KR101296941B1 - 카트리지 연습탄 - Google Patents

Abstract

카트리지 유형의 연습탄은 발사체와, 발사체가 내부에 삽입되는 카트리지 탄피를 포함한다. 발사체는 일체형의 원통형 중앙 몸체(2)와, 중앙 몸체 상으로 가압되어 원주 결합 비드인 제 1 결합 부재(7)를 중앙 몸체(2)에 배치된 제 1 원주 결합 슬롯(8)에 체결하는 일체형의 분지형 발사체 선단(5)을 포함한다. 카트리지 탄피(20)는 일체형의 분지형 부품이며 중앙 몸체(2) 상으로 가압되어 원주 결합 비드인 제 2 결합 부재(22)를 중앙 몸체(2)의 제 2 원주 결합 슬롯(23)에 체결한다. 수용기 홈(25)은 대략 원통형의 돌출부(24)에 구비되고 추진장약(28)과 추진장약의 점화기(29)를 수용하기 위해 기저부의 중심에 삽입된다. 연습탄은 단순한 형상을 가지며, 기능의 손실도 없이 대부분이 플라스틱일 수 있는 이러한 단순한 부품으로 인하여 저렴하게 제조될 수 있다.

추진장약, 칼라, 탄성, 비드, 슬롯, 결합

Description

카트리지 연습탄{CARTRIDGED BLANK AMMUNITION}

본 발명은 발사체(projectile)와, 이 발사체를 둘러싸는 카트리지 탄피(cartridge shell)를 포함하는 카트리지(cartridge)에 대한 것으로서, 발사체와 카트리지 탄피를 포함하는 카트리지는 장포신 무기(long-barreled weapon), 특히 예를 들어 40 mm의 중구경(中口徑) 장포신 무기에 사용되기에 적합하다. 발사체는 발사체 선단(projectile tip)과 발사체 기저부(projectile base)를 구비한 발사체 몸체와, 불꽃 점화기(pyrotechnic igniter)에 의하여 점화될 수 있으며 카트리지 탄피 내에 구비되는 추진장약(propulsion charge)을 구비하는 장약 챔버(charge chamber)를 포함한다.

발사체와 카트리지 탄피는, 예를 들어 나사 체결(threaded), 크림프 결합(crimped) 등에 의해 기계적으로 결합되며, 이러한 결합은 소기의 절점(intentional break point)으로서 형성될 수도 있다.

추진장약은 점화된 이후에 급속도로 연소되며, 추진 챔버 내에 고압을 형성하는 추진 가스가 발달하여 발사체의 기저부에 작용하며, 카트리지 탄피와 발사체 사이의 기계적 결합은 발사체가 카트리지 탄피의 외부로 발사되도록 소정의 압력에서 파괴된다.

모든 유형의 공지된 연습 카트리지는, 회전 부품, 기계 천공된 보어(bore), 강선(rifling) 등을 구비한 상대적으로 고가의 설계를 갖는다. 따라서, 예를 들어 카트리지 탄피와 발사체 몸체는 카트리지 탄피 상의 중앙 나사 가공된 탄피(central threaded shell)와 발사체 기저부의 대응 나사부를 통해 결합되며, 이러한 나사 결합은 동시에 소기의 절점을 형성한다. 또한, 추진 챔버가 기계 가공되거나 주조 금속 부품이 카트리지 탄피의 기저부로 관통해 들어가며, 또한 카트리지 탄피의 기저부의 나사 삽입물을 통해 추가로 결합된다. 이러한 연습 카트리지는 대량으로 생산될 수 있으므로, 제조 비용은 억제될 수 있다.

본 발명의 목적은 연습탄의 제조를 상당히 단순화하는 전술한 유형의 카트리지 연습탄을 위한 설계를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연습탄 제조 비용을 절감하는 전술한 유형의 카트리지 연습탄을 위한 설계를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 비행 중에 연습탄의 발사 특성(firing characteristics)과 탄도 특성(ballistic characteristics)이 보다 고가인 종래 형태의 그것보다 열등하지 않도록 카트리지 연습탄의 설계를 구성하는 것이다.

