KR20070007924A - Lead-free projectile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 납이 첨가되지 않은 소구경 재킷 발사체(small-bore jacketed projectile)에 관한 것이다.The present invention relates to a small-bore jacketed projectile that is free of lead.
그러한 탄환은 다양한 설계로 공지되어 있다. 그것은 강으로 만들어진 단단한 코어(core)를 것들, 밀집된 소결 재료로 만들어진 단단한 코어를 가진 것들, 그리고 납, 알루미늄 및/또는 공기와 같은 단단한 코어에 추가된 중간물(medium)을 가진 것들로 나누어질 수 있다. 상업적으로 이용가능한 이러한 탄약은 일반적으로 풀 재킷(full jecket), 즉 도금 강철 재킷이나 구리/아연 합금으로 만들어진 재킷(톰백(tombac) 재킷)인 강철 재킷과 함께 한다. 이러한 연결에서, 재킷은 하나 이상의 코어들과 더한 중간물을 수용하고 상기 코어들과 중간물을 적어도 액체가 가득 채워진 방식으로 동봉한다.Such bullets are known in a variety of designs. It can be divided into hard cores made of steel, those with hard cores made of dense sintered material, and those with medium added to hard cores such as lead, aluminum and / or air. have. Such ammunition which is commercially available is usually accompanied by a full jacket, ie a steel jacket which is a jacket made of a plated steel jacket or a copper / zinc alloy (tombac jacket). In this connection, the jacket receives one or more cores and intermediates and encloses the cores and intermediates in a manner that is at least full of liquid.
소형 무기 탄환과 그것의 제조 공정은 EP-A2-0 106 411에 공지되어 있다. 이에 대응하여 최적화된 발사체들은 주로 보병용 탄약으로 쓰이고 이미 좋은 공기역학적 특성을 가진다. 그러나, 이러한 탄환은 사수에 의해 필요로 하는 장갑 표면을 침투하는데 필요한 높은 최종 탄도 에너지를 가지지 못한다. 더한 단점은 코어 내의 단단한 납의 상당한 양(98%납+2%아연)인데, 이는 빈 탄환과 탄약 모두에서 환 경에 유독하며 그러므로 요즈음에는 바람직하지 않으며 일부 국가에서는 금지되기까지 한다.Small inorganic bullets and their manufacturing processes are known from EP-A2-0 106 411. Correspondingly, projectiles optimized are mainly used for infantry ammunition and already have good aerodynamic properties. However, these bullets do not have the high final ballistic energy needed to penetrate the armor surface needed by the shooter. A further disadvantage is the significant amount of hard lead in the core (98% lead + 2% zinc), which is toxic to the environment in both empty and ammunition and is therefore undesirable in these days and even banned in some countries.
침투 성능과 목표물 정확성을 가진 재킷 발사체(WO 99/10703)는 재킷 내 황동 디스크를 거쳐 가스가 통하지 않는 방식으로 끼워지는 간섭으로 유지되는 텅스텐 카바이드로 만들어진 단단한 코어 및, 추가 중간물로서, 납(구리/아연 60/40)으로 만들어진 부드러운 코어를 가진다. 따라서 발포가 방해되었을 때 중금속 및/또는 증기의 유출; 독성 효과는 여전히 목표 영역에 남아 있다. 게다가, 그러한 발사체의 제조는 대량 사용(보병 탄환)에는 고가이다.Jacketed projectiles with penetration performance and target accuracy (WO 99/10703) are solid cores made of tungsten carbide that are held in an interference-free manner that fits through the brass disk in the jacket in a non-gas-free way, and as an additional intermediate, lead (copper) / Zinc 60/40) with a soft core. Thus the outflow of heavy metals and / or vapors when foaming is hindered; Toxic effects still remain in the target area. In addition, the manufacture of such projectiles is expensive for mass use (infantry bullets).
