用于通过神经肌肉失调来固定目标的非致命性无线晕眩射弹系统的制作方法

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专利名称::用于通过神经肌肉失调来固定目标的非致命性无线晕眩射弹系统的制作方法用于通过神经肌肉失调来固定目标的非致命性无线牽眩射弹系统
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本发明涉及一种非致命性无线晕眩射弹系统,尤其是涉及一种从传统武器发射的射弹;当该系统撞击在人体目标上时,通过应用一种脉冲电荷,使目标晕眩和丧失能力。该导电圆(electricround)被定义为非致命性弹药,直接使人丧失能力,使其短时失去活动能力,使其不能进行犯罪活动,并使授权人员对目标进行逮捕。所述的电子射弹通过将电子脉冲传送到目标来起作用,使该目标短时瘫痪而在作用后不必临床治疗。撞击时,该射弹自己附着在目标上,给予与常规手动电子沖击器相同的作用。由该射弹产生的电流脉冲显著地低于临界的心颤动水平,因此该电脉沖是非致命的。该电脉冲导致神经肌肉失调(neuromuscular-disruption),使生命体丧失能力。本发明也包括一种新的薄膜技术变压器和薄膜技术电池。该变压器和电池比传统的具有近似能量输出变压器和电池更小和更轻。该小的高能量变压器和电池是必需的,以便以一种传统子弹大小的装置产生一种能4吏人晕眩的电冲击。日益增多的对于世界上非武装平民目标的攻击,已经将各国政府和执法机关推到一个困难的境地。有必要快速和有效地制止恐怖分子并避免平民伤亡,但恐怖分子是难以从无辜平民中区分出来的,且恐怖分子袭击的地区是不适合大型特种护卫部队部署的。因此,为了在恐怖分子造成破坏性的损失之前快速地制止他们,一些警察部队已经采用了一种称为"斩头术(shoottheminthehead)"的策略。显然,这样的策略会导致平民伤亡并引发争论。另一方面,在这些案例中的谨慎会导致大量平民伤亡和逮捕官员的死亡。警方也常常希望逮捕在逃的嫌疑犯。显然,可致死的武力是不适当的,但也不希望看到危险性罪犯的逃脱。因此,执法机关寻求一种非致命性武器,该武器能制止恐怖分子而不会杀伤无辜平民。目前流行的一种这样的武器是已经商业化的商标为TASER的枪(该武器由1974年4月9日授权的第5,654,867号美国专利与1981年2月24日授权的第4,253,132号美国专利所披露,这些专利目前已过期,该武器的改进由1977年4月5日授权的第5,654,867号美国专利与2003年10月21日公开的第6,636,412号美国专利所披露)。该TASE-R枪射出两个带刺的电极的标枪,该电极通过电线连接到枪体。这些电线供应一种在两个标枪之间的脉冲电势。当这两个标枪击中目标时,该带刺的电极刺入皮肤或者衣服。形成了一个电路,电流在两个电极之间穿过目标,使目标丧失能力。TASER枪有以下的显著缺点1)攻击范围是受到电线长度的限制的;2)两个标枪必须击中目标,否则该枪将没有效果;3)目标发生移动,或者该枪在电线上会产生压力,从目标上撕开电极,将使晕眩效应终止;4)一旦其中一个标枪失去目标时,或者如果需要用它来击晕第二个目标时,该武器难以再装弹,不能快速地再次使用;5)该TASER枪是一种专门武器,对于常规警官是非常不方便的,这些警官通常还需要携带常规武器。人们所需要的是这样的一种射弹,它能在难以完全识别或者区分目标的情况发生时立即投入使用。理想的这种射弹应该能在广泛范围内使目标丧失能力,应该容易在传统枪械中装弹开火和再次装弹(这些传统枪械例如自动45曲尺手枪、M16攻击步枪、左轮手枪、标准规格的警用手枪或者鸟枪),该射弹不应引起永久性损伤。而且希望目标能在数分钟内保持丧失能力状态(持续的时间足以保护该地区并将目标看管起来)。所述的射弹应该具有以下特性a.在作用后目标无需临床治疗;b.无线的(这意味着不需要附属于固定电源的电线);c.自身产生动力的;d.从标准的或者目前使用的武器中发射,而不需对武器进行任何改造;e.弹道性能近似于标准的弹药;f.可存储,手持安全,正如标准的弹药一样;g.可长期存储(期限要求是数月或者数年);h.能适用于不同口径。
发明内容本发明是一种非致命性无线晕眩射弹系统,尤其是一种从传统武器发射的射弹;当该系统撞击在人体目标上时,通过应用一种脉沖电荷,使目标晕眩和丧失能力。该导电圆被定义为非致命性弹药,直接使人丧失能力,使其短时失去活动能力,使其不能进行犯罪活动,并使授权人员对目标进行逮捕。所述的电子射弹通过将电子脉冲传送到目标来起作用,使该目标短时瘫痪而在作用后不必临床治疗。撞击时,该射弹自己附着在目标上,给予与常规手动电子冲击器相同的作用。由该射弹产生的电流脉沖显著地低于临界的心颤动水平,因此该电脉冲是非致命的。该电脉冲导致神经肌肉失调,使生命体丧失能力,本发明也包括一种新的薄膜技术变压器和薄膜技术电池。该变压器和电池比传统的具有近似能量输出变压器和电池更小和更轻。该小的高能量变压器和电池是必需的,以便以一种传统子弹大小的装置产生一种能使人暈眩的电冲击。#>据本发明的教导,提供了一种用于击晕目标的无线射弹,该射弹包括撞击减弱子系统,以保护目标免受所述无线射弹撞击在目标上所引起的撞击损伤;附属机构,以保障所述无线射弹能撞击在目标上;以及能量输送子系统;当通过所述附属机构保障击中目标时,所述能量输送子系统向目标供给能量而击晕目标。根据本发明的教导,还提供了一种用于产生电势的薄膜技术原电池。该原电池包括隔离底层;至少两个电极,设置在所述隔离底层上;以及电解液。当所述电解液被所迷隔离底层吸收时,离子在所述至少两个电极之间迁移。这样,在所述两个电极之间产生电势。根据本发明的教导,还提供了一种薄膜技术变压器,包括多个螺旋形线圈,布置为至少两个阻块。在每个阻块中,所述线围被布置为至少一个线圈的堆叠。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该无线射弹还包括整体环,以便于所述的无线射弹从传统的枪械中发射。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,本发明所述的无线射弹被配置成可通过传统的枪械来发射。