非穿透射弹

申请号 CN01816184.7 申请日 2001-07-24 公开(公告)号 CN100374810C 公开(公告)日 2008-03-12
申请人 理查德·I·布里奇斯-普赖斯; 发明人 理查德·I·布里奇斯-普赖斯;
摘要 一种非致命射弹或用以传送物质(可选的)的射弹,具有管状 外壳 (1),其环绕用以容纳物质的隔室(2)。该隔室(2)共轴地支承在卵状鼻部外罩(8)内向前伸出的中空管(5)。可膨胀的 薄膜 (7)位于鼻部的外罩(8)内。当撞击目标时,鼻部被移动并允许少量的物质经过开口(6)从隔室(2)流出,以使 活塞 (4)向前移动,打开端口(16)。该动作允许压 力 气体穿过端口(16)并膨胀薄膜(7)。该活塞也可以自由地向前移动,以经过针(5)排放物质。该袋(7)因而快速膨胀并防止过量的穿透,同时在大的面积内分散撞击 能量 。该结构可避免射弹自身容纳装药的需求。
权利要求

1.一种射弹,包括撞击目标时有效地减缓其速度以防止过度损伤、伤害 或穿透的装置,该装置随着撞击目标快速地扩张以很快地增大射弹鼻部处的 面积,其特征在于,所述扩张是借助于储存在射弹内的加压介质实现的。
2.如权利要求1所述的射弹,包括用以将物质传送给目标的装置,该射 弹包括用以容纳这样的物质的空腔、用以在撞击目标时刻释放所述物质的装 置、以及当撞击目标时用以有效地减缓射弹的速度的装置,该速度减缓装置 包括当发生撞击时致动的可膨胀薄膜,该薄膜使用储存在射弹内的气体压 膨胀。
3.如权利要求2所述的射弹,其中,气体压力也用以喷射该物质的目的。
4.如前述权利要求的任何一项所述的射弹,其中,射弹的后部包括带有 的小孔,该小孔通向用于存储射弹从武器发射时推进气体压力的储存室。
5.如权利要求4所述的射弹,其中,储存室作用在作用为排放物质的活 塞上,并与薄膜连通,以便随着与目标撞击而膨胀薄膜。
6.如权利要求5所述的射弹,其中,当与目标撞击时,可以使空腔内的 物质流出,从而使活塞先移动,由此气体压力被释放给薄膜。
7.一种非致命射弹,包括限定空腔的主体和与该主体连接的鼻部,该主 体容纳压力气体或产生压力气体的装药,鼻部包括可变形或可延展的物质, 并且外壳包括覆盖在上方的薄膜,其与主体空腔内部连通并形成当撞击目标 时可有效地减缓射弹速度的装置,当接近或撞击目标时,该薄膜可以被所述 的压力气体膨胀。
8.如权利要求7所述的射弹,其中,压力气体储存在射弹内,并来自于 武器发射时的推进装药气体。
9.如权利要求7所述的射弹,其中,当撞击或接近撞击时,被引爆器点 燃的产生气体的装药产生压力气体。
10.如权利要求7至9中的任一项所述的射弹,其中,气体压力也使射 弹携带的有效载荷分散。
11.如权利要求7至9中的任一项所述的射弹,其中,薄膜是附连到射 弹鼻部的前端或围绕射弹的鼻部前端设置的可膨胀袋、或可伸展材料或两者 组合的形式。
12.如权利要求11所述的射弹,其中,薄膜形成鼻部的外轮廓。
13.如权利要求7至9中的任一项所述的射弹,其中,薄膜是可扩展材 料的或者被叠放或折褶,以允许扩张,并且包括对气体可半渗透的加强结构。
14.如权利要求7至9中的任一项所述的射弹,其中,射弹的鼻部包括 可变形或可延展的物质并且在撞击时伸展而形成冲击吸收材料,或包括染料 标记或其他的装置。
15.如权利要求14所述的射弹,其中,所述物质是固体泡沫状的或凝胶 状的配方并包括极小孔的开口巢状泡沫。
16.一种非致命射弹,包括后筒部和与其相连的前鼻部,该筒部容纳或 适于容纳压力气体,筒部的前端具有阀装置,该鼻部包括成型的冲击可变形 材料,随着与目标撞击,该撞击变形材料的一部分作用在阀上并打开该阀, 鼻部具有围绕可变形材料的薄膜,压力气体经阀的开口释放,膨胀该薄膜。
17.如权利要求16所述的射弹,其中,薄膜被鼻锥或罩所保护。
18.如权利要求16或17所述的射弹,被构造成次口径抛弃软壳的射弹。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种非穿透射弹,其可以被用作药物传送系统,例如,将镇 静剂、麻醉药、疫苗、药物、标记装置或跟踪装置传送给动物或任何其他的 目标。该系统还可被用来对组织进行采样。通常,将这样的射弹称作镇静剂 镖,并且它们的主要目的是提供一种用于将镇静剂流体或药物远程传送并注 射到动物体内而不引起不应有的伤害或紧张的装置。

