WO2012152532A1 - Impulse projectile - Google Patents

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WO2012152532A1
WO2012152532A1 PCT/EP2012/056838 EP2012056838W WO2012152532A1 WO 2012152532 A1 WO2012152532 A1 WO 2012152532A1 EP 2012056838 W EP2012056838 W EP 2012056838W WO 2012152532 A1 WO2012152532 A1 WO 2012152532A1
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rubber bullet
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Sven Guth
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Rheinmetall Waffe Munition Gmbh
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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
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/34—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect expanding before or on impact, i.e. of dumdum or mushroom type

Definitions

  • the invention is concerned with a rubber balancing projectile, on the one hand realizes a non-lethal effect, on the other hand has the highest possible departure speed stability / precision of the ballistic flight.
  • the projectile should have sufficient functionality at both low and high range.
  • the rubber bullet is supplemented with a pneumatic or hydraulic piston.
  • Known rubber bullets usually reach a range of up to 40 m. They are at close range from a weapon, usually a handgun, fired (DE 20 2005 013 443 U1). These include, for example, the English Baton Round, the 40 mm Impulse Cartridge (40 mm X46) or the 12ga Bear / Bag Super Sock Rounds. Such bullets are nowadays also spent on air pressure shooting devices, as described in DE 10 308 015 451 A1.
  • a receiving space for receiving a liquid contains a sponge material for receiving the irritant liquid.
  • a disadvantage in addition to the low range of the rubber bullets is that flashovers of the projectiles in flight in the target does not always ensure a non-lethal effect.
  • a new Wrktex is provided, which significantly reduces the maximum value of the force input in the target.
  • the operating principle is an attenuation, which is integrated into the momentum floor.
  • a plunger is guided in an abutment of the projectile.
  • the plunger is integrated in the rubber shell of the projectile.
  • the damping medium gas or liquid
  • the mode of action of the damper can be adjusted via relief bores and or the piston stroke.
  • the operation is similar to that of a hydraulic or pneumatic cylinder.
  • the projectile Upon impact, the projectile is delayed, the counterweight moves due to the inertia in the direction of flight, thus extending the momentum.
  • the pulse duration itself can be controlled by varying the throttle bore diameter.
  • Another manipulated variable would be the mass ratios of counter bearing and plunger.
  • the impulse transmission is prolonged, impulse peaks are avoided (and thus possible injuries), the center of gravity and precision are optimized.
  • the force entry into the target can be scaled. There is a point-like introduction of energy at definable force entry.
  • the projectile speed can be increased.
  • the new principle allows to increase the mass of the projectile. This, in turn, has the advantage that environmental influences have no more, or at least only a small influence, in particular on the precision of the projectile.
  • the concept presented here provides that the piston (ram) and in particular the piston head is structurally fixed to the bullet wall and thus forms a closed system, so that the hydraulic or pneumatic system during launch and flight is inactive and only on impact is activated. In particular, no volume change of the liquid occurs during the firing process.
  • Fig. 3 shows a possible momentum transfer in the form of a diagram.
  • Fig. 1 shows a basic structure of a pulse projectile 1 for inclusion in a rubber bullet (20) consisting of a plunger 2, an abutment 3 and a pressure chamber 4 connected thereto and in this case a tail unit 5 as wing stabilization, which is omitted in spin-stabilized projectiles.
  • a rubber bullet consisting of a plunger 2, an abutment 3 and a pressure chamber 4 connected thereto and in this case a tail unit 5 as wing stabilization, which is omitted in spin-stabilized projectiles.
  • In the pressure chamber 4 are (bypass) holes 6 - at least one - involved.
  • This basic principle can be extended by a shear pin (not shown in detail) to compensate for the mass inertia of the plunger 2.
  • Fig. 2 shows the integration of the basic structure of FIG. 1 in a rubber bullet 10.
  • the plunger 2 and the anvil 3 are enclosed by a rubber sleeve 11.
  • the pressure chamber 4 is protected by a housing 12.
  • the housing 12 should be made of a lightweight material, such as aluminum.
  • the pressure chamber 4 is formed by a cylinder bore 13. This can be supplemented by a spring element (not shown in detail).
  • the plunger 2 has the function of a piston rod and also defines the shape of the projectile nose. It also contributes to the center of gravity and defines the initial impulse.
