EP1007898A1 - Mantelgeschoss mit hartkern - Google Patents

Mantelgeschoss mit hartkern

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EP1007898A1
EP1007898A1 EP98937723A EP98937723A EP1007898A1 EP 1007898 A1 EP1007898 A1 EP 1007898A1 EP 98937723 A EP98937723 A EP 98937723A EP 98937723 A EP98937723 A EP 98937723A EP 1007898 A1 EP1007898 A1 EP 1007898A1
Authority
EP
European Patent Office
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hard core
core
projectile
jacket
shell
Prior art date
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Granted
Application number
EP98937723A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1007898B1 (de
Inventor
Carl Hug
Beat Messerli
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RUAG Munition
Original Assignee
EIDGENOESS MUNITIONSFAB THUN
SM Schweizerische Munitionsunternehmung AG
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Publication date
Application filed by EIDGENOESS MUNITIONSFAB THUN, SM Schweizerische Munitionsunternehmung AG filed Critical EIDGENOESS MUNITIONSFAB THUN
Publication of EP1007898A1 publication Critical patent/EP1007898A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1007898B1 publication Critical patent/EP1007898B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
    • F42B12/76—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the casing
    • F42B12/78—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the casing of jackets for smallarm bullets ; Jacketed bullets or projectiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
    • F42B12/76—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the casing
    • F42B12/80—Coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
    • F42B12/74—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the core or solid body

Definitions

  • the present invention relates to a projectile with a casing made of steel, clad steel or brass and its manufacture.
  • Hard-core small-caliber ammunition is used particularly by snipers and is aimed at the precise penetration of armored targets.
  • Armored targets in the sense of the subject matter of the invention are protective vests (for people), bulletproof glass, steel plates and light metal armor.
  • Such ammunition is known in various designs. It can be divided into those with steel cores, those with hard cores made of dense sintered material and those with an additional medium for the hard core, such as lead, aluminum and / or air.
  • a steel jacket usually a full jacket, clad steel jacket or tombac jacket, which picks up the cores and media and at least includes them in a liquid-tight manner.
  • a jacket bullet with a truncated cone-shaped lead core on the rear side and this jacket made of steel or a tombac alloy is shown in EP-AI-0 499 832.
  • the coat is also clad with a thin layer of tin to reduce deposits in the barrel of small arms.
  • GB -A- 601 686 shows another mantle storey with a special, technically advantageous design of a hard and a soft core. Gaps and recesses are provided between the cores and the jacket, which result in a certain compressibility when the projectile is pressed and closed, as a result of which manufacturing tolerances can be compensated for.
  • the known ammunition has an insufficient first-hit probability and also shows an insufficient penetration ability in the case of armored targets.
  • a small-caliber ammunition and its manufacturing method are also known from EP-A2-0 106 411.
  • the appropriately optimized and manufactured projectiles mainly serve as infantry combat ammunition and already have good aerodynamic properties.
  • this ammunition does not have the high ballistic final energy required by snipers, which is necessary to penetrate armor.
  • the ammunition to be created is intended to enable snipers to precisely target targets behind glass during a police operation.
  • the front area of the hard core which is smaller than the inner shape, ensures that it fits snugly against the outer shape and encloses with it an air space that supports the easy detachment of the shell from the hard core when the target penetrates an armor, so that it follows kind of arrow ammunition that penetrates armor.
  • This air space also helps to compensate for manufacturing tolerances between the shell and the hard core.
  • the middle section which is filled with a relatively soft material, prevents inadmissible friction due to its, albeit low deformability, and thus additional energy losses in the rifle barrel. This also results in lower barrel erosion, which extends the life of the weapon used.
  • the soft core is flange-like centered on the frustoconical hard core, so that there is no imbalance in the rotation of the projectile caused by the twist of the barrel groove.
  • the end of the soft core is also frustoconical; the jacket u also closes it positively, which in turn results in high dimensional accuracy and prevents eddy formation in the rear area of the floor and the low observed decrease in speed on the trajectory causes.
  • the prefabricated hard core is stirred in a drum filled with water for several hours until its surface is smooth and visibly fine with a matt sheen.
  • Cladding using a copper-zinc alloy known per se reduces the friction in the barrel and results in connection in the cylindrical part of the jacket. soft cores lent the surprisingly high initial speeds VQ; this also with conventional propellant charges.
  • a ceramic hard core made of cobalt-alloyed tungsten carbide (WC / Co 88/12) with a density of 14.3 g / cro.3 has proven itself extremely well in terms of penetration performance, hardness and the mandatory high density.
