PT1664663E - Bala de caça com resistência aerodinâmica reduzida - Google Patents

Description

ΕΡ 1 664 663/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Bala de caça com resistência aerodinâmica reduzida" 0 presente invento refere-se a munições para armas de pequeno, médio e grande calibre e, mais em particular, a uma nova bala, nomeadamente para armas de caça, que apresenta uma resistência aerodinâmica reduzida e que procuram uma eficácia terminal melhorada, em particular, em alvo mole.

As munições mais clássicas para as armas de caça são, em geral, balas encamisadas com núcleo em liga de chumbo, cuja parte frontal inclui uma ogiva de cabeça achatada ou arredondada. De acordo com uma variante, certas balas apresentam um canal central na ogiva. Assim, a patente US 3.881.421 descreve uma bala cuja cabeça é oca para provocar o seu achatamento durante o impacto no alvo. Estas munições apresentam geralmente o inconveniente de uma perda elevada de velocidade ao longo da trajectória e de uma perda significativa de massa quando do impacto com o alvo, devido a um deslocamento da bala. São também conhecidas balas do mesmo tipo, que incluem, na extremidade frontal da ogiva, uma peça em material de plástico ou noutros materiais, destinada a melhorar a aerodinâmica da bala e a precisão do tiro, como na patente CH 625043. No entanto, estas balas fragmentam-se e expandem-se fracamente quando do impacto com o alvo, o que prejudica a sua eficácia terminal. O pedido WO 0045120 revela no preâmbulo da reivindicação 1 e descreve uma bala que inclui um núcleo metálico de base alargada, que suporta um invólucro com cabeça ogival aberta proeminente em relação ao núcleo central. A patente US 5 259 320 mostra um exemplo de bala monometálica sem chumbo, que inclui um canal central situado na ogiva, o qual apresenta iniciadores de ruptura, destinados a controlar a expansão da cabeça da ogiva e o seu enrolamento em pétalas, durante o impacto com o alvo. Esta técnica apresenta o inconveniente de uma expansão aleatória e um risco de fragmentação das pétalas formadas. Além disso, o método de fabrico deste tipo de bala por estampagem a frio origina 2

ΕΡ 1 664 663/PT desequilíbrios dinâmicos que se traduzem por uma dispersão dos tiros. A tecnoloqia das munições com bala flecha é agora bem conhecida. Estas munições incluem um subprojéctil (flecha) estabilizado por aletas associadas a um invólucro (ou lançador) do calibre da arma, e estão descritas por exemplo, na patente FR-A-2 555 728. Um aperfeiçoamento feito a esta técnica está descrito na patente FR-A-2 795 170 relativo a uma bala monometálica do calibre da arma ou de calibre inferior, que compreende uma flecha interna com rigidez superior à do corpo da bala, disposta segundo o seu eixo. As balas deste tipo são muito precisas e permitem regular a expansão e conservar a massa da bala durante o impacto no alvo. De acordo com esta técnica, o diâmetro do nariz da ogiva representa aproximadamente entre 40 e 50% do diâmetro máximo da bala, o que lhe confere uma resistência aerodinâmica significativa. Estas balas são portanto principalmente destinadas aos tiros ditos "de batida", a curta e média distância, inferiores a 150 metros para as carabinas, e da ordem de 50 a 60 m para as caçadeiras. Para além destas distâncias, principalmente com balas com baixa velocidade inicial, a velocidade quando do impacto com o alvo é demasiado baixa para provocar uma expansão radial do corpo da bala, que é necessária para uma eficácia satisfatória.

Para tiros ditos "de aproximação" ou "de mira", é indispensável diminuir a resistência aerodinâmica da bala ao longo da trajectória, sem por esse motivo diminuir a sua eficácia terminal. 0 presente invento tem precisamente por objectivo optimizar a balística de uma bala metálica sem chumbo do tipo acima citado, para obter uma resistência aerodinâmica tão baixa quanto possível ao longo da trajectória, conservando sempre uma excelente eficácia terminal no alvo, sendo evitadas as perdas de massa do corpo metálico da bala, a distâncias significativas que podem ser da ordem dos 300 m. O presente invento tem portanto por objecto, uma bala para arma de pequeno, médio ou grande calibre, do calibre da arma ou de calibre inferior, do tipo que compreende uma 3 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ flecha interna de rigidez superior ou igual à do corpo da bala, disposta numa perfuração praticada no corpo da bala, segundo o seu eixo, que se distingue por a flecha interna estar retraída em relação ao orifício da perfuração, esta última situada no eixo, é uma perfuração cega com um diâmetro inferior ao da flecha interna, e a parede da cabeça ogival do corpo da bala inclui um ou mais iniciadores de deformação, realizados por um estrangulamento da cabeça ogival na proximidade do orifício da perfuração.