特别地,该射弹的大小、形状和重量是与传统子弹相近似的,该射弹装在一个用语从枪中发射的弹药筒中。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该无线射弹还包括稳定环,该稳定环产生拉力,减慢该射弹,避免对目标造成撞击损伤。该稳定环还提供了空气动力学的稳定性,以使该射弹的弹道尽可能地保持平直,即使在减速时。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该无线射弹的附属机构是保持该射弹的安全状态,避免意外的展开,直至该射弹被装备。在发射时,该射弹才进行装备。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该无线射弹的附属机构是在接近目标时触发河展开的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该无线射弹的附属机构是在所述无线射弹撞击目标时触发的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,在该射弹的存储期间,该射弹的能量输送子系统处于非激活状态,以便保存电荷。该能量输送子系统是在所述无线射弹撞击目标时激活的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的能量输送子系统包括电池,该电池在存储时处于非激活状态以保存电荷。该电池是在所述无线射弹撞击目标时激活的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的撞击减弱子系统包括可变形的垫。该可变形的垫定位在所述无线射弹的撞击区上。当撞击到目标上时,该垫变形并立刻就及时地分散撞击能量,避免对目标造成撞击损伤。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的能量输送子系统包括薄膜技术原电池。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的能量输送子系统包括薄膜技术变压器。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的撞击减弱子系统包括可移动部件。该可移动部件是緩慢地附着到所述射弹的撞击区,并能相对于所述射弹的撞击区来移动。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的可移动部件包括至少一个组件,选自以下组件所述的能量输送子系统、所述的附属机构、蜘蛛臂、电池、变压器与电容器。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述可移动部件相对于所述撞击区的运动激活系统的組件。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹包括可移动部件,还包括至少一个能量吸收连接器。该能量吸收连接器緩冲该可移动部件的减速,并减轻该射弹在目标上的撞击力。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹包括可移动部件和能量吸收连接器。该能量吸收连接器选自以下组件摩擦力连接器、弹簧、水压式冲击吸收器、锯齿状轨道和弹性锁销。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的撞击减弱子系统包括至少一个子射弹。所述的子射弹从撞击区分别撞击目标,因而减弱了与所述撞击区相关的撞击力量(因为该射弹体不包括那些安装在子射弹里的组件;因此它们的力量不贡献给该射弹体的撞击力),因此减弱与所述撞击区相关的动量,从而减少了所迷撞击损伤。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹包括子射弹。该子射弹通过电线连接到射弹体与所述撞击区。当该射弹体撞击到目标上时,该电线缠绕目标,因而保障该射弹体的撞击区是在目标的第一位置,并保障所述的子射弹到达目标的第二位置。才艮据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的能量输送子系统产生一种电势。该电势作为在该射弹体的撞击区与所述子射弹之间的电压差,这样当所述撞击区是接近目标的第一位置时,所述的子射弹是接近目标的第二位置,电能是作为一种电流从所述第一位置穿过目标到达所述第二位置。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的附属机构还作为一种导管以将所述能量从所述能量输送子系统传输到目标。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的附属机构是电极,还作为一种导管以将所述能量从所述能量输送子系统传输到目标。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,该射弹的附属机构包括有刺的钩。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的附属机构包括第一有刺的钩和第二有刺的钩。该第一有刺的钩以第一角度钩住目标,而所述第二有剌的钩以相反角度钩住目标。这样,这两个有刺的钩抓住和缠住目标。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的附属机构包括蜘蛛臂。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的附属机构包括蜘蛛臂,该蜘蛛臂是从所述无线射弹的侧面跳出的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的附属机构包括蜘蛛臂和可移动部件。该可移动部件是相对于所述无线射弹的撞击区来移动的。