SE452655B - Projektil for handeldvapen och patron med sadan projektil - Google Patents

Description

10 452 655 vikten av projektilen, är det ej säkert att detta med- för omedelbar inaktivering av brottslingen och om pro- jektilen passerar genom vederbörandes kropp kan den fortfarande ha tillräcklig rörelseenergi för att skada en bakomvarande person.

För att begränsa projektilens inträngning vore det tänkbart att utföra en projektilspets som, betrak- _ tat utifrån, har successivt ökad bredd från själva spet- sen och har konkav profil.

I detta fall skulle emellertid profilens in- trängning snabbt bromsas och den orsakade skadan skulle vara för ytlig för att åstadkomma chockverkan och inak- tivera brottslingen.

Uppfinningen har till syfte att åstadkomma en projektil som är utförd särskilt för polisiär använd- ning och uppfyller ovan nämnda villkor att omedelbart inaktivera brottslingen utan att passera genom kroppen, vilken projektil fortfarande har tillräcklig inträng- ningskraft för att passera genom hårda föremål och vil- ken även ligger inom ramen för Haag-konventionerna. Ett ytterligare syfte av uppfinningen är att åstadkomma en projektil som kan användas i alla handeldvapen utan att dessa behöver modifieras. Sistnämnda villkor är av stor betydelse för en introduktion av sådan ny ammunition hos polisen men gör samtidigt problemet avsevärt mer komplicerat.

Uppfinningen avser sålunda en patron för handeld- vapen omfattande en efter avfyrning ej deformerad projektil bestående av ett hus och en spets som i sitt basparti är ansluten till huset och har en fri ände som är insatt i en med drivkrut fylld patronhylsa, varvid längdsnittet av spetsen begränsas av två linjer som är konkava betrak- tade från utsidan och symmetriska i avseende pà projekti- lens axel. ' Denna patron kännetecknas enligt uppfinningen av att tangenten till varje konkav linje innesluter med 4.32 655 projektilens axel en vinkel som är större vid baspartiet av projektilspetsen än vid den fria änden av spetsen och vid baspartiet uppgår till maximalt 90°, att huset är cy- lindriskt och har en hålighet som är öppen i den från spetsen vända änden av projektilen och anordnad att åt- minstone delvis fyllas med det i projektilens patronhyl- sa införda drivkrutet, och att volymen av håligheten och patronhylsan och mängden drivkrut i denna volym är sådan att projektilen får en utgángshastighet som är omkring två till tre gånger högre än utgångshastigheten av en konventionell projektil av samma kaliber och insatt i a samma patronhylsa.

Erfarenheten har visat att en dylik profil ger upphov till stor inträngningskraft vid snabb inbromsning och optimal förstöring av vävnader efter anslag. De sär- skilda förutsättningarna för uppfinningen uppfylles ge- nom kombinationen av nämnda profil och profilens inre hålighet som tjänar att öka krutladdningen utan att ändra dimensionerna av patronhylsan och därmed vapnets kaliber, trots den minskade vikten av projektilen.

Dessa resultat kan förklaras av att projektil- spetsen har konkav yttre form som medför att vävnader kastas åt sidan vid anslaget, vilket ger upphov till ett utvidgat sår. Den höga utgångshastigheten av pro- jektilen, vilken uppnås genom den ökade krutladdning- en, är tillräcklig för att projektilen skall intränga och åstadkomma sådan chockverkan att brottslingen ome- delbart inaktiveras.

Den speciella formen av projektilspetsen en- ligt uppfinningen gör det vidare möjligt att begränsa projektilens farliga verkningsomrâde, varigenom mins- kad risk uppnås för personer som kan stå i utsatt lä- ge men ej är inblandade i strid utan befinner sig ba- kom eller nära brottslingen. Projektilens höga utgångs- hastighet tillförsäkrar samtidigt noggrann eldgivning inom ett område som är tillräckligt för att svara mot polisiära krav. 452 655 Vid uppfinningen gör sig vidare den omstän- digheten gällande, att projektilens rörelseenergi (som är proportionell mot MV2, där M betecknar massan och V betecknar utgängshastigheten) ökas, då minskad massa mer än väl kompenseras av ökad hastighet. Detta förkla- rar den uppnådda ökade skadeverkan. Å andra sidan mins- kas i de flesta fall den linjära rörelsemängden svaran- de mot MV, varigenom vapnets rekyl vid eldgivning mins- kas.

