KR100628599B1 - 축방향으로적층된탄환을구비한총신조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄약 및 화기에 관한 것으로서, 총신(12)내에 축방향으로 적층된 다수의 발사체(11)와 총신(12)의 총구를 통하여 연속적으로 발사체(11)를 추진시키기 위한 선택적으로 분리된 점화성의 탄약 장전부(13)를 함께 구비하며, 인접한 발사체(11)는 위치설정수단(13)에 의해 서로로부터 분리되어 있으며, 이 위치설정수단은 인접한 발사체 사이에 위치된 탄약 장전부이거나 또는 탄약을 장전하기 위한 경질의 케이스일 수 있으며, 장전할 때 작용 발사체(11)의 후방 스커트부는 상기 탄환의 후방단부에 형성된 내측으로 감소하는 오목부와 탄약 장전부(13) 또는 탄약 케이싱(122)의 보완적인 선단사이의 수축에 의해 외측으로 팽창되는 것을 특징으로 한다.

Description

축방향으로 적층된 발사체를 구비한 총신 조립체{BARREL ASSEMBLY WITH AXIALLY STACKED PROJECTILE}

본 발명은 탄약 및 화기에 관한 것으로서, 특히 총신(barrel)내에 축방향으로 적층된 다수의 발사체(projectile)과 총신의 총구를 통하여 순차적으로 발사체를 추진시키기 위한 선택적으로 분리된 선택적 점화성의 탄약 장전부(propellant charge)를 함께 구비한 총신에 관한 것으로서, 이후에 이런 총신에 관하여 언급되어질 것이다.

국제특허출원 PCT/AU94/00124에는 전술한 총신을 이용하는 화기에 관한 것이다. 전술한 타입의 총신을 사용하는 화기의 시제품(prototype version)의 현장테스트 이러한 총신의 조립체가 기대한 결과를 수행하는 것을 실증하였다. 그러나, 본 발명자는 그러한 화기의 효율적인 생산성 또는 화기의 사용성능 또는 이용성을 용이하게 조장시키는 탄약을 포함하여 화기의 성능 개량 및 유용한 변형품에 대해 제안하고 있다. 또한 본 발명자는 단일 총신이 분당 40,000발 이상의 발사속도를 실제로 달성할 수 있으며, 종래 스타일의 탄약과 전술한 총신을 이용하여 화기의 범위를 더 넓힐 수 있는 가능성을 구상하여 왔다.

(발명의 요약)

본 발명의 한 관점에 따르면, 인접하는 발사체는 서로 분리되고, 발사체로부터 분리된 위치설정수단(locating means)에 이격된 위치 관계를 유지하고, 각 발사체는 총신의 구경(bore)과 작동 밀봉(an operative seal)을 형성하는 팽창 밀봉수단(expandable sealing means)을 포함하는 전술한 형태의 총신 조립체를 제공한다.

위치설정수단은 인접한 발사체들 사이를 탄약 장전부로 할 수 있고, 밀봉수단은 총신내에 장전할 때 외측으로 팽창하는 각 발사체의 스트부를 적절하게 포함한다. 총신내의 장전은 발사체의 장착 또는 장착 후에 발사체와 탄약 장전부의 칼럼(the column of projectile and propellant charge)을 결합하여 폐쇄시키도록 이루어지고, 또는 외측 발사체, 특히 인접한 외측 발사체의 발사로부터 얻어질 수 있다.

탄약 장전부는 총신내에 발사체를 작동가능하게 일정간경으로 배치되게 고체불럭(a solid block)으로 형성되거나 또는 탄약 장전부는 총신과 관련하여 미리 위치 설정된 전기 접촉부와 접촉에 적합하도록 외부 접촉수단을 갖는 매설뇌관(an embeded primer)을 포함하는 금속 또는 다른 강체 케이스(rigid case)내에 수용되어진다. 예를 들면, 뇌관은 총신내로 케이스 수용된 장전부의 삽입을 가능하게 하고, 총신 접촉부와 일치되는 작동 접촉용 개구부와 일렬로 정렬된 총신 개구부내로 튀어나오게 수축되는 스프링 접촉부(a sprung contact)가 제공되어진다. 요구에 따라서, 외부 케이스는 소모품 또는 화학적으로 탄약 연소를 조장하는 것일 수 있다. 또한, 적층되고 결합되거나 또는 분리된 케이스에 수용된 탄약 장전부와 발사체의 조립가 총신을 재장전하는데 제공된다.

발사체의 후단부는 원추형 오목부 또는 일부 구형사의 오목부 등의 내측방향으로 감소하는 오목부 주위에 스커트가 형성되고, 탄약 장전부는 이들 오목부내와 주위로 팽창하며 발사체의 후방 이동은 발사체 스커트부의 반경방향에서의 팽창에 의한 결과이다. 이 후방 이동은 발사체의 비교적 큰 선단부에서 비교적 작은 스커트부로의 금속 유동의 결과로 일어나는 탄약 장전부의 선단부를 따라 발사체의 후방 쐐기 이동의 결과에 의한 압축에 의해 일어난다.

대안으로서, 발사체는 발사체의 후방 이동에 구경(bore)과 외부 방향으로 퍼져서 맞물리게 밀봉하는 후방으로 발산하는 외주 밀봉 플랜지 또는 칼라(a rearwardly divergent peripheral sealing flange and collar)가 제공된다. 또한, 밀봉은 발사체의 각 밀봉부위에서 수축하는 가열된 총신내로 발사체를 삽입하는 것에 의해 이루어진다. 또한, 밀봉은 발사체의 각각의 밀봉부상에 수축되는 가열된 총신내로 발사체를 삽입하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 그때, 다시 발사체는 탄약 장전부에 의해 위치 설정된 비교적 경질 맨드릴부를 포함하고, 맨드릴부는 구경과 맞물리는 작동가능 밀봉부내로 팽창부 주위에서 지지되는 변형 가능한 환상부(a deformable annular portion)와 협력하여 작동한다. 변형 가능한 환상부는 맨드릴부 주위에서 발사체의 선단(nose)과 총신 구경과 맞물리는 밀봉부내로 맨들릴부 주위의 외부 팽창부에 대한 발사체의 후단부 사이의 금속 유동에 따라 일체형 발사체가 형성된다.

