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KR102220828B1 - 카트리지 - Google Patents

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KR102220828B1
KR102220828B1 KR1020167013780A KR20167013780A KR102220828B1 KR 102220828 B1 KR102220828 B1 KR 102220828B1 KR 1020167013780 A KR1020167013780 A KR 1020167013780A KR 20167013780 A KR20167013780 A KR 20167013780A KR 102220828 B1 KR102220828 B1 KR 102220828B1
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case
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guide band
case inlet
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슈테판 겔페르트
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루아그 암모텍 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 발사체(11) 및 케이스(12)를 갖는 카트리지(10)에 관한 것으로, 상기 케이스는 뒤에서부터 상기 발사체(11) 상에 장착되고 전방 단부에 케이스 입구부(13)를 가지고, 상기 발사체(11)는, 후방에서 상기 발사체의 외경을 규정하는 원주방향의 전방 안내 밴드(4)로 합쳐지는, 발사체 팁(1)을 가지고, 원주방향의 케이스 입구부 수용 공간(15)이, 발사체 베이스(14)의 방향으로 상기 전방 안내 밴드(4)를 바로 이웃하도록, 상기 발사체(11)에 위치되고, 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)은 상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하고 상기 케이스 입구부(13)와 맞물린다. 발사 중 꼬이지 않은 프리보어를 최소로 감소시키고 가스 압력을 조기에 축적하기 위해서, 상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하는 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)가 전방 안내 밴드(4)와 케이스 입구부(13) 사이에 위치되는 것이, 즉 케이스 입구부(13)가 상기 발사체(11)의 코 방향으로 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)을 완벽하게 채우지 못하는 것이 제안된다.

Description

카트리지 {CATRIDGE}
본 발명은, 발사체 및 케이스로 구성되는 카트리지에 관한 것으로, 상기 케이스는 뒤에서부터 발사체 상에 장착되고 전방 단부에 케이스 입구부(mouth)를 가지며, 상기 발사체는, 팁의 후방에서 상기 발사체의 외경을 규정하는 원주방향의 전방 안내 밴드(front guide band)로 합쳐지는, 팁을 가지고, 원주방향의 케이스 입구부 수용 공간이, 발사체 베이스의 방향으로 상기 전방 안내 밴드를 바로 이웃하도록, 상기 발사체에 위치되고, 상기 케이스 입구부 수용 공간은 상기 발사체의 축방향으로 연장하고 상기 케이스 입구부와 맞물린다.
이러한 유형의 발사체는 EP 1 774 251 B1로부터 공지된다.
본 발명의 목적은, 꼬이지 않은(twistless) 프리보어(freebore)가 발사 중에 최소로 감소되도록 청구항 1의 전제부에 따른 카트리지를 개선하는 것이다. 마찬가지로, 본 발명의 목적은 가스 압력을 조기에(early) 축적(build up)하는 것이다. 추가적인 목적은, 특히, 임의의 형태의 수분에 대항하여 발사체에 대해 케이스 입구부를 밀봉하는 것이다.
상기 목적은, 청구항 1의 특징부들에 의해 본 발명에 따라 성취된다.
발사체의 축방향으로 연장하는 케이스 입구부 수용 공간의 노출부가 전방 안내 밴드와 케이스 입구부 사이에 위치되기 때문에, 즉 케이스 입구부가 발사체의 코(nose) 방향으로 케이스 입구부 수용 공간을 완벽하게 채우지 못하기 때문에, 전방 안내 밴드가 팁을 향해서 전방 편이(shift)되고 그 결과 꼬이지 않은 프리보어가 최소로 감소된다. 게다가, 이에 따라 밀봉 수단이 채워질 수 있는 수용 공간이 생성되며, 이로써 임의의 형태의 수분에 대해서 발사체에 대해 케이스 입구부를 밀봉한다.
이에 따라, 케이스 입구부 수용 공간의 노출부는, 밀봉 수단, 예컨대, 래커에 의해 밀봉되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 발사체 팁은, 하나 또는 복수의 형상들을 통해서 첨두 아치가 있는 또는 원뿔형 방식으로 전방 안내 밴드로, 즉 발사체의 외경 상에서 합쳐진다. 팁으로부터 안내 밴드까지의 안내 밴드에서의 천이(transitional) 형상은, 카트리지 챔버의 천이 원뿔의 각도에서 최적으로 원뿔 형상을 갖는다. 이렇게 획득된 발사체의 외경의 증가는, 꼬이지 않은 프리보어를 감소시키고, 가스 압력을 축적한다. 안내 밴드에서의 원뿔 형상은, 총열 보어 축에 대한 발사체의 센터링(centering)을 가져온다. 이렇게 하여 발생된 센터링은 개선된 정밀도를 가져온다.