  • a soft core made of a lead-tin alloy (Pb / Sn 60/40) with a density of 9.2 g / cro.3 fulfills all requirements in terms of flexibility (low hardness) and the necessary mass to achieve the final ballistic performance.
  • the weight ratios for a total projectile mass of 100% are 42% to 50%, preferably 44% hard core mass, 28% to 34%, preferably 31% soft core mass and preferably 25% of the total mass for the jacket. This results in
  • An optimal rotationally symmetrical centering of the soft core on the hard core is achieved by a cone angle between 14 ° and 18 °, preferably 16.5 °.
  • a surface treatment of the hard core by means of trovalizing is economically optimal, for several hours, ie in practice up to twelve hours in a water bath at room temperature. temperature, the cores grinding each other until they are smooth and shiny. - Of course, other methods are also possible, which bring about the desired surface fineness and thus form-fit in the jacket.
  • the practical manufacturing tolerances can be checked or defined by manually pushing the cores into the casing, so that no material stresses and / or deformations occur which adversely affect the rotation symmetry of the projectile.
  • Fig. 1 shows a preferred projectile with rotationally symmetrical cores, inserted in a sleeve with
  • Fig. La is an enlarged view of the hard core
  • FIG. 2 shows a variant of the projectile FIG. 1, with a cambered hard core tip and modified rear area
  • Fig. 4 shows the bullet speed of the ammunition
  • Fig. 5 shows the speed decrease of the ammunition
  • Fig. 6 shows the cross wind sensitivity of the floors in relation to two floors according to the state of the
  • FIG. 7 shows the projectile impulse of the ammunition according to FIG. 1 or 2, shown over a flight distance of 800 m, relative to the prior art
  • FIG. 8 shows the projectile energy of the ammunition according to FIG. 1 or 2, shown over a flight distance of 800 m, relative to the prior art
  • FIG. 9 shows the hard core pulse of the ammunition according to FIG. 1 or 2, shown over a flight distance of 800 m, relative to the prior art
  • FIG. 10 shows the hard core energy of the ammunition according to FIG. 1 or 2, shown over a flight distance of 800 m, relative to the prior art
  • Fig. 1 denotes a cartridge case known per se, which also contains a known powder charge 2 - a high-performance propellant charge.
  • a projectile 100 is inserted, the tip 4 of which is formed by a steel jacket 3.
  • this has an ogive shape 7a, which merges into a cylindrical middle part 7b, which has a strangle groove 12 for fastening the sleeve 1 and ends in a rear region 9.
  • a primer 11 is inserted, in a notoriously known manner.
  • the hard core 5 has a frustoconical rear region 5b, which is occupied by a precisely fitting inner shape of a soft core 8.
  • a front area 5a is designed as a truncated cone with a tip angle ⁇ ; a functionally essential air space 6 is located between this and the concave inner shape of the projectile tip 4.
  • the steel part 3 closes the three enclosed components by means of a flange 13 at the rear: soft core 8; Hard core 5 and air 6 non-positively.
  • the enlarged representation of the hard core 5 in FIG. 1a compared to FIG. 1 contains dimensions which apply to a preferred embodiment of a caliber 7.5:
  • Front length L2 15 mm diameter
  • D of the cylindrical middle section 6.64 mm
  • the front area 5a is designed as a spherical cap and likewise serves - as in FIG. 1 - to compensate for manufacturing tolerances and, due to the subsequent ogive-shaped part of the hard core 5 'which fits snugly in the jacket 3, likewise forms the gas-tight air space 6 in the projectile tip 4.
  • the rear region 5b of the hard core 5 has an axis-like twist, which has only a slight - not visible - taper and on which the soft core 8 is centered.
  • a brass sealing disk 14 is inserted in the floor 100 ', which seals the steel jacket 3 in a gas-tight manner through the flange 13, i.e. prevents heavy metals and / or vapors from escaping when fired.
  • the soft core is shortened by the thickness of the sealing washer 14 for the same floor length.
  • the hard core in both variants consists of cobalt-alloyed tungsten carbide WC / Co 88/12 with a mass of 5.6 g and a Vickers HV hardness of 1300 kp / mm ⁇ and a bending resistance of 3000 N / mm.2.
  • the soft core consists of an alloy of Pb / Sn 60/40 with a mass of 3.9 g.
  • the steel jacket 3 weighs 3.11 g.
  • the total bullet mass in the first version, i.e. without a sealing washer 14, is accordingly 12.61 g.
  • 3a to 3c show characteristic hit images at a shooting distance of 200 m, 20 shots each being fired at a target in a series, with an inner circle of 5 cm and an outer circle of 10 cm in diameter.
  • the hit guote in the innermost area of the disk was 95%.
  • the ammunition used corresponds to the Swiss Ordonnance caliber (7.5 x 55).