所述可移动部件相对于所述无线射弹的撞击区的运动适合使所述蜘蛛臂插入目标。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述原电池的隔离底层的厚度至少为50[Jin。根据本发明下面所迷的优选实施例的进一步特点,所述原电池的电极的厚度至少为100|Jm。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述原电池的隔离底层在干的状态时是一个绝缘体。-根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,在使用时,通过将所述电解液加入所述隔离底层将所述原电池激活。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的薄膜技术变压器包括右手螺旋的第一螺旋形线圏和左手螺旋的第二螺旋形线图。该右手螺旋和左手螺旋的线圏是以可改变的顺序连接的,因此电流是以该变压器的中轴在一致的方向进行旋转,这样产生了一个干涉磁场。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的薄膜技术变压器的每个螺旋形线圈包括绝缘底层和导体。该导体是以线圈形式设置在所述绝缘底层上的。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述薄膜技术变压器的绝缘底层具有至少50|jm的厚度。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述薄膜技术变压器的导体具有至少50|Jm的厚度。根据本发明下面所述的优选实施例的进一步特点,所述的薄膜技术变压器是配置用于在预定时间段内完成最适宜的电压转换。附图简要说明在这里,仅通过与实施例的方式来描述本发明的内容,与以下的附图有关图1是一种晕眩射弹的第一个实施例的外部示意图,该射弹具有机械式蜘蛛臂电极,处于未装备状态(例如,发射前);图2是一种晕眩射弹的第一个实施例的剖示图,处于未装备状态;图3是一种晕眩射弹的第一个实施例的机械子系统的近视图,处于未装备状态(例如,在存储期间和装入武器期间);图4是一种晕眩射弹的第一个实施例的机械子系统的近视图,处于已装备状态(例如,飞行期间);图5是一种暈眩射弹的第一个实施例的机械子系统的近视图,处于与目标相互作用时已展开的状态(在撞击后);图6是一种晕眩射弹的第二个实施例的剖视图,处于未装备状态;该第二个实施例包括机械式蜘蛛臂电极和可移动的部件;图7是一种晕眩射弹的第二个实施例的剖视图,处于接合状态;图8是一种暈眩射弹的第三个实施例的外部视图,该射弹具有柔软蜘蛛臂电极;图9是一种晕眩射弹的第四个实施例的发射前的外部视图,该射弹由两个子射弹组成;图IO是一种晕眩射弹的第四个实施例的外部视图,该射弹在飞行期间;图11是一种晕眩射弹的第四个实施例的外部视图,该射弹接合一个目标;图12显示了一个来自薄膜缩小变压器的螺旋状线圏;图13显示了一个线圏的堆叠,形成来自薄膜缩小变压器的阻块;图14a显示了根据本发明所述的缩小薄膜变压器;图14b显示了图14a的薄膜变压器的象征性代表图;图15显示了根据本发明所述的缩小薄膜原电池;图16显示了根据本发明所述的缩小薄膜电池。具体实施方式详述根据附图和相应的说明,可以较好地理解本发明所述的非致命性无线晕眩射弹系统的原理和操作。图1显示了根据本发明所述的一种晕眩射弹的第一个实施例IO的外部视图。图1、图2和图3显示的实施例处于未装备状态。在这个未装备状态,所述射弹能安全地手持,即使在普通压力下也不会引发,例如,该射弹从丄5米高度落下也不会引发。而在未装备状态下,该晕眩射弹是装进传统枪械的。该射弹,尤其是附属机构直至发射(例如,从枪中发射)前都保持未装备状态,在发射加速的时候,导致装备该射弹和附属机构(见图3、图4、图5以及相应的说明)。实施例IO是由两个主要子组件来组成,一个是机械组件(见图1、图2、图3、图4和图5),另一个是电子组件(见图2、图6、图7和图8)。该机械组件用作附属机构,以保障该射弹到达目标。该电子组件用作能量输送子系统,以将脉冲电冲击传送到目标。图1所示的是射弹体12。该射弹体12是中空的,内装如后续附图所示的该射弹的激活元件。四个狹槽14,在射弹体12的侧面,用作蜘蛛臂20(见图3、图4和图5)弹出所穿过的通道,并在撞击时展开。蜘蛛臂20用作一种附属机构,以保障该射弹到达目标40(见图5)。射弹10可在10-30米的范围内发射,而不会造成伤亡。该导电圓是相当重的。因此,为了避免在如此窄范围内的永久性损害,通过一个撞击减弱子系统来将撞击最小化。该撞击减弱子系统用作l)增加撞击区域,将撞击能量分散到广阔区域;2)通过在一个相对较长的时间内分散撞击能量,使撞击柔和。通过定位在该射弹的撞击区上的一种可变形的垫16的装置,可以实现在一定时间内增加撞击区域和分散撞击能量。在实施例10中,优选的弹道是尽可能平直的轨道,(AMAP)为了获得,容易瞄准和更准确击中。因此,该撞击是垂直的的,该撞击区是该射弹的前方(由可变形的垫16标记)。可变形的垫16在撞击时崩裂并展开,这样在比固体子弹的撞击区更大的区域分散撞击能量,并在比固体子弹的撞击时间更长的时间(足够用于可变形的垫16崩裂)内分散撞击能量。撞击能量的分散将减少伤害的可能性。为进一步减少伤害的可能性,在实施例IO的撞击区是没有坚硬元件的,以消除任何穿透的可能性或者"猛烈(hard)"撞击,该撞击会导致致命的损害。该设计考虑到最大的能量/区域不能超过30焦耳/cm2,以避免长期的撞击损伤。图1还显示了一个整体环18,该环用于密封和保持在弹药筒内的压力。整体环18包括圆沟19,该沟允许该环在发射时受压展开,并改善在所述射弹和弹药筒之间的密封性。这个效果在该射弹在弹药筒内的整个旅程中都起作用。封口的典型尺寸是突出0.2mm,1mm厚度和4mm沟深度,否则物质将释放开来。图2是根据本发明所述的一种晕眩射弹的实施例10的剖示图。该图显示了射弹体12、狭槽14、可变形的垫16、蜘蛛臂20、电池52、高压变压器54、低压变压器56和电容58。