마지막으로, 본 발명의 목적은 발사체와 카트리지 탄피에 적용되는 부품의 수가 적게 사용되도록 카트리지 탄환의 설계를 단순화하는 것이다.

본 발명에 따른 카트리지 연습탄을 위한 발사체는, 2면을 갖는 원통형 중앙 몸체를 포함하며, 여기서 제 1 하부면(the first, lower face)은 발사체의 기저부를 형성한다. 또한, 일체형 발사체 선단은 후드(hood) 형상으로 구비되고, 후드는 그 하단부가 중앙 몸체를 지향하는 스프링 칼라(spring collar)로 된다. 이러한 스프링 칼라의 개방 하단부는 내측 원주 결합 부재를 구비한다. 발사체 선단의 칼라는 중앙 몸체의 원주 상의 맞은편 발사체 기저부 측으로 가압되며, 선단 칼라의 제 1 결합 부재는 중앙 몸체의 상응하는 제 2 결합 부재 내부로 삽입되어 중앙 몸체를 발사체 선단에 고정한다.

카트리지 탄피는 일체형이며 그 상단부가 원통형의 분지로 형상화되고, 중앙 몸체로 향한 개방 단부 측벽은 카트리지 탄피의 상부 영역에서 스프링 탄성 칼라(spring-elastic collar)로 변형되며 내측으로 지향된 제 1 결합 부재를 구비한 상부 모서리에 구비된다. 카트리지 탄피는 중앙 몸체 상으로 가압되며, 카트리지 탄피의 결합 부재는 중앙 몸체와 카트리지 탄피를 서로에 대해 고정시키기 위해 중앙 몸체 상의 대응 제 2 결합 부재와 결합한다.

이러한 고정(locking)은 발사체와 카트리지 탄피 사이의 기계적 결합을 형성한다.

전술한 칼라 상의 제 1 결합 부재는 바람직하게는 모서리 비드(edge beads)이며, 중앙 몸체의 제 2 결합 부재는 바람직하게는 매칭 슬롯(matching slots)이다.

카트리지 탄피는 기저부가 내측으로 향하는 중앙 개구부를 구비한 또 다른 대략 원통형의 중앙 돌출부를 포함하며, 개구부 내에는 하우징이 삽입되고 하우징 내에는 추진장약과 장약을 위한 불꽃 점화기가 구비된다.

따라서, 발사체를 추진시키기 위한 추진 챔버는, 중앙 몸체의 기저부와, 카트리지 탄피의 측벽 및 중앙 돌출부의 측벽 사이의 공간 사이의 공간이다.

따라서, 카트리지 연습탄의 기저부 몸체는 오로지 3개의 부품만으로 구성되는데, 즉 중앙 몸체와, 일체형 발사체 선단과, 일체형 카트리지 탄피로 구성된다. 카트리지 탄피와 발사체 선단은 바람직하게는 플라스틱 부품이며, 이들은 스웨지(swedge)(디프 다운: deep down) 가공되거나 사출성형 되어서 제조를 단순하고 저렴하게 한다.

중앙 몸체는 플라스틱 재료로 될 수 있으며, 이러한 플라스틱 재료는 질량 중심(center of mass)의 위치를 유지하고 실탄의 압력과 유사한 공기역학 압력(aerodynamic pressure)을 나타내고 연습 발사체에 실탄의 우수한 탄도 특성을 부여하기 위하여 고비중(high specific weight)을 가져야 한다. 금속(플라스틱처럼 용이하게 가공되는 동(bronze)이 바람직함)과 플라스틱으로 된 복합 재료(composite material)는 이러한 목적에 매우 적합하다. 알루미늄 등과 같은 다른 재료들도 사용될 수 있다. 중앙 몸체는 전체 또는 중공 원통이다.

