NO20110074A1

NO20110074A1 - Apparatus for breaking a barrier

Info

Publication number: NO20110074A1
Application number: NO20110074A
Authority: NO
Inventors: Christopher William Moore
Original assignee: Secr Defence
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2024-06-26
Also published as: FR3119107B1; CA2721403A1; DE102011009134B3; FR3119107A1; GB2601465B; GB2601465A

Description

BAKGRUNN BACKGROUND

Å oppnå adgang gjennom ulike barierrer er et problem som møtes både av nødtjenester og det militære. Behovene vil variere, avhengig av det scenario som møtes. Behovene for medisin- og nødtjenester styres av de aktuelle omstendigheter, som vil styre tidsrammen og andre faktorer slik som de genererte støynivåer. Det være essensielt for politiet og militæret å hindre at andre har kjennskap om dem inntil det øyeblikket brytingen av barierren iverksettes. Gaining access through various barriers is a problem faced by both emergency services and the military. The needs will vary, depending on the scenario encountered. The needs for medical and emergency services are governed by the relevant circumstances, which will govern the time frame and other factors such as the generated noise levels. It is essential for the police and the military to prevent others from knowing about them until the moment the breaking of the barrier is implemented.

Eksempler på barierrer som møtes av nødtjenester og det militære, innbefatter murverk (se US4905601 for en eksplosiv metode for å kutte tette materialer); metall og glass (se DE19961032610 for en eksplosiv metode for jernbanevognvinduer). Særlig har oppnåelse av adgang gjennom laminert glass vært et langvarig problem som det har blitt lagt betydelig investering i å forsøke å finne en løsning på. Examples of barriers encountered by emergency services and the military include masonry (see US4905601 for an explosive method of cutting dense materials); metal and glass (see DE19961032610 for an explosive method for railway carriage windows). In particular, achieving access through laminated glass has been a long-standing problem for which considerable investment has been made in trying to find a solution.

Laminert glass produseres ved å sammenføye to eller flere lag av glass sammen med et plast-mellomlag, vanligvis polyvinyl-butyral (PVB). Plastfilmen holder glasset på plass når glasset knuses, og kan også la seg strekke mens glasset fremdeles er sammenføyet med den, hvilket bidrar til å redusere skader fra flyvende glass, og gjør det ekstremt vanskelig å penetrere laminert sikkerhetsglass sammenlignet med alminnelig vindusplateglass. Laminert glass kan gjerne briste, men det vil ikke oppløses, og det er vanskelig å skjære. Laminated glass is produced by joining two or more layers of glass together with a plastic interlayer, usually polyvinyl butyral (PVB). The plastic film holds the glass in place when the glass is broken, and can also stretch while the glass is still joined to it, which helps reduce damage from flying glass, and makes it extremely difficult to penetrate laminated safety glass compared to ordinary window pane glass. Laminated glass may break, but it will not dissolve, and it is difficult to cut.

Forsøk på å oppnå rask adgang gjennom laminert glass ved bruk av håndverktøy og kraftverktøy slik som hammere, økser, roterende sager og kjedesager, har vist seg å være utilfredsstillende innen den nødvendige tidsramme for politi- og militærbehov, og den eneste effektive metode identifisert så langt, har vært å bruke eksplosiver. Attempts to achieve rapid entry through laminated glass using hand tools and power tools such as hammers, axes, rotary saws and chain saws have proven unsatisfactory within the required time frame for police and military needs, and the only effective method identified so far , has been using explosives.

Bruken av eksplosiver for å bryte gjennom laminert glass har flere ulemper, innbefattende risikoen for skade på grunn av selve eksplosjonen og dens overtrykk, særlig når den benyttes i et avgrenset rom, eller på grunn av flyvende glass eller andre bruddstykker. I tillegg er bruken og håndteringen av eksplosiver farlig i seg selv, og krever høy grad av spesialistopplæring for oppnåelse av sikker operasjon. Tiden til å sette eksplosivene og behovet for at personell må evakuere det nærliggende området, for å unngå de tilhørende risikoer, fører også til betraktelige forsinkelser. The use of explosives to break through laminated glass has several disadvantages, including the risk of injury due to the explosion itself and its overpressure, especially when used in a confined space, or due to flying glass or other broken pieces. In addition, the use and handling of explosives is dangerous in itself, and requires a high degree of specialist training to achieve safe operation. The time to set the explosives and the need for personnel to evacuate the nearby area, to avoid the associated risks, also lead to considerable delays.

