EP1502074B1 - Teilzerlegungs- und deformationsgeschosse mit identischer treffpunktlage und verfahren zur herstellung eines solchen geschosses - Google Patents

Teilzerlegungs- und deformationsgeschosse mit identischer treffpunktlage und verfahren zur herstellung eines solchen geschosses Download PDF

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EP1502074B1
EP1502074B1 EP03727399A EP03727399A EP1502074B1 EP 1502074 B1 EP1502074 B1 EP 1502074B1 EP 03727399 A EP03727399 A EP 03727399A EP 03727399 A EP03727399 A EP 03727399A EP 1502074 B1 EP1502074 B1 EP 1502074B1
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EP
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bullet
cavity
shell
conical
partial fragmentation
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Irene Schikora
Friedrich Riess
Bernd Krause
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RWS GmbH
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RUAG Ammotec 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 relates Sectionzerlegungs- and deformation bullets with identical Treffigelage, and a method for their preparation.
  • a subdivision projectile is for example from the DE 199 30 475 A1 , a deformation bullet for handguns from the DE 100 10 500 A1 known.
  • the object of the invention is to introduce partial disintegration projectiles and deformation projectiles, which have despite different effect in the same handling of the weapon, with the same focus on the target, the same Treffigelage in the target point.
  • the materials of the projectile body are composed of 55% to 99% copper and 1% to 45% zinc. About the zinc content, the toughness of the projectile body
  • the alloy of the partial decomposition projectile and the alloy of the deformation bullet must be matched to one another.
  • the shape of the cavity contributes significantly to the Zerlege the respective projectile body: the combination of conical and cylindrical sections, including the shaft bore counts, and the choice of the opening angle of the conical sections.
  • a conical section may additionally be provided in front of the shaft bore, the conical angle of which is different from that of the preceding conical part.
  • the projectile structures according to the invention have the same Treffigelage and allow despite different effects in the target point the same handling of the weapon, d. H. the same sighting of the target point.
  • Both bullet types 1 and 2 have in the projectile nose 3 on a cavity 4, which is closed by a cap 5 made of plastic or a lead-free material.
  • the cap 5 has a double cone shape with a rounded tip 6, which projects from the projectile 1, 2 and at the opposite side a shaft 7, which extends into a bore 8 in the projectile 1, 2, which adjoins the cavity 4.
  • the deformation bullet 1 has a length of about 5 mm and the partial separation projectile a length of about 6.4 mm.
  • the bore 8 has about twice the length of the shaft 7 extending into the bore, which here is about 8.5 mm long, and has a diameter of about 2 mm.
  • the shaft-side cone 9 of the cap 5 and thus the opening 10 of the cavity 4 have in the present embodiment an angle of about 40 degrees. Depending on the caliber, this angle can vary between about 30 and 50 degrees.
  • the bearing surface 11 on the projectile edge, the opening 10, has a length of about 1 mm, which may vary by a few tenths of a millimeter depending on the caliber.
  • a cylindrical portion 12 of the cavity 4 connects, which is about 2 mm long and may also vary by a few tenths of a millimeter depending on the caliber. Its diameter here is about 4.75 mm and can also vary depending on the caliber by a few tenths of a millimeter.
  • a conical section 13 of the cavity 4 which is about 2 mm long. Its length can also vary by a few tenths of a millimeter.
  • the cone angle is 70 degrees. Also he can vary depending on the caliber of about 60 to 80 degrees.
  • a sharp edge 14 marks approximately the transition of the conical portion 15 of the projectile 1, 2 to the cylindrical portion 16.
  • the projectile 1, 2 has on the cylindrical portion 16 relief grooves 17 and the rear 18 may have a tail cone 19.
  • the outer volume is the same for both the deformation level 1 and the partial separation level 2.
  • the partial decomposition projectile 2 after FIG. 3 differs in the embodiment of the cavity 4 by a further conical portion 20 in front of the shaft bore 8 and a circumferential notch 21 as a predetermined breaking point at the beginning of this conical portion 20.
  • the cone angle is 30 degrees and depending on the caliber of about 20 to 40 degrees vary.
  • the length of this conical portion 20 of the cavity 4 is about 2 mm to 3 mm, depending on the caliber, preferably about 2.5 mm.
  • the material composition in the deformation projectile 1 would be 70% Cu and 30% Zn and in the partial decomposition projectile 2 62% Cu and 38% Zn.