다른 실시예에 있어서, 발사 조립체는 그 주위에 밀봉 칼라를 지지하며 후방으로 팽창하는 발화장치면(anvil surface)을 포함하고, 총신을 통하여 발사체의 전방이동에 구경과 맞물리는 밀봉부에 반경방향으로 팽창되게 되어있다. 이러한 실시예에 있어서, 탄약 장전부는 발사체의 편평한 단부면에 접하는 원통형의 선단부를 가진다.

요구에 따라, 발사체는 원주 홈 또는 구경내에서 환상 리브(annular rib) 또는 구경내의 강선 홈(rifling grooves)에 착좌(seating) 및/또는 위치될 수 있고, 적어도 발사체의 외측 단부부분을 수용하는 금속자켓을 포함한다. 발사체는 총신내의 환상 홈에 외측방향으로 확장하고 발사시에 총신을 자유롭게 통과하는 것을 허용하면서 발사체내로 수축하는 수축성 외주 위치설정 링이 제공된다.

다른 측면에서, 본 발명은 적층된 발사체를 통하여 점화신호를 보내는 것에 의해 선단 탄약 장전부를 점화하고, 다음의 점화신호에 따른 기폭작용(actuation)을 위해 다음의 탄약 장전부를 장전하도록 선단 탄약 장전부를 점화시키는 것을 포함하는 형태의 총신 조립체의 탄약 장전부를 순차적으로 점화시키기 위한 넓은 범위의 전기점화의 방법에 있다. 장전된 총신의 단부로부터 내측의 모든 탄약 장전부는 통상적으로 페쇄된 전기접촉부 사이에 배치된 각 절연 신관의 삽입에 의해 안전하게 되는 것이 적절하다.

탄약의 점화는 전기적으로 이루어지나 중앙 점화 뇌관을 사용하여 최외측에 있는 발사체를 점화하고, 그에 따른 점화를 제어하여 후속 발사체의 탄약 장전부가 순차적으로 점화를 일으키게 하는 종래의 점화 핀 방법을 사용할 수 있다. 이는 연소가스의 후방 누설 제어 또는 발사체를 통하여 연장되는 신관(fuse column)의 연소를 제어하는 것에 의해 달성된다.

다른 형태로, 점화는 독특한 점화신호에 따라 기동되는 뇌관과 관계가 있는 각 탄약 장전부와 전기적으로 함께 제어된다. 예를 들면, 적층된 탄약 장전부에서 뇌관은 전자적 제어가 설정된 시간 순서로 탄약 장전부를 순차적으로 점화하도록 펄스 폭(pulse width)을 증가시키는 점화 펄스를 선택으로 보내기 위해 펄스폭 점화 필요조건을 증가시키도록 배열된다. 그러나, 바람직하게는 탄약 장전부는 설정 펄스폭 신호에 따라 점화되며, 선단 탄약 장전부의 연소는 다음에 나오는 펄스에 의해 기폭작용으로 다음 발사약 장전부를 장전시킨다.

이러한 실시예에 있어서, 장전된 총신의 단부로부터 내측의 모든 탄약 장전부는 통상적인 폐쇄 전기접촉부 사이에 배치된 각 절연 신관의 삽입에 의해 안전하게 되고, 신관은 적절한 기동신호의 전달에 의해 전기 접촉부를 폐쇄하여 연소하도록 설정되어 있고, 이것에 의해 각 절연 신관은 점화용 각 선단 탄약 장전부에 대해 개방되어 있다.

다수의 발사체를 동시에 또는 신속하게 연속으로 또는 예를 들면 격발의 반복적 수동 작동에 응답하여 발사될 수 있다. 이러한 배치에 있어서, 전기 신호는 총신의 외부로 전해지거나 또는 총신을 통하여 전기회로를 연장하거나 서로 전기적 접촉으로 당접하게 상호 고정되는 중첩 발사체를 통하여 이송되어진다. 발사체가 제어회로를 구비하거나 또는 총신화 회로를 형성한다.

외부로 발사되는 점화 뇌관이 필요 없게 되어 얻어지게 되는 이점은 벽에 장착된 점화 뇌관의 발사로부터 총신내에서 측면 방향 힘과 발사체 및/또는 총신상에 뇌관 점화로부터 생기는 불균일 퇴적물의 제거성에 있다. 이는 사용된 총신의 간단한 보수 및 이러한 화기의 정밀도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 총미 조립체내의 유지(retention)를 위한 케이스, 상기 케이스에서 전후에 배치되어 케이스와 각각 밀봉가능하게 맞물리는 적어도 2개의 발사체, 케이스 내에 있고 각 발사체 뒤에 있는 각각의 탄약 장전부 및 소정의 시퀀스로 상기 탄약 장전부를 점화시키기 위한 점화수단을 포함하는 케이스에 수용된 완성탄(round)에 있다. 점화수단은 전술한 형태의 전기점화수단 또는 전술한 국제특허출원내의 점화수단일 수 있지만, 점화수단은 핀 점화 뇌관(pin fired primer)의 기계식 작동을 이용하는 것이 바람직하다.