  • the speed of the projectile 100 according to the invention is shown in FIG. 4 in relation to the prior art, designated 0.308.
  • FIG. 5 of the speed decrease in m / s per m as a function of the shooting distance in m underlines the statement of FIG. 4.
  • the projectile 100 according to the invention has significantly better values than the prior art .308; comparatively, an older Swiss ordinance tion GP 11 also examined and their relatively good values also shown in Fig. 6.
  • floor 100 shows significantly better values than floor .308.
  • the projectile energy in J is significantly higher for projectile 100 than for projectile .308. This shows that even at a shooting distance of 800 m, the projectile 100 still has a very considerable energy of approx. 1800 J and thus still has a high penetration capacity.
  • the surprisingly good shooting results of the subject of the invention are not least due to the favorable weight distribution within the projectile.
  • the standardized test requirement for so-called insulating glasses of class C4 is plotted as the reference R in the lowest column labeled R c ⁇ .
  • R c ⁇ the reference R in the lowest column labeled R c ⁇ .
  • the non-hatched area 0 means: Do not shoot through with certainty.
  • a 7.62 x 51 mm caliber (type AP) ammunition designed according to the invention shoots through the same glass with a single shot up to a distance of 60 m.
  • the caliber 7.5 x 55 (type AP) strikes through this class of glass up to a distance of 110 m and that of .300 WinMag (type AP) even at a distance of 150 m.
  • the non-hatched area means 0: with a certain amount of scatter, it may also be shot through in the border area, which is evidenced by the considerable kinetic residual energy that is still present after penetration of the glass.
  • Class C5 glass was shot at here.
  • the reference R p c denotes the standardized test requirement for glass of class C5; again for ammunition 7.62 x 51 mm FMJ / AP, ie here full casing with steel core.
  • the ammunition according to the invention is again a multiple, more powerful in the bullet.
  • the corresponding ammunition 7.62 x 51 AP also leads to a bullet in this glass class at a target distance of 60 m; 7.5 x 55 AP at 110 m and 7.62 x 51 AP at 150 m. - In all three cases, however, only a small residual energy can be determined after being shot through the glass. In addition, no significant projectile deflection was found in any of the conceivable glasses to be shot through in a police operation, provided the bullet was fired perpendicular to the glass.
  • the projectile construction according to the invention is not limited to use with the aforementioned calibres; the projectiles can also be adapted to other small-caliber ammunition, in particular .300 Winchester Magnum, with correspondingly larger propellant charges which are also known per se.

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Abstract

Ein Mantelgeschoss (100) weist frontseitig einen Hartkern (5) aus Wolframcarbid und einen formschlüssig zentriert am Hartkern (5) anliegenden Weichkern (8) auf. Zwischen einem Frontbereich (5a) des Hartkerns (5) und der Geschoss-Spitze (4) befindet sich im Geschoss (100) ein abgeschlossener Luftraum (6). Diese Geschosskonfiguration besitzt eine sehr hohe Durchschlagsleistung und gute dynamische und ballistische Eigenschaften, so dass sie als Munition für Scharfschützen im Polizeieinsatz geeignet ist, insbesondere zur Bekämpfung von hinter Glas befindlichen Zielen.

Description

Mantelgeschoss mit Hartkern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geschoss mit einem Mantel aus Stahl, plattiertem Stahl oder Messing sowie des- sen Herstellung.
Hartkern-Kleinkaliber-Munition wird insbesondere von Scharfschützen eingesetzt und bezweckt eine präzise Durchdringung von gepanzerten Zielen. Gepanzerte Ziele im Sinne des Erfindungsgegenstands sind Schutzwesten (für Personen), Panzerglas, Stahlplatten und Leichtmetallpanzerungen.
Derartige Munition ist in diverser Ausführung bekannt. Sie lässt sich in solche mit Stahlkernen, in solche mit Hartkernen aus dichtem Sintermaterial und solche mit einem Zusatz-Medium zum Hartkern wie Blei, Aluminium und/oder Luft einteilen. Gemeinsam ist dieser Munition ein meist als Voll-Mantel ausgebildeter Stahlmantel, plattierter Stahlmantel oder Tombakmantel, der die Kerne und Medien aufnimmt und zumindest flüssigkeitsdicht einschliesst .
Ein Mantelgeschoss mit einem heckseitig kegelstumpfförmigen Bleikern und diesen umschliessenden Mantel aus Stahl oder einer Tombak-Legierung ist in der EP -AI- 0 499 832 dargestellt. Zur Verringerung von Ablagerungen im Lauf von Handfeuerwaffen ist der Mantel zudem mit einer dünnen Zinnschicht plattiert.