  • the rubber sleeve 1 1 serves primarily for damping the impact pulse and for optimization the aerodynamics and protection of the piston 14 (plunger 2 and thrust bearing 3).
  • the anvil 3 primarily determines the total weight of the projectile 10 and the strength of the pulse.
  • An approximately equivalent in size casing 12 serves to better shoot the projectile 20, which is either demolished or destroyed after the exit of the projectile 20 from a gun barrel, not shown, for example, an air pressure weapon.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the control of the pulse transmission. 20
  • the impulse transmission without relief hole 15 is marked with 21 the setting of the momentum transfer with different cross section of the relief hole 15th
  • the plunger 2 may consist of an aluminum and / or steel or the like. Also, the anvil 3 and the pressure chamber 4 can be formed or enclosed by aluminum and / or steel. The same would apply to the tail 5, if this is part of the rubber bullet 20 (1).
  • a film 7 is preferably provided, which has a membrane function.

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Abstract

The invention relates to a rubber projectile (1, 20) that not only achieves a non-lethal effect, but also has as high a muzzle velocity as possible for the stability / precision of the ballistic trajectory. The rubber projectile (1, 20) is supplemented with a pneumatic or hydraulic piston (14), consisting of a ram (2) and a counter bearing (3). Due to said design, a controlled energy transmission by means of an impulse projectile (1, 20) can be achieved.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Impulsgeschoss pulse basement
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Gummiwuchtgeschoss, das einerseits eine nicht letale Wirkung realisiert, andererseits eine möglichst hohe Abgangsgeschwindigkeit zur Stabilität / Präzision des ballistischen Fluges aufweist. Dabei soll das Geschoss bei geringer als auch höherer Reichweite eine ausreichende Funktionsfähigkeit aufweisen. Um dies zu erreichen, wird das Gummigeschoss mit einem pneumatischen oder hydraulischen Kolben ergänzt. Durch diese Konstruktion kann ein kontrollierter Energieübertrag auf das Ziel durch ein Impulsgeschoss realisiert werden. The invention is concerned with a rubber balancing projectile, on the one hand realizes a non-lethal effect, on the other hand has the highest possible departure speed stability / precision of the ballistic flight. In this case, the projectile should have sufficient functionality at both low and high range. To achieve this, the rubber bullet is supplemented with a pneumatic or hydraulic piston. By this construction, a controlled transfer of energy to the target can be realized by a pulse bullet.
Bekannte Gummigeschosse erreichen in der Regel eine Reichweite von bis ca. 40 m. Sie werden dabei im Nahbereich aus einer Waffe, in der Regel einer Handfeuerwaffe, verschossen (DE 20 2005 013 443 U1). Dazu zählen beispielsweise die englische Baton Round, die 40 mm Impulspatrone (40 mmX46) oder die 12ga Bear/Bag Super Sock Rounds. Derartige Geschosse werden heutzutage auch aus Luftdruck-Schießvorrichtungen verbracht, wie die DE 10 308 015 451 A1 es beschreibt. Known rubber bullets usually reach a range of up to 40 m. They are at close range from a weapon, usually a handgun, fired (DE 20 2005 013 443 U1). These include, for example, the English Baton Round, the 40 mm Impulse Cartridge (40 mm X46) or the 12ga Bear / Bag Super Sock Rounds. Such bullets are nowadays also spent on air pressure shooting devices, as described in DE 10 308 015 451 A1.
Die DE 695 12 1 18 T2 (EP 0 675 336B1) beschreibt ein Geschoss, das einen Vortriebsmotor sowie in Längsrichtung einen Abschnitt kleineren Durchmesser aufweist, an den sich eine Schulter anschließt, die eine zur Bewegungsrichtung des Geschosses senkrechte Bremsfläche bildet. In einem Ausführungsbeispiel enthält ein zur Aufnahme einer Flüssigkeit bestimmter Aufnahmeraum ein Schwammmaterial zur Aufnahme der Reizflüssigkeit. DE 695 12 1 18 T2 (EP 0 675 336B1) describes a projectile which has a propulsion motor and a smaller diameter section in the longitudinal direction, to which a shoulder adjoins, which forms a braking surface perpendicular to the direction of movement of the projectile. In one embodiment, a receiving space for receiving a liquid contains a sponge material for receiving the irritant liquid.