本发明还涉及一种能被用作通常被称作“金属球”或“橡胶子弹”的非 致命射弹的射弹。

背景技术

参考首先提及的用途,很长时间来,存在着捕获、研究、重新安置或药 物治疗动物的需求,并且使用了各种装置。最为常用的方法是,使用一些适 用的含有镇静剂的注射器的形式,当撞击到动物时,镇静剂被推动并注射到 动物体内。这些镇静剂镖装置具有严重的缺点,主要是:由于弹道特性差而 导致缺乏射程和准确性,且高度的抛物线轨迹使得射程估计成为关键。作为 射弹,这些装置由于长度和重量而导致内在地不稳定,并且由于低的速度而 导致不能自旋稳定到任何有用的程度,该低速度是避免深的穿透所必须的, 这是一个主要因素。已知的设备的装配还很复杂,并常常装载有剧毒的麻醉 药,且相对所传送的有效载荷很重。

发明内容

本发明的一个目的是提供使用射弹的镇静剂或其他药物传送系统,该系 统优选地是旋转稳定的、具有提高了的射程和准确度并具有内在的稳定弹道 形状,本发明是WO00/71967A1和GB2350414A1所描述并提出权利要求的 射弹的改进和变形
另一目的是提供受限、受控或未穿透到目标内的射弹。
而且,还有一个目的是提供其自身并不包括炸药或产生气体的装药的射 弹。
本发明的另一个目的是提供非致命射弹,即使在很近的射程内,其可以 准确地开火而直接射入柔软的目标,并且其设计成不会穿透到任何重要的程 度,其仅仅导致肢体或驱干的最小程度的伤害。
另一个目的是提供一种能够给目标作标记以便随后辨识的射弹。
根据本发明的第一方面,提供了一种射弹,包括有效地减缓撞击目标时 射弹的速度的装置,其中,速度被减缓的方式使得在撞击到目标后可以通过 使用该装置而防止过量的伤害或穿透,该装置快速的扩展以使射弹的鼻部面 积大大地增加,从而在大的面积范围内扩散动能,其特征在于,所述装置的 所述扩展是通过使用射弹内部携带的压缩气态介质而实现的。
优选地,该速度减缓装置包括膨胀薄膜,该膨胀薄膜通过撞击目标时致 动的装置,例如,通过撞击传感器或通过接近程度传感器装置,或通过物理 位移致动的装置而承受加压介质,利用所述压使薄膜膨胀,该压力优选 地是储存在射弹内的气体的压力,并优选地是当武器发射射弹时从推进装药 气体中得到的气体的压力。
根据本发明的第二方面,提供了一种射弹,其带有当撞击目标时有效地 减缓射弹速度的装置,该装置的目的是防止穿透,其中,速度减缓装置包括 冲击时或接近冲击时例如通过冲击传感器或借助于接近程度探测装置致动 的膨胀薄膜,该薄膜使用储存在射弹内的气压膨胀,所述压力最好来自武器 发射时所产生的推进装药气体。