발사체가 목표물을 타격할 때에 파열하여 염료를 방출하고 목표 지점을 표시하는 염료 분말은, 예를 들어 발사체 선단 내에 함유될 수 있다. 또한, 파열 컨테이너(bursting container)는 발사체 선단 내에 배치되거나, 추가적으로 염료 분말에 배치될 수 있다. 이들 파열 컨테이너들은 두 가지 성분의 화학 시약(chemical reagent)을 포함하며, 이들 성분은 컨테이너가 파열하는 때에 서로 혼합되어서 밤에도 목표물 상의 발사체의 타격 지점이 가시될 수 있도록 화학 발광을 이용한 광을 발산한다.

중앙 몸체는 원주 방향을 따라 있는 둘레 돌출부(surrounding projection)를 포함하며, 이 돌출부는 후드의 결합 비드와 카트리지 탄피의 결합 비드가 삽입되는 결합 슬롯들 사이에 위치하며, 이러한 돌출부는 연습 발사체가 강선이 그어진 포신을 갖는 무기로부터 발사되는 때에 안내 밴드(guide band) 또는 비틀림 밴드(twist band)로서의 역할을 한다.
중앙 몸체의 원주 결합 슬롯은 각각 발사체 선단 또는 카트리지 탄피를 구속하기 위해 안내 밴드 또는 비틀림 밴드 바로 위 또는 바로 아래에 배치될 수 있다.
카트리지 탄피의 스프링 탄성 칼라는 중앙 몸체의 원주 결합 슬롯을 향해 테이퍼지며 원주 결합 슬롯의 영역에서 중앙 몸체의 외경 내에 놓일 수 있다.
표시 재료가 목표물 상에 발사체의 타격 지점을 표시하기 위하여 발사체 선단 내에 구비될 수 있다.

카트리지 탄피의 스프링 탄성 칼라는 적어도 그 상부 영역에서는 무기의 포신에 직접 놓이지만, 약간의 간격이 있도록 형성된다. 추진장약으로부터의 추진 가스가 발사체의 기저부에 작용하는 때에는, 칼라가 소정의 압력에서부터 발사체를 해제시키지 않고 포신을 향해 가압된다. 이것의 장점은, 추진 가스가 연소하는 때에 이 추진 가스가 카트리지 탄피의 칼라와 포신 사이로 후방으로 누출되지 않으므로, 이 방향으로의 가스 손실이 없다는 것이다. 챔버 내의 압력이 계속하여 상승하면, 카트리지 탄피의 결합 비드가 소정의 압력에서 발사체의 결합 슬롯으로부터 전단되므로, 결합 비드와 둘레 슬롯 사이의 결합이 파괴되고 발사체는 카트리지 탄피로부터 해제되어 발사된다.

발사체의 발사는 동일한 발사 특성과 탄도 특성이 달성될 수 있도록 하기 위해서 쉽게 재생산 가능한 압력을 가져온다.

이러한 연습탄의 단순한 디자인에도 불구하고, 훨씬 고가의 탄환과 동일한 특성을 갖는다.

본 발명은 도시된 실시예를 참조로 더욱 자세하게 기재된다.

도 1은 발사체와 카트리지 탄피를 포함하는 카트리지 연습탄의 종단면도이다.

도 2는 카트리지 탄피와 발사체 사이의 결합 부분을 보다 자세하게 도시한 종단면도이다.

카트리지 연습탄(1)은, 고비중을 가지며 특히 동(bronze)으로 강화된 무거운 플라스틱(heavy plastic)을 구비하는 충전된 원통(filled cylinder)으로서 형성된 중앙 몸체(2)를 포함한다. 중앙 몸체는 충전된 원통으로서 형성되고 2 면들(two faces)을 구비하는데, 도 1에 도시된 하부면은 중앙의 상대적으로 넓은 원통형 홈(3)을 구비하지만, 상부면은 평탄하다. 원주 돌출부(4)는 중앙 몸체(2)의 대략 중앙에 배치되며 안내 밴드(guide band) 또는 비틀림 밴드(twist band)의 기능을 갖는다.