De acordo com uma forma preferida de realização, os iniciadores de deformação da cabeça ogival são realizados por um estrangulamento da cabeça ogival, que separa o nariz ogival da parte traseira da ogiva.

Assim, a bala do invento apresenta na sua parte dianteira, uma cavidade de forma cónica ou cilíndrico-cónica delimitada na sua base maior pela face dianteira da flecha interna, e que se abre no nariz ogival da bala por um pequeno orifício, de preferência circular, situado no eixo. A ogiva, que forma a cabeça da bala, é muito perfilada, de maneira a procurar uma resistência aerodinâmica tão pequena quanto possível e, para este efeito, o orifício da perfuração que encerra a flecha interna apresenta um diâmetro inferior ao da flecha interna, estando a relação di/d do diâmetro di do orifício para o diâmetro d da flecha interna compreendida entre 0,1:1 e 0,9:1.

De acordo com uma forma vantajosa de realização do invento, o nariz da ogiva inclui uma região plana cujo diâmetro exterior d2 é tal que a relação d2/d está compreendida entre 0,3:1 e 1,5:1. Seguindo uma forma preferida de realização do invento, a relação d2/d está compreendida entre 0,6:1 e 1:1, enquanto o diâmetro d2 do orifício é tal que a relação d2/d está compreendida aproximadamente entre 0,3:1 e 0,6:1.

Os iniciadores de deformação praticados na parede da cabeça ogival são destinados a facilitar a deformação e abertura do nariz da ogiva quando do impacto com o alvo, para causar uma deformação "conformada em cogumelo". 4 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ

Estes iniciadores de deformação contribuem para a forma ogival por andares da parte dianteira da bala. Este forma ogival inclui um nariz ogival que rodeia o orifício, que comunica com a cavidade cónica ou cilíndrico-cónica, e uma parte traseira, que cooperam para minimizar e reduzir ao extremo qualquer descontinuidade do escoamento do ar em voo, que poderia causar deslocamentos de onda de Mach, prejudiciais à resistência aerodinâmica.

Como acima indicado, estes iniciadores de deformação podem ser realizados, de preferência, com a forma de um estrangulamento na parede externa da ogiva, que separa o nariz ogival, aberto à frente, da parte traseira da ogiva, de tal maneira que a secção da base do nariz ogival seja ligeiramente superior à secção dianteira da parte traseira da ogiva. Este estrangulamento está situado, de preferência, ao nível da base da cavidade interna cónica ou cilíndrico-cónica, formada à frente da flecha interna, ou ligeiramente à frente desta base, e, mais de preferência, ao nível da linha de junção das superfícies cónica e cilíndrica, quando a cavidade interna cilíndrica é de forma cilíndrico-cónica. 0 estrangulamento praticado na parede da ogiva para formar o iniciador de deformação materializa-se por um desengate entre a base do nariz ogival e a extremidade dianteira da parte traseira da ogiva, e a altura radial deste desengate, para balas de calibre médio está geralmente compreendida entre 0,05 e 1 mm e, de preferência, entre 0,1 e 0,5 mm. O perfil teórico do nariz ogival e da parte traseira da ogiva juntam-se seguindo uma linha tangente, situada a uma distância compreendida entre aproximadamente 1/5 e 4/5, de preferência, entre aproximadamente 1/3 e 2/3 da altura da parte traseira da ogiva. De preferência, a parte traseira da ogiva apresenta um perfil convexo.

De acordo com uma forma vantajosa de realização do invento, a cavidade interna possui uma forma cilíndrico-cónica, onde o cilindro e o cone são coaxiais, unidos pela base maior do cone, sendo este último disposto à frente do cilindro. Seguindo uma variante, a cavidade interna tem uma 5 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ forma troncónica dupla, sendo os dois cones unidos pelas suas bases maiores, sendo a base menor do tronco de cone traseiro fechada pela seta interna.