핀 점화 뇌관은 후방 장전부를 점화하도록 후방으로 연소하는 최외부 탄약 장전부를 점화시키는데 적합하지만, 그러나 케이스에는 뇌관을 점화시키기 위해 분리 핀과 관계된 각각의 뇌관이 제공되는 것이 바람직하다. 뇌관은 전방 탄약을 연소하는 뇌관을 이송시키기 위한 연소 경로 또는 가스 경로를 제공하는 최후방 발사체 조립체의 후방으로 연장하는 관형 중앙 스파인(a rearwardly extending tubular central spine)과 결합된 중앙 점화 뇌관(a centre-fire primer) 및 후방 탄약 장전부를 점화시키기 위한 림 점화 뇌관(a rim-fire primer)을 포함하고 있다. 대안으로서, 중공 후방 스파인(the hollow rear spine)는 후방 발사체와 독립적이고, 전방 탄약과 연통하며 후방 발사체내 또는 전방에서 지지된 뇌관에 기계식 핀 작용을 보내는 연장 핀(an extension pin)을 지지한다.

필요하면, 중앙 점화 뇌관은 후방 탄약 장전부와 결합될 수 있으며, 림 점화 뇌관은 최외부 또는 외부 장전부와 직접 연통되는 케이싱 벽내에 배치될 수 있다.

뇌관에 대한 기계적 충격은 양쪽 발사체가 분당 40,000발 이상의 속도의 빠른 속도로 순차적으로 발사되도록 빠르게 연속적으로 일어날 수 있다. 이 목적을 위해, 양 뇌관이 탄약통(cartridge)의 저부와 관계가 있고, 점화 핀은 요구된 작동 지연을 위해 중앙 핀보다 약간 짧게 형성된 외부 핀과 일체적으로 형성될 수 있다. 케이스에 수용된 발사약은 지연을 사전에 설정하고 있는 소총(rifle) 또는 권총(hand gun)에 사용에 적합하거나 또는 점화 핀의 기폭작용 사이를 선택적으로 가변 시간차를 제공하는데 있다.

상기 케이스에 수용된 탄약의 실시예 또는 총신 조립체내의 한 쌍의 인접한 발사체의 발사시간은 인접한 발사체가 후방 탄약의 점화에 반응하여 조립체로서 총신을 어느 정도까지 아래로 이동된 후에 이르기까지 전방 발사체의 점화를 지연시킬 수 있다. 이런 배치는 전방 발사체의 속도를 증가시키는 수단으로 제안된다. 즉, 한 쌍의 발사체중 후방 발사체의 운동에너지(kinetic energy)는 전방 발사체의 운동에너지를 증가시키는데 소모된다. 대안으로, 후방 탄약의 점화는 선단 발사체가 전방 발사체에 적어도 부분적으로 그 영향을 주도록 총신내에서 남아 있는 동안에 전방 탄약의 동시 또는 즉각적인 점화에 따르게 한다.

본 발명의 총신 또는 케이스내에 수용된 탄약의 변형에 적용되는 본 발명의 다른 변형 실시예는 총구에 인접한 가스 바이패스통로(a gas bypass passage)를 설치하여 발사체가 총신을 나오면 축선 방향 통로로부터 발사체를 편향시키는 것을 목표로 하고, 가스 바이패스통로는 총신의 단부로부터 발사체의 탄도 궤적을 편향시키도록 탄약 가스를 발사체의 통로에서 총신으로 되돌려 공급하고 있다. 바람직한 형태로서, 이러한 변형된 총신은 측면 반발력이 서로 소멸되도록 최내부 바이패스 방출구(the bypass bleed inlet)를 가진 일군의 총신(a cluster of barrels)으로서 배치된다.

또한, 후방으로 연장하는 스파인을 사용하는 탄약은 원활한 총신 구경으로부터 발사된 발사체를 회전시키거나 또는 발사체를 회전시키지 않은 비행을 제공하는 핀(fin)과 같은 비행안정장치가 제공되어 있다. 대안으로서, 발사체는 탄약의 분리를 제공하도록 발사체의 선단으로부터 전방으로 발사하는 스파인을 이용할 수 있다. 이러한 수단들은 총신 강선과 같이 발사체의 회전을 유도하기 위하여 사용되는 경우에, 대향하는 측에 간격이 넓거나 또는 좁은 연결나사로 2분할 발사체를 형성하고, 강선에 의해 발생되는 회전에 의해 발생되는 회전이 2부분을 결합시키고, 발사체의 2분할 접속이 발사체의 2분할 부분이 축선 방향에서 독립적인 회전을 방해하지 않는 케이스가 있기 때문에 발사체가 분리하지 않는 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시예에 대하여 상세히 기술한다.

도 1은 발사체에 일정간격으로 탄약을 배치하여 사용하는 총신 조립체의 부분 단면도,

도 2는 발사체에 일정간격으로 탄약을 배치하여 사용하는 다른 형태의 총신 조립체의 단면도,

도 3은 발사체에 일정간격으로 탄약을 배치하여 사용하는 본 발명의 다른 실시예의 총신 조립체의 부분단면도,

도 4는 발사체에 일정간격으로 배치한 스파인을 사용하는 총신 조립체의 내부점화시스템을 도시하는 단면도,

도 5는 도 4와 유사한 다른 실시예를 도시하는 도면,

도 6a는 이중 발사 탄약(double-tap ammunition)의 한 형태를 도시하는 도면,

도 6b는 도 6a에 도시된 탄약의 탄약통을 장전하는 시퀀스를 나타내는 도면,

도 7a 내지 도 7d는 이중 발사 탄약의 다른 형태를 도시하는 도면,

도 8은 장전된 탄약의 전기적 폭발 형태를 도시하는 도면,

도 9는 상기 이중 발사 탄약 또는 총신 조립체에 사용하기 위한 고에너지전달 발사체를 도시하는 도면,

도 10은 발사체굴절수단이 제공된 총신 조립체의 단부를 도시하는 도면,

도 11은 다중 총신 배치를 위한 총신 배치를 도시하는 도면,

도 12는 이중 발사 탄약에 적용되는 화기를 도시하는 도면,

도 13a 내지 13e도는 화기의 작동 시퀀스를 도시하는 도면,

도 14a와 도 14b는 반동제어배치를 도시하는 도면,

도 15는 다른 발사체 형태를 도시하는 도면,

도 16은 4개의 총신 클러스터를 도시하는 단면도,

도 17은 도 16의 실시예에 대한 장전기구를 도시하는 도면이다.