케이스 입구부 수용 공간의 노출부는, 오목, 볼록 또는 선형 방식으로 전방 안내 밴드로 합쳐질 수 있다. 케이스 입구부 수용 공간의 노출부가 전방 안내 밴드까지 선형으로 천이된다면, 이러한 선형 천이는, 바람직하게는 발사체 축에 대해서 16도 이하의 각도를 이루면서 연장한다. 발사체 축에 대해 16도 이하인 이러한 각도는 공기역학적 이유들로 바람직하다.
일 실시예에 의하면, 상기 케이스 입구부 수용 공간 내 반경방향 최저 위치(lowest location)인, 필드 직경 또는 상기 필드 직경보다 더 작은 직경으로부터, 후방을 향한 상기 발사체의 형상은, 하나 또는 복수의 형상들을 통해서 오목, 볼록, 또는 선형 방식으로 상기 발사체의 직경 또는 상기 발사체의 직경보다 더 작은 직경까지 천이(transition)한다. 발사체의 외경에 있는 전방 안내 밴드는, 발사체의 후방 부분의 더 작은 설계를 허용하는데, 이는 이러한 부분이 압력 축적에 필수적이지 않기 때문이다. 게다가, 이에 따라 총열(barrel) 부하(마찰 저항 및 연관된 총열 가열 및 총열 퇴적물들) 또한 감소된다. 발사체에 대해서 케이스 입구부를 밀봉하고 케이스 입구부를 핀칭하기에 적합한 방식으로, 발사체가 이상적으로 성형된다.
일 설계에서, 기폭(initiation) 시에 트레이서를 생성하는 재료를 보유하는 수용 공간이 발사체의 후방에 위치된다. 이는, 트레이서 발사체 또는 트레이서 카트리지로서 지칭된다.
일 실시예에서, 발사체 축에 대해서 동축인 보어홀이 발사체에 제공되며, 보어홀은 발사체 팁을 향해서 개방되고, 텅스텐 또는 텅스텐 탄화물로 만들어진 발사체 코어는 보어홀에 위치되고, 그리고 보어홀은 티타늄 또는 지르코늄으로 만들어진 발사체 팁 인서트에 의해 폐쇄되며, 발사체 팁 인서트의 외부 쉘은, 발사체의 팁의 일부이다. 이는, 철갑 소이탄(API; armor-piercing incendiary) 발사체 또는 API 카트리지로서 지칭된다.
원칙적으로, 전방 편이되는 안내 밴드를 갖는 실시예는, 다른 유형들의 발사체들에 적용될 수 있다. 다른 유형의 발사체들의 예들은, 철갑탄(AP; armor-piercing) 발사체들, 부분 산탄(partial fragmentation) 발사체들, 풀 메탈 재킷(full metal jacket) 발사체들, 모놀리식(monolithic) 발사체들, 변형(deformation) 발사체들 등이다.
본 발명은 도면들을 참조하여 하기에 보다 상세히 설명된다.
도 1a는 본 발명에 따른 카트리지(10)를 도시한다.
도 1b는 도 1a로부터 A의 확대 상세도를 도시한다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 따른 발사체(11)를 케이스(12)를 제거한 채로 도시한다.
도 3은 무기의 총열(barrel)(23) 내로 삽입된, 본 발명에 따른 카트리지(10)의 횡단면을 도시한다.
동일한 구성품이 모든 도면들에서 동일한 도면 부호들에 의해 지시된다.
도 1a는 본 발명에 따른 카트리지(10)를 도시하며, 도 1b는 도 1a로부터 A의 확대 상세도를 도시한다. 도 2는 케이스(12)를 제거한 채로 도 1a 및 도 1b에 따른 발사체(11)를 도시한다. 도 3은 무기의 총열(barrel)(23) 내로 삽입된, 본 발명에 따른 카트리지(10)의 횡단면을 도시한다. 동일한 구성품이 모든 도면들에서 동일한 도면 부호들에 의해 지시된다.
카트리지(10)는 발사체(11) 및 케이스(12)로 구성되며, 상기 케이스는 뒤에서부터 발사체(11) 상에 장착되고 전방 단부에 케이스 입구부(13)를 가지며, 상기 발사체(11)는 팁(1)을 가지며, 상기 발사체(11)는 상기 발사체의 외경을 규정하는 원주방향 전방 안내 밴드(circumferential front guide band)(4)로 팁(1)의 후방에서 합쳐진다. 발사체 베이스(14)의 방향으로 상기 전방 안내 밴드(4)에 바로 이웃하여 원주방향의 케이스 입구부 수용 공간(15)이 상기 발사체(11) 내에 위치되고, 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)은 상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하고 상기 케이스 입구부 수용 공간(15) 내에 상기 케이스 입구부(13)가 맞물린다. 상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하는 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)가 상기 전방 안내 밴드(4)와 상기 케이스 입구부(13) 사이에 위치된다. 따라서 상기 케이스 입구부(13)가 상기 발사체(11)의 코(nose) 방향으로 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)을 완벽하게 채우지 못한다. 이에 따라, 케이스 입구부(13)는 케이스 입구부 수용 공간(15)의 단지 일부만을 채우고, 나머지 부분은 케이스(12) 외부에 위치된다.
