ES2333658T3 - Proyectil sin plomo. - Google Patents
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Abstract
Proyectil (100) de pequeño calibre con una zona delantera en forma de ojiva o cono, un elemento central cilíndrico y una zona trasera que se desarrolla en forma de cono, que se compone de - un envuelta exterior (5) hecha de una aleación de cobre/cinc, creando la envuelta (5) una cavidad casi cilíndrica, - un núcleo duro (4) insertado en la cavidad de la envuelta (5), hacia la punta (1, 1'') del proyectil, y hecho de acero o de un material sinterizado, - un núcleo (8) de envuelta, que se conecta al núcleo duro (4) por arrastre de forma y está hecho de una aleación de cobre/cinc, con una cavidad (10) cilíndrica y abierta en el lado frontal que se encuentra el centro, caracterizado porque - el núcleo duro presenta una punta cónica en el lado trasero, se conecta por arrastre de forma al núcleo de envuelta y cierra el lado abierto de la cavidad (10) del núcleo de envuelta y - el núcleo (8) de envuelta está sujetado en la periferia por arrastre de fuerza al menos mediante la zona trasera de la envuelta (5) y el núcleo (8) de envuelta entra en contacto con la envuelta en toda su longitud.
Description
Proyectil sin plomo.
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La presente invención se refiere a un proyectil
blindado de pequeño calibre sin plomo.
Este tipo de munición se conoce con diversas
realizaciones. Ésta se puede subdividir en munición con núcleos
duros de acero, núcleos duros de un material sinterizado compacto y
un medio adicional al núcleo duro como el plomo, el aluminio y/o el
aire. Esta munición convencional tiene en común una envuelta de
acero configurada mayormente como envuelta maciza, es decir, una
envuelta de acero enchapada o una envuelta de una aleación de
cobre/cinc (envuelta de tumbaga). En este caso, la envuelta aloja
uno o varios núcleos y otros medios y los encierra al menos de
manera estanca a líquido.
Del documento
EP-A2-0106411 se conoce una munición
de pequeño calibre y su procedimiento de fabricación. Los
proyectiles optimizados de manera correspondiente sirven
principalmente como munición de infantería y ya presentan buenas
propiedades aerodinámicas. Sin embargo, esta munición no tiene la
energía balística terminal, requerida por los francotiradores y
necesaria para penetrar los blindajes. Asimismo, resulta
desventajoso el gran porcentaje de plomo duro en el núcleo (98% Pb +
2% Sn) que tanto en la munición de ejercicio como en la munición de
combate tiene un efecto tóxico en el medio ambiente y, por
consiguiente, no se desea en la actualidad e incluso está prohibido
en algunos países.
Un proyectil blindado (documento WO99/10703) de
elevada potencia de perforación y precisión de puntería presenta un
núcleo duro de carburo de tungsteno y como medio adicional, un
núcleo blando de plomo (Pb/Sn 60/40) que están sujetados en la
envuelta por arrastre de fuerza y de manera hermética mediante un
disco de latón. Esto impide la salida de metales pesados y/o vapores
durante el disparo, pero aún se mantiene el efecto tóxico en la zona
del blanco. Además, la fabricación de un proyectil de este tipo es
trabajosa y demasiado costosa para un uso masivo (munición de
infantería).
Otro proyectil blindado para pistolas con un
calibre de 9 mm se comercializa con el nombre SWISSP SELF 9 mm Luger
(empresa RUAG Ammotec, Thun/Suiza, anteriormente RUAG Munition,
Thun/Suiza). En este caso, el proyectil se compone de dos vainas
insertadas una dentro de otra, estando cerrada la vaina interior por
el lado trasero y abierta hacia arriba y creando con la vaina
exterior una cámara grande de aire. Sin embargo, este proyectil está
concebido sólo para blancos blandos y permite realizar aquí disparos
rasantes. Éste se puede fabricar sin plomo.
