Skiftlös ammunition
Caseless ammunition ( CL ), eller snarare caseless patron , är en konfiguration av vapen-patron som eliminerar patronhylsan som vanligtvis håller ihop primern , drivmedlet och projektilen som en enhet. Istället monteras drivmedlet och primern på projektilen på annat sätt så att patronhylsa inte behövs, till exempel inuti eller utanför projektilen beroende på konfiguration.
Fodrallös ammunition är ett försök att minska vikten och kostnaderna för ammunition genom att avstå från fodralet, som vanligtvis är precisionsgjorda av mässing eller stål , samt att förenkla driften av repeterpistoler genom att eliminera behovet av att extrahera och mata ut det tomma fodralet efter eldning. Dess acceptans har hämmats av problem med produktionskostnader, värmekänslighet, tätning och bräcklighet. Dess användning har hittills huvudsakligen varit begränsad till prototyper och lågeffektvapen, med några undantag.
Invändig drivmedelshylsa utan ammunition
Beskrivning
Äldre fodral ammunition använder vanligtvis en konfiguration där primern och drivmedlet integreras i botten av projektilen, ungefär som en raket. När den avfyras ventileras drivgasen ut på baksidan av projektilen för att accelerera den till hastighet. Till skillnad från raketprojektiler, som har liknande konfigurationer, har drivmedlet av "intern drivmedelshylsalös ammunition" en omedelbar brinntid som en traditionell patron (under 0,2 sekunder), vilket betyder att drivmedlet brinner upp innan projektilen lämnar pipan. Raketprojektiler, i jämförelse, har drivmedelsbränntider på över 0,2 sekunder, vanligtvis flera sekunder, vilket innebär att raketdrivmedel traditionellt driver raketen ett visst avstånd från uppskjutningsrampen.
En annan skillnad är medel för eld och stabilisering. Som en patron avfyras invändig ammunition utan drivmedel endast från pistolpipor , antingen stängda eller rekylfria , och uppnår ballistisk stabilisering genom longitudinell spinning ( bevarande av vinkelmomentum ), antingen genom användning av drivband och rifling eller sneda munstycken för drivgasen. . Raketer, däremot, kan avfyras från fler plattformar än gevärspipor, till exempel räls, och traditionellt använder fenor för stabilisering, antingen fasta eller hopfällbara.
Historia
En tidig typ av inre drivmedelshylsa utan ammunition var Walter Hunts raketbollspatron . Den utvecklades på 1850-talet och vapen som använde den såldes främst av Volcanic Repeating Arms . Hunts Rocket Ball-patroner var kraftigt underdrivna och såg aldrig bred acceptans för självskydd, jakt eller militär användning.
Under andra världskriget inledde Tyskland ett intensivt program för att forska och utveckla en praktisk ammunitionspatron utan hylsa utan drivmedel för militär användning, som drevs av den ökande bristen på metaller, särskilt koppar som används för att tillverka patronhylsor. Tyskarna hade viss framgång, men inte tillräckliga för att producera ett hylsterlöst patronsystem under kriget. Ett kvasi-exempel som nästan kom i produktion var 55 mm Maschinenkanone MK 155 . Den använde delvis brännbara patroner liknande de som används i den populära Rheinmetall Rh-120 stridsvagnspistolen idag. Japan utvecklade emellertid framgångsrikt en flygplansmonterad autokanon som använde intern ammunition utan drivmedel under kriget. Den fick namnet Ho-301 och var en 40 mm autokanon och såg begränsad aktion i försvaret av de japanska hemöarna under krigets avtagande månader.
Efter andra världskriget försvann användningen av inre drivmedelshylsa utan ammunition i stort sett från den vanliga vapenutvecklingen, men den typen såg en liten återuppsving när Sovjetunionen introducerade sin GP-25 40 mm hylsa utan hylsa under-pips granatkastare 1978. Detta följdes av Ryssutvecklad AGS-40 Balkan 40 mm automatisk granatkastare utan hylsa utan drivmedel 2017.
frågor
Eftersom drivmedel sprängs ut på baksidan av projektilen under brand, har många historiska vapen som använder intern ammunition utan hylsa med drivmedel haft problem med att rester byggts upp från drivmedlet, vilket har lett till funktionsfel. För att minska uppbyggnaden av rester har historiska system ofta tvingats använda mindre mängder drivmedel i ammunitionen eller anta en rekylfri lösning för pistolen där en del av det brinnande drivmedlet ventileras ut på baksidan av pistolen när man skjuter. Detta orsakar dock problem i sig eftersom mindre drivmedel används för att driva ammunitionen, vilket leder till mindre potenta mynningshastigheter , ofta under ljudets hastighet (~200–250 m/s (660–820 ft/s)) . Detta är lika med mynningshastigheterna för många murbruksvapen som är avsedda att avfyras i höga höjdvinklar med tunga projektilbågar. Skiftlösa ammunitionsvapen är ofta avsedda för horisontell eld, vilket betyder att mycket subsonisk ammunition leder till mycket begränsad räckvidd och dålig noggrannhet på grund av den snabba förlusten av projektilhastighet.