Ein weiteres Mantelgeschoss zeigt GB -A- 601 686 mit einer besonderen, fabrikationstechnisch günstigen Ausgestaltung eines Hart- und eines Weichkerns. Dabei sind Spalte und Ausnehnehmungen zwischen den Kernen und dem Mantel vorgesehen, welche beim Verpressen und Verschliessen des Geschos- ses eine gewisse Kompressibilität ergeben, wodurch Fabrikationstoleranzen ausgleichbar sind. Die bekannte Munition weist eine ungenügende Ersttreffer- Wahrscheinlichkeit auf und zeigt bei gepanzerten Zielen eine ebenfalls ungenügende Durchdringungsfähigkeit .
Aus der EP -A2- 0 106 411 sind zudem eine Kleinkaliber- munition und deren Herstellverfahren bekannt. Die entsprechend optimierten und hergestellten Geschosse dienen hauptsächlich als Infanteriekampfmunition und weisen bereits gute aerodynamische Eigenschaften auf. Diese Munition besitzt aber nicht die von Scharfschützen geforderte hohe ballistische Endenergie, welche zum Durchdringen von Panzerungen nötig ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Munition zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und insbesondere eine hohe Durchschlagsleistung bei gepanzerten Zielen, geringe Seitenwindempfindlichkeit und auch eine gesteigerte Präzision besitzt.
Die zu schaffende Munition soll bei einem Polizeieinsatz den Scharfschützen ermöglichen hinter Glas befindliche Ziele präzise zu bekämpfen.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch die Ansprüche 9 und 10 gelöst.
Es hat sich gezeigt, dass das formschlüssige Anliegen des Hartkerns an die ebenfalls ogivenförmige Innenform des Mantels einen äusserst kompakten, rotationssymetrischen und massgenauen Körper mit sehr guten aerodynamischen, ballistischen und Durchdringungs-Eigenschaften ergibt.
Der gegenüber der Innenform kleinere Frontbereich des Hartkerns gewährleistet dessen sattes Anliegen an der Aussen- form und schliesst mit dieser einen Luftraum ein, der beim Eindringen des Ziels in eine Panzerung das leichte Ablösen des Mantels vom Hartkern unterstützt, so dass dieser nach Art einer Pfeilmunition die Panzerung durchdringt. Zusätzlich hilft dieser Luftraum Fertigungstoleranzen zwischen dem Mantel und dem Hartkern auszugleichen.
Das mit einem relativ weichen Material gefüllte Mittelteil verhindert, aufgrund seiner, wenn auch geringer Verformbarkeit, unzulässige Reibungen und damit zusätzliche Energieverluste im Gewehrlauf . Im weiteren resultiert dadurch auch eine geringere Lauferosion, welche die Lebensdauer der eingesetzten Waffe verlängert. Der Weichkern ist flanschartig am kegelstumpfförmigen Hartkern zentriert, so dass keine Unwucht, bei der durch den Drall der Laufnut erzeugten Rotation des Geschosses, resultiert.
Das Ende des Weichkerns ist ebenfalls kegelstumpfför ig ausgestaltet; der Mantel u schliesst diesen auch form- schlüssig, was wiederum eine hohe Massgenauigkeit ergibt und eine Wirbelbildung im Heckbereich des Geschosses verhindert und u.a. die geringe festgestellte Geschwindigkeitsabnahme auf der Flugbahn bewirkt.
Herstellungstechnisch sind bei dieser Art Munition keine speziellen Anforderungen zu erfüllen, ausser diejenige an eine geringe Rauhigkeit der Hartkernoberfläche, um die gewünschte Formschlüssigkeit mit dem Mantel zu erzielen.
Verfahrensgemäss wird der vorfabrizierte Hartkern in einer mit Wasser gefüllten Trommel während mehreren Stunden tro- valisiert, bis dessen Oberfläche glatt und durch einen matten Glanz sichtbar fein ist.
In abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands beschrieben.
Eine Plattierung mittels einer an sich bekannten Kupfer- Zink Legierung verringert die Reibung im Lauf und ergibt in Verbindung in dem in zylindrischen Teil des Mantels befind- liehen Weichkern die überraschend hohe Anfangsgeschwindigkeiten VQ; dies auch mit konventionellen Treibladungen.
In Bezug auf die Durchschlagsleistung, die Härte und die zwingend geforderte hohe Dichte hat sich ein keramischer Hartkern aus kobaltlegiertem Wolframearbid (WC/Co 88/12) mit einer Dichte von 14.3 g/cro.3 hervorragend bewährt.