I en betydelig del av nødsituasjoner kan det også vise seg i beste fall vanskelig, om ikke umulig, å varsle de som befinner seg på motsatt side av barrieren før bruken av eksplosiver, noe som drastisk øker disse individenes risiko for vedvarende skader som resultat av eksplosjonen eller tilhørende bruddstykker, særlig der individer blir skadet eller gjort funksjonsudyktig. I politi- eller militæroperasjoner kan det være upraktisk eller uønsket å tilveiebringe varsel før inntreden iverksettes; i alternative situasjoner kan det også vise seg i høy grad fordelaktig, om ikke essensielt, at inntreden kan oppnås i hemmelighet, noe som er stort sett uoppnåelig ved bruk av eksplosiver. In a significant proportion of emergency situations, it may also prove difficult at best, if not impossible, to alert those on the opposite side of the barrier prior to the use of explosives, drastically increasing these individuals' risk of sustained injury as a result of the blast or associated fragments, particularly where individuals are injured or rendered incapacitated. In police or military operations, it may be impractical or undesirable to provide notice before entry is made; in alternative situations it may also prove highly advantageous, if not essential, that entry can be achieved covertly, which is largely unattainable using explosives.

En ytterligere ulempe ved bruk av eksplosiver for å bryte en arriere i politi- og militæroperasjoner, er den iboende forsinkelsen ved iverksetting av inntreden etter bruddet, og som er assosiert med tiden det tar å returnere til bruddet fra sikkerhetsavstanden som personellet har trukket seg tilbake til, fra eksplosjonsladningen. Bruken av eksplosiver i begrensede områder øker også betraktelig risikoen for dem som er på begge sider av barrieren. A further disadvantage of using explosives to breach an array in police and military operations is the inherent delay in initiating post-breach entry associated with the time required to return to the breach from the safe distance to which the personnel have retreated , from the explosive charge. The use of explosives in confined areas also significantly increases the risk to those on both sides of the barrier.

Det er tilgjengelig på markedet ikke-eksplosivt utstyr som er i stand til å bryte et bredt mangfold av slike barrierer. Bruken av slikt ikke-eksplosivt utstyr har anvendelse i farlige områder slik som områder med eksplosive eller brennbare atmosfærer, men utstyret bør ideelt være menneske-portabelt, selvstendig og behøve lite, om noe, tilleggsutstyr ved bruk. Med trykkluftsystemer med en vekt som overskrider på 150 kg, er anvendelsen begrenset for politi- og militæranvendelser ved oppnåelse av adgang på skjult eller rask måte. Non-explosive equipment is available on the market which is capable of breaching a wide variety of such barriers. The use of such non-explosive equipment has application in hazardous areas such as areas with explosive or flammable atmospheres, but the equipment should ideally be man-portable, self-contained and require little, if any, additional equipment in use. With compressed air systems with a weight exceeding 150 kg, their use is limited to police and military applications when gaining access by covert or rapid means.

BESKRIVELSE DESCRIPTION

For å overvinne ulempen med flyvende bruddstykker forårsaket av ukontrollert eksplosiv energi, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen et apparat som utnytter energien til å drive en sikret kutter, for derved å miminalisere bruddstykker på den andre siden av barrieren. For å overkomme den ytterligere ulempe ved eksplosjonsrisikoen som operatøren utsettes for, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen et apparat som inneholder energikilden, og hvilke som helst tilleggsprodukter, i apparatet. In order to overcome the disadvantage of flying fragments caused by uncontrolled explosive energy, the present invention provides an apparatus that utilizes the energy to drive a fuse cutter, thereby minimalizing fragments on the other side of the barrier. To overcome the additional disadvantage of the explosion risk to which the operator is exposed, the present invention provides an apparatus which contains the energy source, and any ancillary products, within the apparatus.

En primær hensikt ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat for å oppnå adgang gjennom en barriere ved manipulasjon av energispredningen rundt systemet for både å tilveiebringe tilstrekkelig energi til å bryte barrieren og å tilveiebringe en motrekylkraft tilstrekkelig til å lette operatørens bruk av apparatet. A primary purpose of the invention is to provide an apparatus for gaining access through a barrier by manipulating the energy distribution around the system to both provide sufficient energy to break the barrier and to provide a counter-cooling force sufficient to facilitate the operator's use of the apparatus.

En ytterligere hensikt ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et egensikkert apparat for å oppnå inntreden gjennom en barriere for bruk i alle lokasjoner der det kan være påkrevet. A further purpose of the invention is to provide an intrinsically safe device for achieving entry through a barrier for use in all locations where it may be required.

En ytterligere hensikt ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat for å oppnå inntreden gjennom en barriere, som både kan utplasseres og opereres av en enkelt person uten at det er behov for at operatøren skal evakuere lokasjonen under operasjon av apparatet; en slik operasjon av en person kan innbefatte å holde apparatet på plass under operasjonen. A further purpose of the invention is to provide an apparatus for achieving entry through a barrier, which can both be deployed and operated by a single person without the need for the operator to evacuate the location during operation of the apparatus; such operation by a person may include holding the device in place during the operation.

En ytterligere hensikt ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat for å oppnå inntreden gjennom en barriere, som minimaliserer både kvantiteten og energien for bruddstykker som forårsakes av brytningen av barrieren. A further object of the invention is to provide an apparatus for achieving entry through a barrier which minimizes both the quantity and energy of fragments caused by the breaking of the barrier.