  • the material composition of the sub-decomposition projectile 2 must be tuned by adding the element lead with a share up to 4 percent by weight to the alloy.
  • the principle of action of the projectiles 1 and 2 can be described as follows: When a projectile hits the target, the cap 5 dives into the cavity 4 via its rear conical surface 9 and thus initiates the deformation. As a result, the edge 22 of the opening 10 of the cavity 4 is exposed and forms a cutting ring. This cutting ring exerts a punching effect when hitting a tissue and penetrates into the tissue. The inflowing tissue causes the deformation to the final shape due to the hydrodynamic pressure.
  • FIG. 2 can be seen in which a deformation bullet 1 is shown after hitting a soft body. The top of the projectile is compressed, but has not disassembled.
  • FIG. 4 is a partial decomposition bullet presented after hitting a soft body. When mushrooming, the conical portion of the projectile split into individual fragments.
  • the deformation is thus dependent on the flow velocity of the tissue, according to the projectile velocity, and thereby acting on the material forces.
  • the effect of the forces is influenced by the described different configuration of the cavities in the floors and the respective material properties.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Teilzerlegungs- und Deformationsgeschosse mit identischer Treffpunktlage, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Insbesondere bei der Jagd muss die Auswahl der Geschosse auf das zu jagende Wild abgestimmt werden. Je nach der gewünschten Wirkung im Ziel werden Deformationsgeschosse oder Teilzerlegungsgeschosse eingesetzt. Da es sich dabei um unterschiedliche Geschosstypen handelt, ist die Treffpunktlage beim Abschuss aus derselben Waffe unterschiedlich. Je nach verwendetem Geschosstyp muss die Waffe anders auf das Ziel ausgerichtet werden, was hinderlich sein kann, aber bei Nichtbeachtung zu Fehlschüssen führt. Ein Teilzerlegungsgeschoss ist beispielsweise aus der DE 199 30 475 A1 , ein Deformationsgeschoss für Faustfeuerwaffen aus der DE 100 10 500 A1 bekannt.
  • In der DE 38 40 165 A1 , welche einen Ausgangspunkt für die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 bildet, wird ein Vielfachgeschoss beschrieben. Bei diesem Geschoss werden durch die Aufteilung in unterschiedlich viele Sektoren und unterschiedlich tiefe Schnitte und/oder unterschiedliche Bohrlochtiefen in der Geschossspitze, die wieder ausgefüllt sein können, innerhalb eines Kalibers, unterschiedliche Wirkungen im Ziel bei gleicher Treffpunktlage erreicht. Der Geschosskern ist vorzugsweise nur in seinem zylindrischen Bereich von einem Mantel aus einem härteren Werkstoff als der Kern umgeben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Teilzerlegungsgeschosse und Deformationsgeschosse vorzustellen, die trotz unterschiedlicher Wirkung bei derselben Handhabung der Waffe, bei derselben Ausrichtung auf das Ziel, dieselbe Treffpunktlage im Zielpunkt haben.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß Ansprüche 1 und 5 mit zwei Geschosstypen als mantellose Vollgeschosse, die einen verschlossenen Hohlraum in der Geschossspitze aufweisen, wobei der Hohlraum aus einer Kombination von zylindrischen und konischen Abschnitten besteht, die auf die Wirkungsweise entweder eines Deformationsgeschosses oder eines Teilzerlegungsgescliosses abgestimmt sind und wobei durch das Zusammenwirken von konstruktiver Gestaltung des Hohlraums und den Werkstoffeigenschaften die erforderlichen Kräfte definiert werden, die bei identischer Treffpunktlage zu den unterschiedlichen Wirkungsweisen der Geschosse im Ziel führen. Alle anderen Merkmale der beiden Geschosstypen sind ansonsten identisch: das Außenvolumen, die Schwerpunktlage, die Masse, das Kaliber und die Grundlegierung, was die Elemente Kupfer und Zink betrifft.
  • Die Werkstoffe der Geschosskörper setzen sich zusammen aus 55% bis 99% Kupfer und 1% bis 45% Zink. Über den Zink-Anteil lässt sich die Zähigkeit des
  • Werkstoffs beeinflussen. Die Zähigkeit nimmt mit steigendem Zink-Anteil ab. Bei Deformationsgeschossen ist deshalb der Anteil an Kupfer in der Legierung höher als bei Teilzerlegungsgeschossen.