图3是根据本发明所述的一种暈眩射弹的实施例10的前部分的上半部分的剖示图,处于未装备(安全)状态。实施例10是对称的;因此,其下半部分是上半部分的镜相。因此,下半部分未示出。如图所示,所述射弹的机械组件包括蜘蛛臂20、倒刺22、安全销24和装备元件28,该安全销释放弹簧26。该装备元件28具有狭缝38。该图还显示了蜘蛛臂抓钩30、摆碗32和铰链销34。蜘蛛臂20是通过铰链销34和摆砣32来固定的。在未装备状态,摆砣32不能向前摆动,因为该摆砣32的摆动路径被安全销24所阻挡。从图3中还可看到电池52,它将结合图15和图16做更详细的说明。图4显示了在飞行期间的实施例10,处于已装备状态。蜘蛛臂20仍然由蜘蛛臂抓钩30固定着。尽管如此,在图4中,实施例IO的射弹是已装备的。特别在发射(射出子弹)时,初始力导致装备元件28向后滑,将狭缝38在装备元件28中与安全销24排成直线。接着,安全销释放弹簧26将安全销24推进狭缝38。这样,安全销24不再阻挡摆砣32的运动。结果,蜘蛛臂抓钩30和摆砣32可自由地围绕铰链销34旋转。图5显示了实施例10所述的暈眩射弹,其附属机构被触发进入接合状态。当实施例10的已装备的射弹(如图4所示)撞击目标40(如图5所示),初始力将摆砣32向前推,导致摆砣32和蜘蛛臂抓钩30围绕铰链销34旋转,释放和由此触发蜘蛛臂20a-d,在释放后,蜘蛛臂20a-d从所述射弹的侧面穿过狭槽14向外弹出以接合目标40,将所述射弹附着到目标40。实施例10所述的射弹的附属机构包括4个蜘蛛臂20a、20b、20c和20d,每个臂分别带着倒刺22a、22b、22c和22d。由于蜘蛛臂20a-d的半圆轨道,每个臂以不同角度接合目标40。倒刺22a-d是细和尖锐的。因此,倒刺22a-d和相应的蜘蛛臂20a-d刺入衣服、皮肤或者其他材料,钩入目标40的身体,以绑定目标40,避免目标40从实施例10所述的射弹中自行逃脱。特别地,蜘蛛臂20a以第一角度接合目标,而蜘蛛臂20c以相反角度接合目标。类似的,蜘蛛臂22b和22d也以相对的角度接合目标。非致命性武器领域的技术人员所熟知,因为倒刺22a和22c从相对侧面接合目标40,他们在相反方向抓住、缠住和钩住目标40,将所述射弹附着在目标40上,使目标非常难摆脱实施例IO所述的射弹的缠绕。通过相对的倒刺22b和22d也可获得同样的效果。因为蜘蛛臂20a-d以半圆弧从所述射弹的外缘接近目标,蜘蛛臂20a-d不会干扰可变形的垫16的前面撞击区,该垫在撞击期间发生变形。撞击也启动了所述暈眩射弹的电子子系统。该电子子系统未在实施例10中示出,但在图6的实施例100中示出。该电子子系统也可是能量输送子系统,用于将电沖击传送到目标。实施例100所述的能量输送子系统包括电池52,以提供电能,振荡器(未示出)用于从电池52将电能从直流电转变为交流电。该能量输送子系统也包括弹性电极108,以将交流电流传送到低压变压器56。该能量输送子系统也包括高压变压器54,以将低压电流脉冲从低压变压器56变压到高压脉沖电流。在这个变压过程,低压AC电流是已整流的,并被存储在电容58。电容58是通过高压变压器54来放电的,低压脉沖在该高压变压器54被变压为高压脉冲。在该能量输送子系统的最后环节是蜘蛛臂20,它用作电极将电荷从高压变压器54传送到目标40。特别地,实施例100(见图6)包括快速安装部件102,可快速地连接到射弹体12。该快速安装部件102包括机械元件(未示出)和电池52。可移动部件104沿着导向杆106滑动。这样,可移动部件104能相对于射弹体12移动,以及相对于所述射弹的撞击区(可变形的垫16)移动。可移动部件104包括高压变压器54、低压变压器56、电容58和弹簧电插头108。可移动部件104还包括弹性锁销110。当该可移动部件104沿着导向杆106滑动时,弹性锁销110沿着锯齿状轨道112滑动,在锯齿处进进出出,这样来吸收能量。当实施例100所述的射弹撞击一个目标(未示出)时,可变形的垫16快速地崩裂,射弹体12和快速安装部件102突然减速。另一方面,可移动部件104继续前进,沿着导向杆106滑向快速安装部件102。可移动部件104是通过能量吸收连接器在弹性锁销110和锯齿状轨道112之间减速。因此,可移动安装部件104的减速速率低于射弹体12和快速安装部件102的减速速率。动量吸收设备领域的技术人员所熟知,撞击力是与减速速率成比例的。由于大量地减速,因此,通过在能量吸收轨道上的可移动部件104,实施例100所述的射弹在目标上的撞击力是显著减小的。这样减小了目标承受撞击损伤的可能性。这样,可移动部件104、弹簧电插头108、弹性锁销110和锯齿状轨道112以及可变形的垫16都包括在实施例100所述的能量减弱子系统中。当实施例100所述的射弹撞击在目标上时,初始力导致可移动部件104沿着导向杆106向前滑。在实施例IOO所述的射弹和目标之间的撞击后不久,可移动部件104滑到导向杆106的末端。接着,可移动部件104碰撞快速安装部件102。与可移动部件104的碰撞将推动激活按钮602(见图16)激活电池52。因此,如果缺乏极限初始力(象发射的初始力和所述射弹的撞击力),可移动部件104将通过在弹性锁销110与锯齿状轨道112之间连接的力与快速安装部件102保持在一起,如图7所示。当可移动部件104与快速安装部件102保持在一起时,弹簧电插头108通过振荡器将低压变压器56连接到电池52的电池终端604a和604b(见图16)(每个弹簧电插头108分别连接到一个电池终端604),这样可将直流电提供给振荡器,以将交流电流供应给低压变压器56。该低压变压器56是电连接于电容58的,并依次连接到高压变压器54。低压变压器56将电容58充电至最大值。电容58通过高压变压器54放电到蜘蛛臂20,将电流的高压脉冲流过目标40,并使目标40丧失能力。这样,该电子系统直至撞击目标前都是未激活的,当所述可移动部件104相对于所述射弹的撞击区运动时,导致电池52被激活并连接到低压变压器56、高压变压器54和电容58。电子设备领域的技术人员所熟知,在与目标撞击之前(例如,当该射弹处于存储状态,以及当该射弹在飞行中),电池52是未激活的,也未连接到低压变压器56、高压变压器54和电容58。