials 112 in einem Presswerkzeug 114 bei 103 und durch Sintern des geformten Gemisch-Materials in einer Sinter-Vorrichtung 116 bei 104 aus dem Gemisch-Material ein Projektil ausgebildet. In der Sinter-Vorrichtung 116 wird das geformte Projektil zunächst bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Gemisch-Materials gesintert und daraufhin zum fertigen Projektil abgekühlt.
Die. 3 zeigt ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Projektils. In diesem Fall werden das Grundmaterial (z.B. Kupferpulver) und der Identifikationsstoff (z.B. Gd₂O₃) mit der gewünschten Identifikationsstoff-Konzentration in ein Spritzgießwerkzeug 200 eingegossen. In dem Spritzgießwerkzeug werden beide Materialien von einer hydraulischen Schnecke 202 befördert und dabei aufgeschmolzen und miteinander vermengt. Daraufhin werden das Grundmaterial und der Identifikationsstoff durch eine hydraulisch getriebene Schiebebewegung der hydraulischen Schnecke 202 in Form eines flüssigen warmen Gemisch-Materials in eine Spritzform 204 eingespritzt, um das Projektil auszubilden. Das spritzgeformte Projektil wird dann abschließend abgekühlt.
Wenngleich die Verfahren der 2 (Sintern) und 3 (Spritzgießen) vorstehend jeweils für ein Gemisch-Material ohne Kunststoff bzw. Polymer beschrieben wurden, sind diese Verfahren nur Beispiele. Die Erfindung sieht auch Sinter-Verfahren und Spritzgießen-Verfahren für Gemisch-Materialien vor, die ein Kunststoff, insbesondere ein Polymer enthalten können, das insbesondere als Bindemittel wirken kann. Das Kunststoff bzw. Polymer kann beispielsweise einer pulverförmigen Vormischung aus dem Grundmaterial und dem Identifikationsstoff zugegeben werden, um das Gemisch-Material zu bilden. Daraufhin kann das Gemisch-Material, welches das Grundmaterial, den Identifikationsstoff und das Polymer enthält, aufgeschmolzen, abgekühlt und zu einem Granulat granuliert werden. Ein solches Granulat bzw. Gemisch-Material, das beispielsweise >90 wt% Cu, <10 wt% Polymer und <1 wt% Identifikationsstoff aufweisen kann, kann in den Behälter 108 oder das Presswerkzeug 114 der 2 oder in das Spritzgießwerkzeug 200 der 3 zugeführt werden, um zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Projektils verwendet zu werden.
Die 4 zeigt in länglicher Schnittansicht eine Munition 10, die eine Patronenhülse 12 umfasst, in der ein erfindungsgemäßes frangibles Projektil 20 presspassend eingesetzt ist, so dass eine Vorderspitze des frangibles Projektils 20 aus der Patronenhülse 12 herausragt. Das frangible Projektil 20 der 4 kann einen Querschnitt gemäß jeder der 1a bis 1d aufweisen, insbesondere über seine gesamte Länge oder über einen Teil davon.
Das frangible Projektil 20 der 4 ist somit zumindest abschnittsweise aus einem Gemisch-Material hergestellt, das ein Grundmaterial 22 und einen detektierbaren Identifikationsstoff 24 enthält, wobei der Identifikationsstoff 24 in dem Grundmaterial 22 mit einer homogenen Konzentration vorhanden ist. Das Grundmaterial 22 kann beispielsweise aus einem Metallpulver (z.B. Kupferpulver) und einem Polymer-Bindemittel bestehen und der Identifikationsstoff 24 kann eine Verbindung eines Metalls der seltenen Erden sein (z .B. Gd₂O₃). Die Konzentration des Identifikationsstoffs 24 kann, insbesondere im gesamten Querschnitt des Projektils 20, bis zu etwa 0.01 wt%, bis zu etwa 0.1 wt%, bis zu etwa 0.5 wt% oder bis zu etwa 1 wt% betragen.
Das frangible Projektil 20 der 4 kann ein Projektil des Kalibers 9 mm sein. Bezogen auf die Projektilmasse, die insgesamt etwa 6,4 g betragen kann, kann das Projektil 20 beispielsweise > 90wt% Cu (d.h. mehr als etwa 5,76 g Cu), < 10wt% Polymer (d.h. weniger als etwa 0,64 g Polymer) und < 1wt% Gd₂O₃ (d.h. weniger als etwa 64 mg Gd₂O₃) enthalten. Bezogen auf das Projektilvolumen, das insgesamt etwa 1 cm³ betragen kann, kann das Projektil 20 beispielsweise > 65 vol% Cu und < 35 vol% Polymer aufweisen, wobei das Volumenanteil des Identifikationsstoffs im Vergleich zu den Volumenanteilen des Cu und des Polymers vernachlässigbar ist.