도 1은 각각의 일정한 간격으로 배치되고 각각의 탄약 블럭(13, propellant block)에 의해 분리되어 총신(12, barrel)내에 장전되어 일정한 간격으로 배치된 발사체(11,18)를 갖는 총신 조립체를 예시한다. 예시된 바와 같이, 납 또는 다른 가단성(malleable) 재질로 된 발사체(11,18)에는 탄약 블럭(13)에 대응하는 형상의 선단부(15)를 수용하도록 발사체의 후단부(14)에 부분 원추형 오목부(a part-conical recess)가 구비되어 있다. 탄약 블럭(13)의 주 몸체(16)는 원통형이며, 일렬로 다음의 발사체의 선단(17,nose)을 정확하게 수용하도록 후단부는 오목하게 되어 있다. 본 실시예에 있어서, 외부 뇌관은 총신(12)의 벽을 통하여 연장되며, 예시되지 않은 외부 전자제어회로에 의해 각각의 탄약 블럭의 점화는 제어될 수 있다.

사용할 때에, 뇌관(19)에 의한 전방 발사체(11)가 발사되어 반력이 다음의 발사체(18)에 가해져서 상기 발사체(18)가 후방으로 이동하여 발사체의 원추형 부분 위로 올라가 총신(12)의 내벽을 눌러서 단단히 기밀하게 맞물리게 하거나 또는 발사체의 후방으로 향하여 금속 유동(metal flow)에 의해 발사체에 대한 이동 없이 변형시켜 총신(12)의 내벽을 밀봉을 형성한다. 그 후, 다음의 탄약 블럭의 점화에 의해 그렇게 형성된 밀봉이 발사체(18)에 효과적인 에너지 전달을 보장하도록 빠져나가는 탄약가스에 대하여 필요한 장벽(barrier)을 제공한다.

도 2에 예시된 총신 조립체(20)는 각 발사체(21)가 헤드부(22)와 탄약 블록(24)의 비교적 편평한 전방표면과 접하며 도 1의 원추형 탄약부와 같은 밀봉기능을 수행하는 발화장치부(23,an anvil part)를 포함하는 두 부분 발사체인 것을 제외하고는 도1의 총신 조립체와 유사하다.

도 3은 일련의 발사체 조립체(31)가 평면 원통형 선단부(33,a plain cylindrical leading portion)와 다음 발사체의 선단(nose)을 수용하는 오목 후방 부(34, a recessed rear portion)를 갖는 고체 탄약 장전부(32, a solid propellant charge)에 의해 일정간격 이격 배치된 형태의 다른 총신 조립체(30)를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 발사체는 선단부(35) 및 총신(38)내에 미끄럼 맞춤되고, 탄약 장전부(32)의 전방면에 대해 위치하는 단부 캡(37, an end cap)을 일체로 하는 강재 스파인(36, steel spine)을 구비한다. 납 또는 그와 유사한 보다 치밀성 재료의 칼라(39, collar)는 전방쪽으로 팽창하는 스파인 주위와 구경에 형성된 오목부(26)로 연장한다. 이 칼라는 공지된 방법의 얇은 금속 자켓내에 넣어질 수 있다.

이 실시예에 있어서, 발사체 조립체는 원추형 상보적 부분(27,28:the complementary conical face)의 상호작용이 초기 설정된 상태에서 칼라(39)를 홈(26)내에서 밀봉 결합되게 외측방향으로 확장시키는 것에 의해 스파인(36)을 후방으로 밀도록 조립하는 동안 선단부(35)을 밀어 넣거나 또는 선단 탄약의 점화로부터 반작용에 의해 소정의 위치에 완전히 착좌한다. 오목부(26)의 선단면은 도시된 바와 같이 발사에 따른 칼라의 해제에 도움을 주도록 오목부의 후방면보다 좀 더 경사져 있다.

전술한 바와 같은 실시예에 있어서, 발사체 조립체 사이에 지지된 탄약의 양은 발사체를 분리하는 탄약에 독립하는 가느다란 칼럼(a slender column)을 가지고 아래에 서술되는 것처럼 탄약 사이의 스파인 길이에 의해 제한받지 않는다. 따라서, 이러한 실시예는 탄약용 총신에 더 많은 공간이 있기 때문에 매우 높은 총구발사속도 발사체를 제공하는데 유용하다.

초기에 논의된 형태의 총신에 있어서, 탄약의 점화는 외부 전자제어회로와 결합된 외부에 장착된 뇌관의 사용에 의해 이루어진다. 그러나, 도4에 예시된 본 발명의 실시예에서 각 발사체 조립체(40)는 전기적 전도성 스파인 조립체(41, an electrically conductive spine assembly)를 포함하고, 상기 발사체 조립체가 인접하는 발사체 조립체와 당접하여, 연속하는 칼럼(a continuous column) 및 총신의 길이를 통과하는 전기제어회로 분기부를 형성하는 중앙부를 가지고 있다.