因此,在存储期间可将最大量的电荷保留在电池52中,以用于在撞击目标时产生最大的晕眩效应。可移动部件104的减速是时控的,以便触发后在可移动部件104与快速安装部件102之间发生碰撞,使蜘蛛臂20展开和伸展(见图7)。在可移动部件104与快速安装部件102之间发生碰撞时,动量从可移动部件104通过快速安装部件102转移到展开的蜘蛛臂20。这个转移的动量驱使蜘蛛臂20进一步进入目标,使目标更难以自行摆脱实施例100所述的射弹的缠绕。实施例100所述的射弹具有以下电学参^::输出电压为50-100千伏(KV);输出电流为1-10微安(pA);脉冲期为IO微秒-IO毫秒;重复频率为10-40Hz;工作时间为1-5分钟(min)。图7也显示了一个稳定翼114。该稳定翼114是安装在铰链116上的。铰链116容许稳定翼114在存储期间和装进武器期间相对于射弹体12折叠。稳定翼114通过所述射弹的弹药筒保持在折叠(关闭)位置。当该射弹发射时,该射弹离开它的弹药筒,并打开稳定翼114。在飞行时,稳定翼114起两个作用。首先,稳定翼114产生拉力并减慢该射弹,从而减小对目标的撞击损伤的可能性。其次,由于它的空气动力学特征,稳定翼114增加了该射弹的稳定性。这样,即使在低速时,仍保持高的弹道性能,而飞行轨道保持平直AMAP。图8显示了根据本发明所述的一种暈眩射弹的另一个实施例200。取代铰链式弹簧承栽的蜘蛛臂(正如在实施例IO和100中),实施例200的附属机构包括柔软蜘蛛臂220,由柔软的电线制作。当实施例200所述的晕眩射弹的撞击区210撞击到目标(未示出)时,初始力导致柔软蜘蛛臂220对着目标弯曲,那些力进一步驱使在柔软蜘蛛臂220末端的倒刺22刺入目标。除了柔软蜘蛛臂220的机制外,实施例200所述的晕眩射弹还以与实施例10和100相似的方式产生作用。当柔软蜘蛛臂220接触到目标时,它们作为一种电极,通过将高压电流导入目标而使目标丧失能力。因为柔软蜘蛛臂220不包括移动部分,它们的制造成本比实施例10和100的蜘蛛臂20低得多。实施例200所述的晕眩射弹还包括在所述射弹的撞击区210上的钩222。该钩222是短的,不会穿透衣服刺入人体,但钩222被设计为可加快将所述射弹保持在目标上。在实施例200所述的射弹中,应用了在相对的柔软蜘蛛臂220之间的电势(这样,一些柔软蜘蛛臂220具有正电势,而其他柔软蜘蛛臂220具有负电势。该电势差驱使电能(电流)从带正电的柔软蜘蛛臂220与带负电的柔软蜘蛛臂220之间流过目标,类似于图5所示的实施例IO)。可选择地,正电势能被应用于钩222,而负电势能被应用于蜘蛛臂220。这样,电流在蜘蛛臂220与钩222之间流过目标。图9显示了根据另一个实施例300所述的一种晕眩射弹。图9所示的实施例300所述的暈眩射弹处于发射前。图中显示了两个子射弹302a和302b。高压电线304连接子射弹302a和302b。在发射前,高压电线304是巻起的并与子射弹302a和302b—起塞入统一的囊中,如图9所示。当该囊发射离开时显露子射弹302a的撞击区(图10)。该撞击区是子射弹302a的外部,并包含钩222,这些钩被设计为可钩住人的衣服。由于高压电线304的弹性属性,子射弹302a和302b分开一定距离进行移动,该距离受到高压电线304的长度(10-50cm)限制。每个子射弹302a和302b在空间旋转并飞向目标40。也在发射时,一个起始开关(未示出)开启电气系统,并激活子射弹302a和302b的电池(未示出)(子射弹302a和302b的电气系统是类似于图2所示的电气系统)。在实施例300中,电池52是包含在子射弹302a中的,而高压变压器54、低压变压器56和电容58都包含在子射弹302b中。图11显示了实施例300所述的晕眩射弹附着到目标40上。实施例300的附属机构包括高压电线304和钩222,该电线304缠绕目标40,该钩222钩住目标40。当子射弹302a的撞击区击中目标40时,在子射弹302a上的钩222钩住目标40。高压电线304的弹性属性导致高压电线304缠绕目标40。而且,正如高压电线304缠绕目标40—样,子射弹302b在另外的与子射弹302a不同的撞击区击中目标40。接着,在子射弹302b上的钩222钩住目标40。一旦两个子射弹302a和302b都接近目标40,在子射弹302a和302b之间的电势差驱使脉沖电流通过目标40,将其击晕,使其丧失能力。需注意的是,因为子射弹302a包含所述射弹的撞击区,子射弹302a也可作为所述射弹的主体。实施例300的优点是a)所述射弹的整体被拆分为两部分,因此撞击的冲击力相对于单个弹体是减弱的。b)实施例300的电极不必接触或穿透目标40的皮肤。这样,对目标40的皮肤的明显伤害的可能性显著降低了。因为正电极和负电极(分别在子射弹302a和302b上)是分开的,有10-50cm的距离,高压电流将穿过并作用于目标40,即使当这些电极与目标40的皮肤被衣服和空气层分隔开。-c)与实施例IO、100和200相比,实施例300只需要较少的钩,就可将沖击器保持在相互作用的表面上。d)只需将子弹保留在衣服上,而不需保留在人体上,这样可减小钩的尺寸,最终可减少由于钩所带来的对人体组织的潜在伤害,如果该射弹在接近一个敏感点撞击目标40时。e)将子弹分为两部分(或者更多)能增加枪的视野。为产生一种可使一个成年人丧失能力5分钟的电冲击,而又采用标准弹药的大小来实现,这需要让电元件(电池52、高压变压器54、低压变压器56和电容58)比那些目前所用的产品更小和更有效。在本发明中,采用新的薄膜技术的产品来制造最小化的电元件。高压变压器54是采用薄膜技术来制造的。图12显示了一个薄膜变压器的螺旋状线图400a组件。用于产生电流的导体402a是一个金属薄层,分散和飘散在膜绝缘底层404a的表面。导体402a是以右手螺旋的形式产生的。在该螺旋的外部边缘有一个外部电极连接器406a。在该螺旋的内部边缘有一个内部电极连接器408a。外部电极连接器406a是打开的,且是无遮盖的,位于螺旋状线圏400a的上侧(面对纸外)。