9mm 구경 권총의 다른 재킷 발사체는 SWISS P SELF 9mm 루거(Luger)(RUAG Ammotec, Thun/Switzerland, 원래는 RUAG Ammunition Thun/Switzerland)의 이름으로 팔린다. 이러한 경우, 발사체는 서로 내부로 밀어지는 두 개의 슬리브들로 이루어져 있는데, 내부 슬리브는 후미에서 밀폐되어 있고 위쪽으로 열려 있고, 외부 슬리브는 큰 공기를 봉한다. 그러나, 이러한 발사체는 무른 목표물용으로만 설계되었고, 이러한 경우 부드럽게 관통할 수 있다; 이는 납이 첨가되지 않게 제조될 수 있다.Another jacket projectile of the 9mm caliber pistol is sold under the name SWISS P SELF 9mm Luger (RUAG Ammotec, Thun / Switzerland, originally RUAG Ammunition Thun / Switzerland). In this case, the projectile consists of two sleeves that are pushed into each other, with the inner sleeve sealed at the rear and opening upwards and the outer sleeve sealing the large air. However, these projectiles are only designed for soft targets, in which case they can penetrate smoothly; It can be made free of lead.
그러므로, 본 발명의 목적은 단단한 목표물에 적합한 소구경 발사체(소구경=0.5"보다 작은 구경)를 제공하는 것이며, 이는 경제적으로 제조될 수 있고, 높은 침투 성능과 목표물 정확성을 가지며, 발사시나 목표물 영역에 중금속을 방출시키지 않는다. 제공되는 발사체는 특히 코어에 납을 포함하지 않는다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a small diameter projectile (smaller diameter = smaller than 0.5 ") suitable for a solid target, which can be manufactured economically, has high penetration performance and target accuracy, and is suitable for launch or target area. It does not emit heavy metals in. The projectiles provided do not contain lead in the core in particular.
청구범위 제1항에 따른 발사체는 쉽게 제조될 수 있고 단단한 목표물(박판) 등에서는 운동 에너지 전부를 목표물을 침투하는 단단한 코어로 거의 전달한다. 이와 관련해서, 질량은 100% 보존되고; 총알 구멍에서는 버섯-모양 칼라(collar)가 재킷의 원 무게에 상응하는 톰백 재킷에 의해 형성된다.The projectile according to
따라서 중금속 및/또는 금속 수증기가 방출되지 않음이 증명된다.Thus it is demonstrated that no heavy metal and / or metal vapor is released.
동일한 것이 청구범위 제2항에 따른 발명의 주제로서 발견될 수 있다. 이는 높은 최종 탄도 성능을 나타내고, 단면 전체 표면상에 단단한 코어가 있음에도 불구하고, 실제 테스트에서 타켓에 분열이 발견되었다.The same can be found as subject of the invention according to
본 발명의 주제의 유리한 발전은 종속항에 개시되어 있다.Advantageous developments of the subject matter of the invention are disclosed in the dependent claims.
청구범위 제3항에 따른 첨두아치-모양 외부 형상을 가진 발사체와 공기 공간은 특히 탄도학에 대해 유리하다. 단단한 코어의 필요한 압입(pressing-in)은 정확하고 비교적 낮은 힘으로 수행될 수 있다는 것이 보여진다. 게다가, 짧은 이동 경로 후에, 코어의 펄스 전송은 재킷의 침투가 더 낮은 에너지 손실로 이루어지도록 한다.Projectiles and air spaces having a peak-shaped outer shape according to
청구범위 제4항에 따른 실시예는 중앙 펄스 전달이 재킷 코어로부터 단단한 코어로 이루어지게 하는데 큰 이점을 갖는다.The embodiment according to
상당히 광범위하게, 청구범위 제5항에서, 발사체의 비행 동작은 무게 중심 위치에 의해 제공된다. 무게 중심은 건조 설계와 단단한 코어 그리고 특히 재킷 코어 내 중공 공간(보어)의 치수화에 의해 최적화될 수 있다.Quite broadly, in
청구범위 제6항에서, 합금공구강들은 단단한 코어에 잘 맞추어지고 가공되고 종래의 방법으로 표면처리될 수 있다.In
청구범위 제7항에 따른 외부 재킷과 재킷 코어를 위한 동일한 재료들은 매우 경제적인 것으로 판명되고 또한 밀도, 조립 및 열팽창에 유리하다.The same materials for the outer jacket and jacket core according to claim 7 prove to be very economical and are also advantageous for density, assembly and thermal expansion.