Nachteilig neben der geringen Reichweite der Gummigeschosse ist, dass Überschläge der Geschosse im Flug im Ziel nicht immer eine nicht letale Wirkung gewährleisten. A disadvantage in addition to the low range of the rubber bullets is that flashovers of the projectiles in flight in the target does not always ensure a non-lethal effect.
Erwünscht sind jedoch Gummigeschosse, die nicht nur eine höherer Reichweite erzielen sondern auch eine nicht letale Wirkung im Ziel beibehalten. Die DE 10 2005 029 794 B4 offenbart ein expandierendes Gummigeschoss, das eine höherer Wirkdistanz erreicht bei Beibehaltung der nicht letalen Wirkung auch im Nahbereich. Das Geschoss besitzt hierbei eine Öffnung im Geschossboden, durch den Gas in einen Hohlraum des Geschosses eingeblasen wird, sodass sich das elastische Geschoss ausweitet und dadurch eine größere Auftrefffläche besitzt, wenn es im Nahbereich auf das Ziel auftrifft. Verlängert sich die Flugdistanz, baut sich der Gasdruck im Geschoss wieder ab und das Geschoss schrumpft auf die ursprüngliche Größe. However, rubber bullets are desired, which not only achieve a higher range but also maintain a non-lethal effect in the target. DE 10 2005 029 794 B4 discloses an expanding rubber bullet which achieves a higher effective distance while maintaining the non-lethal effect even in the vicinity. In this case, the projectile has an opening in the floor of the projectile, through which gas is blown into a cavity of the projectile, so that the elastic projectile expands and thus has a larger impact surface when it strikes the target at close range. If the flight distance increases, the gas pressure in the projectile decreases again and the projectile shrinks to its original size.
Selbige Aufgabe stellt sich auch die vorliegende Erfindung. The same object is also the present invention.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments are shown in the subclaims.
Vorgesehen ist ein neues Wrkprinzip, das den Maximalwert des Krafteintrags im Ziel deutlich reduziert. Das Wirkprinzip ist eine Dämpfung, die in das Impulsgeschoss eingebunden wird. Dazu wird ein Stößel in einem Gegenlager des Geschosses geführt. Der Stößel ist in der Gummihülle des Geschosses integriert. Das Dämpfungsmedium (Gas- oder Flüssigkeit) wird in das Gegenlager eingebracht. Die Wrkungsweise des Dämpfers kann über Entlastungsbohrungen und oder den Kolbenhub eingestellt werden. A new Wrkprinzip is provided, which significantly reduces the maximum value of the force input in the target. The operating principle is an attenuation, which is integrated into the momentum floor. For this purpose, a plunger is guided in an abutment of the projectile. The plunger is integrated in the rubber shell of the projectile. The damping medium (gas or liquid) is introduced into the counter bearing. The mode of action of the damper can be adjusted via relief bores and or the piston stroke.
Die Funktionsweise ist ähnlich der eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders. Beim Auftreffen wird das Geschoss verzögert, die Gegenmasse bewegt sich aufgrund der Trägheit weiter in Flugrichtung und verlängert so den Impuls. Die Impulsdauer selbst kann über die Variierung des Drosselbohrungsdurchmessers gesteuert werden. Eine weitere Stellgröße wären die Masseverhältnisse von Gegenlager und Stößel. The operation is similar to that of a hydraulic or pneumatic cylinder. Upon impact, the projectile is delayed, the counterweight moves due to the inertia in the direction of flight, thus extending the momentum. The pulse duration itself can be controlled by varying the throttle bore diameter. Another manipulated variable would be the mass ratios of counter bearing and plunger.
Durch den neuartigen Aufbau der Impulsmunition wird die Impulsübertragung verlängert, Impulsspitzen werden vermieden (und damit mögliche Verletzungen), die Schwerpunktlage und Präzision optimiert. Es kann der Krafteintrag in das Ziel skaliert werden. Es erfolgt eine punktförmige Einbringung der Energie bei definierbarem Krafteintrag. Durch die Erhöhung der Verzögerungsstrecke im Ziel kann die Geschossgeschwindigkeit erhöht werden. Gleichzeitig erlaubt das neue Prinzip die Erhöhung der Masse des Geschosses. Das wiederum hat den Vorteil, dass Umgebungseinflüsse keinen, zumindest aber nur noch einen geringen Ein- fluss insbesondere auf die Präzision des Geschosses mehr haben. Due to the new design of the pulse ammunition, the impulse transmission is prolonged, impulse peaks are avoided (and thus possible injuries), the center of gravity and precision are optimized. The force entry into the target can be scaled. There is a point-like introduction of energy at definable force entry. By increasing the deceleration distance in the target, the projectile speed can be increased. At the same time the new principle allows to increase the mass of the projectile. This, in turn, has the advantage that environmental influences have no more, or at least only a small influence, in particular on the precision of the projectile.