内部电极连接器408a是绝缘的,^旦是打开和无遮盖的,位于螺旋状线图400a的下侧。这样,螺旋状线圏400a通过外部电极连接器406a从高处连接到外部电极,而螺旋状线圏400a通过内部电极连接器408a从低处连接到第二个外部电极(见图13)。如图13所示,多个螺旋状线圏400a、400b、400c和400d带有各自的导电螺旋层。螺旋状线圈400a、400b、400c和400d被组装成一个阻块410a,该阻块用作变压器的绕组(见图14a-b)。当应用一个电势穿过输入端412a和412b时,电流从输入端412a流到外部电极连接器406a。电流继续流经导体402a向右和向内旋转,流到内部电极连接器408a。内部电极连接器408a是通过一个机械连接器414a连接到螺旋状线圏400b上的内部电极连接器408b。螺旋状线圏400b类似于螺旋状线圈400a,只是该螺旋状线圏400b的导体402b是左手螺旋的。而且,在螺旋状线圏400b上,内部电极连接器408b是打开的,以从螺旋状线圈400b的顶部连接,而外部电极连接器406b是打开的,以从螺旋状线圈400b的底部连接。这样,电流从内部电极连接器408b向右和向外旋转,流到外部电极连接器406b。电磁设备领域技术人员所熟知,当电流在螺旋状线圈400a和螺旋状线圏400b中向右旋转时,这两个线圏会产生指向下方的磁场。这样由线图400a和400b所产生的磁场是叠加的。以近似的方式,螺旋状线圏400c是右手螺旋的,类似于螺旋状线圏400a。这样,电流从螺旋状线圏400b流到螺旋状线圏400c,通过机械连接器414b连接到外部电极连接器406c,向右和向内旋转,流到内部电极连接器408c,进一步增强向下的磁场。电流继续穿过螺旋状线圈400d,该线圈是左手螺旋线圈,类似于螺旋状线圏400b。这样,电流向外和向右旋转,流到外部电极连接器406d,增强向下的磁场。电流从外部电极连接器406d流到终端412b。图14a和图14b显示了阻块410a,它用作逐步增加的变压器的初始绕组。阻块410a连接到一个交流电源416。流过阻块410a的绕组的电流感生一个交流磁场。该磁场在阻块410b感生一个电流。阻块410b是交流的右手和左手螺旋状线圈(400,未示出)的堆叠,以类似方式连续连接到阻块400a。阻块410b包含16个螺旋状线圏(400,未示出)。该阻块410b的线圈(400)是收集入两个堆422a和422b内,每个堆有8个螺旋状线圏。堆422a和422b是通过机械连接器414e连续连接的。阻块410a安装在堆422a和422b之间,因此,螺旋状线圏400a-400d是与阻块410b的螺旋状线圏(400)共轴的。这样,当输入电压和电流通过阻块410a时,将产生一个》兹场。该^磁场感生一个电势,该电势具有四倍的输入电压通过阻块410b(从终端412c到终端412d)。传统变压器需要一个铁芯或钢芯以将该^磁场从初始绕组传播到次级绕组。该;铁芯会增加变压器的重量,还会降低该变压器的效能。因为本发明所述的薄膜高压变压器52的绕组是非常致密的,因此,在初始绕组到次级绕组之间的空间是很小的,而且该高压变压器52没有磁性导体芯。结果,高压变压器52是比传统变压器更轻和更有效。因为高压变压器52是只用于同时使用的,且其工作时间不超过10分钟,该高压变压器52的电流传导层的横截面可以比传统变压器更小。该薄的传导层将导致所述变压器的临时恢复,但尽管如此,该变压器的短的工作寿命将确保不会发生热崩溃。对于电流传导层的尺寸的减小,将允许进一步减小高压变压器52的重量和尺寸,相对传统变压器而言。例如,一个薄膜技术变压器的实施例具有输入电压1kV、输入电流lmA、输出电压100kV和输出电流10|jA,其工作寿命为5分钟,用以下材料制造表l:薄膜变压器<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>每个螺旋状线圈的外直径是12mm,内直径是5mm;每个线圈有10转。所述变压器包含10个螺旋状线圈,堆叠为初始绕组,也包含1000个螺旋状线圈,它们堆叠为次级绕组。这样,该变压器是尺寸为16mm高度和12mm直径的圓柱体。该变压器的重量为10g。这是比传统绕线铁芯变压器更小、更轻和更有效能。为了获得100kV的输出电压和10pA的输出电流,传统变压器需要有1kV的输入电压和1mA的输入电流,并具有以下尺寸23mm的直径和50mm的高度,而重量为40g。电设备领域的技术人员所熟知,在相邻螺旋状线圏400a和400b之间的电势(电压降)约为终端412a和412b之间的电势的四分之一。总体上,由于螺旋状线圈(400)的堆叠为阻块(410)的结构,在相邻螺旋状线圈之间的电势是V/N,其中V表示整个阻块的电势,而N表示在阻块中螺旋状线圈的数量。因为在相邻螺旋状线圏之间的电势是明显低于整个阻块的电势,因此降低了短路的可能性。这使得可以产生相当高电压的变压器,而不需在绕组之间的厚或重的绝缘体。这样减小了变压器的大小和重量,相对于传统的绕线变压器而言。本发明所述的薄膜变压器比传统变压器更小和更轻,原因在于——所述的薄膜变压器具有比传统变压器更高密度的绕圈。_一由于薄膜技术变压器的堆叠结构,在相邻螺旋状线圏之间的电势是低于第一绕组和最后绕组之间(穿过该变压器的阻块)的电势。因此,高电压(大于IOkV)薄膜技术变压器比传统变压器需要更少的在绕组之间的绝缘体,也不需要以液体绝缘材料流过高压薄膜变压器以消除在绕组间的短路效应。—一在传统变压器,为了便于磁场从初始绕组到次级绕组的传播,需要包括一个铁制(铁氧体/钢)磁芯。由于在薄膜变压器中绕圏的小尺寸,初始线圏传到次级线圏的磁场不再需要铁芯。__我们减小了传导层的横截面,相比于传统变压器而言。即使传导层的横截面的减小会导致高电流密度和变压器线圏的发热,但我们无须担心热崩溃,因为该变压器是一次性和短期使用的。本发明所述薄膜变压器相对于传统变压器的其他优点是不需要铁芯,铁芯会降低变压的效率。薄膜变压器的变压参数可容易地通过改变螺旋状线圈的数量来改变。电设备领域的技术人员所应当知道,本发明所述的变压器的更多的可能变化都应包括在本专利的精神之内。