Del documento
DE-A1-10710113 (que constituye el
punto de partida para el preámbulo de la reivindicación 1) se conoce
un proyectil blindado con un calibre de hasta 15 mm que presenta una
zona delantera en forma de ojiva o cono, un elemento central
cilíndrico y una zona trasera que se desarrolla en forma de cono. La
envuelta metálica dúctil crea un núcleo duro puntiagudo de acero
endurecido o de un metal sinterizado y está sujetada más o menos
libremente mediante un soporte de tipo zapato o carcaj hecho de un
metal dúctil o plástico. El núcleo entra en contacto de manera
lineal con la envuelta sólo en la zona de su reborde angular. El
efecto de perforación de este proyectil en blancos blindados es
bueno, pero su precisión de puntería es significativamente menor. El
elemento delantero de la envuelta del proyectil se fragmenta y
deforma especialmente al impactar de forma oblicua en el blanco y
empuja así el núcleo duro fuera de su posición axial, inicialmente
simétrica, lo que reduce al menos la potencia de perforación o
incluso provoca rebotes debido a la sección transversal efectiva que
ha aumentado. Además, la fabricación del proyectil es trabajosa y no
se puede realizar con una alta precisión debido al montaje más o
menos libre del núcleo duro.
Por tanto, el objetivo de la invención es crear
un proyectil de pequeño calibre (calibre pequeño = calibre de hasta
0,5'') que sea adecuado para blancos duros, se pueda fabricar de
manera económica, presente una potencia de perforación y precisión
de puntería altas y no libere metales pesados durante el disparo ni
en la zona del blanco. El proyectil, que se va a crear, no debe
contener plomo especialmente en el núcleo. Además, la envuelta de
proyectil tampoco se debe fragmentar en un blanco duro.
El proyectil según la reivindicación 1 se puede
fabricar con facilidad y transmite en un blanco duro (chapa), etc.,
casi toda la energía cinética al núcleo duro que perfora el blanco.
En este caso se conserva el 100% de la masa. En el orificio de
entrada se forma a partir de la envuelta de tumbaga un collar en
forma de hongo que se corresponde con el peso original de la
envuelta, lo que demuestra que no se liberan metales pesados y/o
vapores metálicos.
Lo mismo se puede comprobar en relación con el
objeto de la invención según la reivindicación 2. Éste presenta una
alta potencia balística terminal, aunque no existe un núcleo duro en
toda la superficie de la sección transversal. Asimismo, en los
ensayos prácticos no se comprobó una fragmentación en el blanco.
En reivindicaciones dependientes se describen
variantes ventajosas del objeto de la invención.
Desde el punto de vista balístico resulta
especialmente ventajoso un proyectil con una forma exterior de tipo
ojiva y una cámara de aire según la reivindicación 3. Se ha
comprobado que la introducción a presión necesaria del núcleo duro
se puede realizar con precisión y fuerzas relativamente pequeñas.
Además, la transmisión del impulso del núcleo posibilita después de
una trayectoria corta de desplazamiento una perforación de la
envuelta con menores pérdidas de energía.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La configuración según la reivindicación 4 es
muy ventajosa respecto a la emisión central del impulso del núcleo
de envuelta al núcleo duro.
El comportamiento de vuelo del proyectil está
definido de manera determinante por la posición del centro de
gravedad de la masa, reivindicación 5. El centro de gravedad se
puede optimizar mediante la configuración y el dimensionamiento
constructivos del núcleo duro y especialmente de la cavidad
(taladro) en el núcleo de envuelta.
Los aceros aleados para herramienta son muy
adecuados para el núcleo duro y permiten un mecanizado con medios
convencionales, así como un tratamiento superficial, reivindicación
6.
Además, han resultado muy económicos y
simultáneamente ventajosos respecto a la densidad, al ensamblaje y a
la dilatación térmica materiales idénticos para la envuelta exterior
y el núcleo de envuelta según la reivindicación 7.