  • Bei den Teilzerlegungsgeschossen kann zusätzlich noch ein Anteil von bis zu 4% die Spanbildung und damit die Zerlegung positiv beeinflussender Elemente zu Lasten der Grundzusammensetzung hinzugefügt werden, vorzugsweise Blei oder Tellur und Phosphor.
  • Wenn sich bei beiden Geschosstypen bei den ansonsten als identisch vorgesehenen Merkmalen dieselben Massen ergeben sollen, müssen die Legierung des Teilzerlegungsgeschosses und die Legierung des Deformationsgeschosses aufeinander abgestimmt werden.
  • Weiterhin trägt die Formgebung des Hohlraums wesentlich zum Zerlegeverhalten des jeweiligen Geschosskörpers bei: die Kombination von konischen und zylindrischen Abschnitten, wozu auch die Schaftbohrung zählt, und die Wahl der Öffnungswinkel der konischen Abschnitte. Beim Teilzerlegungsgeschoss kann vor der Schaftbohrung zusätzlich ein konischer Abschnitt vorgesehen sein, dessen Konuswinkel von dem des vorhergehenden konischen Teils verschieden ist.
  • Die erfindungsgemäßen Geschosskonstruktionen haben dieselbe Treffpunktlage und ermöglichen trotz unterschiedlicher Wirkung im Zielpunkt dieselbe Handhabung der Waffe, d. h. das selbe Anvisieren des Zielpunkts.
  • Anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele für die Kaliber .30 wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein erfindungsgemäßes Deformationsgeschoss,
    Figur 2
    das Verhalten des Deformationsgeschosses nach dem Beschuss eines Weichziels,
    Figur 3
    ein erfindungsgemäßes Teilzerlegungsgeschoss und
    Figur 4
    das Verhalten des Teilzerlegungsgeschosses nach dem Beschuss eines Weichziels.
  • Die beiden Geschosstypen ähneln auf den ersten Blick dem aus der DE 199 30 475 A1 bekannten Geschoss. Zunächst werden die übereinstimmenden Merkmale der beiden Geschosstypen, des Deformationsgeschosses 1 nach Figur 1 und des Teilzerlegungsgeschosses 2 nach Figur 3, beschrieben, wobei sie mit denselben Bezugsziffern bezeichnet werden. Beide Geschosstypen 1 und 2 weisen in der Geschossspitze 3 einen Hohlraum 4 auf, der durch eine Kappe 5 aus Kunststoff oder aus einem bleifreien Werkstoff verschlossen ist. Die Kappe 5 hat eine doppelte Konusform mit einer abgerundeten Spitze 6, die aus dem Geschoss 1, 2 ragt und an der Gegenseite einen Schaft 7, der in eine Bohrung 8 im Geschoss 1, 2 reicht, die sich an den Hohlraum 4 anschließt. Dieser hat bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen bei dem Deformationsgeschoss 1 eine Länge von etwa 5 mm und bei dem Teilzerlegungsgeschoss eine Länge von etwa 6,4 mm. Die Bohrung 8 hat etwa die doppelte Länge des in die Bohrung reichenden Schaftes 7, der hier etwa 8,5 mm lang ist, und einen Durchmesser von etwa 2 mm hat. Der schaftseitige Konus 9 der Kappe 5 und damit die Öffnung 10 des Hohlraums 4 haben im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Winkel von etwa 40 Grad. Je nach Kaliber kann dieser Winkel zwischen etwa 30 und 50 Grad variieren. Die Auflagefläche 11 auf dem Geschossrand, der Öffnung 10, hat eine Länge von etwa 1 mm, die je nach Kaliber um einige zehntel Millimeter variieren kann. An der konischen Öffnung 10 schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 12 des Hohlraums 4 an, der etwa 2 mm lang ist und je nach Kaliber ebenfalls um einige zehntel Millimeter variieren kann. Sein Durchmesser beträgt hier etwa 4,75 mm und kann ebenfalls je nach Kaliber um einige zehntel Millimeter variieren. Daran schließt sich ein konischer Abschnitt 13 des Hohlraums 4 an, der etwa 2 mm lang ist. Seine Länge kann ebenfalls um einige zehntel Millimeter variieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Konuswinkel 70 Grad. Auch er kann je nach Kaliber von etwa 60 bis 80 Grad variieren. Ein Scharfrand 14 markiert in etwa den Übergang des konischen Teils 15 des Geschosses 1, 2 zum zylindrischen Teil 16. Das Geschoss 1, 2 hat auf dem zylindrischen Teil 16 Entlastungsrillen 17 und im Heck 18 kann es einen Heckkonus 19 aufweisen.