Ein Weichkern aus einer Blei-Zinn Legierung (Pb/Sn 60/40) mit einer Dichte von 9.2 g/cro.3 erfüllt sämtliche Anforderungen in Bezug auf die Nachgiebigkeit (geringe Härte) und auf die notwendige Masse zur Erreichung der endballistischen Leistung.
Die Gewichtsverhältnisse bei einer gesamten Geschossmasse von 100% sind 42% bis 50%, bevorzugt 44% Hartkernmasse, 28% bis 34%, bevorzugt 31% Weichkernmasse und bevorzugt 25% der Gesamtmasse für den Mantel vorgesehen. Dies ergibt bei
Kleinkaliber-Munition eine ideale Gewichtsverteilung im Ge- schoss, d.h. der Schwerpunkt ist für eine ballistische Flugbahn optimal .
Durch das Einlegen einer dünnen Messing-Scheibe, vor dem Bördeln des Mantels, im Heck des Geschosses, ergibt sich ein gasdichter Einschluss der Kerne, so dass die Schwermetallemission beim Abschuss eliminiert ist.
Eine optimale rotationssymetrische Zentrierung des Weichkerns am Hartkern wird durch Kegelwinkel zwischen 14° bis 18° , vorzugsweise 16.5° erzielt.
Geringere Kegelwinkel, unter 14° ergeben ebenfalls eine brauchbare Zentrierung.
Wirtschaftlich optimal ist eine Oberflächenbehandlung des Hartkerns mittels Trovalisieren, während mehreren Stunden, d.h. in praxi bis zu zwölf Stunden im Wasserbad bei Raum- temperatur, wobei sich die Kerne gegenseitig abschleifen, bis sie glatt und glänzend sind. - Selbstverständlich kommen auch andere Verfahren in Frage, welche die gewünschte Oberflächenfeinheit und damit Formschlüssigkeit im Mantel bewirken .
Durch ein manuelles Einschieben der Kerne in den Mantel lassen sich die zweckmässigen Fertigungstoleranzen überprüfen bzw. festlegen, so dass keine Materialspannungen und/oder Deformationen entstehen, welche die Rotationssyme- trie des Geschosses nachteilig beeinflussen.
Anhand von zwei praktischen Ausführungsbeispielen wird nachfolgend der Erfindungsgegenstand näher dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 ein bevorzugtes Geschoss mit rotationssymetri- sehen Kernen, eingesetzt in eine Hülse mit
Treibladungspulver,
Fig. la eine vergrösserte Darstellung des Hartkerns
Fig. 1 in seinen charakteristischen Grössenver- hältnissen,
Fig. 2 eine Variante zum Geschoss Fig. 1, mit einer bombierten Hartkernspitze und modifiziertem Heckbereich,
Fig. 3 charakteristische Trefferbilder einer Hartkern- Munition vom Kaliber 7,5 mm, aufgezeigt bei einer Schussdistanz von 200 m,
Fig. 4 die Geschossgeschwindigkeit der Munition nach
Fig. 1 oder 2, in Abhängigkeit von der Distanz, relativ zum Stand der Technik betrachtet, Fig. 5 die Geschwindigkeitsabnahme der Munition nach
Fig. 1 oder 2, in einer Schussdistanz von 100 bis 800 m, relativ zum Stand der Technik,
Fig. 6 die Seitenwindempfindlichkeit der Geschosse in Relation zu zwei Geschossen nach dem Stand der
Technik,
Fig. 7 den Geschossimpuls der Munition nach Fig. 1 oder 2, aufgezeigt über eine Flugdistanz von 800 m, relativ zum Stand der Technik,
Fig. 8 die Geschossenergie der Munition nach Fig. 1 oder 2, aufgezeigt über eine Flugdistanz von 800 m, relativ zum Stand der Technik,
Fig. 9 den Hartkernimpuls der Munition nach Fig. 1 oder 2, aufgezeigt über eine Flugdistanz von 800 m, relativ zum Stand der Technik
Fig. 10 die Hartkernenergie der Munition nach Fig. 1 oder 2, aufgezeigt über eine Flugdistanz von 800 m, relativ zum Stand der Technik
Fig. 11 die Durchschussleistung von drei verschiedenen Kalibern Hartkernmunition in Funktion der
Schussdistanz bei einer ersten Klasse von Panzergläsern, in Relation zur genormten Vorgabe und
Fig. 12 die Durchschussleistung der drei verschiedenen Kaliber in Funktion der Schussdistanz bei einer weiteren Klasse von Panzergläsern, in Relation zur genormten Vorgabe .