청구범위 제8항에 따른 압축(constriction)은 카트리지 슬리브로 연결을 향상시키고 그것이 간단히 조립되게 한다.The restriction according to
청구범위 제9항에 기술된 앞쪽 영역 내 재킷의 두꺼워짐은 단단한 목표물에 날카로운 각도의 사격 동안 튀며날기(ricochet)를 줄이고 또한 무게 중심을 결정하는데 기여한다.The thickening of the jacket in the front region described in claim 9 reduces the ricochet during sharp angled shots to rigid targets and also contributes to determining the center of gravity.
상기 발사체의 실시예들은 보어(bore) 및 도 10에 인용된 발사체 형태에 특히 적합한 것으로 보인다.Embodiments of the projectile appear to be particularly suitable for the bore and projectile form cited in FIG. 10.
납이 첨가되지 않은 발사체에 대한 현재의 요구는 청구범위들 내에 드러난 재료의 선택으로 확실하게 된다; 청구범위 제11항 참조. 무게 중심의 위치가 개별적인 구성요소들과 중공 공간의 치수화에 의해 최적화로 조절됨에 따라, 종래 발사체들 내 중금속으로 만들어진 표준 충전 재료가 또한 분배될 수 있다.The current need for lead-free projectiles is evident in the choice of material manifested in the claims; See claim 11. As the position of the center of gravity is optimally adjusted by the dimensioning of the individual components and the hollow space, a standard filling material made of heavy metal in conventional projectiles can also be dispensed.
본 발명은 이하 실시예들과 도면들을 참고하여 설명된다.The invention is explained below with reference to the embodiments and figures.
도 1은 공지된 카트리지 슬리브로 맞추어진 본 발명에 따른 발사체이다;1 is a projectile according to the invention fitted with a known cartridge sleeve;
도 2는 도 1의 발사체의 바람직한 실시예에 대한 단면도이다;2 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the projectile of FIG. 1;
도 3은 납이 첨가되지 않은 발사체의 또 다른 해결책의 단면도이다;3 is a cross-sectional view of another solution of a lead-free projectile;
도 4a는 목표물을 때릴 때 (선행 기술에 따른) 종래의 발사체의 모습이다;4A is a view of a conventional projectile (according to prior art) when hitting a target;
도 4b는 목표물을 때릴 때 도 2에 따른 발사체의 모습이다; 그리고4b is a view of the projectile according to FIG. 2 when hitting a target; And
도 4c는 목표물을 때릴 때 도 3에 따른 발사체의 모습이다.4c is a view of the projectile according to FIG. 3 when hitting a target.