  • Das Außenvolumen ist sowohl bei dem Deformationsgeschoss 1 als auch bei dem Teilzerlegungsgeschoss 2 gleich.
  • Das Teilzerlegungsgeschoss 2 nach Figur 3 unterscheidet sich in der Ausgestaltung des Hohlraums 4 durch einen weiteren konischen Abschnitt 20 vor der Schaftbohrung 8 und einer umlaufenden Kerbe 21 als Sollbruchstelle in Höhe des Beginns dieses konischen Abschnitts 20. Der Konuswinkel beträgt 30 Grad und kann je nach Kaliber von etwa 20 bis 40 Grad variieren. Die Länge dieses konischen Abschnitts 20 des Hohlraums 4 beträgt etwa 2 mm bis 3 mm, je nach Kaliber, bevorzugt etwa 2,5 mm.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wäre die Werkstoffzusammensetzung bei dem Deformationsgeschoss 1 70% Cu und 30% Zn und bei dem Teilzerlegungsgeschoss 2 62% Cu und 38% Zn möglich. Um jedoch bei beiden Geschosstypen auf dieselbe Masse zu kommen, muß die Werkstoffzusammensetzung des Teilzerlegungsgeschosses 2 durch Zugabe des Elementes Blei mit einem Anteil bis zu 4 Gewichtsprozent zur Legierung darauf abgestimmt werden.
  • Das Wirkungsprinzip der Geschosse 1 und 2 lässt sich wie folgt beschreiben: Beim Auftreffen eines Geschosses auf das Ziel taucht die Kappe 5 über ihre hintere Konusfläche 9 in den Hohlraum 4 ein und leitet damit die Deformation ein. Dadurch wird die Kante 22 der Öffnung 10 des Hohlraums 4 freigelegt und bildet einen Schneidring. Dieser Schneidring übt beim Auftreffen auf ein Gewebe eine Stanzwirkung aus und dringt in das Gewebe ein. Das anströmende Gewebe führt aufgrund des hydrodynamischen Drucks die Deformation bis zur endgültigen Form aus.
  • Das Ende der Deformation ist erreicht, wenn die Gefügekräfte des Geschosswerkstoffs größer als die hydrodynamischen Kräfte des anströmenden Gewebes sind. Eine solche Wirkung auf das Geschoss ist aus Figur 2 ersichtlich, in der ein Deformationsgeschoss 1 nach dem Auftreffen auf einen Weichkörper dargestellt ist. Die Spitze des Geschosses ist zusammengedrückt, hat sich aber nicht zerlegt.
  • Durch Anpassen der Geometrie und der Werkstoffeigenschaften kann die innere Kraft des Geschosses so weit herabgesetzt werden, dass der hydrodynamische Druck den Geschosswerkstoff zerreißt und sich dadurch die Wirkung eines Teilzerlegungsgeschosses 2 ergibt. In Figur 4 ist ein Teilzerlegungsgeschoss nach dem Auftreffen auf einen Weichkörper dargestellt. Beim Aufpilzen zerlegte sich der konische Bereich des Geschosses in einzelne Splitter.