Das frangible Projektil 20 der 4 kann insbesondere durch das Verfahren einer der 2 (Sintern) und 3 (Spritzgießen) hergestellt werden. Die Verfahren der 2 und 3 sind aber nur Beispiele und das frangible Projektil 20 der 4 kann durch andere Verfahren hergestellt werden.
Die Patronenhülse 12 weist einen inneren Aufnahmeraum auf, in dem ein Treibladungspulversatz 14 aufgenommen ist. Die Munition weist ferner ein Zündelement 16 auf, das dem Zünden des Treibladungspulversatzes 14 dient. Wenn das Zündelement 16 aktiviert wird, beispielsweise durch Perkussion von einem Schlagbolzen einer Schusswaffe, zündet sich der Treibladungspulversatz 14, wodurch eine Druckwelle entsteht, die das frangible Projektil 20 von der Patronenhülse 10 trennt und das Abfeuern des Projektils 20 auslöst.
Die 5 zeigt eine schematische Schnittansicht des Laufs 40 eines Gewehrs beim Abschießen eines erfindungsgemäßen Projektils 20. Während der Schussabgabe verschmiert sich das Gemisch-Material, aus dem das frangible Projektil 20 besteht, über die Innenoberfläche 42 des Laufs 40, sodass Gemisch-Rückstände 23 dort verbleiben, die dieselbe Konzentration des Identifikationsstoffs 24 aufweisen wie das frangible Projektil 20 bzw. wie das Gemisch-Material.
Beim Auftreffen am Ziel zerbröselt das frangible Projektil 20 zu Pulver bzw. in viele kleine Projektilfragmente 20', wie in der 6 schematisch dargestellt. Da der Identifikationsstoff 24 im Projektil 20 vorhanden ist, und zwar nicht nur an einer äußeren verhältnismäßig dünnen Oberflächenschicht sondern auch im Projektilinneren, ist der Identifikationsstoff zumindest in einem Großteil der Projektilfragmente 20' auffindbar. Insbesondere wenn die Konzentration des Identifikationsstoffs 24 im gesamten Querschnitt des Projektils 20 homogen ist, kann der Identifikationsstoff 24 im Wesentlichen in jedem der Projektilfragmente 20' bzw. Projektilrestpulverkörner nachgewiesen werden.
Die genaue Zusammensetzung und/oder Konzentration des Identifikationsstoffs 24 in dem Projektil 20 kann durch Analyse eines beliebigen Projektilfragments 20' bzw. einer beliebigen Menge von Projektilrestpulver festgestellt werden, zum Beispiel durch optische Analyse mittels Spektrometrie oder Mikroskopie. Entsprechendes gilt für die Gemisch-Rückstände 23 im Lauf 40 der Schusswaffe, die beispielsweise über Reinigung mit einem Putzlappen extrahiert und analysiert werden können.
Durch Feststellung der genauen Zusammensetzung und/oder Konzentration des Identifikationsstoffs 24 in den Gemisch-Rückständen 23 bzw. in den Projektilfragmenten 20' lässt sich der entsprechende Projektileinsatz einem konkreten Schütze bzw. einem konkreten Benutzer oder einer konkreten Benutzergruppe eindeutig und fehlerfrei identifizieren. Die Rückverfolgbarkeit wird somit gewährleistet.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die vorhegende Erfindung sind und diese nicht einschränken. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wird allein durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.
Bezugszeichenliste

10: Munition
12: Patronenhülse
14: Treibladungssatz
16: Zündelement
20: Projektil (Frangible-Projektil)
20': Projektilreste (Projektilrestpulver)
21: Projektilinneren
22: Grundmaterial
23: Projektilrückstände
24: Identifikationsstoff
25,25': Kreislinien
27,27': Kreislinien
40: Lauf
42: Laufinnenoberfläche
100-104: Verfahrensphasen
108: Behälter
110: Mischtrommel
114: Presswerkzeug
116: Sinter-Vorrichtung
200: Spritzgießwerkzeug
202: hydraulische Schnecke
204: Spritzform
A: Außenumfang des Projektils
L: zentrale Längsachse
RG: Radius des Projektils
RK: Radius eines Teilbereiches des Projektils
RB: Radius eines Kernteilbereiches des Projektils
dR: radialer Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1528051 B1 [0004]
WO 2020/024024 A1 [0004, 0005]
WO 2001/019758 A1 [0004]

Claims

Projektil für Munition, das im Projektilinneren wenigstens bereichsweise mit einem Metall der seltenen Erden oder einer Verbindung davon, vorzugsweise einem Oxid davon, versehen ist.