Una contracción según la reivindicación 8 mejora
la unión con la vaina de cartucho y permite su fácil montaje.
El engrosamiento de la envuelta en su zona
delantera, que se explica en la reivindicación 9, reduce el rebote
en caso de dispararse en ángulo oblicuo a blancos duros y sirve,
asimismo, para definir el centro de gravedad de la masa.
Las configuraciones del proyectil, que se
describen arriba, resultan especialmente adecuadas para los calibres
y los tipos de proyectil mencionados en la reivindicación 10.
El requerimiento actual relativo a proyectiles
sin plomo se garantiza con la selección de material indicada en las
reivindicaciones, véase la reivindicación 11. Se puede prescindir
también del material de relleno de metal pesado usual en proyectiles
convencionales, ya que la posición del centro de gravedad se puede
ajustar de forma óptima mediante el dimensionamiento de los
distintos componentes y cavidades.
La invención se explica a continuación por medio
de dibujos y ejemplos de realización.
Muestran:
Fig. 1 un proyectil, según la invención, que
está montado en una vaina de cartucho conocida,
Fig. 2 una representación en corte a través de
una forma preferida de realización del proyectil de la figura 1,
Fig. 3 una representación en corte de una
solución alternativa de un proyectil sin plomo,
Fig. 4a un proyectil convencional (según el
estado de la técnica) al impactar en el blanco,
Fig. 4b un proyectil según la figura 2 al
impactar en el blanco y
Fig. 4c un proyectil según la figura 3 al
impactar en el blanco.
En la figura 1 se identifica con el número 1 la
punta de un proyectil 100. En el diámetro reducido de una
contracción periférica 6 se ha introducido a presión un reborde 21
que forma parte de un cartucho conocido 20. En el cartucho 20 se
encuentra un material explosivo convencional 24 que actúa como carga
propulsora del proyectil 100. En un culote 22 del cartucho 20 está
insertada una espoleta 23 de percusión (SINTOX, nombre comercial de
la empresa RUAG Ammotec GmbH, Fürth, Alemania).
El proyectil preferido 100 con simetría de
rotación se observa en la figura 2 en una representación en corte a
escala ampliada:
- La punta real 1 es ficticia. Se trata realmente de una punta en forma de un casquete esférico 2. En el interior del proyectil 100 se encuentra una pequeña cámara 3 de aire que debido a los radios diferentes está formada entre un núcleo duro 4 y una envuelta exterior 5. Al núcleo duro 4 se conecta por arrastre de forma un núcleo 8 de envuelta que presenta una cavidad central 10 en forma de agujero ciego. En su elemento superior se encuentra el centro 7 de gravedad de la masa del proyectil. Encima se encuentra una ranura anular exterior circunferencial 6 que está dibujada aquí caracterizada como diámetro, véase figura 1.
En el lado trasero, el extremo de la envuelta 5
se estrecha de forma cónica y finaliza en un escalón con un ángulo
\alpha de 30º y este escalón se transforma en un reborde extremo 9
y sujeta los dos núcleos 4 y 8 por arrastre de fuerza.
El diámetro identificado con la letra K del
proyectil 100, o sea, el calibre, es en este caso de 5.56 mm y del
tipo SS109. El diámetro 6 de la contracción es de 5.45 mm. El núcleo
duro 4 pesa 4 g, está hecho de un acero endurecido para herramienta
(material según la norma DIN 1.5511) y se fosfató después de la
cementación (profundidad de penetración = 0.3-0.5
mm). La dureza superficial es de 570 HV1.
En este ejemplo de realización, el núcleo duro 4
tiene una punta inferior cónica de 90º que hace contacto por
arrastre de forma en una depresión (avellanado) correspondiente en
el elemento superior del núcleo 8 de envuelta. Esta configuración se
puede variar opcionalmente. Sin embargo, es ventajosa una forma
análoga del efecto central de centrado que facilita la inserción o
la introducción a presión de los núcleos y garantiza la simetría de
rotación del proyectil.