Det inses att dessa mycket fördelaktiga effek- ter kan uppnås utan att vapnets kaliber ändras.

I en föredragen utföringsform av uppfinning- en har ytan av projektilspetsen väsentligen negativ- konkav-paraboloidformmedandeninrehåligheten som är öppen i den från spetsen vända änden och är avsedd att åtminstone delvis fyllas med i patronhylsan upptaget drivkrut har en inre profil som följer spetsprofilen för att eliminera varje zon med mindre hållfasthet, vilket kunde medföra att projektilspetsen kastades in i håligheten vid anslag mot ett hårt föremål. _ Uppfinningen beskrives nedan i form av utfö- ringsexempel och med hänvisning till åtföljande rit- ningar.

Fig. 1 är ett längdsnitt av en patronhylsa försedd med en projektil enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar de konkava linjerna som begrän- sar projektilspetsen och visar dennas tekniska verkan.

Enligt fig. 1 är projektilen 1 enligt uppfin- ningen ansluten med krymppassning i en patronhylsa 2 av konventionellt utförande med en tändsats 11 i sitt basparti. Projektilen 1 består av ett cylindriskt hus 3 som delvis upptages i patronhylsan 2, och en spets 4. Det cylindriska huset 3 har ringformade spår 3a 452_ess fyllda med ett smörjmedel av känd typ och inneslutna i det parti som upptages i patronhylsan 2. Projekti- len 1 består av sådant material och har sådan profil att den ej väsentligen deformeras vid anslaget. Mate- rialet kan exempelvis vara koppar eller en kopparlege- ring.

Det axiella tvärsnittet av spetsen 4 begrän- sas av tvâ konkava linjer 5 som är symmetriska i av- seende på projektilens axel X-X'.

Tangenten (tl, tz) till varje konkav linje 5 bildar med projektilens 1 axel X-X' en vinkel som är större vid baspartiet 6 av spetsen 4 än vid den fria änden 7 av spetsen.

Erfarenheten har visat att optimala förhål- landen föreligger när vinkeln (a) ligger i området 450 till maximalt 900 vid baspartiet 6 av spetsen 4 och när vinkeln (b) ligger i området 00 till 150 i närheten av toppen 7 av nämnda spets.

I det visade exemplet utgör de konkava linjer- na 5 väsentligen delar av en parabel som bestämmer en yta av väsentligen konkav-negativ-paraboloid form. Det ringformade fokus F; av denna yta ligger på ett avstånd Q från projektilens axel X-X', dvs ett avstånd som lig- ger mellan radien för det cylindriska huset 3 (såsom visat på fig. 2) och dubbla denna radie.

Det cylindriska huset 3 har en inre hålighet 8 som är öppen mot patronhylsan 2 och delvis fylld med drivkrut 9 som upptages i patronhylsan 2. Håligheten 8 utgör en cylindrisk volym 8a som fortsätter i ett ko- niskt parti 8b.

I den på figuren visade utföringsformen har hàligheten 8 cylindrisk-konisk form och har den maxi- mala volym som är förenlig med erforderlig mekanisk hållfasthet av projektilens 1 väggar.

Närmare bestämt är tjocklen av materialet i zonerna A och B där projektilväggen utsättes för maxi- 452 655 mal pâkänning vid anslaget tillräcklig för att tillför- säkra att spetsen 4 praktiskt ej deformeras och att den ej löper risk att kastas in i håligheten 8 under några förhållanden, även om målet utgör ett hårt föremål.

Den koniska formen av håligheten lämpar sig för tillverkning genom maskinbearbetning (svarvning).

Det är emellertid även möjligt att använda sänksmidning, i vilket fall profilen av det koniska partiet (visat med punktstreckad linje vid 8c) med fördel kan sträcka sig parallellt med kurvan 5.

Partiet 8a måste vidare ha så tjock vägg att denna del av projektilen ej har benägenhet att krängas ut vid avfyrning. Väggtjockleken kan bestämmas genom beräkning eller experimentellt.

Genom hâligheten 8 kan massan M1 av projekti- len enligt uppfinningen avsevärt minskas jämfört med massan M av en konventionell projektil med samma kali- ber. I praktiken kan fördelaktiga resultat uppnås om M1 ligger i omrâdet M/2,5 och M/5.