根据本发明的第三方面,提供了一种射弹,包括后筒部和与其相连的前 鼻部,该筒部容纳或用以容纳压力气体,筒部的前端具有阀装置,该鼻部包 括成型的撞击可变形材料,该材料的一部分随着撞击而作用在阀上并将其打 开,该鼻部具有围绕可变形材料的薄膜,一旦压力气体经阀的开口释放,该 薄膜被膨胀。
速度以如下方式减缓以至于可防止过量的伤害或穿透,并可以借助于快 速地使射弹鼻部面积急剧增大并因而在很大的面积扩散和传播动能的装置 实现。
优选地,射弹被用来从枪管武器中发射,其可以是来复枪,以使其自旋。 该射弹可以是使用抛弃炮弹软壳的次口径结构,并且在具有渐进的来复线间 距的枪管内发射,以获取小于500米/秒的速度。
在一个优选结构中,射弹具有主体和卵形鼻部,该主体具有容纳有效载 荷的空腔,例如,标记流体或染料。
该速度减缓装置包括在初始撞击时通过膨胀以产生展开或打开,或者通 过伸长而扩展或者通过两者的结合来明显增加射弹鼻部的面积的装置。
在一种结构中,该速度减缓装置包括膨胀薄膜,其通过压力并在初始撞 击时由传感器或借助于接近程度传感装置致动而打开或扩展。
在另一种结构中,薄膜被预先加压并随着形成限制装置的覆盖罩的抛弃 而扩张。
可以利用起爆器和产生气体的爆炸装药或者利用储存气体压力而使薄 膜膨胀。该装药或储存的压力可以用作通过驱动容纳腔内的活塞而扩散标记 的目的。
可将该薄膜放置在射弹的鼻部内,该薄膜包括易破裂、分段的、打开的 或可展开的盖。该薄膜可以是袋子的形式,其附连到射弹鼻部的前端并围绕 射弹鼻部的前端,从而防止超过预定深度的穿透。
射弹的鼻部可以包括固体泡沫状或凝胶状的物质,其形成冲击时伸展开 的能量吸收物质。更具体地,该凝胶包括极小孔的开口的巢状泡沫,这是 Aerogel商标所知的一种。
附图说明
参照附图,进一步描述和示出本发明,附图示出了专利申请 WO00/71967A1公开的实施例的改进,并且根据本发明的其他实施例仅通过 示例的形式示出。附图中:
图1示出了使用储存的气体压力的射弹的实施例的纵截面图;
图2示出了图1的射弹的鼻部的细节;
图3示出了图1的射弹的底部的细节;
图4示出了非致命的使丧失活动能力或做标记的射弹,其可选地使用储 存气体压力;
图5示出了非致命的使丧失活动能力或做标记的射弹的纵截面图,该射 弹使用来自推进装药的储存气体压力;以及
图6示出了根据本发明的使用储存气体压力的金属球(baton round)的结 构。