Asimismo, se ha demostrado la eficacia de un
núcleo duro 4 de tumbaga que provoca sorprendentemente una potencia
balística terminal análoga.
Los proyectiles se pueden fabricar con
dispositivos convencionales de fabricación de manera económica y en
gran medida mediante embutición profunda y estampación.
Asimismo, el núcleo duro se puede fabricar
también a partir de otros materiales, por ejemplo, materiales
sinterizados como el carburo de tungsteno. Son posibles también
otras envueltas de proyectil que presentan una ductilidad similar a
la tumbaga. El núcleo de envuelta puede estar hecho asimismo de
otros materiales con una densidad análoga o superior. Sin embargo,
en todas las aleaciones se ha de considerar la liberación de metales
pesados durante el disparo y en el blanco.
En la figura 3 está representada una variante
del proyectil descrito arriba, en la que los elementos funcionales
iguales están provistos de los mismos números de referencia.
A diferencia del objeto según la figura 2, aquí
se prescindió del núcleo duro. Un único núcleo 8' de envuelta llena
asimismo el espacio del núcleo duro 4, figura 2. La cavidad
correspondiente 10' se acortó respecto a la cavidad 10 y presenta un
diámetro menor. De este modo se aumentó la masa de todo el proyectil
100', obteniéndose así aproximadamente la misma potencia balística
terminal y el mismo efecto en el blanco.
La cavidad 10' se estrecha en el lado frontal y
está al menos casi cerrada, de modo que con la parte frontal de la
envuelta exterior 5 se obtiene una punta compacta al impactar en el
blanco.
Los resultados de las mediciones, los análisis
teóricos y las comparaciones con otros proyectiles (estado de la
técnica) muestran sorprendentemente buenos resultados en ambas
variantes:
- La cavidad 10 ó 10' permite en el cañón de proyectil (fusil) una contracción transversal que respecto a los proyectiles macizos provoca una reducción del desgaste (fricción) especialmente en las estrías. Simultáneamente, la velocidad de disparo v_{0} de los proyectiles 100 ó 100' en la boca es mayor que en los proyectiles sin cavidad 10 ó 10'.
El pequeño coeficiente c_{W} de resistencia de
un proyectil de 5.56 mm según la invención (tipo SS109) provoca aún,
después de una distancia de vuelo de 570 m (blanco OTAN), una
velocidad de impacto de 470 m/s. Se usó la chapa de acero Stanag
4172 con un espesor de 3.5 mm HRB 55-70 (400
N/mm^{2}) y el disparo fue rasante.
La estabilidad precisa a la torsión repercute
positivamente en la estabilidad y en la capacidad de reproducir la
línea balística, incluso en caso de existir vientos laterales. Como
resultado de la selección del material y la alta velocidad de
disparo, la energía cinética es mayor que en proyectiles
comparables, como mostraron asimismo los ensayos. La precisión de un
arma convencional se puede aumentar con el objeto de la invención.
Así, por ejemplo, todos los disparos realizados (disparos en serie)
se situaron a una distancia del blanco de 25 m en un círculo de
dispersión de < 50 mm de diámetro. A una distancia de tiro de 300
m se pudo comprobar una desviación estándar s_{A} < 35 mm. Esto
significa en la práctica que de los 20 disparos realizados, 18 se
encuentran en una superficie circular de 110 mm de diámetro y sólo
dos disparos impactaron de manera desplazada en 80 mm
aproximadamente del centro (punto apuntado).
Como muestran los ensayos de disparos realizados
desde el lateral, se cumplen asimismo los requisitos del CICR
(Comité International de la Croix-Rouge) respecto a
la balística de las heridas, a diferencia de muchos otros
proyectiles según el estado de la técnica.
La figura 4a muestra un proyectil convencional
200 de núcleo duro (Prior Art) al impactar en el blanco Z (acero).