발사체(100)의 끝부분은 도 1에서 1로 표시되어 있다. 플랜지(21)가 공지된 카트리지(20)의 구성요소인 주변 압착부(6)의 감소된 지름 내로 삽입된다. 발사체(100)의 추진체로 작용하는 표준 폭발물(24)이 카트리지(20) 내에 위치한다. 충격 퓨즈(23)(SINTOX, 회사 RUAG Ammotec GmbH, Furth, DE의 상표)가 카트리지(20)의 기부(22)에 삽입된다.The tip of the
바람직한 회전 대칭 발사체(100)가 확대도로 도 2에 도시되어 있다.A preferred rotationally
실제 끝부분(1)은 실재하지 않으며; 실제로는 그것은 구형 컵(2)의 형상인 끝부분이다. 다른 반지름의 결과로서, 단단한 코어(4)와 외부 재킷(5) 사이에 형성된 작은 공기 공간(3)이 발사체(100) 내부에 위치한다. 막힌 구멍의 형성으로 중앙 중공 공간(10)을 가지는 재킷 코어(8)는 끼워맞춤을 형성하면서 단단한 코어(4)에 부착된다. 발사체의 무게 중심(7)은 상기 중공 공간의 상부에 위치한다. 여기에 설명되고 도 1에 지름으로 표현된 외부 주변 고리모양 그루브(6)가 그 위에 위치한다.The
후미에서, 재킷(5)의 단부는 원뿔형으로 테이퍼 되어 있고 30°의 각도(α)로 층이 진 부분에서 끝나는데, 상기 층이 진 부분은 말단 플랜지(9)와 합해지고 두 개의 코어들(4 및 8)이 함께 간섭 끼워맞춤이 되도록 잡고 있는다.At the rear, the end of the
K로 표시된 발사체(100)의 지름인, 보어는 현재의 경우 5.56mm이고 SS 109 형태이다. 압착부의 직경(6)은 5.45mm이다. 단단한 코어(4) 무게는 4g이고 경화공구강(hardened tool steel; DIN 1.5511에 따른 재료)으로 만들어지며 탄소혼합 후 인산염으로 바뀐다(침투 깊이= 0.3 - 0.5 mm). 표면 경도는 570 HV1이다.The bore, the diameter of the
이 실시예에서, 단단한 코어(4)는 재킷 코어(8)의 상부에 대응 수용부 내 정 위치하는 90°의 더 낮은 원뿔형 끝부분을 가진다. 이러한 형상은 의지에 따라 바뀔 수 있다; 그러나 중앙에 중심을 잡는 것과 유사한 형상이 유리한데, 이는 코어의 삽입이나 가압을 수월하게 하고 발사체의 회전 대칭을 보증한다.In this embodiment, the
토백으로 만들어진 단단한 코어(4)가 또한 유리하다; 놀랍게, 이는 유사한 최종 탄도 성능을 만들어낸다.A
발사체들은 표준 생산 장치에 의해 그리고 대체로 디프 드로잉(deep drawing) 및 프레싱에 의해 제조될 수 있다.Projectiles can be manufactured by standard production equipment and generally by deep drawing and pressing.
단단한 코어는 또한 다른 재료들, 예를 들어 텅스턴 카바이드와 같은 소결 재료로 만들어질 수 있다. 톰백에 대해 연성을 가지는 다른 발사체 재킷들 또한 생각할 수 있다. 재킷 코어는 또한 유사하거나 더 큰 밀도를 가지는 다른 재료로 구성될 수 있다. 그러나, 모든 합금에서, 발사와 목표물 위치에서 중금속의 유출이 고려된다.The rigid core may also be made of other materials, for example a sintered material such as tungsten carbide. Other projectile jackets are also conceivable for the tombback. The jacket core may also be composed of other materials having a similar or greater density. However, in all alloys, outflow of heavy metals at launch and target locations is considered.
도 3에서 상기 발사체의 변형이 도시되어 있고, 이와 관련하여 도일한 작용부가 동일한 참조번호로 도시되어 있다.In figure 3 a variant of the projectile is shown, in which the same working part is shown with the same reference numeral.