具体实施方式

图1到图3所示的实施例和WO00/71967Al公开的类似,但是此处用以 膨胀袋子和喷射物质的气体压力来自发射射弹时的推进气体。这种结构可避 免射弹自身容纳产生气体的装药的需求。
如图1到3所示的,射弹具有围绕隔室2的外壳1,以容纳要在3处喷 射的物质,以及用以经过针5向前驱动物质3以使其经过一个或多个小孔6 而排出的活塞4。围绕针5的是可伸展的薄膜7,其可以是橡胶等的,并能 够以气球的形式膨胀。射弹的鼻部具有支承薄膜7的端塞9的外壳8,端塞 9也支承针5的端部。
射弹的底部包括利用声波焊接到外壳1上的端盖10。该端盖10具有 带内座的孔11,一个可变形的(例如橡胶的)珠或锥体12通过内部跨接件 13压靠该内座。该跨接件13具有孔14。
该射弹可以和携带推进剂装药的外壳整体地形成。操作如下:
当从武器发射射弹时,来自推进装药的气体压力大约为600个大气压, 其足以使珠体12变形,从而允许压力气体经过孔11和14进入活塞4后的 储存空间15。一旦射弹离开武器的枪口,储存室15内的内压迫使珠11向后 回到座上并关闭孔11。
在与目标撞击时,鼻部的端塞9在针5上向后移动而暴露小孔6,以允 许空腔2内的部分物质3流出,从而使活塞4向前移动。该移动使得隔室2 的侧壁内的孔16暴露,并允许储存在隔室15内的气体压力进入外壳1和隔 室2之间的空腔。该隔室经由通路与薄膜7内侧的空腔17相连,并因而快 速地膨胀薄膜7。在薄膜是橡胶的情况下,它将延伸并扩张。该薄膜也可以 是非延伸或部分延伸的材料,可以将其折叠放入鼻部的圆锥内。在该操作期 间,鼻部8被分开并被抛弃或被剥落。
应该明白,该事件顺序相对射弹的速度发生得很快,其导致针的最小的 穿透。薄膜7的气球状的膨胀也具有将射弹相对目标回推的效果,从而缩回 针5而射弹落向地面。可以对膨胀薄膜的形式进行改进,以便需要时允许射 弹保留在目标内。
参照图4,所示射弹包括管状体外壳1,如果需要,该管状体外壳限定 用以容纳标记或如流体的染料的空腔2。可以通过海绵等材料稳定流体,从 而防止自旋时的惯性,该惯性会在飞行过程中产生不稳定。
朝向鼻部端盖5定位的是冲击熔断器引燃的气体发生引爆器7。在另一 种结构中,两种或更多的其他惰性物质装到一起,以启动操作。附连到引爆 器7上的是可膨胀薄膜或袋子10的颈部9,其相对端11附连到塞子3上。 易于变形的管4将引爆器组件7连接到塞子3上,并也作用为支承件。空腔 2的后端具有活塞12,活塞的后端通过围绕空腔2的同心通路13和塞子3 内的导管14与袋子10的内部连通。外壳1的后端被尾片15封闭。
该射弹具有内在的稳定的弹道形状,且具有大约8到10克的质量以及 1.5厘米的口径。只要和周围环境适合,也可以使用更大的或更小的直径。 可以用塑料材料的抛弃的软壳包裹该射弹,并可以从标准或渐进间距的来复 枪管中发射该射弹,使之的出膛速度大约是500米/秒。这种条件下的射程应 该在150米的量级,中间射程弹道下落小于20厘米。
鼻部端盖5是易于碎裂的塑料材料的,并可以包括脆弱的结构线,以促 进碎裂。该可膨胀的袋子10可以是合适的材料,例如,凯夫拉尔(kevlar)材 料、乳胶或树脂材料。可以在鼻部端盖内容纳例如Aerogel的撞击吸收材 料。还可以包括标记染料物质。
在使用中,随着从武器中发射,鼻部5将首先撞击,并且引爆器7被沿 着支承管向后驱动并通过形成固定销组件8的点火和保持套环而触发,从而 快速膨胀袋子10。袋子10扩张并防止过度的穿透,同时将撞击能量在宽的 区域内扩散。一旦袋子膨胀,鼻部盖5破裂开,并可以被抛弃。在另一种结 构中,鼻部端盖5可以以花瓣的形式分散打开,并增加减缓效应。可以对袋 子纵向或横向地做出条纹,并可以给袋子涂覆或浸渍产生气体的化合物,既 加速扩张又加强袋子薄膜。使袋子膨胀的气体经过导管14和通路13流出, 以向前驱动活塞12,从而经过管4喷射标记。
在一种改进中,过量的气体压力通过向前面对的弹料喷嘴被用来进一步 减缓射弹。
在该实施例的一种改进中,活塞12之后的空腔或空腔2充有压缩气体, 该气体可以从开火后暴露于推进装药的向后端口收集,并利用单向阀装置截 留。发生撞击时,该气体被释放以膨胀薄膜。