La envuelta 50 de acero estalla en el blanco Z y un núcleo duro 40
de tungsteno o acero penetra en el blanco Z, mientras que debido a
la alta energía cinética, el núcleo siguiente 30 de plomo se
condensa parcialmente al impactar e incluso se evapora parcialmente
por sublimación. Esto se refleja en una nube 30' de vapor que
también deja rastros de plomo en el blanco después de su
condensación.
En el proyectil 200 tiene lugar una combinación
de choque elástico y plástico con una alta deformabilidad
(fragmentación del material hacia todos lados). El material del
proyectil 200, que se fragmentó en el blanco Z y que se puede
observar aún, ya no se corresponde con su peso inicial en la boca
del cañón.
Por otra parte, se puede comprobar en un
proyectil 100, figura 4b, una masa idéntica también en el blanco Z.
En este caso, el núcleo duro 4 (acero o tumbaga) penetra asimismo en
el blanco Z. La envuelta exterior 5 se deforma en el blanco Z en
forma de hongo, convirtiéndose en una envuelta deformada 5', y
transmite casi 100% de la energía cinética al núcleo duro 4 mediante
su núcleo 8 de envuelta que también es dúctil. No tiene lugar una
fragmentación del material en la envuelta 5 ni en el núcleo 8 de
envuelta. Se mantiene la dirección de impulso.
La figura 4c muestra algo similar: El proyectil
100', modificado respecto a la figura 4b, se aplasta en el blanco Z
y penetra con una punta 1' ahora achatada. La dirección de impulso
se mantiene asimismo. El núcleo 8' de envuelta se desplaza al
impactar hacia la cámara 3 de aire, se compacta y se aplasta, lo que
está identificado aquí con el número 8''.
- 1
- Punta (ficticia)
- 1'
- Punta achatada, aplastada
- 2
- Casquete esférico
- 3
- Cámara de aire (cavidad)
- 4
- Núcleo duro (acero endurecido; tumbaga)
- 5
- Envuelta exterior (tumbaga)
- 5'
- Envuelta deformada 5
- 6
- Contracción/diámetro
- 7
- Centro de gravedad de la masa
- 8
- Núcleo de envuelta
- 8'
- Núcleo de envuelta
- 8''
- Núcleo aplastado de envuelta 8'
- 9
- Reborde en 5
- 10
- Cavidad en 8
- 10'
- Cavidad en 8'
- 20
- Vaina de cartucho
- 21
- Reborde en 20
- 22
- Culote de 20
- 23
- Espoleta de percusión
- 24
- Material explosivo/carga propulsora
- 30
- Núcleo de plomo
- 30'
- Nube de vapor de Pb
- 40
- Núcleo duro (tungsteno; acero)
- 40'
- Vapores de plomo (Pb sublimado)
- 50
- Envuelta de acero
- 100, 100'
- Proyectiles
- 200
- Munición convencional de núcleo duro (proyectil)
- K
- Calibre
- Z
- Blanco (chapa de acero)
- \alpha
- Ángulo (ángulo básico)
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de los documentos citados por el
solicitante se incluyó exclusivamente para informar al lector y no
es parte integrante de la patente europea. Ésta se confeccionó con
el máximo cuidado, pero la Oficina Europea de Patentes no asume,
sin embargo, ningún tipo de responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet EP 0106411 A2 [0003]
- \bullet DE 10710113 A1 [0006]
\bullet WO 9910703 A [0004]
Claims (11)
1. Proyectil (100) de pequeño calibre con una
zona delantera en forma de ojiva o cono, un elemento central
cilíndrico y una zona trasera que se desarrolla en forma de cono,
que se compone de
- -
- un envuelta exterior (5) hecha de una aleación de cobre/cinc, creando la envuelta (5) una cavidad casi cilíndrica,
- -
- un núcleo duro (4) insertado en la cavidad de la envuelta (5), hacia la punta (1, 1') del proyectil, y hecho de acero o de un material sinterizado,
- -
- un núcleo (8) de envuelta, que se conecta al núcleo duro (4) por arrastre de forma y está hecho de una aleación de cobre/cinc, con una cavidad (10) cilíndrica y abierta en el lado frontal que se encuentra el centro,
caracterizado porque
- -
- el núcleo duro presenta una punta cónica en el lado trasero, se conecta por arrastre de forma al núcleo de envuelta y cierra el lado abierto de la cavidad (10) del núcleo de envuelta y
- -
- el núcleo (8) de envuelta está sujetado en la periferia por arrastre de fuerza al menos mediante la zona trasera de la envuelta (5) y el núcleo (8) de envuelta entra en contacto con la envuelta en toda su longi- tud.