Utvändig drivmedelshylsa utan ammunition
Beskrivning
Modern ammunition utan hylsa använder vanligtvis en konfiguration där primern och projektilen integreras i en fast massa av yttre drivmedel (ursprungligen nitrocellulosa ), gjuten för att bilda patronens kropp. Det finns hålrum i kroppen för att ta emot kulan och en primer (som båda är limmade på plats). Den färdiga patronen kan också innehålla en hjälpladdning av pulveriserat drivmedel för att hjälpa till att antända kroppen och ge en första stöt till kulan. Många av dessa externa drivmedelshylsor utan patroner är också teleskoperade , med huvuddelen av kulan inne i patronens kropp, för att minska patronlängden. En kortare patron minskar avståndet som skjutvapnets aktion måste göra fram och tillbaka för att ladda ett nytt skott, vilket möjliggör högre cykliska hastigheter och större sannolikhet för flera träffar på ett mål på lång håll. Brist på ett fodral minskar också vikten av patronen avsevärt, speciellt i gevär med liten hål. Till exempel väger den externa drivmedelshylslösa ammunitionen designad av den österrikiske uppfinnaren Hubert Usel (1926–2010) för Voere VEC-91 ungefär en tredjedel så mycket som vanlig ammunition för samma kaliber.
frågor
Även om det verkar vara en enkel operation att byta ut höljet med en bit fast drivmedel, ger kassetthylsan mer än bara ett sätt att hålla ihop kassettkomponenterna, och dessa andra funktioner måste bytas ut om höljet ska bytas ut. Extern drivmedelshylsalös ammunition är inte utan sina nackdelar, och det är dessa nackdelar som har hindrat modern extern drivgashylslös ammunition från att nå större framgång.
Värmekänslighet
Det första stora problemet, av särskilt intresse i militära tillämpningar, som ofta involverar ihållande avfyring, är ammunitionens värmekänslighet. Nitrocellulosa, den primära komponenten i modernt krut , antänds vid en relativt låg temperatur på cirka 170 °C (338 °F). En av funktionerna hos det metalliska patronfodralet är som kylfläns ; när de utvinns efter eldning, bär varje metallhölje bort en betydande del av värmen från förbränningen av drivmedlet, vilket bromsar hastigheten med vilken värme byggs upp i kammaren. Värmeisoleringen från höljet fungerar också tvärtom och skyddar drivmedlet från uppbyggd värme i kammarväggarna.
Utan ett fodral för att tillhandahålla dessa funktioner, kommer externa drivmedelshylsor som använder nitrocellulosa att börja koka av och avfyras från kvarvarande kammarvärme, mycket tidigare än vad höljepatroner gör. Matlagning kan undvikas genom att designa vapnet för att avfyra från en öppen bult, men detta introducerar andra problem och är därför endast lämpligt för mindre kaliber kulsprutor och maskingevär .
Den normala lösningen på problemet med värme är att öka värmemotståndet genom att byta till ett drivmedel med en högre antändningstemperatur, vanligtvis ett icke-kristallint sprängämne noggrant formulerat för att ge en lämplig förbränningshastighet. Heckler & Koch , i samverkan med Dynamit Nobel , klarade en sådan uppgift genom att producera relativt värmebeständig extern drivmedelshylsa utan ammunition.
Tätning
En annan viktig funktion som tillhandahålls av patronen är att täta den bakre delen av kammaren. Under avfyring av en kapslad patron expanderar trycket i kammaren metallhöljet som täpps till kammaren. Detta förhindrar att gas kommer ut från den bakre delen av kammaren, och det har också experimentellt visat sig ge en betydande mängd stöd åt bulten. Utan fodralet för att tillhandahålla denna försegling måste skjutvapnets design ta hänsyn till detta och tillhandahålla ett sätt att täta den bakre delen av kammaren. Detta problem stötte också på med Dreyse nålpistol ; den franska Chassepot löste problemet med läckande bakstycke med tillägg av en gummitätning till bulten.