可应用于螺旋状线圏的可选传导材料包括铜、铝和碳。在螺旋两端之间的连接可通过替代的方法来制造,例如机械连接器或者电传导胶水。薄膜变压器可包括一个磁性铁芯或不含铁的功能。螺旋状导体可通过许多方法在分离的底层上产生,包括分散、化学沉淀或沉积,通过常规典型方法或者其他已知方法。绝缘底层的层可用胶水连接,或用子弹的外部结构来保持。所述绝缘底层的材料可包括多种绝缘体,例如,纸和等离子体。用于制造薄膜技术变压器的典型参数范围是绝缘底层的厚度是3-50ym。单个'变压器可包含10至10,000个螺旋状线圈。堆叠的螺旋状线圏的阻块高度为10-30mm。该变压器的输出为对于低压变压器,输出电压为100-2000V,输出电流为3-10mA;对于高压变压器,输出电压为50-100kV,输出电流为l-100pA。图15显示了根据本发明所述的原电池500。该原电池500是一次性使用的最小化薄膜技术化学能源。电极(作为氧化器的负极502和作为还原器的正极504)制成这样的形式固体层的整体作为电极,带有氧化还原作用膜,该膜设置在隔离底层506上。负极502和正极504逐个通过电源引入线508a和508b连接到电池终端604a和604b(见图16)。初始地,干的隔离底层506用作绝缘体膜,将电极(+(负极502)和-(正极504))分隔开来。负极502和正极504都是用精致系统来制作,以便在隔离底层506的表面上制造薄层。当初始的干隔离底层506吸收电解液606时(见图16),原电池500被激活。干的隔离底层506是强亲水的,可快速吸收电解液606进入该隔离底层506的空隙。毛细力迅速将电解液606分布到负极502和正极504的整个表面。电解液606可便于在负极502和正极504之间的离子输送,以产生穿过电源引入线508a和508b、电池终端604a和604b的电势。隔离底层506是以螺旋形式制作为带(ribbon),如图15所示。在这种方式下,我们在小的(低容积)原电池500中获得了负极502和正极504的大的表面区域。该大的电极表面可在原电池500的短暂使用期间产生高电流。当隔离底层506吸收电解液606时(见图16),原电池50(M皮激活。初始时,电解液606是装在安瓿瓶608内。在使用时,用尖细的切削刺610击破该安瓿瓶608,如图16所示。特别地,在实施例IOO所述的暈眩射弹(见图6和图7)中,安瓿瓶608在与目标40(未示出)撞击后被打破,此时可移动部件104撞入激活按钮602。因此,来自可移动部件104的动量被传送到安瓿瓶608,将安瓿瓶608推向切削刺610,使安瓿瓶608破碎并释》文电解液606。接着,电解液606流入隔离底层506并被隔离底层506吸收。此后,通过电解液606在负极502和正极504之间进行离子传输,形成(并激活)原电池500,继而形成电池52。原电池领域的技术人员所熟知,由于原电池500和电池52在电池组装时(投入使用前在工厂)是未激活的,原电池500和电池52存储在未激活状态。因此,原电池500和电池52在存储期间是不会放电的,比传统电池有更长的贮藏寿命。例如,一个用于所述暈眩射弹的薄膜技术原电池的实施例,以以下方式制造:表2:电极带<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>所述的带巻起形成圓柱体,有6mm高度和12mm直径。该电池是用3cn^的电解液激活的,该电解液包含50%H2S04+50%H20。该电池可在2V电势产生5A电流(这样产生10W电能),使用2分钟。所述薄膜电池的短时表现优势是明显的,相比于标准;敞型电池而言(例如,标准的助听电池,具有与前述实施例所述的薄膜电池类似的容积和重量),标准微型电池在1.5V电势产生最大1.5A电流。原电池领域的技术人员所熟知,薄膜技术电池的材料和测量可根据想要的输出量和电池的物理特性来变动。这样的变动是包括在本发明的精神之内。该电池的示例性参数为输出电压0.5-3V,输出电流1-10A,隔离底层的厚度为10-50|Jm,电极层厚度为1-50|Jm,电解液容量为1-6cm3。相比于传统电池,薄膜技术化学电池52的优点如下__大的电极表面,可产生大的电流,用于相对小尺寸的电源。---次性使用和短的工作时间(约2-10分钟),允许减少电解液和减小电极容积,继而减小新的化学电源的尺寸和重量。—_电极和膜是以这样的方式分布的在发射过程中子弹的加速,以及与人体(目标)的相互作用,将导致该化学电源通过电解液来快速地激活。这样,该化学电源在存储和飞行期间是保持非激活状态的,并避免了提前放电。必须注意的是,以上所述的图例及说明仅仅是作为范例,而有许多其他的实施例应包括在本发明所附的权利要求的保护范围和精神之内。本说明书中所提到的所有出版物、专利和专利申请在这里都将作为本说明书的完整整体的参考资料,即使每个单独的出版物、专利或专利申请仅是特别地和单独地阐述不同的内容,在这里都将作为参考。另外,在本申请中的任何参考资料的引用或者鉴别,都不应解释为准许这些参考资料作为本发明的已有的现有技术。权利要求1、一种用于击晕目标的无线射弹,包括a)撞击减弱子系统,以保护目标免受所述无线射弹撞击在目标上所引起的撞击损伤;b)附属机构,以保障所述无线射弹能撞击在目标上;以及c)能量输送子系统;当通过所述附属机构保障击中目标时,所述能量输送子系统向目标供给能量而击晕目标。2、根据权利要求1所述的无线射弹,还包括d)整体环,以便于所述的无线射弹从传统的枪械中发射。3、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的无线射弹被配置成可通过传统的枪械来发射。4、根据权利要求1所述的无线射弹,还包括d)稳定环。5、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构是在发射时装备的。6、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构是在接近目标时触发的。7、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构是在所述无线射弹撞击目标时触发的。