전방 안내 밴드(4)(이하, 발사체의 외경으로서도 지칭됨)가 발사체(11)상에서 전방 편이되는 것에 의해서, 발사(firing) 중, 꼬이지 않은 프리보어(twistless freebore)가 최소로 감소된다. 마찬가지로, 전방 안내 밴드(4)로 인해, 가스 압력이 조기에 축적되며, 이에 따라 전방 안내 밴드(4) 후방의 영역이 더 작은 직경을 갖도록 설계되는 것이 가능하다. 직경의 감소는 총열(23)에서 발사체 마찰을 감소시킨다. 더 적은 마찰로 인해 열 에너지가 덜 발생되며, 이에 따라 총열(23)의 가열을 지연시킨다. 정밀도가 증가되고 더 긴 시간동안 유지된다. 감소된 발사체 마찰은 속도 증가를 가져오며, 이는 더 긴 궤적을 발생시킨다. 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)의 결과로서, 케이스 입구부 수용 공간(15)의 영역(7) 및 케이스 입구부(13)는, 예컨대 케이스 입구부 수용 공간(15)의 상기 노출부(16)에 있는 래커(lacquer)에 의해서, 임의의 형태의 수분(moisture)으로부터 용이하게 밀봉될 수 있다. 발사체 팁(1)은 둥글거나, 편평하거나, 뾰족할 수 있다.
발사체 팁(1)은, 오목, 볼록 또는 선형(3)과 같이, 첨두 아치가 있는(ogival)(2) 또는 원뿔형 방식으로 하나 또는 복수의 형상들을 통해서 발사체의 외경까지, 즉 전방 안내 밴드(4)까지 연장한다. 팁으로부터 안내 밴드까지의 안내 밴드에서의 천이 형상(transitional shape)은 카트리지 챔버(cartridge chamber)의 천이 원뿔의 각도에서 최적으로 원뿔형이다. 안내 밴드에서의 원뿔 형상은, 총열 보어 축에 대한 발사체의 센터링(centering)을 가져온다. 이렇게 하여 발생된 센터링은 개선된 정밀도를 가져온다.
이렇게 획득된 발사체의 외경 증가는, 꼬이지 않은 프리보어를 감소시키고 가스 압력을 축적하도록 의도된다. 임의의 구경(caliber)에서 전방 안내 밴드(4) 또는 발사체의 외경은, 발사체의 허용가능한 가장 큰 직경에 의해 규정된다. CIP 회원국에서, 이는, "최대 카트리지"에 대한 "GI" 값이다.
전술된 외경으로부터 출발해서, 발사체의 규정된 최대 허용가능 직경이 군대 및 정부 부문에서 사용된다. 전방 안내 밴드(4)에서의 허용공차 범위는, 발사체의 허용가능한 직경에 대해서 -0.1mm 이다.
발사체의 외경 또는 전방 안내 밴드의 축방향 연장은, 단지 일시적으로 유지되며, 공기역학적 이유들로, 필드 직경(6) 또는 상기 필드 직경보다 작은 직경까지 선형으로(5) 점진적으로 테이퍼링된다(taper).
최전방 안내 밴드(4)와 필드 직경(6) 사이의 간격은 상이한 천이 길이들(transition lengths)과 함께 구경(caliber)에 따른다. 그러나, 전방 안내 밴드(4)는, 바람직하게는 꼬임없는 프리보어가 적게 존재하거나 존재하지 않는 방식으로 위치된다. 케이스 입구부(13)와 최전방 안내 밴드(4) 사이에 간격을 갖는 것은 필수적이다.
케이스 입구부 수용 공간(15)의 최저점에서의 필드 직경(6)이 각각의 구경에서 규정된다. CIP 회원국에서, 이는, "최소 카트리지 챔버"에 대한 값 "F"이다. 전술된 필드 직경(6)으로부터 출발해서, 발사체의 허용가능한 최소 필드 직경이 군대 및 정부 부문들에서 사용된다. 테이퍼링 형상은, 오목, 볼록 또는 선형 방식으로 연장될 수 있다. 발사체 축(17)에 대해서 ≤16°의 각도(9)가 공기역학적 이유들로 바람직하다. 반경들에 대해서, 전방 안내 밴드(4)와 필드 직경(6) 사이의 결과적인 직선들의 각도가 사용된다.