도 2에 따른 주제에 반대로, 이 경우, 단단한 코어가 없다. 단일 재킷 코어(8')가 도 2의 단단한 코어(4)의 공간을 유사하게 채우고 있다. 결합된 중공 공간 (10')은 중공 공간(10)에 비해 짧아져 있고 더 작은 직경을 가진다. 결론적으로, 전체 발사체(100')의 질량이 증가하여서, 대략 동일한 최종 탄도 성능과 효과가 목표물에서 얻어진다.In contrast to the subject matter according to FIG. 2, in this case, there is no rigid core. A single jacket core 8 'similarly fills the space of the
앞 면에서, 종공 공간(10')이 테이퍼 되어 있고 거의 닫혀 있어서, 외부 재킷(5)의 앞부분과 함께 목표물을 칠 때 밀집된 끝부분이 생산된다.On the front side, the end space 10 'is tapered and almost closed, so that a dense end is produced when hitting the target with the front part of the
양 변형에서, 결과를 측정한 후, 이론적인 관찰과 다른 (선행)발사체들과의 비교치들은 예외적으로 뛰어난 결과를 보여준다.In both variants, after measuring the results, theoretical observations and comparisons with other (preceding) launchers show exceptionally good results.
중공 공간(10 및/또는 10')은, 특히 라이플 그루브에서, 고체 발사체들에 대해 마모(연마)를 줄이는 총 배럴(라이플)에서 가로 수축을 하도록 한다. 동시에, 총구에서의 발사체(100 및/또는 100')의 발사 속도(vo)는 중공 공간(10 및/또는 10')이 없는 발사체보다 더 크다.The
570m 비행 거리(NATO 목표물) 후, 본 발명에 따른 발사체(SS109형태)의 낮은 항력계수(cd)는 여전히 470m/s의 충격 속도에 이른다; 사용되는 강판은 55-70 HRB 경도(400N/mm2)를 가진 3.5mm 두께를 가진 Stanag 4172이고 부드럽게 구멍이 뚫린다.After a 570 m flight distance (NATO target), the low drag coefficient c d of the projectile (SS109 type) according to the invention still reaches an impact speed of 470 m / s; The steel sheet used is Stanag 4172, 3.5 mm thick with 55-70 HRB hardness (400 N / mm 2 ) and is punched smoothly.
정확한 스핀(spin) 안정화는 측면 바람에서도, 비행 경로의 안정성과 재현성에 실재적으로 작용한다. 재료와 높은 발사 속도의 선택 결과로서, 운동 에너지는 이미 보여준 테스트에서와 같은 비교 발사체들보다 더 크다. 표준 무기의 정확성은 본 발명의 주제로 증가될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 25m 목표물 거리에서 발사 된(반복적인 발사) 탄환들 모두는 50mm보다 작은 지름의 분산 원 안에 위치한다. 300m의 발사 거리에서, 표준 편차 SD < 35mm가 발견될 수 있다. 실제로, 이는 110mm의 지름을 가진 원 표면에 위치한 발사된 탄환들 중 오직 두 개의 발사체들만이 중앙(목표물)으로부터 대략 80mm 오프셋되어 있음을 의미한다.Accurate spin stabilization actually affects flight path stability and reproducibility, even in side winds. As a result of the choice of material and high firing rate, the kinetic energy is larger than the comparative projectiles as in the tests already shown. The accuracy of standard weapons can be increased with the subject of the present invention. Thus, for example, all of the bullets fired at 25m target distance (repetitive firing) are located in a dispersion circle of diameter less than 50mm. At a firing distance of 300 m, a standard deviation S D <35 mm can be found. In practice, this means that only two projectiles of fired bullets located on a circular surface with a diameter of 110 mm are approximately 80 mm offset from the center (target).
비누(soap)에 대한 발사 테스트가 보여주는 바와 같이, 선행 기술에 따른 많은 다른 발사체들과 반대로, 살상 탄도학(wound ballistics)에 관해서, ICRC(International Committee of the Red Cross)의 요구가 또한 완전히 수행되었다. As the launch test for soap shows, in contrast to many other projectiles according to the prior art, the demands of the International Committee of the Red Cross (ICRC) have also been fully fulfilled with respect to wound ballistics.