8、根据权利要求1所述的无线射弹,述无线射弹撞击目标时激活的。9、根据权利要求1所述的无线射弹,池,所述电池是在撞击时激活的。10、根据权利要求1所述的无线射弹,所述无线射弹的撞击区上的可变形的垫。11、根据权利要求1所述的无线射弹,膜技术原电池。12、根据权利要求1所述的无线射弹,膜技术变压器。其特征在于所述的能量输送子系统是在所其特征在于所述的能量输送子系统包括电其特征在于所述的撞击减弱子系统包括在其特征在于所述的能量输送子系统包括薄其特征在于所述的能量输送子系统包括薄13、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的撞击减弱子系统包括可移动部件,所述的可移动部件是相对于所述无线射弹的撞击区来移动的。14、根据权利要求13所述的无线射弹,其特征在于所述的可移动部件包括至少一个组件,选自以下组件所述的能量输送子系统、所述的附属机构、蜘蛛臂、电池、变压器与电容器。15、根据权利要求13所述的无线射弹,其特征在于所述可移动部件相对于所述撞击区的运动激活系统的组件。16、根据权利要求13所述的无线射弹,其特征在于所述的可移动部件包括至少一个能量吸收连接器。17、根据权利要求16所述的无线射弹,其特征在于所述的能量吸收连接器包括至少一个组件,选自以下组件摩擦力连接器、弹簧、水压式冲击吸收器、锯齿状轨道和弹性锁销。18、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的撞击减弱子系统包括至少一个子射弹,所述的子射弹从撞击区分别撞击目标,因而减弱与所述撞击区相关的撞击力量,因此减弱与所述撞击区相关的动量,因此减少所述撞击损伤。19、根据权利要求18所述的无线射弹,其特征在于所述的至少一个子射弹通过电线连接到所述撞击区,所述电线缠绕目标,因而保障所述撞击区在第一位置到达目标,并保障所述的至少一个子射弹在第二位置到达目标。20、根据权利要求18所述的无线射弹,其特征在于所述的能量输送子系统产生一种电势,所述电势作为在所述撞击区和所述至少一个子射弹之间的电压差,这样当所述撞击区是在第一位置接近目标时,所述至少一个子射弹是在第二位置接近目标,所述能量是作为一种电流从所述第一位置穿过目标到达所述第二位置。21、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构还作为一种导管以将所述能量从所述能量输送子系统传输到目标。22、根据权利要求21所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构还作为一种电极。23、根据权利要求21所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构包括有刺的钩。24、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于,所述的附属机构包括(i)第一有刺的钩;以及(ii)第二有刺的钩;其中,所述第一有刺的钩以第一角度钩住目标,而所述第二有刺的钩以相反角度钩住目标。25、根据权利要求1所述的无线射弹,其特征在于所述的附属机构包括蜘蛛臂。26、根据权利要求25所述的无线射弹,其特征在于述的蜘蛛臂是从所述无线射弹的侧面跳出的。27、根据权利要求25所述的无线射弹,还包括可移动部件,所述的可移动部件是相对于所述无线射弹的撞击区来移动的,其中,所述可移动部件相对于所述无线射弹的撞击区的运动适合使所述蜘蛛臂插入目标。28、一种用于产生电势的薄膜技术原电池,包括a)隔离底层;b)至少两个电极,设置在所述隔离底层上;以及c)电解液,所述电解液被所迷隔离底层所吸收,因而便于离子在所述至少两个电极之间迁移,并在所述两个电极之间产生电势。29、根据权利要求28所述的薄膜技术原电池,其特征在于所述隔离底层的厚度至少为50pm。30、根据权利要求28所述的薄膜技术原电池,其特征在于所述至少两个电极的每个厚度至少为100|Jm。31、根据权利要求28所述的薄膜技术原电池,其特征在于所述隔离底层在干的状态时是一个绝缘体。32、根据权利要求31所述的薄膜技术原电池,其特征在于在使用时,通过将所述电解液加入所述隔离底层将所述原电池激活。33、一种薄膜技术变压器,包括a)多个螺旋形线圏;以及b)至少两个阻块,每个阻块包括所述多个螺旋形线團的至少一个的堆叠。34、根据权利要求33所述的薄膜技术变压器,其特征在于所述多个螺旋形线圈中的第一螺旋形线圈是右手螺旋的,而所述多个螺旋形线國中的第二螺旋形线圈是左手螺旋的。35、根据权利要求33所述的薄膜技术变压器,其特征在于,所述多个螺旋形线圈中的每个螺旋形线圈包括(iii)绝缘底层;以及(iv)导体,以线團形式设置在所述绝缘底层上。36、根据权利要求35所述的薄膜技术变压器,其特征在于所述绝缘底层具有至少50pm的厚度。37、根据权利要求35所述的薄膜技术变压器,其特征在于所述导体具有至少50|Jm的厚度。38、根据权利要求33所述的薄膜技术变压器,其特征在于所述的薄膜技术变压器是配置用于在预定时间段内完成最适宜的电压转换。全文摘要本发明涉及一种从传统武器发射的射弹;该射弹撞击人体目标,附上该目标,通过应用一种脉冲电荷,使该目标晕眩,并使该目标丧失能力。该导电圆被定义为非致命性弹药,直接使人丧失能力,使其短时失去活动能力,使其不能进行犯罪活动,并使授权人员对目标进行逮捕。本发明还涉及一种新的薄膜技术变压器和薄膜技术电池,在一种传统子弹大小的装置中产生一种能使人晕眩的电冲击。该变压器和电池比传统的具有近似能量输出的变压器和电池更小和更轻。文档编号A63H5/04GK101218004SQ200680025298公开日2008年7月9日申请日期2006年7月12日优先权日2005年7月12日发明者内森·布罗萨丁,吉纳丁·斯瓦萨丁,海姆·丹隆,艾兰·沙里夫,马特维·贝瑞尼特斯基申请人:安全设备国际公司
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