일체형의 분지형 발사체 선단(5)은, 얇은 벽 중공 원통 형상을 갖는 바람직하게는 일체형의 디프 드로잉 가공된 플라스틱 부품(one-piece deep-drawn plastic part)의 중앙 몸체(2)에 배치되며, 이 원통은 대략 반구 형상을 갖는 구형 캡(spherical cap)으로 변환한다. 발사체 선단(5)은 중앙 몸체(2)를 향하는 그 하단부에서 스프링 탄성 칼라(6)로 변환되며, 발사체 선단의 하단부는 발사체 선단(5)을 중앙 몸체(2)의 상부 부분의 원주 상으로 가압하는 때에 중앙 몸체의 원주 결합 슬롯인 제 1 원주 결합 슬롯(8)으로 결합되는 원주 결합 비드인 제 1 결합 부재(7)를 포함하며, 이러한 결합 슬롯은 예를 들어 원주 돌출부(4)의 상부 가장자리에 직접 구비된다.

중앙 몸체의 상부면과 후드 사이의 공간은, 내부 컨테이너(11)가 내부에 구비되는 중앙 컨테이너(10)를 포함하는 상부면에 대해 의지하는 캐리어 판(9)으로 충전된다. 표시 재료인 화학 발광 성분(12, 13)이 내부 컨테이너, 및 내부 컨테이너(11)와 외부 컨테이너(10) 사이의 공간에 각각 배치되며, 2 재료들은 컨테이너들이 파열하여 서로 혼합되는 때에 화학 발광 반응하고 그로 인해 광(light)을 발생시킨다.

캐리어 판(9)과, 컨테이너(10)와, 발사체 선단 사이의 남은 공간은 예를 들어 붉은 분말 염료와 같은 표시 재료인 염료 분말(14)로 충전된다.

캐리어 판(9)과 컨테이너(10 또는 11)는 플라스틱으로 형성될 수도 있다.

전술한 발사체는 바람직하게는 플라스틱과 사출 성형 부품으로 구성된 카트리지 탄피(20)에 삽입된다. 카트리지 탄피(20)는 분지(basin)와 같이 형상화되며, 분지의 개방 단부에서의 벽 두께는 이것이 스프링 탄성 칼라인 카트리지 탄피 칼라(21)를 형성하는 두께로 감소된다. 발사체 선단(5)과 마찬가지로 카트리지 탄피 칼라(21)의 상단부는 중앙 몸체(2)의 하단부를 넘어서는 카트리지 탄피 칼라(21)를 구비한 카트리지 탄피를 중앙 몸체(2)의 원주 결합 슬롯인 제 2 원주 결합 슬롯(23)으로 가압하는 때에 중앙 몸체(2)의 제 2 원주 결합 슬롯(23)으로 스냅 결합하는 원주 결합 비드인 제 2 결합 부재(22)를 포함한다. 제 2 원주 결합 슬롯(23)은 원주 돌출부(4) 아래에 직접 배치된다.

카트리지 탄피(20)는 그 기저부로부터의 대략 원통형 중앙 돌출부(24)를 포함하며, 중앙 돌출부는 기저부로부터 돌출하는 실질적으로 원통형의 중앙 수용 공간(25)을 포함하고, 중앙 수용 공간은 수용 공간(25)에 비해 좁은 배기구(26)가 연결되는 돌출부(24)의 상부 벽을 관통하며 중앙 몸체(2)의 기저부 상의 홈(3)의 단부 아래에서 거의 종단된다.

불꽃 추진장약(28)과 불꽃 점화기 장치(29)가 구비되는 매칭 하우징(matching housing)(27)은 수용 공간(25)으로 가압되어 수용 공간에 부착될 수 있다. 하우징(27)은 배기구(26)를 향하는 하우징의 단부 상에 배기구와 직접 소통하는 구멍(30)을 포함한다.