도 4a는 목표물(Z)(강) 상에 충격을 가하기 전이나 동안에 종래 단단한 코어 발사체(200)를 보여준다. 스틸 재킷(steel jacket; 50)은 목표물(Z)에서 폭발하고, 텅스텐이나 강철로 이루어진 단단한 코어(40)는 높은 운동 에너지로 인해 목표물(Z)로 침투하며, 뒤를 따르는 납 코어(30)는 충격시 부분적으로 액화되고 심지어는 승화에 의해 기화된다. 이는 증발 구름(30')에 의해 볼 수 있으며, 그것의 응축 후에, 또한 목표물에 납의 흔적이 남아있음을 볼 수 있다.4A shows a conventional
높은 변형능(deformability)을 가진 탄성 및 플라스틱 충격의 조합은 발사체(200)에서 일어난다(모든 측면에서 재료의 파쇄). 목표물(Z)에서 파편이 되고 여전히 검출되는 발사체(200)의 재료는 더 이상 총구에서의 초기 무게와 일치하지 않는다.The combination of elastic and plastic impact with high deformability occurs in the projectile 200 (the fracture of the material in all respects). The material of the projectile 200 which is fragmented and still detected at the target Z no longer coincides with the initial weight at the muzzle.
이와 대조적으로, 도 4b의 일 발사체(100)에서는, 동일한 질량이 또한 목표 물(Z)에서 검출될 수 있다. 이와 관련하여, 단단한 코어(4; 강철 또는 톰백)는 또한 목표물(Z)로 침투한다. 외부 재킷(5)은 목표물(Z)에서 변형된 재킷(5')으로 버섯모양화 되고 그것의 연성 재킷 코어(8)를 거쳐 단단한 코어(4)로 거의 100%의 운동 에너지를 전달한다; 재킷(5)이나 재킷 코어(8) 중 하나 상에서, 재료의 파쇄가 없다. 펄스 방향은 보존된다.In contrast, in one
도 4c는 비슷한 모습을 보여준다: 도 4b에 비해 수정된 발사체(100')는 목표물(Z)에서 찌그러지고 평평해진 끝부분(1')과 함께 침투한다. 펄스 방향은 또한 보존되며, 재킷 코어(8')는 공기 공간(3) 내로 충격을 보내고, 8"으로 표시된 공기 공간을 압축하고 짖누른다.FIG. 4C shows a similar view: Compared to FIG. 4B, the modified projectile 100 ′ penetrates with the crushed and flattened
본 명세서 내에 포함되어 있음.Included in this specification.
참조번호 목록Reference Number List
1 끝부분(가상) 1' 평평해진, 짖눌러진 끝부분1 end (virtual) 1 'flattened, crushed end
2 구형 컵 3 공기 공간(중공 공간)2
4 단단한 코어(경화 강; 톰백) 5 외부 재킷(톰백)4 Hard core (hardened steel; tomback) 5 Outer jacket (tomback)
5' 변형된 재킷(5) 6 압착부/직경5 'Deformed Jacket (5) 6 Crimp / Diameter
7 무게 중심 8 재킷 코어7 center of
8' 재킷 코어 8" 짖눌러진 재킷 코어(8')8 '
9 5에 위치한 플랜지 10 8의 중공 공간Hollow space of
10' 8'의 중공 공간 20 카트리지 슬리브10 '8'
21 20에서의 플랜지 22 20의 기부Base of
23 충격 퓨즈 24 폭발물/추진체23
30 납 코어 30' 납으로 만들어진 증기 구름30 lead core 30 'leaded steam cloud
40 단단한 코어(텅스텐; 강) 50 스틸 재킷40 hard core (tungsten; steel) 50 steel jacket
100, 100' 발사체 200 종래 단단한 코어 탄환(발사체)100, 100 'projectile 200 conventional solid core bullet (projectile)
K 보어 Z 목표물(강판)K bore Z target (steel plate)
α 각도(기부 각도)α angle (donation angle)
Claims (11)
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