In Fig. 1 ist mit 1 eine an sich bekannte Patronenhülse bezeichnet, welche eine ebenfalls bekannte Pulverladung 2 - eine Hochleistungs-Treibladung enthält. In die Patronen- hülse 1 ist ein Geschoss 100 eingesetzt, dessen Spitze 4 durch einen Stahlmantel 3 gebildet ist. Frontseitig besitzt dieses eine ogive Form 7a, die in ein zylindrisches Mittelteil 7b übergeht, welches eine Würgenut 12, zur Befestigung der Hülse 1 aufweist und in einem Heckbereich 9 endet.
Im geschlossenen Ende 10 der Patronenhülse 1 ist, in notorisch bekannter Weise, ein Zündhütchen 11 eingelassen.
Der Hartkern 5 besitzt einen kegelstumpfförmigen Heckbereich 5b, welcher durch eine genau passende Innenform eines Weichkerns 8 belegt ist. Ein Frontbereich 5a ist als Kegelstumpf mit einem Spitzenwinkel ß ausgebildet; zwischen diesem und der konkaven Innenform der Geschoss-Spitze 4 befindet sich ein funktionswesentlicher Luftraum 6.
Durch eine heckseitige Bördelung 13 schliesst der Stahl an- tel 3 die drei eingeschlossenen Komponenten: Weichkern 8; Hartkern 5 und Luft 6 kraftschlüssig ein.
In nachfolgenden Figuren sind gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die gegenüber Fig. 1 vergrösserte Darstellung des Hartkerns 5 in Fig. la enthält Massangaben, welche für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ein Kaliber 7.5 gelten:
Gesamtlänge L-^ des Hartkerns 5 = 19 mm
Frontlänge L2 = 15 mm Durchmesser D des zylindrischen Mittelteils = 6.64 mm
Ogivenradius R = 61.6 mm
Rundung r = 0.2 - 0.02 mm
Kegelwinkel = 16.5°
Durchmesser d am Kegelstumpfende = 4.28 mm Spitzenwinkel ß = 80° Eine zweite Variante eines Stahlmatel-Geschosses 100' ist in Fig. 2 dargestellt, wobei hier nur die Änderungen gegenüber Fig. 1 diskutiert werden:
Der Frontbereich 5a ist als Kugelkalotte ausgebildet und dient ebenfalls - wie in Fig. 1 - dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen und bildet durch das anschliessende im Mantel 3 satt anliegende ogivenförmige Teil des Hartkerns 5' ebenfalls den gasdichten Luftraum 6 in der Geschoss-Spitze 4.
Der Heckbereich 5b des Hartkerns 5' weist eine achsenartige Andrehung auf, die nur eine geringe - nicht sichtbare - Konizität aufweist, und auf welcher der Weichkern 8 zentriert ist.
Heckseitig ist im Geschoss 100' eine Dichtscheibe 14 aus Messing eingesetzt, welche durch die Bördelung 13 den Stahlmantel 3 gasdicht abschliesst, d.h. verhindert das beim Abschuss Schwermetalle- und/oder Dämpfe austreten. - Der Weichkern ist bei gleicher Geschosslänge um die Dicke der Dichtscheibe 14 verkürzt.
Der Hartkern besteht in beiden Varianten aus kobaltlegiertem Wolframcarbid WC/Co 88/12 mit einer Masse von 5.6 g und einer Härte nach Vickers HV von 1300 kp/mm^ und einem Bie- gewiederstand von 3000 N/mm.2.
Der Weichkern besteht aus einer Legierung aus Pb/Sn 60/40 mit einer Masse von 3.9 g. Der Stahlmantel 3 wiegt 3.11 g. Die gesamte Geschossmasse beträgt in der ersten Version, d.h ohne Dichtscheibe 14, dementsprechend 12.61 g.
In zahlreichen Schiessversuchen wurde der Erfindungsgegenstand untersucht, über eine Distanz von 800 m aufgezeichnet und mit dem Stand der Technik verglichen. Fig. 3a bis 3c zeigen charakteristische Trefferbilder auf eine Schussdistanz von 200m, wobei jeweils in einer Serie 20 Schüsse auf eine Zielscheibe, mit einem inneren Kreis von 5 cm und einem äusseren Kreis von 10 cm Durchmesser ab- gegeben wurden. Die Trefferguote im innersten Bereich der Scheibe (sogenannte "Mouchen") betrug 95%. Die verwendete Munition entspricht dem Schweizer Ordonnanzkaliber (7.5 x 55) .
Nicht dargestellt ist der gleiche Versuch mit einer Muni- tion nach dem Stand der Technik (Kaliber .308); die hier erreichte Trefferguote betrug weniger als 65%.
Die Geschwindigkeit des erfindungsgemässen Geschosses 100 ist in Fig. 4 in Relation zum Stand der Technik, mit 0.308 bezeichnet, dargestellt.