De acordo com uma outra forma vantajosa de realização, a frente da flecha interna extravasa ligeiramente na cavidade interna formada no nariz ogival, ou seja, a parede troncónica ou cilíndrica da base da cavidade interna entra em contacto com a superfície externa da flecha, ligeiramente atrás da extremidade frontal da mesma. Isto tem por efeito formar um volume anelar que pode servir de iniciador de expansão da cabeça da bala durante o impacto com o alvo. A flecha interna inserida no corpo da bala metálica pode ser realizada com um ou vários elementos. Quando é constituída por um único elemento cilíndrico, este tem, de preferência, várias nervuras longitudinais ou transversais que melhoram a ligação ao corpo da bala. A perfuração praticada no corpo da bala, na qual é inserida a flecha interna, pode ser de lado a lado ou cega, e, de preferência, cega. A bala de acordo com o presente invento apresenta a vantagem de reduzir significativamente a resistência aerodinâmica aparelho longo da trajectória, assegurando sempre o controlo da deformação do corpo da bala, durante o impacto com o alvo, mesmo a grande distância. Assim, por comparação com uma bala de acordo com a patente FR-A-2 795 170, que tem a mesma massa e as mesmas dimensões, o coeficiente de resistência aerodinâmica é reduzida em cerca de metade para velocidades de projécteis da ordem Mach 2.

Mais em particular, a baixa resistência aerodinâmica em trajectória permite à bala do invento conservar uma velocidade elevada até ao impacto num alvo distante a mais de 300 m. Assim, a bala é então deformada de maneira controlada enrolando-se à volta do seu eixo, com o impacto nas partes moles do alvo e garante a destruição eficaz das partes duras do dito alvo, mesmo a distâncias significativas, que podem ser superiores a 300 m no caso das balas do calibre. 6 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ

Este resultado pode ser obtido de acordo com o invento, com uma bala metálica sem chumbo, ainda que a massa volúmica dos materiais geralmente utilizados como substitutos do chumbo seja inferior a cerca de 20% deste último, e o volume da bala ser substancialmente idêntico devido às normas impostas neste domínio técnico. Ora é sabido que uma massa de bala tão elevada quanto possível é necessária para um dado calibre e um determinado coeficiente de resistência aerodinâmica, para se obter uma energia suficiente quando do impacto. O invento permite portanto, compensar as consequências da diminuição da massa volúmica das balas sem chumbo e melhorar a eficácia terminal da bala.

Como indicado acima, a bala do invento é, de preferência, uma bala metálica sem chumbo. O corpo da bala pode ser em metal, ou em liga metálica, escolhido entre o cobre e as ligas de cobre e, de preferência, um latão que contenha 5 a 40% de zinco. A flecha ou inserção metálica no eixo da bala pode ser realizada em metal ou liga metálica, escolhida entre o aço, o cobre e as ligas de alumínio ou de cobre, por exemplo um latão. A bala do invento pode ser fabricada pelas técnicas clássicas, por exemplo, sendo formanda em primeiro lugar uma bala provida com uma perfuração cilíndrica axial que desemboca na frente, sendo introduzida a flecha interna e sendo, em seguida, conformado o nariz ogival por conformação mecânica a frio. 0 invento aplica-se às balas para caçadeiras estabilizadas por rotação ou estabilizadas por aletas, do calibre da arma ou de calibres inferiores, associadas a um invólucro de lançamento.

As características e vantagens do presente invento aparecerão com mais pormenor na descrição que se segue relativa a formas preferidas de realização, com referência aos desenhos anexos, os quais representam: 7 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ na FIG. 1: uma vista esquemática de uma bala estabilizada por rotação no calibre da arma, de acordo com o invento; na FIG. 2: um vista parcial em corte da parte dianteira da ogiva da bala da FIG. 1, que mostra o inicio da deformação durante o impacto no alvo; na FIG. 3: uma vista parcial em corte da parte dianteira da ogiva, no início da penetração no alvo após o impacto; na FIG. 4: uma meia vista esquemática em corte parcial de uma variante de realização do invento, que representa uma bala de calibre inferior; na FIG. 5: uma meia vista parcial em corte de uma variante da cavidade interna da ogiva da bala da FIG. 1; na FIG. 6: uma meia vista exterior da bala da FIG. 1 que inclui uma garganta de engaste na junção da ogiva e da parte central da bala; e na FIG. 7: uma vista de frente do nariz da ogiva que inclui iniciadores de ruptura da parede.

Como mostrado na FIG. 1, a bala do calibre da arma é do tipo monobloco metálico e inclui na sua parte traseira um estreitamento de base (1), na sua parte central um corpo (2), e na sua parte dianteira uma ogiva escalonada (3).