이 실시예에 있어서, 또한 중앙의 테이퍼진 맨드릴부(42)를 포함하는 스파인 조립체(41)는 발사체 헤드(44)로부터 절연층(43)에 의해 절연되어 있다. 스파인 조립체(41)는 전기회로가 중첩된 스파인 조립체의 칼럼을 통하여 연속하기 때문에 도4의 도면부호 "45"로 나타낸 부분에서 당접하고 있다. 스프링 접촉부(48, a spring contact portion)가 스파인 조립체(41)의 선단부(46, a leading end portion)로부터 전방으로 연장되어 다음 발사체의 스파인이 전기회로 분기부를 완성하도록 접촉시키고, 고정 접촉부(49, a fixed contact)가 스파인 조립체(41)와 발사체 헤드(44) 사이의 절연공간(43)내에 지지되어 있다. 고정 접촉부(49)는 리드선(47)에 의해 전기적 작동 뇌관(50)의 한 쪽 측면에 연결되고, 또한 총신(53)과 전기적으로 접촉하는 전기적 전도성 헤드(44)에 리드선(51)에 의해 접속되어 있다.

이 실시예에 있어서, 각 뇌관(50)은 펄스에 민감하여 적절한 신호를 수신하는 경우에 점화하고, 접촉부(48, 49)는 선단 탄약 장전부의 연소에 의해 점화용 발사체의 선단을 통하여 연장하는 절연 퓨즈(52)에 의해 일정한 간격으로 배치되어 있다. 따라서, 작동시에 전기적 펄스는 결합된 탄약을 점화하도록 최외부 뇌관에 보내지며 총신로부터 제1 발사체 조립체를 추진시킨다.

제1 발사체 조립체를 발사시키는 이런 작동은 다음 탄약이 접촉부(48, 49)가 개방 회로상태를 닫게 될 때까지는 점화되지 않도록 충분한 시간동안 접촉부(48, 49)가 떨어진 상태를 유지하게 절연 퓨즈(52)를 점화할 것이다. 그 때, 다음의 뇌관은 상기 회로를 통하여 적절한 펄스를 보내는 것에 의해 항상 점화될 수 있다.

접촉부(48,49)가 서로 접촉하지 않는 경우에도 장전부 또는 퓨즈의 잔여 탄소는 접촉부(48, 49) 사이에 적절한 전기적 경로(an appropriate electrical path)를 형성하기 때문에 점화후에도 전방 접촉부의 접촉 신뢰성이 확실하게 유지된다. 따라서, 외부 전기 배선은 요구되지 않으며 이러한 총신은 소형화기를 형성하도록 밀접한 당접시켜 적층할 수 있다.

도 5는 도 4와 유사한 실시예를 나타낸다. 그러나, 뇌관(50)을 점화시키기 위한 전기회로는 절연공간(43)을 통하여 칼럼(55)을 따라 개별적으로 단단하게 배선되고, 후방 스파인 연장부(56)를 따라 연장되며, 제어회로에 의해 분리되어 작동된다. 이들 전선(54,wire)은 각각의 발사체를 발사함에 따라 파단 되어간다.

도 6은 중앙 점화 뇌관(63)과 림 점화 뇌관(64)을 지지하는 플랜지 베이스(62)를 구비한 포탄(61,shell), 선단 발사체(65,a leading projectile), 후방 발사체(66,a trailing projectile) 및 각각의 발사체(65, 66)와 결합된 탄약 장전부(67, 68)를 포함하는 이중 탄환(60, double round)의 바람직한 형태를 나타낸다.

각 발사체는 후방 칼럼부(70,a trailing column portion)를 가진 스파인부(69)와 발사체의 선단부(72)가 연장하는 주위에 선단부가 테이퍼진 맨드릴부(71)를 포함하고, 그래서 발사체의 발사는 선단부가 펼쳐져서 총신과 맞물림 밀봉되도록 맨드릴부(71)를 선단부로 밀어 넣게 된다. 후방 발사체의 칼럼부는 중공(hollow)이며, 선단 탄약 장전부(67)와 연결되는 선단 배출구(73)가 제공되어 있다.

이런 배치는 중앙 점화 뇌관(63)의 발사는 단지 선단 탄약 장전부(67)만을 점화하고, 후방 탄약 장전부(68)는 림 점화 뇌관(64)에 의해 점화되도록 설치되어 있다. 림 점화 뇌관(a rim-fire primer)과 관련된 점화 핀(a firing pin)을 중앙 점화 뇌관용 점화 핀 바로 뒤에서 뇌관과 맞물리도록 배열하는 것에 의해 2개의 발사체의 발사속도를 소망대로 설정할 수 있다.

도 6b에 순차적으로 연속도로 도시된 바와 같이, 발사 순서는 뇌관이 선단 발사약(67)을 연소시키도록 중앙 점화 뇌관에 최초로 접촉하여 시작되며, 그 때 선단 발사체의 발사가 이루어지도록 점화된다. 이런 발사는 후방 발사체의 선단을 제2 탄약 장전부(68)의 연속 점화를 방지하기 위해 총신과 밀봉을 이루는 맨드렐부(a mendrel part)상에서 후방으로 추진된다. 이는 림 점화 뇌관과 결합된 점화 핀이 지연되어 탄약을 타격하여 점화하고, 제2 발사체의 발사를 동시에 일으키게 한다.

양 발사체가 발사된 이후에, 빈 케이스는 다음의 탄약통이 탄창(magazine)으로부터 장전되어지도록 종래의 방법으로 기계적으로 배출된다. 양 발사체는 필요에 따라 독립적으로 발사되거나 또는 빠르게 연속적으로 예를 들면 분당 45,000발의 속도에 이르기까지 자동적으로 발사되도록 설정될 수 있다.

도 7a는 이중 발사 탄약의 다른 형태를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 발사체는 스파인이 없으며, 선단 발사체(74)는 종래의 형태이며 탄약 장전부(76)에 의해 후방 발사체(75)로부터 일정간격으로 이격되어 있다. 중앙 점화 뇌관(77)은 후방 발사체(75)의 선단에서 지지되어 있으며, 중앙 점화 뇌관과 결합된 중앙 스파인부(79)를 통하여 연장되는 핀 연장부(78)와 결합되어 있다. 이 실시예에 있어서, 점화 핀 연장부(78)는 발사가 된 후에 제2 발사체(75) 내의 중앙 통로 밀봉하여 제2 탄약 연소로부터의 가스 누설을 방지한다.