Bei einer entsprechenden Dimensionierung der gesamten Einflussgrößen kann das Ge- schoss auch in den letalen Bereich (Überschreitung eines definierten Geschwindigkeitsbereichs) wechseln, ohne das ein Munitionswechsel stattfinden muss. With a corresponding dimensioning of the total influencing variables, the shot also in the lethal range (exceeding of a defined speed range) change without a change of ammunition must take place.
Das hier vorgestellte Konzept sieht dabei vor, dass der Kolben (Stößel) und insbesondere der Kolbenkopf konstruktiv fest mit der Geschosswandung verbunden ist und somit ein geschlossenes System bildet, sodass das Hydraulik- oder Pneumatiksystem während des Abschusses und des Fluges inaktiv ist und erst beim Aufprall aktiviert wird. Insbesondere tritt beim Abschussvorgang keine Volumenänderung der Flüssigkeit auf. The concept presented here provides that the piston (ram) and in particular the piston head is structurally fixed to the bullet wall and thus forms a closed system, so that the hydraulic or pneumatic system during launch and flight is inactive and only on impact is activated. In particular, no volume change of the liquid occurs during the firing process.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt: Reference to an embodiment with drawing, the invention will be explained in more detail. It shows:
Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau eines Impulsgeschosses mit den wesentlichen Teilen, 1 shows a basic structure of a pulse projectile with the essential parts,
Fig. 2 ein praktikables Impulsgeschoss, 2 a practical pulse projectile,
Fig. 3 einen möglichen Impulsübertrag in Form eines Diagramms. Fig. 3 shows a possible momentum transfer in the form of a diagram.
Fig. 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau eines Impulsgeschosses 1 zur Einbindung in ein Gummigeschoss (20), bestehend aus einem Stößel 2, einem Gegenlager 3 sowie einem daran angebundenen Druckraum 4 und in diesem Fall einem Leitwerk 5 als Flügelstabilisierung, das bei drallstabilisierten Geschossen entfällt. Im Druckraum 4 sind (Bypass-) Bohrungen 6 - zumindest eine - eingebunden. Erweitert werden kann dieses Grundprinzip durch einen Scherstift (nicht näher dargestellt) zur Kompensation der Massenträgheit des Stößels 2. Fig. 1 shows a basic structure of a pulse projectile 1 for inclusion in a rubber bullet (20) consisting of a plunger 2, an abutment 3 and a pressure chamber 4 connected thereto and in this case a tail unit 5 as wing stabilization, which is omitted in spin-stabilized projectiles. In the pressure chamber 4 are (bypass) holes 6 - at least one - involved. This basic principle can be extended by a shear pin (not shown in detail) to compensate for the mass inertia of the plunger 2.
Fig. 2 zeigt die Einbindung des prinzipiellen Aufbaus aus Fig. 1 in ein Gummigeschoss 10. Der Stößel 2 als auch das Gegenlager 3 werden von einer Gummihülle 11 umschlossen. Auch der Druckraum 4 wird durch ein Gehäuse 12 geschützt. Das Gehäuse 12 sollte aus einem leichten Material bestehen, beispielsweise Aluminium. Der Druckraum 4 wird durch eine Zylinderbohrung 13 gebildet. Diese kann um ein Federelement ergänzt werden (nicht näher dargestellt). Fig. 2 shows the integration of the basic structure of FIG. 1 in a rubber bullet 10. The plunger 2 and the anvil 3 are enclosed by a rubber sleeve 11. The pressure chamber 4 is protected by a housing 12. The housing 12 should be made of a lightweight material, such as aluminum. The pressure chamber 4 is formed by a cylinder bore 13. This can be supplemented by a spring element (not shown in detail).