Uma flecha interna suportada (4), cuja superfície tem nervuras longitudinais (5) é colocada numa perfuração praticada no eixo do corpo de bala e que atravessa a ogiva (3) . A bala que suporta a flecha interna (4) é introduzida numa cápsula munida com uma escorva e uma carga, de tipo clássico, não representada. A cabeça ogival (3) da bala é muito perfilada para reduzir tanto quanto possível a resistência aerodinâmica, e os diâmetros di do orifício (8) e d2 da região plana (6) do 8

ΕΡ 1 664 663/PT nariz (7) que a rodeiam são também tão pequenos quanto possível. Assim, no exemplo da FIG. 1, o diâmetro d2 da região plana é ligeiramente inferior ao diâmetro d da flecha interna (4), sendo a relação d2:d vizinha de 0,8:1, enquanto o diâmetro di do orifício é tal que a relação di:d é igual a cerca de 0,5. A cavidade interna cilíndrico-cónica (9) assim delimitada desemboca no nariz (7) da ogiva (3) pelo orifício (8) de forma circular. O perfil teórico do nariz (7) e a parte traseira (10) da ogiva (3) juntam-se seguindo uma linha tangente situada a uma distância (1) vizinha de cerca de 1/2 da altura da parte traseira (10) da ogiva a partir da ligação desta com a parte central (2) da bala. A base maior do nariz da ogiva escalonada (3) apresenta um diâmetro d4 ligeiramente superior ao diâmetro da frente d3 da parte traseira da ogiva. Esta disposição, em relação com a forma da cavidade interna (9) origina um estreitamento da parede da cabeça ogival, gerando assim uma linha de enfraquecimento mecânico (11). Esta linha de enfraquecimento (11) permite controlar a deformação da cabeça ogival (3), durante o impacto no alvo. A FIG. 2 mostra o início da deformação da ogiva escalonada (3) durante o impacto no alvo. O esforço (F) é exercido na base da região plana (6) do nariz (7) da ogiva escalonada (3) da bala. Assim, o nariz (7) é esmagado progressivamente, provocando uma expansão radial da parede do nariz, cujo ponto de articulação está localizado no sítio da linha de enfraquecimento mecânico (11). Este movimento provoca a deformação por expansão radial da frente da parte (10) da ogiva (3), provocando a formação de uma entrada cónica (12) que, seguidamente, gera a “conformação em cogumelo" da bala.

Ao mesmo tempo, as partes moles do alvo são engatadas na cavidade (9) e na entrada cónica (12), e criam assim uma pressão radial significativa Pi nas paredes internas da cavidade (9). Esta pressão, combinada com a linha de fraqueza 9 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ mecânica (11), contribui para o inicio do processo de "conformação em cogumelo" ou de expansão da bala. A FIG. 3 mostra a evolução do processo de "conformação em cogumelo" da bala. A entrada cónica (12) continua a abrir-se, enquanto a cabeça ogival (3) da bala se enrola em torno do eixo da bala, descobrindo a ponta da frente da flecha interna (4) cuja rigidez é superior à do corpo da bala. Quando o processo de "conformação em cogumelo" atinge sua fase extrema a parede da cabeça ogival da bala fica totalmente virada e o corpo da bala apresenta então uma forma de cogumelo, sem perda de material, enquanto a flecha interna pode eventualmente ser separada. 0 diâmetro do corpo de bala assim deformado é aproximadamente o triplo do diâmetro inicial. A FIG. 4 representa o invento aplicado a uma bala de calibre inferior (13) que tem um conjunto de aletas (14) na sua parte traseira, alojado num invólucro de lançamento (15), sendo o conjunto colocado, de maneira usual, numa cápsula com escorva e com carga, não representada.

Como mostra a FIG. 4, a ogiva escalonada (16) compreende um nariz (17) cuja base maior tem um diâmetro (idêntico ao diâmetro d4 da FIG. 1) superior ao diâmetro da frente da parte traseira (18) da ogiva (16) (idêntico ao diâmetro d3 da FIG. 1) . A cavidade interna (19) é sensivelmente idêntica à cavidade interna (9) da bala da FIG. 1, e funciona da mesma maneira quando o impacto no alvo.

Esta bala de calibre inferior pode ser utilizada num fuzil de caça com cano liso ou ligeiramente estriado para distâncias de tiro que geralmente não excedem 100 metros. Esta bala é estabilizada em trajectória pelo conjunto de aletas (14) .

Na FIG. 5 está representada uma variante de realização do nariz ogival da bala.