Det inses att denna vikt efter önskan kan ökas till vanliga värden genom användning av material med högre specifik vikt.

Volymen V1 av håligheten 8 kan vidare ligga väsentligen i området 0,5 till två gånger den totala inre volymen av patronhylsan 9 innan denna fästes vid projektilen. Även när projektilen 1 har blivit infäst i patronhylsan 2 kan sålunda den inre volymen till för- fogande för krutet ökas väsentligt, vilket möjliggör användning av en krutladdning som är klart större än den laddning som användes för konventionell ammunition med samma kaliber.

Genom ökning av krutvolymen tillförsäkras en- ligt uppfinningen på ett fördelaktigt sätt att projek- tilens 1 utgângshastighet är approximativt två till tre gånger högre än utgångshastigheten av en konven- 452 655 tionell projektil med samma kaliber. Projektilen enligt uppfinningen kan sålunda utföras som en höghastighets- projektil med mycket hög hastighet.

Exempelvis en revolverpatron med en kaliber av 357 Magnum för polisbruk och utförd i enlighet med upp- finningen har sålunda en krutladdning som är ökad med närmare 100% och dess utgångshastighet överskrider 1000 m/sekund.

Praktiskt kan den använda krutladdningen upp- taga hela den tillgängliga volymen i patronhylsan 2 och håligheten 8 sedan projektilen 1 är infäst i pat- ronhylsan.

Om nämnda tillgängliga volym motsvarar den to- tala inre volymen av patronhylsan 2 innan projektilen 1 är monterad (eller har något större värde), kan patron- hylsan 2 på lämpligt sätt fyllas genom att hylsan helt fylles med krut och projektilen 1 insättes till önskat djup. Den öppna änden av projektilen 1 är för ändamålet försedd med en ringformad fas 10 som tillåter krutet att föras in i håligheten när projektilen 1 insättes i patronhylsan 2. _ Om den inre volymen av patronhylsan 2 eller av håligheten 8 i projektilen (då denna antages vara in- fäst i läge) är väsentligen större än den totala inre volymen av patronhylsan 2, måste håligheten 8 åtminsto- ne delvis vara fylld med krut innan projektilen 1 infäs- tes i patronhylsan 2.

Såsom inses kan en fyllnadskoefficient för krut mindre än 1 vara acceptabel, men på bekostnad av minskad utgângshastighet av projektilen.

I det följande anges några exempel, vilka ej begränsar uppfinningen. Vid en lång patronhylsa kan volymen av hàligheten 8 vara hälften av krutvolymen (exempel: kaliber 44 Magnum, krutvolym 1,2 cms , volym av hålighet 0,6 cma). Vid en kort patronhylsa kan krut- volymen vara dubbla volymen av patronhylsan (exempel: 452 655 kaliber 38 S 8 W, krutvolym 1,1 cma, volym av patron- hylsa 0,5 cma).

För att svara mot polisiära krav tillverkas projektilen enligt uppfinningen lämpligen med kaliber 9 mm Parabellum, 38 Special eller 357 Magnum, av kop- parlegering och bearbetas antingen i automatsvarv el- ler genom sänksmidning. Om man vill öka vikten av pro- jektilen 1 är det tydligen möjligt att använda metal- ler eller legeringar som är tyngre än koppar.

Optimal bromsning efter anslag uppnås genom den konkava formen av spetsen 4 som företrädesvis be- gränsas av en väsentligen konkav-negativ-paraboloid yta såsom visat på ritningarna.

Vid en parabolisk reflektor utsändes ljus el- ler värmestrålar från fokus i parallella riktningar.

Denna omständighet utnyttjas vid uppfinningen genom användning av en projektilspets med väsentligen kon- kav-negativ-paraboloid form. Fördelen av denna särskil- da form inses med hänvisning till diagrammet på fig. 2.

Det observeras på denna figur att alla paral- lella materialtrådar F som träffar parabelhälften 5 (som begränsar tvärsnittet av projektilspetsen 4) är riktade mot fokus F; för nämnda parabelhälft. Detta ma- terial utkastas med mycket hög hastighet (flera Mach) och erhåller därvid mycket stor täthet, varvid moleky- lerna av materialet “komprimeras" vid parabelhälftens fokus Fl och materialet ansättes egentligen mot sig själv. Härigenom åstadkommes en artificiell ökning av över 100% av projektilens verkliga kaliber när projek- tilen bromsas.