2. Proyectil (100') de pequeño calibre con una
zona delantera en forma de ojiva o cono, un elemento central
cilíndrico y una zona trasera que se desarrolla en forma de cono,
que se compone de
- -
- un envuelta exterior (5) hecha de una aleación de cobre/cinc, creando la envuelta (5) una cavidad casi cilíndrica,
- -
- la cavidad de la envuelta (5) contiene únicamente un núcleo (8') de envuelta con una cavidad (10') y
- -
- el núcleo (8') de envuelta entra en contacto en la periferia con la envuelta (5) en toda su longitud y está sujetado por arrastre de fuerza,
caracterizado porque
- -
- la cavidad (10') presenta un orificio que se estrecha en el lado frontal, cuya zonas marginales interiores entran en contacto entre sí al menos parcialmente.
3. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 1, con una zona delantera en forma de ojiva, cuya
punta está configurada al menos casi en forma de un casquete
esférico, en el que
- -
- la cavidad cilíndrica está delimitada en la zona interior delantera en forma de un casquete esférico,
- -
- el núcleo duro (4) presenta asimismo en su punta la forma de un casquete esférico y
- -
- el radio del casquete esférico de la cavidad es mayor que el radio de la punta del núcleo duro, de manera que se forma una cámara (3) de aire en la cavidad de la envuelta, o sea, en su punta.
4. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 3, en el que
- -
- la zona trasera del núcleo duro (4) está configurada en forma de cono y
- -
- la punta cónica penetra en la cavidad (10) del núcleo (8) de envuelta.
5. Proyectil de pequeño calibre según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que
- -
- el centro (7) de gravedad de la masa del proyectil se encuentra en el eje longitudinal y en la zona de la cavidad (10) del núcleo (8) de envuelta.
6. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 1 ó 3, en el que
- -
- el núcleo duro (4) está hecho de un acero aleado para herramienta o material sinterizado de alta densidad como el carburo de tungsteno.
\newpage
7. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 1 ó 2, en el que
- -
- la envuelta exterior (5) y el núcleo (8) de envuelta están hechos de la aleación idéntica de cobre/cinc.
8. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 1, 2 o la reivindicación 5, en el que
- -
- la envuelta exterior (5) presenta una contracción periférica circunferencial, en la que el extremo delantero (21) de una vaina (20) de cartucho está rebordeado.
9. Proyectil de pequeño calibre según la
reivindicación 3, en el que
- -
- la envuelta (5) presenta en su zona delantera exterior, respecto a su zona cilíndrica y su zona trasera, un engrosamiento de material que asciende al menos al factor 2.
10. Proyectil de pequeño calibre según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, en el que
- -
- éste presenta un calibre de 5.56 mm (0.223'' o 0.224'').
11. Proyectil de pequeño calibre según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, en el que
- -
- éste no tiene plomo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US56987604P | 2004-05-11 | 2004-05-11 | |
| US569876P | 2004-05-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2333658T3 true ES2333658T3 (es) | 2010-02-25 |
Family
ID=34965921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05735953T Active ES2333658T3 (es) | 2004-05-11 | 2005-05-09 | Proyectil sin plomo. |
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