도 7b에 절단 도시된 본 발명에 따른 탄약을 장전하는 다른 변형예에 있어서, 후방 발사체와 결합된 탄약의 점화는 중앙 점화 뇌관(82)이 제1 발사체(89)를 위한 탄약를 점화시키는데 이용되어질 수 있도록 림 점화 뇌관(83)에 중앙 점화 뇌관(82)을 상호연결하는 단부 캡(84)내의 퓨즈(81)를 통하여 달성될 수 있으며, 이 후 제2 발사체(85)는 퓨즈(81)를 통하여 제 2 외관(83)의 점화를 위해 요구된 시간에 따라 결정된 미리 설정된 지연시간에서 점화하여 발사체(86)를 점화한다. 도시되지 않았지만 선단 발사체의 점화는 중공 스파인(87)을 통하여 이루어진다.

도 7c와 도 7d에 예시된 케이스에 수용된 탄약의 실시예에 있어서, 위치 설정 수단(58,92)은 각각의 총신내의 소정 위치에 발사체를 확실하게 위치시키는데 이용된다. 도 7c의 실시예에 있어서, 삽입 가능 쐐기형 링(58,a retractable wedge ring)이 케이싱내의 홈(59)에 위치되며 발사시 발사체 홈내로 삽입되어진다. 도 7d에 대안으로 도시된 바와 같이, 케이싱(91)의 쐐기 블럭에는 발사체가 착좌하는 내부 환상 돌출부(92, an internal annular ledge)가 설치되어 있다.

도 8에 예시된 케이스 장착 탄약(93)의 전기적인 점화형태는 발사체와 독립된 스파인(94)을 이용한다. 전기적 작동 뇌관(95)은 리드선과 케이싱에 의해 형성된 점화회로를 완성하게 하기 위한 리드선(96)에 의해 접촉부에 연결되어 있다.

물론, 본 발명의 발사체 조립체는 전술한 것 또는 도 9에 도시된 탄환(bullet) 형상일 수 있으며, 중공 선단부(99, ahollow nose part)가 물체와 충돌하여 속도가 저하될 때 중공 선단부(99)를 파열시키기에 충분한 크기의 쐐기형 중앙부(98, a wedge shaped central portion)를 갖는 강재 스파인부(97)를 포함한다. 따라서, 이 실시예에 있어서, 쐐기형 중앙부(98)는 점화 동안 총신과 선단부의 맞물림 밀봉하고, 또한 충돌하면서 선단부가 파쇄되는 맨드릴의 2중 기능을 수행한다. 선단부와 중앙부는 물체를 타격하면, 중앙부의 에너지는 선단부 바깥쪽으로 퍼지거나 및/또는 파쇄되어 분산되어 소산되는 방법으로 협력하도록 형성되어 있다. 대안으로서, 선단부와 중앙부는 그들 사이에 중앙부의 에너지의 많은 부분이 남아 있도록 하여, 중앙부가 방탄 조끼 및 그와 유사한 물품을 관통할 수 있도록 형성되어 있다.

본 발명의 이중 발사 탄약은 사용자가 한 번의 사격으로 목표물을 타격할 가능성을 증가시키는 수단으로써 제공된다. 이런 가능성은 예를 들면, 3개의 총신을 길이방향 축선 주위에 동심으로 배치하고, 총신으로부터 발사된 발사체에 측면 방향의 편향시키는 것에 의해 다중 총신형 화기에서 더 증가 된다. 이는 도 10에 도시된 바와 같이 총구를 통과할 때 발사체(102)에 측면 방향의 힘을 제공하도록 총구를 빠져나가는 방출 바이패스 통로(101, a bleed bypass passage)을 갖는 총신 조립체(100)를 제공하는 것에 의해 달성된다. 바이패스 통로(101)에는 정상 작동에 대해 통로(101)를 밀폐하도록 전방으로 슬라이딩 될 수 있는 제어 밸브(103)가 적절하게 설치된다. 온/오프 밸브(103)는 사용자가 화기의 작동 모드를 빠르게 변경할 수 있도록 권총 손잡이(pistol grip) 또는 다른 수단과 결합되어 있다. 3개 또는 그 이상의 총신은 그들의 최내부 부분을 따라서 각 바이패스 통로(101)와 길이 방향 축선을 중심으로 동심되게 위치되어지게 된다. 그래서, 바이패스 반작용의 결과로서 화기상에 작용하는 측면 방향의 결합력은 전체적으로 0이 된다.

필요하면, 바이패스 통로(101)의 흡입구가 후방 탄약 연소로부터의 가스의 수용할 수 있도록 위치될 수 있으며, 후방 발사체의 에너지를 약간 희생시켜 선단 발사체의 에너지를 손실 없이 선단 발사체를 편향시키는 것이 가능하다.

본 발명의 총신 조립체는 교체 가능한 탄약통의 형태일 수 있다. 예를 들면, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 발사체, 뇌관 및 탄약를 포함하는 총신 조립체는 단일 총신 권총용의 교체 탄약통을 구성할 수 있다. 이러한 구성에서 작동자가 화기의 점화를 제어할 수 있도록 스위치에 의해 제어되는 손잡이(handpiece)내에 전지작동 제어회로가 권총에 설치되어있다. 빠른 속도로 단발 탄환이 발사되거나 또는 모두 6발 탄환이 발사될 수 있다.