Prov har utförts genom avfyrning av kaliber 367 Magnum projektiler enligt uppfinningen i plastilin (ett plastmaterial vars konsistens är jämförbar med konsistensen av levande vävnader). Dessa prov har visat att en projektil enligt uppfinningen, som avfyras med en utgångshastighet av över 1050 m/sekund, stoppas utan 452 ess sönderdelning efter inträngning i nämnda material till ett djup i området 20 till 25 cm. Maximal energiöver- föring med optimal inträngning av projektilen i målet har sålunda uppnåtts. En brottsling som träffas av en projektil enligt uppfinningen kommer sålunda att ome- delbart sättas ur funktion och inaktiveras.

Projektilen enligt uppfinningen skiljer sig sålunda klart från projektiler av känt utförande genom den verkan som projektilen åstadkommer.

När projektilen enligt uppfinningen är utförd exempelvis av kopparlegering har den utomordentligt god genomträngningskraft i hårda föremål såsom automobil- karosser, på grund av sin hårdhet, sin homogenitet och sin höga hastighet. Denna genomträngningskraft uppgår till minst tre gånger genomträngningskraften av helmant- lade konventionella projektiler som är tillåtna enligt Haag-konventionens bestämmelser. Sedan projektilen emel- lertid har passerat genom ett materialskikt av relativt ringa tjocklek som simulerar levande vävnader, utgör projektilen praktiskt ej mer någon fara på grund av den förlust av hastighet och energi som projektilen under- gått.

En ytterligare fördel av projektilen enligt uppfinningen är att den har kort verkningsområde och så- lunda förlorar sin hastighet och sin energi mycket snabbt på grund av den ökade dynamiska bromsning som uppstår genom den konkava formen av projektilspetsen 4. Denna omständighet är mycket uppskattad av polis- styrkor som skall ingripa i täta folksamlingar.

Projektilen enligt uppfinningen kan användas i konventionella patroner för avfyrning i alla slätbor- rade eller räfflade eldvapen. Det är ej i något fall nödvändigt att modifiera loppet i sådana vapen, vilka därför lika enkelt kan avfyra konventionella projekti- ler och de nya projektilerna enligt uppfinningen. Pat- ronhylsor, tändsatser, tändhattar och krut i dessa nya 452 655 patroner är utförda enligt konventionell standard. En- dast laddningarna och krutets explosiva energi avviker från konventionella patroner, vilket sammanhänger med att projektilen enligt uppfinningen är lätt och att det inre laddningsrummet är ökat.

Några jämförande numeriska exempel på projek- tilen enligt uppfinningen jämfört med konventionella projektiler följer nedan. Dessa exempel visar tydligt den nya projektilens anmärkningsvärda egenskaper och dess överraskande verkan som ej kunde förutses av fack- mannen.

Jämförande exempel nr 1: I Kaliber 357 Magnum Skotthâll: 7 meter Skottserie 1: 6 kommersiellt tillgängliga patroner av s.k. "höghastighetstyp“ Pansarbrytande kulor: 9,4 g Medelhastighet: 400 m/s vid 3 meter Rörelseenergi: 76,6 Kpm Rekylhastighet: 3,9 m/s (Manhurinpistol, vikt 0,960 kg) Linjär rörelsemängd: 3,76 kg/ m/s Skottserie 2: 6 patroner enligt uppfinningen (2,98 g) Medelhastighet: 800 m/s vid 3 meter Rörelseenergi: 97,2 Kpm Rekylhastighet: 2,48 m/s (Manhurinpistol, vikt 0,960 kg) Linjär rörelsemängd; 2,384 kg m/s Vinst genom uppfinningen: Hastighet: 400 m/s, en ökning av 100% Energi: 20,6 Kpm, 27% extra kraft Rekylhastighet minskad med 50% Jämförande exempel nr 2: Mätning av chockverkan i plastiskt material 452 655 11 (Piastiiin) via 6°c.

Samma ammunition som ovan och samma avfyr- ningsförhållande.

Skottserie 1: Projektilen passerade såsom ett knivblad ge- nom ett block av Plastilin med en tjocklek av 60 cm och âstadkom häl med 40 till 45 mm dia- meter vid ingången och 20 till 25 mm diameter vid utgången.

Skottserie 2: Total bromsning av projektilen efter endast 13 cm. Hela rörelseenergin överfördes sålunda efter ett inträngningsdjup av endast 13 cm.