Teleskopiska yttre drivmedelshylsor utan skott måste också ta itu med frågan om blockering av hålet, eftersom kulan är omgiven av drivmedel. Boosterladdningen används för att lösa detta problem, vilket ger en initial tryckspridning för att tvinga ut kulan ur patronkroppen och in i pipan innan kroppen förbränns.
Bräcklighet
Externa drivmedelshylsor utan patroner begränsas av det faktum att patronkroppen i första hand är ett drivmedel, och strukturella egenskaper är sekundära till förbränningsegenskaperna. Den primära frågan är en utvinning. Även om ammunition utan fodral eliminerar behovet av att utvinna ett avfyrat fodral, måste oavfyrade skyddslösa skott vara uttagbara för att lossa skjutvapnet eller för att klara av en felskjutning. Med metallhöljen tillhandahålls denna förmåga av en fälg eller extraktionsspår som är bearbetat på baksidan av höljet. Även i patroner med helt plastkroppar, såsom hagelgevärsskal av märket Activ , är en tunn metallring ingjuten i kanten för att ge stöd åt utdragaren. En sekundär fråga är att ammunition som används kan utsättas för luft, vatten, smörjmedel och lösningsmedel. Primer och drivmedel i externa drivmedelshylsor är oskyddade, medan patronhylsor ger en hög grad av skydd.
Externt drivmedelshylsa utan pistoler
Ett av de första fodrallösa skjutvapen- och ammunitionssystemen som tillverkades gjordes av Daisy , luftgevärstillverkaren , 1968. Daisy V/L- geväret använder ett 0,22 - kaliber (5,5 mm) lågdrivet externt drivmedel utan hylsa utan primer. Geväret var i grunden ett luftgevär med fjäderkolv, men när det användes med V/L-ammunitionen värmde energin från kolvens kompression upp luften bakom den hylsorlösa patronen tillräckligt för att antända drivmedlet, och detta genererade huvuddelen av energin av bränning. Daisy V/L-gevärssystemet avbröts 1969 efter att ATF beslutat att det inte var ett luftgevär, utan ett skjutvapen, som Daisy inte hade licens att tillverka.
Vissa automatgevär har använt ammunition utan hylsa utan drivmedel. Ett av de mer kända vapnen av denna typ är G11 tillverkad av Heckler & Koch som en potentiell ersättare för G3-stridsgeväret . Även om G11 aldrig kom in i full produktion gick den igenom ett antal prototypstadier såväl som fälttester, inklusive tester som en del av American Advanced Combat Rifle -programmet. Även om det var planerat att antas av den västtyska militären med en plan för att skaffa 300 000 G11K2-gevär under en period från 1990 till 2002, kostnaderna som skapades av Tysklands återförening och omöjligheten att modifiera G11 för att använda NATO-standard ammunition ledde till att G11-projektet ställdes in och antagandet av ett billigare, mer konventionellt NATO-standardiserat automatgevär, 5,56 mm G36 . G11:s fodrallösa ammunition användes senare som grund för den fodrallösa runda utvecklingen i US Lightweight Small Arms Technologies- programmet.
Det första kommersiella externa drivmedelshuslösa geväret med elektronisk avfyring var Voere VEC-91 .
Elektromagnetiska (coilgun) fodrallösa pistoler
Istället för att använda ett drivmedel, accelereras patronen genom att använda ett kraftigt elektromagnetiskt fält. Coilguns har den unika förmågan att använda järnhaltiga föremål som inte är avsedda att avfyras från ett vapen (Mycket som en Blunderbus ) Coilguns används vanligtvis inte, men är för närvarande under utveckling.
Galleri
Volcanic .41 Rocket Ball inre drivmedelshylsa utan ammunitionspatron
Planerad beväpning för Saab 21R , bestående av fyra 95 mm interna drivmedelshylsa ammunitionskanoner monterade i vingarna
VOG-25 7P17 invändig drivmedelshylsa utan ammunition för 40 mm GP-25 granatkastare under pipan
7P39 invändig drivmedelshylsa utan ammunition för 40 mm AGS-40 Balkan automatisk granatkastare
Se även
- Gyrojet , nedlagd modern ammunition utan fodral som består av små raketer snarare än pulveravfyrade kulor
- Ammunition försedd med polymer
- Starry, Donn A., General. Mounted Combat i Vietnam. Department of the Army , Washington DC, 1978.