Dabei erkennt man, dass die Geschwindigkeit des Geschosses 100 von anfänglich (Anfangsgeschwindigkeit VQ) 850 m/s nahezu linear auf nur 580 m/s zurückgeht, bei einer Distanz von 800 m.
Die Darstellung, Fig. 5, der Geschwindigkeitsabnahme in m/s pro m in Abhängigkeit der Schussdistanz in m unterstreicht die Aussage der Fig. 4.
Auffällig ist hier wiederum die hohe Linearität ab einer Schussdistanz von 200 m.
Fig. 6 zeigt die Seitenabweichung von drei Geschossen bei einem rechtwinklig zur Schussbahn auftretenden Wind von 4,8 m/s Geschwindigkeit.
Das erfindungsgemässe Geschoss 100 weist gegenüber dem Stand der Technik .308 bedeutend bessere Werte auf; vergleichsweise wurde eine ältere schweizerische Ordonanzmuni- tion GP 11 ebenfalls untersucht und deren relativ guten Werte auch in Fig. 6 eingezeichnet.
Ausserdem wurde der Geschossimpuls in mkg/s in Funktion der Schussdistanz untersucht und in Fig. 7 festgehalten.
Auch hier zeigt das Geschoss 100 gegenüber dem Geschoss .308 bedeutend bessere Werte.
Erwartungsge ass ist die Geschossenergie in J, in Fig. 8 aufgezeichnet, beim Geschoss 100 gegenüber dem Geschoss .308 bedeutend höher. Dies zeigt, dass sogar auf eine Schussdistanz von 800 m das Geschoss 100 noch eine sehr beträchtliche Energie von ca. 1800 J aufweist und damit noch eine grosse Durchschlagsfähigkeit besitzt.
Der Vollständigkeit halber wurden in Fig. 9 und Fig. 10 die Impulse des Hartkerns im Geschoss 100 und die Energie des Geschosses 100 in Relation zum Stand der Technik gemessen und aufgezeichnet.
Die überraschend guten Schiessergebnisse des Erfindungsgegenstands sind nicht zuletzt auf die günstige Gewichtsverteilung innerhalb des Geschosses zurückzuführen.
Durchschlagversuche an den eingangs definierten Panzerungen bestätigen die Messergebnisse in der Praxis vollumfänglich.
Es hat sich gezeigt, dass Geschossmäntel in Messinglegierungen CuZn5 oder CuZnlO gleichwertige Ergebnisse zeigen, wie die Fig. 11 und 12 an Hand von Durchschussversuchen mit Panzerglas der Klasse C4 bzw. C5 (Durchschusshemmung nach DIN 52290/2) belegen:
In den Figuren 11 und 12 ist der jeweils sicher durchschossene Abstand zu Ziel, d.i. Panzerglas, schraffiert gezeichnet und mit "1" bezeichnet, während der darüber befindliche Bereich als nicht durchschossen gilt und daher mit 0 bezeichnet ist.
Gemass Fig. 11 sind in der untersten, mit Rc^ bezeichneten Säule, als Referenz R die normierte Prüfanforderung für so- genannte Isoliergläser der Klasse C4 aufgetragen. Nach DIN 52290/2 darf mit einer Vollmantelmunition mit Bleikern 7.62 x 51 mm Typ FMJ, unter Prüfbedingungen bei drei Treffern kein Durchschuss bis zu einer Entfernung von 10 m erfolgen. - Hier bedeutet der nicht schraffierte Bereich 0 folglich: Mit Sicherheit nicht durchschossen.
Eine erfindungsgemäss ausgestaltete Munition des Kalibers 7.62 x 51 mm (Typ AP) durchschiesst das selbe Glas bereits mit einem einzigen Schuss bis auf eine Entfernung von 60 m. Das Kaliber 7.5 x 55 (Typ AP) schlägt bis auf eine Entfer- nung von 110 m und dasjenige von .300 WinMag (Typ AP) sogar auf eine solche von 150 m durch diese Klasse Glas hindurch. - Hier bedeutet der nicht schraffierte Bereich 0: Mit einer gewissen Streuung möglicherweise im Grenzbereich ebenfalls durchschossen, was durch die in allen Fällen nachweisbare, nach der Durchdringung des Glases noch vorhandene beträchtliche kinetische Restenergie belegt ist.
Analog ist Fig. 12 aufgebaut; hier wurde Glas der Klasse C5 beschossen. Mit der Referenz Rpc ist die normierte Prüfan- forderung für Glas der Klasse C5 bezeichnet; wiederum für eine Munition 7.62 x 51 mm FMJ/AP, d.h. hier Vollmantel mit Stahlkern.