在该实施例中,如图所示,袋子10以箱的方式折叠,以提供更大的 扩张能力,并且利用保持引爆器装药的环形支承将袋子保持在鼻部处、端盖 5之内。该支承50还可以使管4、6置于中间位置,并完全封闭鼻部。该尾 片15包括可移动的塞子51,以允许填充空腔2。此处,容器1是带有管4 的可移动模,并且放置在射弹外壳52内。
可以将用于射弹的推进剂装药包括在形成单个的片状圆圈(round)的整 体弹夹壳体内。射弹可以是单一用途的装置,其预装有限定的标记和装药, 不同的装药被编码以易于野外使用。外壳可以包括纤维材料或玻璃粘合 的碳氢化合物基质(glass bonded hydrocarbon matrix)。
射弹以这样的方式包装:仅当从包装取出时,才发生解除保险。
射弹对于通常需要在20米的靠近射程内开火的柔软的目标具有特殊的 用途。
图5示出另一种有利的实施例,其在概念上和图1所示的实施例类似, 用于膨胀袋子和喷射标记物质的气体压力来自于发射射弹时形成的推进气 体。这种布置也可以避免射弹自身容纳产生气体的装药的需要。图4所示的 前面所描述的实施例可以改进成包括加压气体隔室或囊,而不是爆炸性的产 生气体的合成物。这将使得分配和调整协调变得容易。
如图5所示,射弹在很多方面与图1所示的类似,且包括压力气体储存 室。该射弹具有外壳1和活塞4,外壳包围隔室2,以容纳在3处待喷射的 标记物质,活塞4用以将标记物质经过管5向前驱动。细节则和图1至图3 的类似。
图6示出根据本发明的使用储存气体压力的金属球的结构。
参照图6,射弹具有内在稳定的弹道形状,并具有大约10到150克的质 量且口径大约10到50毫米。只要适合周围环境,可以使用更大或更小的直 径。可以用塑料材料的抛弃的软壳包裹射弹,并用标准或渐进间距的来复枪 管发射,该弹筒能够被赋予大约500米/秒的出膛速度。这些条件下的射程应 该在150米的量级,中间射程弹道下落小于20厘米。
在所示结构中,射弹包括形成压力气体的储存舱31的后筒30,该储存 舱被预填充或由发射时的燃烧气体填充或来自引爆器和装药单元37的气体, 并带有保持可扩展薄膜或覆盖袋33的前向挡板32。该袋33通过互34连 接到在挡板32上的边缘35。袋子的形状被粘性填充剂36,例如Aerogel(商 标),所保持和支承。该袋子33可以由鼻锥保护,该鼻锥相对较薄,并且在 初始撞击时易于变形或破碎
一旦和目标撞击,Aerogel首先变形并破碎,并且阀38通过Aerogel的 短粗部分36a的后向运动打开。来自储存舱31或另外由引爆器单元37在撞 击时所产生的压力气体(例如使用惯性引爆器)穿过阀38进入空腔39,并 穿过导管40以扩张袋子33。
如所描述的,用以膨胀袋子33的压力气体可以来自带有产生气体的装 药37的惯性引爆器,来自储存在储存舱31内的气体,或来自在底部处使用 端口发射时由推进装药所产生的气体,该底部暴露于推进气体,带有干涉阀 (intervening valve)装置以保持气体压力。
在另一可选方案中,惯性引爆器将在发射时引起受压气体填充到后面的 储存舱31,并且在飞行过程中相对阀板38保持该压力。在另一种备选方案 中,可以加入压缩囊来代替惯性引爆器。
在鼻锥和膨胀薄膜之间可以包括标记染料。
在一个改进例中,使用过量的压力气体通过向前面对排放喷嘴来进一步 缓减射弹。
在形成单个的片状圆圈的整体弹夹壳体内可以包括用于射弹的推进剂 装药。该射弹可以是单一用途的装置,其预装有限定的标记和装药,不同的 装药被编码以易于野外使用。外壳可以包括碳素纤维材料或玻璃粘合的碳氢 化合物基质。
该射弹以这样的方式包装:仅当从包装取出时,才发生解除保险。
该射弹可以和推进剂装药整体形成,可以携带外壳或不带外壳。
应该明白,该事件顺序相对射弹的速度发生得很快,其导致鼻部的没有 或最小的穿透。薄膜的气球状的膨胀也具有将射弹相对目标回推的效果,从 而增加了作用在目标上撞击。
所使用的薄膜可以包括进行伸展的可扩展橡胶材料,或者材料可以包括 KEVLAR(一种注册商标)纺织物,其先膨胀,然后扩张,最后由于织物的 打开而允许气体压力的流动。在所有的实施例中,可以包括压力缓解系统, 以避免薄膜的过量延伸。
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