Der Stößel 2 hat die Funktion einer Kolbenstange und definiert zusätzlich die Form der Geschossspitze. Zudem trägt es zur Schwerpunktlage bei und definiert den Anfangsimpuls. Die Gummihülle 1 1 dient primär zur Dämpfung des Aufschlagimpulses sowie zur Optimierung der Aerodynamik und als Schutz des Kolbens 14 (Stößel 2 sowie Gegenlager 3). Das Gegenlager 3 bestimmt primär das Gesamtgewicht des Geschosses 10 und die Stärke des Impulses. Die Zylinderbohrung 13 (=Druckraum 4) bestimmt die Länge / Dauer des Impulses über den Hub H des Stößels 2. Zumindest eine Entlastungsbohrung 15 steuert die Übertragung des Impulses (linear, degressiv, progressiv) sowie Länge und Dauer, wie in Fig. 3 dargestellt. Eine in etwa kalibergleiche Umhüllung 12 dient zum besseren Verschuss des Geschosses 20, die nach dem Austritt des Geschosses 20 aus einem nicht näher dargestellten Waffenrohr, Z.B. einer Luftdruckwaffe, entweder abreißt oder zerstört wird. The plunger 2 has the function of a piston rod and also defines the shape of the projectile nose. It also contributes to the center of gravity and defines the initial impulse. The rubber sleeve 1 1 serves primarily for damping the impact pulse and for optimization the aerodynamics and protection of the piston 14 (plunger 2 and thrust bearing 3). The anvil 3 primarily determines the total weight of the projectile 10 and the strength of the pulse. The cylinder bore 13 (= pressure chamber 4) determines the length / duration of the pulse over the stroke H of the plunger 2. At least one relief hole 15 controls the transmission of the pulse (linear, degressive, progressive) and length and duration, as shown in Fig. 3 , An approximately equivalent in size casing 12 serves to better shoot the projectile 20, which is either demolished or destroyed after the exit of the projectile 20 from a gun barrel, not shown, for example, an air pressure weapon.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Steuerung der Impulsübertragung. Mit 20 ist die Impulsübertragung ohne Entlastungsbohrung 15 gekennzeichnet, mit 21 die Einstellung des Impulsübertrages mit unterschiedlichem Querschnitt der Entlastungsbohrung 15. Fig. 3 shows a schematic representation of the control of the pulse transmission. 20, the impulse transmission without relief hole 15 is marked with 21 the setting of the momentum transfer with different cross section of the relief hole 15th
Der Stößel 2 kann aus einem Aluminium und / oder Stahl oder dergleichen bestehen. Auch das Gegenlager 3 und der Druckraum 4 können durch Aluminium und / oder Stahl gebildet bzw. umschlossen werden. Gleiches träfe für das Leitwerk 5 zu, wenn dieses Bestandteil des Gummigeschosses 20 (1) ist. Im Bereich der (Bypass)Bohrung 6 ist bevorzugt eine Folie 7 vorgesehen, die eine Membran- Funktion besitzt. The plunger 2 may consist of an aluminum and / or steel or the like. Also, the anvil 3 and the pressure chamber 4 can be formed or enclosed by aluminum and / or steel. The same would apply to the tail 5, if this is part of the rubber bullet 20 (1). In the area of (bypass) bore 6, a film 7 is preferably provided, which has a membrane function.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gummigeschoss (1 , 20), gekennzeichnet durch einen eingebundenen pneumatischen oder hydraulischen Kolben (14), bestehend aus einem Stößel (2) sowie einem Gegenlager (3). 1. rubber bullet (1, 20), characterized by an integrated pneumatic or hydraulic piston (14) consisting of a plunger (2) and an abutment (3).
2. Gummigeschoss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (3) mit einem Druckraum (4) verbunden ist. 2. Rubber bullet according to claim 1, characterized in that the counter bearing (3) is connected to a pressure chamber (4).
3. Gummigeschoss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (4) durch eine Zylinderbohrung (13) gebildet wird, der um ein Federelement ergänzt werden kann. 3. rubber bullet according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure chamber (4) by a cylinder bore (13) is formed, which can be supplemented by a spring element.
4. Gummigeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14), der Druckraum (4) sowie ein mögliches Leitwerke (5) aus einem leichten Material bestehen, beispielsweise aus Aluminium. 4. Rubber bullet according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (14), the pressure chamber (4) and a possible tail unit (5) consist of a lightweight material, such as aluminum.
5. Gummigeschoss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Kolbens (14) aus einem festeren Material bestehen, beispielsweise aus Stahl. 5. Rubber bullet according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least parts of the piston (14) consist of a stronger material, for example steel.
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