Die erfindungsgemässe Munition ist wiederum um ein mehrfaches, im Durchschuss, leistungsfähiger. Die entsprechende Munition 7,62 x 51 AP führt bei dieser Glas-Klasse bei ei- nem Zielabstand von 60 m ebenfalls zum Durchschuss; 7.5 x 55 AP bei 110 m und 7.62 x 51 AP bei 150 m. - In allen drei Fällen ist aber nur noch eine geringe Restenergie nach dem Durchschuss durch das Glas feststellbar. Ausserdem wurden bei allen bei einem Polizeieinsatz denkbaren, zu durchschiessenden Gläsern keine signifikante Geschossablenkung festgestellt, vorausgesetzt, der Einschuss erfolgte senkrecht zum Glas .
Bei einem nicht senkrecht auftreffenden Geschoss wurden bei Einfallswinkeln bis 30° zum Lot, Ablenkungen von weniger als 5° festgestellt.
Selbstverständlich ist die erfindungsgemässe Geschosskonstruktion nicht auf den Einsatz mit den vorerwähnten Kali- bern beschränkt; die Geschosse können mit entsprechenden grösseren, an sich ebenfalls bekannten Treibladungen auch auf andere Kleinkalibermunition, insbesondere .300 Winchester Magnum angepasst werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Geschoss (100) mit einem Mantel aus Stahl, plattiertem Stahl oder Messing mit wenigstens je einem frontseitig angeordneten Hartkern (5), mit einer Dichte von über 10 g/cm.3 und zumindest heckseitig angeordnetem kegelstumpfförmigen Weichkern (8) mit einer Dichte von weniger als 10 g/cro.3, wobei die Aussenform des Mantels (3) von der Geschoss-Spitze (4) betrachtet, in ogiver Form (7a) ausgebildet ist, in ein zylindrisches Mittelteil übergeht und in einem konischen Heckbereich endet, dass das ebenfalls ogivenförmige Teil des Hartkerns (5), mit dessen geglätteten Oberfläche, über einen weiten Bereich formschlüssig an der Innenform des Mantels (3) anliegt, dass der Hartkern (5) in seinem Frontbereich (5a) in eine Kegelstumpfform oder Kalottenform übergeht, wobei sich zwischen der Innenfläche des Mantels und dem Frontbereich des Hartkerns ( 5 ) ein abeschlossener Luftraum (6) bildet, dass der Heck- bereich (5b) des Hartkerns kegelstumpfförmig ausgebildet ist, dass am Kegelstumpf des Hartkerns (5) der Weichkern (8) formschlüssig zentriert anliegt und wobei dieser den gesamten zylindrischen (7b) und den kegelstumpfförmig ausgebildeten Heckbereich (9) des Man- tels ausfüllt.
2. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3) aussenseitig mit einer Kupfer/Zink-Legierung plattiert ist.
3. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Hartkern (5) aus kobaltlegiertem
Wolframcarbid ist und eine Dichte von mehr als 14.0 g/cm.3 aufweist.
4. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Weichkern (8) aus Blei und/oder Zinn besteht und eine Dichte von wenigstens 7.3 g/cm^ aufweist.
5. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartkern (5) zwischen 42% und 50% und der Weichkern (8) zwischen 28% und 34% der gesamten Geschossmasse betragen.
6. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Weichkern (8) heckseitig durch eine kraftschlüssig am Mantel (3) dichtende Messingscheibe (14) gasdicht abgeschlossen ist.
7. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartkern (5) heckseitig einen Kegelstumpf mit einem Kegelwinkel ( ) zwischen 14° bis 18° aufweist und dass der Weichkern (8) mit seinem Innenkegel, mit gleichem Kegelwinkel ( ) formschlüssig auf den Kegelstumpf aufgesetzt ist.
8. Mantel-Geschoss (100) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartkern (5) heckseitig einen
Kegelstumpf mit einem Kegelwinkel ( ) zwischen 0.5° bis 14° aufweist und dass der Weichkern (8) mit seinem Innenkegel, mit gleichem Kegelwinkel (α) formschlüssig auf den Kegelstumpf aufgesetzt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Mantel-Geschosses
(100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartkern (5) nach dessen Formpressen und Sintern in Wasser solange trovalisiert wird, bis er glänzend ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Mantel-Geschosses
(100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzen der einzelnen Komponenten derart gewählt sind, dass sich der Hartkern (5) manuell in den Innenraum des Mantels (100) einschieben und der Weichkern (8) ebenfalls manuell auf das Heckteil des Hart- kerns (5) aufschieben lässt, bevor die Bördelung des Geschosshecks vorgenommen wird.
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