Projektil Geschosskopf nach Anspruch 1, wobei eine Querschnittsfläche des Projektilinnerens (21) zumindest abschnittsweise einen radialen Abstand (d_R) zu einem Außenumfang (A) des Projektils (20) aufweist, der mindestens 1%, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20% des Projektilaußendurchmessers beträgt.
Projektil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon im Projektilinneren über eine radiale Tiefe von einem Außenumfang (A) des Projektils (20) von wenigstens 60 µm oder von wenigstens 90 µm, insbesondere von wenigstens 0,9 mm oder von wenigstens 1,8 mm, hinaus vorgesehen ist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Querschnittsfläche des Projektilinnerens (21) eine zentrale Längsachse (L) des Projektils (10) schneidet.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Querschnittsfläche des Projektilinnerens (21) den Querschnitt des Projektils (20) vollständig abdeckt, so dass das Projektil wenigstens bereichsweise im gesamten Querschnitt mit dem Metall der seltenen Erden oder der Verbindung davon versehen ist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das aus einem Stück eines Materials hergestellt ist, das das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon aufweist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das aus einem Gemisch-Material hergestellt ist, welches ein Grundmaterial aufweist, dem das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon derart zugesetzt wird, dass das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon wenigstens bereichsweise im Projektilinneren vorliegt und/oder das Projektilinnere wenigstens bereichsweise von dem Metall der seltenen Erden oder der Verbindung davon durchdrungen ist.
Projektil nach Anspruch 7, wobei das Grundmaterial ein Metall, insbesondere Kupfer, Wolfram, Zink, Eisen und/oder Zinn, oder eine Metalllegierung, insbesondere eine Legierung eines oder mehrerer der genannten Metalle, und/oder ein Kunststoff, insbesondere ein Polymer, enthält oder ist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon im Projektilinneren eine homogene Konzentration aufweist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das das Metall der seltenen Erden oder die Verbindung davon im Projektilinneren eine Konzentration von mindestens 0.01 wt%, mindestens 0.1 wt%, mindestens 0.5 wt% oder mindestens 1 wt% aufweist.
Projektil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein Projektilaußendurchmesser von 2,7 mm bis 24 mm, vorzugsweise von 4,6 mm bis 12,7 mm, besonders bevorzugt von 6,5 mm bis 10 mm aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Projektils für Munition, bei dem ein Grundmaterial und ein Identifikationsstoff zu einem Gemisch-Material vermengt werden, wobei der Identifikationsstoff (24) eine seltene Erde oder eine Verbindung davon, vorzugsweise ein Oxid davon, enthält oder ist, wobei das Projektil wenigstens abschnittsweise aus dem Gemisch-Material hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei zumindest ein Projektilinneren (21) des Projektils aus dem Gemisch-Material hergestellt wird, wobei eine Querschnittsfläche des Projektilinneren (21) - zumindest abschnittsweise einen radialen Abstand (d_R) zu einem Außenumfang (A) des Projektils (20) aufweist, der mindestens 1%, vorzugsweise mindestens 10%, besonders bevorzugt mindestens 20% des Projektilaußendurchmessers beträgt; und/oder - eine zentrale Längsachse (L) des Projektils (10) schneidet.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das gesamte Projektil (20) aus dem Gemisch-Material hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Gemisch-Material ein frangibles Material ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Grundmaterial pulverförmig ist und/oder wobei das Grundmaterial ein Metall, insbesondere Kupfer, Wolfram, Zink, Eisen und/oder Zinn, oder eine Metalllegierung, insbesondere eine Legierung eines oder mehrerer der genannten Metalle, und/oder ein Kunststoff, insbesondere ein Polymer, enthält oder ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Identifikationsstoff mit dem Grundmaterial homogen vermengt wird, so dass das Gemisch-Material eine homogene Konzentration des Identifikationsstoffs aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Identifikationsstoff mit einer vorbestimmten Konzentration vermengt wird, wobei die vorbestimmte Konzentration vorzugsweise mindestens 0.01 wt%, mindestens 0.1 wt%, mindestens 0.5 wt% oder mindestens 1 wt% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der Identifikationsstoff pulverförmig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei das Projektil wenigstens abschnittsweise durch Wärmebehandeln und/oder Druckbehandeln des Gemisch-Materials, insbesondere durch Spritzgießen, Pressen und/oder Sintern des Gemisch-Materials, ausgebildet wird.
Munition (10), die ein Projektil nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder ein gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20 hergestelltes Projektil umfasst.