도시된 카트리지 연습탄은 다음과 같이 제조된다.

발사체 선단(5)은 칼라(6)를 구비한 개방 단부가 상향으로 지향하도록 중공 공동을 구비한 캐리어에 놓인다. 염료 분말(14)은 발사체 선단에 놓이며 컨테이너(10)가 부착된(또는 일체형으로 제조된) 캐리어 판(9)은 발사체 선단으로 삽입되며, 이것은 플랜지에 대해 놓인다. 이어서, 발사체 선단(5)은 중앙 몸체(2)에 놓이며, 그 후 원주 결합 비드인 제 1 결합 부재(7) 및 제 1 원주 결합 슬롯(8)에 의하여 체결된다.

이어서, 추진장약(28) 및 점화기 장치(29)를 구비한 하우징(27)은 카트리지 탄피(20)의 수용 공간(25)으로 삽입된 후 예를 들어 잠금 기구, 접착제 등을 사용하여 적절하게 고정된다. 그 후 탄성 칼라인 카트리지 탄피 칼라(21)를 구비한 카트리지 탄피(20)는 원주 결합 비드인 제 2 결합 부재(22)가 제 2 원주 결합 슬롯(23)과 체결될 때까지 아래에서 중앙 몸체(2)를 향하여 가압된다.

따라서, 카트리지 연습탄이 완전하게 제조된다.

카트리지 연습탄(1)은 이제 장포신 무기에 장전될 수 있으며 발사체가 발사될 수 있다. 발사 당시의 조건은 카트리지 탄피(20) 또는 카트리지 탄피 칼라(21)와 포신(40) 사이의 결합 영역이 도 2에 도시된다. 장전되지 않은 상태에서는, 즉 발사하기 전에는 카트리지 탄피 칼라(21)의 외벽과 포신(40)의 내벽 사이에 카트리지 탄피 칼라(21)의 상단부로 갈수록 조금씩 커지는 조그마한 틈(41)(split)이 있다.

추진장약(28)이 점화기 장치(29)를 사용하여 점화되면, 추진장약(28)으로부터 추진 가스가 구멍(30)과 배기구(26)를 통하여 추진 챔버로 유입되어 중앙 몸체(2)의 기저부와 중앙 몸체의 하부면의 홈(3)에 작용한다. 압력이 증가함에 따라서, 추진 가스가 중앙 몸체(2)와 카트리지 탄피 칼라(21) 사이의 공간을 침투하여 칼라가 포신의 내벽에 대하여 완전히 안착될 때까지 포신(40)의 내벽을 향해(작은 화살표(P)로 도시된 바와 같이) 칼라를 굽힌다. 압력이 계속해서 증가하면, 원주 결합 비드인 제 2 결합 부재(22)가 전단되며, 그로 인해 발사체가 해제되어 포신으로부터 발사된다. 바람직한 점은 발사 중에 카트리지 탄피 칼라(21)와 포신(40)의 내벽 사이에서 후방으로 누출되는 가스가 없다는 것이며, 이는 전체 추진 과정 동안에 카트리지 탄피 칼라(21)가 포신(40)의 내벽으로 가압되기 때문이다. 따라서 카트리지 탄피의 기저부를 향하여 후방으로 손실되는 가스가 없다.

게다가, 원주 결합 비드인 제 2 결합 부재(22)와 제 2 원주 결합 슬롯(23) 사이의 전단력(shearing force)은, 카트리지 탄피로부터 발사되는 발사체들이 사격시마다 동일한 압력으로 가속되어 쉽게 다시 만들 수 있는 사격 패턴을 제공하도록 매우 정확하게 재생성될 수 있다.

비록, 본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 중심으로 기술하였으나, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고서도 이들 실시예 들을 변형하거나 개조할 수 있다는 것을 명확하게 알 수 있다.