필드 직경(6) 또는 상기 필드 직경보다 작은 직경으로부터, 발사체의 형상은, 발사체의 직경 상에 오목, 볼록 또는 선형(7) 방식으로(도 1b 참조) 후방으로 하나 또는 그 초과의 형상들을 통해 연장한다. 발사체(7)는, 케이스 입구부(24)를 밀봉하고 케이스(12)를 핀칭하기에 적합한 방식으로 이상적으로 성형된다.
발사체(11)는 원통형이거나 또는 케이스 목(neck)(24)의 영역에 후방 안내 밴드들(8)을 구비한다.
발사체(11)의 후방에서 수용 공간(19)은 트레이서(tracer)를 생성하는 재료를 보유할 수 있다. 이는, 트레이서 발사체로서 지칭된다.
바람직하게는 발사체 축(17)에 대해서 동축인 보어홀(20)이 발사체(11)에 제공되며(도 3 참조), 보어홀은 발사체 팁(1)을 향해서 개방되고, 텅스텐 또는 텅스텐 탄화물로 만들어진 발사체 코어(21)는 보어홀(20)에 위치되고, 보어홀(20)은 티타늄 또는 지르코늄으로 만들어진 발사체 팁 인서트(22)에 의해 폐쇄되며, 발사체 팁 인서트(22)의 외부 쉘은, 발사체(11)의 팁(1)의 일부이다.

Claims (8)

  1. 발사체(11; projectile) 및 케이스(12)를 갖는 카트리지(10)로서,
    상기 케이스는 뒤에서부터 상기 발사체(11) 상에 장착되고 전방 단부에 케이스 입구부(mouth)(13)를 가지고,
    상기 발사체(11)는 팁(1)을 가지며, 상기 발사체(11)는 상기 발사체의 외경을 규정하는 원주방향 전방 안내 밴드(circumferential front guide band)(4)로 팁(1)의 후방에서 합쳐지고,
    발사체 베이스(14)의 방향으로 상기 전방 안내 밴드(4)에 바로 이웃하여 원주방향 케이스 입구부 수용 공간(circumferential case mouth receiving space; 15)이 상기 발사체(11) 내에 위치되고, 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)은 상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하고, 상기 케이스 입구부 수용 공간(15) 내에 상기 케이스 입구부(13)가 맞물리며,
    상기 발사체(11)의 축방향으로 연장하는 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)가 상기 전방 안내 밴드(4)와 상기 케이스 입구부(13) 사이에 위치되며, 즉 상기 케이스 입구부(13)가 상기 발사체(11)의 코(nose) 방향으로 상기 케이스 입구부 수용 공간(15)을 완벽하게 채우지 못하며,
    상기 발사체는 케이스 입구부 수용 공간(15)과 상기 발사체 베이스(14) 사이에 원주방향 후방 안내 밴드를 갖고, 상기 전방 안내 밴드 및 상기 후방 안내 밴드는 상기 발사체의 외경을 규정하며,
    상기 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)는 발사체 축(17)에 대해서 16도 이하의 각도를 이루면서 상기 전방 안내 밴드(4)로 선형으로(in a straight line) 합쳐지는(merge) 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)가 밀봉 수단에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발사체 팁(1)은, 하나 또는 복수의 형상들을 통해서, 상기 전방 안내 밴드(4)로, 즉, 상기 발사체의 외경 상에서, 첨두 아치가 있는(ogival)(2) 또는 원뿔형 방식으로, 합쳐지는 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 입구부 수용 공간(15)의 노출부(16)는, 오목, 볼록 또는 선형 방식으로, 전방 안내 밴드(4)로 합쳐지는 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 입구부 수용 공간(15) 내 반경방향 최저 위치(lowest location)인, 필드 직경(6) 또는 상기 필드 직경보다 더 작은 직경으로부터, 후방을 향하는 상기 발사체의 형상은, 하나 또는 복수의 형상들을 통해서 오목, 볼록, 또는 선형(18) 방식으로 상기 발사체의 직경 또는 상기 발사체의 직경보다 더 작은 직경까지 천이하는(transition) 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기폭(initiation) 시에 트레이서(tracer)를 생성하는 재료를 보유하는 수용 공간(19)이 상기 발사체(11)의 후방에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    발사체 축(17)과 동축인 보어홀(borehole)(20)이 상기 발사체(11)에 제공되고, 상기 보어홀은 발사체 팁(1)을 향해서 개방되고, 텅스텐 탄화물로 만들어진 발사체 코어(21)가 상기 보어홀(20)에 위치되고, 그리고 상기 보어홀(20)은 티타늄으로 만들어진 발사체 팁 인서트(22)에 의해 폐쇄되며, 상기 발사체 팁 인서트(22)의 외부 쉘은, 상기 발사체 팁(1)의 일부인 것을 특징으로 하는,
    카트리지.
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