  • Die Deformation ist also abhängig von der Anströmgeschwindigkeit des Gewebes, entsprechend der Geschossgeschwindigkeit, und den dadurch auf den Werkstoff einwirkenden Kräften. Die Wirkung der Kräfte wird beeinflusst durch die beschriebenen unterschiedliche Ausgestaltung der Hohlräume in den Geschossen und den jeweiligen Werkstoffeigenschaften.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung von mantellosen Vollgeschossen als Deformationsgeschosse oder Teilzerlegungsgeschosse mit identischem Kaliber und einem verschlossenen Hohlraum in der Geschossspitze, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung der selben Treffpunktlage der Geschosse im Zielpunkt mit der Wirkung des jeweils gewählten Geschosses bei der selben Handhabung der Waffe, bei der selben Einstellung auf ein Ziel in identischer Position, das Außenvolumen, die Schwerpunktlage, die Masse und die Grundlegierung, was die Zusammensetzung aus den Elementen Kupfer und Zink betrifft, identisch gewählt werden, dass der Hohlraum in der Geschossspitze, bestehend aus einer Kombination von zylindrischen und konischen Abschnitten, beim Teilzerlegungsgeschoss größer gewählt wird als beim Deformationsgeschoss und dass die dem Teilzerlegungsgeschoss auf Grund des größeren Hohlraums fehlende Masse durch Zugeben des Elementes Blei mit einem Anteil bis zu 4 Gewichtsprozent zur Legierung ausgeglichen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zugeben der Elementen wie Blei, Tellur und Phosphor mit einem Anteil bis zu 4 Gewichtsprozent zur Legierung des Teilzerlegungsgeschosses das Zerlegungsverhalten des Werkstoffs begünstigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Teilzerlegungsgeschoss dem Hohlraum vor einer Schaftbohrung zur Aufnahme des Schafts einer Kappe zum Verschluss des Hohlraums in der Geschossspitze ein konischer Abschnitt hinzugefügt wird, dessen Konuswinkel von dem des vorhergehenden konischen Teils verschieden gewählt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem konischen Teil des Geschosses eine umlaufende Kerbe als Sollbruchstelle angebracht wird.
  5. Mantelloses Vollgeschoss als Deformationsgeschoss (1), oder Teilzerlegungsgeschoss (2) mit identischem Kaliber und einem verschlossenen Hohlraum (4) in der Geschossspitze (3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung der selben Treffpunktlage der Geschosse (1, 2) im Zielpunkt mit der Wirkung des jeweils gewählten Geschosses bei derselben Handhabung der Waffe, bei derselben Einstellung auf ein Ziel in identischer Position, das Außenvolumen, die Schwerpunktlage, die Masse und die Grundlegierung, was die Zusammensetzung aus den Elementen Kupfer und Zink betrifft, identisch sind, dass der Hohlraum (4) in der Geschossspitze (3) aus einer Kombination von zylindrischen und konischen Abschnitten (10, 12, 13; 20) besteht, dass der Hohlraum des Teilzerlegungsgeschosses (2) größer ist als der des Deformationsgsschosses (1) und das die Masse, die dem Teilzerlegungsgeschoss (2) auf Grund des größeren Hohlraums fehlt, durch Zugeben des Elementes Blei mit einem Anteil bis zu 4 Gewichtsprozent zur Legierung ausgeglichen ist.
  6. Mantelloses Vollgeschoss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zugabe der Elemente wie Blei, Tellur und Phosphor mit einem Anteil bis zu 4 Gewichtsprozent zur Legierung des Teilzerlegungsgeschosses (2) das Zerlegungs verhalten des Werkstoffes begünstigt ist.
  7. Mantelloses Vollgeschoss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (4) sich zusammensetzt aus einer konischen Öffnung (10), die durch eine Kappe (5) mit doppelter Konusform verschlossen ist, einem zylindrischen Abschnitt (12) sowie mindestens einem weiteren konischen Abschnitt (13) und der daran anschließenden Bohrung (8) zur Aufnahme des Schafts (7) der Kappe (5).
  8. Mantelloses Vollgeschoss nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Teilzerlegungsgeschoss (2) vor der Bohrung (8) zur Aufnahme des Schafts (7) ein weiterer konischer Abschnitt (20) vorgesehen ist und dass dieser Abschnitt (20) einen anderen Öffnungswinkel aufweist wie der vorhergehende konische Abschnitt (13).
  9. Mantelloses Vollgeschoss nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (1, 2) einen konischen Teil (15) und einen anschließenden zylindrischen Teil (16) aufweist und dass der konische Teil (15) des Teilzerlegungsgeschosses (2) eine umlaufende Kerbe (21) als Sollbruchstelle aufweist.
  10. Mantelloses Vollgeschoss nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (1, 2) in etwa arm Übergang vom konischen Teil (15) zum zylindrischen Teil (16) einen Scharfrand (14) aufweist.
  11. Mantelloses Vollgeschoss nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (1, 2) auf dem zylindrischen Teil (16) Entlastungsrillen (17) aufweist.
  12. Mantelloses Vollgeschoss nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschoss (1, 2) in seinem Heck (18) einen Heckkonus (19) aufweist.
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