본 발명은 카트리지 연습탄에 사용될 수 있다.

Claims (9)

1. 발사체 몸체와 발사체 선단을 구비하는 발사체와, 발사체가 그 내부로 삽입되고 추진 챔버, 불꽃 추진장약, 상기 추진장약을 위한 불꽃 점화기를 구비하는 카트리지 탄피를 포함하는 카트리지 연습탄으로서,

   상기 연습탄은 포신 무기에 사용될 수 있으며, 발사체는 추진장약이 점화되는 즉시 추진 챔버 내에 발생한 압력에 의해 카트리지 탄피의 외부로 추진되는 카트리지 연습탄에 있어서,

   상기 연습탄은,

   (a) 일체형의 원통형 중앙 몸체와;

   (b) 외측 모서리를 둘러싸고 내측으로 지향하는 제 1 결합 부재를 갖춘 스프링 탄성 칼라를 구비하는 일체형의 분지형 발사체 선단으로서, 그로 인해 발사체 선단이 중앙 몸체 상으로 가압되는 때에 상기 제 1 결합 부재는 중앙 몸체에 배치된 제 1 원주 결합 슬롯을 원주 결합 비드에 체결하는 일체형의 분지형 발사체 선단과;

   (c) 그 개방 단부가 카트리지 탄피 칼라로 변환되는 일체형의 분지형 부품으로 형성되는 카트리지 탄피로서, 상기 카트리지 탄피 칼라는 카트리지 탄피의 개방 단부에서 중앙 몸체의 제 2 원주 결합 슬롯과 체결되어 둘러싸는 제 2 결합 부재를 구비하는, 카트리지 탄피를 포함하며,

   상기 카트리지 탄피는 기저부 및 상기 기저부로부터 내측으로 배향되는 원통형 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부에는 추진장약과 점화기 장치를 위해 수용 공간이 구비되며,

   상기 카트리지 탄피의 칼라는 상기 카트리지 탄피의 기저부를 향하여 상기 중앙 몸체의 제 2 원주 결합 슬롯으로부터 일측 방향을 따라 내측으로 테이퍼지며, 상기 제 2 원주 결합 슬롯의 영역에서 상기 카트리지 탄피 칼라의 외경은 상기 중앙 몸체의 외경보다 작으며 상기 중앙 몸체의 외경 내에 놓이며,

   상기 카트리지 탄피는 상기 중앙 몸체의 기저부 아래에서 종단되는 배기구를 구비하며,

   점화 및 발사시에 상기 중앙 몸체와 상기 카트리지 탄피 칼라 사이의 공간으로 강제된 추진 가스는 상기 카트리지 탄피 칼라가 상기 무기의 둘러싸는 포신의 내측벽에 대하여 연장되고 완전히 안착되게 하는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
2. 제1항에 있어서,

   발사체 선단과 카트리지 탄피는 각각 플라스틱 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
3. 제1항에 있어서,

   중앙 몸체는 고비중을 갖는 플라스틱 복합 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
4. 제3항에 있어서,

   복합 재료는 플라스틱과 동(bronze)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
5. 제1항에 있어서,

   중앙 몸체는 발사체가 강선이 그어진 포신으로부터 발사되는 때에 안내 밴드 또는 비틀림 밴드로서의 역할을 하는 원주 돌출부를 포함하고, 원주 돌출부는 중앙 몸체의 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
6. 제5항에 있어서,

   중앙 몸체의 제 1 원주 결합 슬롯 및 제 2 원주 결합 슬롯은 각각 발사체 선단 또는 카트리지 탄피를 구속하기 위해 안내 밴드 또는 비틀림 밴드 바로 위 또는 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   표시 재료가 목표물 상에 발사체의 타격 지점을 표시하기 위하여 발사체 선단 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.
9. 제8항에 있어서,

   표시 재료는 염료 분말 및 화학 발광 성분 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 카트리지 연습탄.

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