Como mostrado nesta figura, a cavidade interna (9) é constituída por dois troncos de cone que se juntam pelas suas bases maiores, de tal maneira que a superfície troncónica 10 ΕΡ 1 664 663/ΡΤ (20) da parte traseira e a superfície troncónica (21) da parte dianteira são unidas segundo uma linha situada na proximidade imediata do estrangulamento na base do nariz ogival.

Nesta forma de realização, a distância li entre o plano do orifício (8) e a linha de junção (22) entre as duas superfícies troncónicas (20) e (21) é aproximadamente igual a 1,5 vezes a distância I2 que separa esta mesma linha do plano da linha de junção entre a superfície troncónica (20) e a superfície da flecha interna (4).

De acordo com uma variante (não representada), a superfície troncónica (20) junta-se à superfície externa da flecha interna (4) ligeiramente atrás da extremidade frontal da mesma. De acordo com uma outra variante, a junção (22) entre as duas superfícies troncónicas (20) e (21) faz-se segundo uma superfície arredondada, ou ainda, a superfície troncónica (20) é substituída por uma superfície em anel esférico que se liga sem ruptura à superfície troncónica (21) . A FIG. 6 representa, em meia vista exterior, uma variante da bala da FIG. 1, que inclui uma garganta de engaste (23), situada na ligação teórica (24) da parte traseira (10) da cabeça ogival com o corpo (2) da bala. A parte traseira (10) da ogiva apresenta um perfil convexo. A garganta de engaste (23) é aqui de secção rectangular. A mesma destina-se a facilitar o posicionamento e fixação da bala no cartucho.

Seguindo uma técnica clássica, o corpo (2) da bala pode incluir gargantas de descompressão.

Como mostra a FIG. 7, o orifício (8) pode apresentar iniciadores de ruptura (25) que facilitam a abertura parcial do nariz ogival (7), acelerando assim a deformação da cabeça da bala durante o impacto no alvo.

Lisboa, 2009-03-24

Claims (10)

1. ΕΡ 1 664 663/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Bala para arma de pequeno, médio ou grande calibre, do calibre da arma ou de calibre inferior, do tipo que compreende uma flecha interna (4) de rigidez superior ou igual à do corpo da bala, disposta numa perfuração praticada no corpo da bala segundo o seu eixo, caracterizada por a flecha interna (4) estar retraída em relação ao orifício (8) da perfuração, esta última situada no eixo, é uma perfuração cega com um diâmetro inferior ao da flecha interna (4), e a parede da cabeça ogival (3) do corpo da bala (2) inclui um ou vários iniciadores de deformação realizados por um estrangulamento da cabeça ogival, na proximidade do orifício da perfuração.
2. 2 - Bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir na sua parte dianteira uma cavidade (9) de forma cónica ou cilíndrico-cónica delimitada na sua base maior pela face dianteira da flecha interna (4).
3. 3 - Bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os iniciadores de deformação da cabeça ogival serem realizados por um estrangulamento da cabeça ogival, que separa o nariz ogival (7) da parte traseira (10) da ogiva.
4. 4 - Bala de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a secção da base maior do nariz ogival (7) ser ligeiramente superior à secção da frente da parte traseira (10) da ogiva.
5. 5 - Bala de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 e 4, caracterizada por o estrangulamento estar situado ao nível da base da cavidade interna (9) cónica ou cilíndrico-cónica, formada na frente da flecha interna (4), ou ligeiramente à frente desta base.
6. 6 - Bala de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 e 4, caracterizada por a cavidade interna (9) ser de forma cilíndrico-cónica e o estrangulamento estar situado ao nível da linha de junção (22) das superfícies cónica e cilíndrica. ΕΡ 1 664 663/PT 2/2
7. 7 - Bala de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada por o estrangulamento praticado na parede da ogiva formar um desengate entre a base maior do nariz ogival (7) e a extremidade dianteira da parte traseira (10) da ogiva, estando a altura deste desengate compreendida entre 0,05 e 1 mm.
8. 8 - Bala de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a relação entre o diâmetro di do orifício e o diâmetro d da flecha interna estar compreendida entre 0,1:1 e 0,9:1.
9. 9 - Bala de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 8, caracterizada por o nariz (7) da ogiva incluir uma região plana (6), cujo diâmetro exterior d2 é tal que a relação d2/d está compreendida entre 0,3:1 e 1,5:1.
10. 10 - Bala de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a relação d2/d está compreendida entre 0,6:1 e 1:1, enquanto que o diâmetro di do orifício é tal que a relação di/d está compreendida entre 0,3:1 e 0,6:1. Lisboa, 2009-03-24