또한, 도 4와 도 5에 도시된 총신 조립체의 사용에 의해, 총신은 280개의 포드(pod)와 9mm 총신을 나타내는 도11의 단면도에 예시된 바와 같이 벌집모형(honeycomb fashion)으로 배열되고, 발사체와 탄약을 각각 포함하는 조립체는 총신 길이의 50mm를 점하고, 발사체는 길이가 약 20mm 이다. 따라서, 예를 들면, 20개의 발사체를 수용하고 있는 총신은 약 500mm의 최외부 발사체를 넘는 자유 총신 단부 공간을 설치하면은 1.5m의 길이가 될 것이다. 280개의 포드의 총신은 상황에 적합하게 빠르게 연속으로 또는 일제히 발사될 수 있는 5,600발의 발사체를 포함한다. 전형적으로. 이러한 총신 포드는 일회용 유닛(disposable unit)으로 형성될 수 있지만, 필요하면 총신 조립체는 장전 준비된 슬리브의 재장전에 적용될 수 있다.

교환 탄약통을 사용할 수 있는 전형적인 화기는 작동자가 발사 순서를 프로그램할 수 있는 LCD 화면을 포함하는 기관총(a machine gun)을 포함한다. 단일 총신 슬리브는 또한 6개의 약실(chamber)을 포함하는 장전 게이트(a loading gate)를 가진 종래 형태의 회전식 연발 권총(a conventional style revolver)에 장전될 수 있다. 약실중 3개는 일시에 발사위치에 배치되며, 다른 3개는 재장전 위치에 있을 수 있다.

도 12에 도시된 본 발명에 따른 화기(104)와 같은 바람직한 형태의 기관총에서는 어느 정도 종래 방법의 총신(barrel)과 총미 블럭(105, breech block)을 갖는 이중 발사 탄약을 이용할 수 있으나, 총신과 총미 블록에는 각각 반동 복귀 스프링(106, 107)이 설치되어 있다. 탄약은 발사체가 반동작용에 의해 그들 행로에서 편향되지 않도록 총미 블록 또는 총신 조립체가 반동 이동 한계에 이르기 전에 각 탄약통으로부터 양 발사체를 발사시키도록 배치되어 있다.

이런 관점에서, 총신과 총미 블록(105)은 총미 블럭과 그의 반동 스프링(106)사이에 접촉되기 전에 한계에 도달하는 총신과 결합된 반동 스프링(106)의 작용에 대해 함께 반동 작용하고, 총미 블럭은 작동중에 빈 케이스를 방출하고, 총신 조립체내로 장전하기 위한 탄창으로부터 다음 발사체를 수용하게 총신 조립체보다 어느 정도 그게 반동 작용하는 것을 알 수 있다. 이 순서는 도 13a 내지 도 13e에 도시되어 있다.

반동이 화기를 동반하는 물품 또는 개인의 안정성에 영향을 주는 화기에서는, 도 14a와 도 14b에 개략적으로 도시된 바와 같이 수동적 총구 배출에 의해 반동을 감소시키거나 능동 시스템을 사용하여 반대방향에서 공포 또는 그와 같은 것을 발사하여 실질적으로 영향을 무시할 수 있는 정도까지 반동을 저감시킬 수 있다.

도 15에 도시된 실시예는 총신(111)의 구경 직경(bore diameter)을 증가시키도록 박락(剝落)하는 송탄통 조립체(110, sabot assembly)를 사용할 수 있으며, 이에 의해 탄약의 공간의 길이는 소정의 총신 길이에서 보다 많은 발사체가 장전되도록 최소화될 수 있다. 이 실시예에 있어서, 송탄통 조립체는 발사체 선단(113) 주위에 맞물린 환상의 내부 링을 형성하며, 발사체 선단에 원주 홈(114)에 위치된 발화장치영역(112,an anvil sector)을 포함한다.이들 부분은 또한 발화장치영역(112) 주위에 상보적 칼라를 형성하는 외부 가단성 영역(116,outer malleable sector)에 대한 후방 당접부를 형성하도록 총신 벽으로 확장하는 후방 플랜지(115)를 또한 형성한다.

송탄통 영역(112, 116)의 상보적인 결합면(117)은 전후방으로 테이퍼지며, 이에 의해 내부 영역(112) 위로 외부 섹터(116)의 상대적 후방 이동은 발사체가 홈(114)과 맞물린 부분을 통하여 발사체로 전달되는 플랜지(115)상의 탄약추력으로 총신을 통하여 추진될 때 총신과 맞물리게 밀봉된다.

총신으로부터 나오면 곧 바로, 비유선형의 송탄통 부분은 발사체를 함께 유지하는 총신의 구속으로부터 해방되고, 그 후 발사체로부터 이탈되거나 분리된다. 발사체가 총신 구경의 직경보다 작은 직경을 가지기 때문에 후방 중심부(118,the trailing stem portion)에는 높은 방향 안정성을 위해 후방 핀이 설치될 수 있다.

도 16과 도 17에 도시된 4가지의 총신 실시예(120)는 그들의 각 작동위치상에 일정한 간격으로 배치된 발사체를 유지하기 위해 요구되는 길이 방향 강성(the longitudinal stiffness)을 제공하는 금속 케이싱(122)내에 탄약이 케이스에 수용된 탄약 장전부(121)를 이용한다. 각 케이싱(122)은 구경(125)보다 통상적으로 외부로 확장하는 삽입 가능 접촉부(124, a retractable contact)에 형성된 매설뇌관(123)을 가지지만, 오목형의 전기 접촉부(129)와 일치하는 총신내의 작동 위치에 케이싱(122)의 이동용 구경에 삽입할 수 있다. 일단 소정의 위치에 위치되면 삽입 가능 접촉부(124)는 오목형 전기접촉부(129)와 작동하게 접촉하도록 확장된다.