Jämförande exempel nr 3: Skottserie 1: 6 patroner av Winchester typ “Metal-piercing" (150 grains) Medelhastighet: 286 m/s vid 3 meter Rörelseenergi: 40,6 Kpm Rekylhastighet: 3,48 m/s (Coltrevolver: vikt 0,800 kg) Skottserie 2: 6 patroner enligt uppfinningen (46 grains) Medelhastighet: 717 m/s vid 3 meter Rörelseenergi: 78 Kpm Rekylhastighet: 2,67 m/s (Coltrevolver: vikt 0,800 kg) Vinst genom uppfinningen: Hastighet: 4,31 m/s, utgörande en ökning av 150% Energi: 37,4 Kpm, utgörande en ökning av 92% Rekylhastighet minskad med 24% Jämförande exempel nr 4: Mätning av inträngningsförmåga i stålplâtar med en sträckgräns av 65 hektobar/mmz och plå- tar med en sträckgräns av 110 hektobar/mmz. 452 655 12 Skottserie 1: 6 patroner Winchester typ "Metal-piercing" Inträngning av 65-hektobar stålplåt till ett djup av 2,5 mm Plåten (3 mm tjocklek) ej helt genomborrad.

Skottserie 2: 6 patroner enligt uppfinningen (2,98 g) Inträngning till ett djup av 4,5 mm i en stålplât med en sträckgräns av 110 hektobar per mmz.

Jämförande exempel nr 5: Prov avseende inträngning i en skottsäker väst.

Skotthåll: 7 meter Skottserie 1: 6 patroner Winchester typ "Metal-piercing" (150 grains) De sex projektilerna stoppades av en skott- säker väst utförd av 20 skikt av "Kevlar" och betraktad som den mest effektiva av alla skott- säkra västar då den stoppar en 44-Magnum pro- jektil avfyrad från en 200 mm pipa såväl som 12-kaliber projektiler för vildsvinsjakt.

Skottserie 2: 6 patroner enligt uppfinningen (46 grains).

Projektilen passerade genom ovan nämnda skott- säkra väst och även genom den tomma ammuni- tionsboxen av militärtyp vilken tjänade som stöd för Västen.

Dessa exempel visar tydligt de överraskande. egenskaperna av ammunition enligt uppfinningen vilka erhålles som resultat genom kombinationen av beskrivna anordningar.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskriv- na exempel och kan modifieras inom uppfinningens ram.

Sålunda kan projektilspetsen 4 begränsas genom 452 655 13 successivt anslutande plana och/eller krökta ytor. Vä- sentligt är endast att det axiella längdsnittet av spet- sen begränsas av tvâ symmetriska konkava linjer och att formen åstadkommer en optimal bromsande verkan vid spet- sens anslag mot målet.

Claims (3)

10 15 20 25 452 655 Vi PATENTKRAV

1. Patron för handeldvapen omfattande en efter avfyrning ej deformerad projektil bestående av ett hus och en spets som i sitt basparti är ansluten till huset och har en fri ände och är insatt i en med drivkrut fylld patronhylsa, varvid längdsnittet av spetsen begränsas av två linjer som är konkava betraktade från utsidan och symmetriska i avse- ende på projektilens axel, k ä n n e t e c k n a d av att tangenten (t ,t ) till varje konkav linje (5) inneslu- ter med projektilens (1) axel (X-X') en vinkel som är stör- re vid baspartiet (6) av projektilspetsen (4) än vid den fria änden av spetsen och vid baspartiet uppgår till maxi- malt 900, att huset (3) är cylindriskt och har en hålighet (8) som är öppen i den från spetsen (4) vända änden av pro- jektilen och anordnad att åtminstone delvis fyllas med det i projektilens patronhylsa (2) införda drivkrutet, och att volymen av håligheten (8) och patronhylsan (2) och mängden drivkrut i denna volym är sådan att projektilen får en ut- gångshastighet som är omkring två till tre gånger högre än utgångshastigheten av en konventionell projektil av samma u kaliber och insatt 1 samma patronhylsa.

2. Patron enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av o o att nämnda vinkel ligger i området 45 till 90 vid bas- partiet (6) av projektilspetsen (4) och ligger i området o o O till 15 vid den fria änden (7) av spetsen.

3. Patron enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ytan (5) av projektilens spets (4) har konkav-negativ- paraboloid form.