이 실시예에 있어서, 오목형 전기접촉부(129)를 위한 전선은 대칭적으로 배치된 총신(127) 주위에 중심 공간(126)내에 배치된다. 또한, 케이싱(122)의 전방 단부는 편평하며 발사체 본체(128)의 편평한 후단부와 인접하는 것을 알 수 있다. 본체(128)의 중간 부분은 절두원추형 형상이며 축방향 슬라이딩 가능한가단성 칼라(130)를 지지한다. 칼라(130) 부분은 케이싱(122)의 후단부와 인접하여 칼라가 후방으로 밀리도록 하여 탄약의 점화와 관련된 선단 케이싱(122)에 의해 부여된 후방으로 향하는 힘의 작용으로 효과적인 총신 밀봉을 제공하도록 반경방향으로 확장된다.

따라서, 비교적 간단한 총신 조립체는 전기적 구성요소가 숨겨질 수 있고 간단히 장전 및 재장전될 수 있다.

전술한 실시예의 본 발명은 특허청구범위를 일탈하지 않는 범위내에서 본 발명이 속하는 당업자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다.

Claims (19)

1. 스파인(36)과 상기 스파인을 둘러싸는 팽창가능한 칼라(39)를 갖는 다중 발사체를 수용하는 총신 조립체(30)용 발사체(31)에 있어서, 총신내에 상기 스파인이 상기 칼라에 대해 후방으로 이동할 때, 스파인(36)과 칼라의 상보적 부분(27,28)이 상기 칼라(39)를 팽창시켜 총신의 구경과 밀봉부를 형성하도록 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스파인(36)과 칼라의 상보적 부분(27,28)은 총신의 후방으로 향하여 테이퍼진 원추면을 포함하는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 발사체(31)는 선단부(35)와 후단부(37)를 구비하고 스파인은 상기 선단부와 후단부 사이에서 발사체(31)와 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
4. 제1항에 있어서,

   상기 칼라(39)는 발사체의 선단부(35)와 후단부(37) 사이의 스파인(36)을 둘러싸며 후단부와의 상호작용에 의해 발사체상에 유지되는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
5. 제1항에 있어서,

   상기 칼라(39)는 밀봉부를 형성하는 총신의 내부면과 상호 작용하는 외부면을 갖는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
6. 제3항에 있어서,

   상기 후단부(37)는 총신으로부터 발사체를 추진하도록 탄약 장전부(32)의 작용면을 제공하는 것을 특징으로 하는 총신조립체용 발사체.
7. 총신에서 발사체(31)를 밀봉하는 밀봉방법에 있어서,

   스파인(36), 탄약 장전부(32) 및 상기 스파인을 둘러싸는 칼라(39)를 구비하는 발사체를 설치하는 단계,

   총신의 축방향 아래방향으로 향하여 스파인(36)에 힘을 가하는 단계 및

   상기 칼라(39)를 상기 스파인(36) 위에서 반경방향으로 팽창시켜 상기 총신의 구경에 밀봉 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체 밀봉방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 발사체에서 상기 스파인(36)의 일단에 후단부(37)를 설치하는 단계 및 상기 후단부의 후방에 탄약 장전부(32)를 배치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
9. 제21항에 있어서,

   상기 발사체를 발사할 때 상기 총신으로부터 상기 칼라(39)를 이완시켜 밀봉 접촉을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉방법.
10. 복수의 발사체(31)가 총신으로부터 선단에서 후단으로 순차적으로 일렬로 정렬된 총신(38)을 가진 총신조립체(30)에 있어서,

    상기 각 발사체는 스파인(36), 탄약 장전부(32) 및 상기 스파인을 둘러싸는 팽창가능한 칼라(39)를 구비하고,

    상기 각 칼라(39) 상기 스파인(36)이 칼라에 대하여 후방으로 이동하는 것에 의해 총신의 구경에 밀봉 접촉하도록 팽창되며,

    상기 각 칼라(39)는 발사체가 총신을 이탈할 때 상기 칼라를 스파인상(36)에 지지하기 위한 이완위치를 갖는 것을 특징으로 하는 총신조립체.
11. 제10항에 있어서,

    상기 발사체가 각각의 탄약 장전부에 의해 총신내에 일정간격으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 총신조립체.
12. 제10항에 있어서,

    상기 총신으로부터 상기 발사체를 순차적으로 발사하기 위한 점화시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 총신조립체.
13. 총신으로부터 발사체(31)를 발사하는 발사체 발사방법에 있어서,

    각 발사체에 스파인(36)과 상기 스파인을 둘러싸는 칼라(39)를 설치하는 단계,

    상기 발사체를 각각의 탄약 장전부(32)와 함께 상기 총신내에 축방향으로 정렬시키는 단계,

    상기 스파인(36)을 각각의 칼라(39)내에서 후방으로 이동시키기 위하여 상기 총신의 후방으로 힘을 가하는 단계,

    상기 각각의 스파인(36)의 이동 결과로 상기 칼라(39)들을 팽창시키는 단계,

    상기 칼라의 팽창의 결과로 상기 칼라(39)와 총신(38) 사이에 다수의 밀봉부를 형성하는 단계 및

    상기 총신으로부터 상기 발사체를 순차적으로 발사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 총신의 후방으로 힘은 탄약 장전부(32)의 점화에 대한 반작용에 의해 발사체에 가해지는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
15. 제13항에 있어서,

    상기 총신의 후방으로 힘은 탄약 장전부(32)이 점화되기 전에 가해지는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
16. 제13항에 있어서,

    상기 각 칼라의 팽창은 상기 칼라와 각 스파인(36)의 상보면 사이의 상호 작용에 의해 일어나는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
17. 제13항에 있어서,

    상보면은 상기 총신의 후방으로 향하여 원추형으로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
18. 제13항에 있어서,

    상기 탄약 장전부(32)는 상기 발사체들 사이에 설치되어 총신내에서 상기 발사체들을 일정간격으로 이격 배치하는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.
19. 제13항에 있어서,

    상기 발사체를 발사할 때 상기 각 칼라(39)를 해제하여 총신과 밀봉 접촉을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발사체 발사방법.