Således er det tilveiebrakt et apparat for å bryte gjennom en barriere, omfattende et kraftproduserende middel, et kuttemiddel og en motvekt anbrakt i en ramme, der den produserte kraften virker på nevnte kuttemiddel for å akselerere kuttemiddelet mot og gjennom barrieren; karakterisert ved at kraften først virker på motvekten, som er orientert slik at bevegelsesretningen for motkraften er motsatt retningen for kuttemiddelet for derved å minimalisere rekylen som skyldes den motsatte bevegelse av kuttemiddelet. Thus there is provided an apparatus for breaking through a barrier, comprising a force producing means, a cutting means and a counterweight placed in a frame, the force produced acting on said cutting means to accelerate the cutting means towards and through the barrier; characterized in that the force first acts on the counterweight, which is oriented so that the direction of movement of the counterforce is opposite to the direction of the cutting means, thereby minimizing the recoil caused by the opposite movement of the cutting means.

Det kraftproduserende middel må tilveiebringe tilstrekkelig energi til å akselerere kuttemiddelet til den nødvendige hastighet som er passende for at barrierens materiale skal bli kuttet. Den nødvendige hastighet må oppnås over den relativt korte avstanden mellom lokasjonen for kuttemiddelet i hviletilstand i rammen og overflaten for barrieren som skal kuttes. Noe justering av avstanden er oppnåelig innenfor konstruksjonen av rammeverket, og en rekkevidde av rammeverk vil avstedkomme en ytterligere fleksibilitet i evnen til å danne en rekkevidde av offset-avstander mellom kuttemiddelet og overflaten for barierren som skal kuttes. Jo større offset-avstand for kuttemiddelet fra barriereoverflaten, desto lengre tid er tilgjengelig for å akselerere kuttemiddelet til den ønskede hastighet, og likeledes evnen til å benytte energikilder med mindre eller langsommere virkning. The power producing means must provide sufficient energy to accelerate the cutting means to the necessary speed appropriate for the barrier material to be cut. The required speed must be achieved over the relatively short distance between the location of the cutting agent at rest in the frame and the surface of the barrier to be cut. Some adjustment of the distance is achievable within the construction of the framework, and a range of frameworks will provide additional flexibility in the ability to form a range of offset distances between the cutting means and the surface of the barrier to be cut. The greater the offset distance of the cutting agent from the barrier surface, the longer time is available to accelerate the cutting agent to the desired speed, and likewise the ability to use energy sources with less or slower effect.

Energikilder innbefatter pyrotekniske ladninger, pneumatikk og hydraulikk. Energy sources include pyrotechnic charges, pneumatics and hydraulics.

Pyrotekniske ladninger har fordelen av å tilveiebringe, ved initiering, høye strømningsrater av forbrenningsgasser; dette bestemmes og kan kontrolleres ved valg av en pyroteknikk med passende brennrate for å oppnå den ønskede akselerasjon av kuttemiddelet. Slik pyroteknikk kan gjerne være drivmidler, som kan innbefatte krutt, selv om eksplosiver kan benyttes, vil disse kreve en mer robust konstruksjon av apparatet for å tilpasses de økte krefter som genereres av disse typer pyroteknikk. Pyrotechnic charges have the advantage of providing, upon initiation, high flow rates of combustion gases; this is determined and can be controlled by choosing a pyrotechnic with a suitable burning rate to achieve the desired acceleration of the cutting agent. Such pyrotechnics can often be propellants, which may include gunpowder, although explosives can be used, these will require a more robust construction of the device to adapt to the increased forces generated by these types of pyrotechnics.

Der hydraulikk benyttes som energikilde, siden denne typisk har langsommere virkning ved generering av den nødvendige kraft, er dennes bruk bedre egnet til materialer som krever lavere kuttehastigheter. Where hydraulics are used as an energy source, since this typically has a slower effect when generating the necessary power, its use is better suited to materials that require lower cutting speeds.

Mot-rekyl-metoder er velkjent i teknikken, for eksempel et stempel orientert slik at stempelet, når det aktiveres, beveger seg i den motsatte bevegelsesretning av kuttemiddelet og virker som en motvekt til kraften utøvet av kuttemiddelet. Counter-recoil methods are well known in the art, for example a piston oriented so that the piston, when activated, moves in the opposite direction of movement of the cutting means and acts as a counterweight to the force exerted by the cutting means.

Motvektkraften bestemmes av massen som akselereres, og som sådan kan massen av stempelet endres ved innbefatning av ytterligere ballastmateriale i stempelkammeret som stempelet driver tilbake. Dette materialet kan være en væske, slik som vann, eller glykol når temperaturbetraktninger er avgjørende, eller det kan være fast slik som et blypulver (eng.: a lead shot). Dersom vann benyttes som ballast, kan vannet utstøtes fra apparatet signifikant uten rekyl, og bare medføre mindre væting rundt målet. The counterweight force is determined by the mass being accelerated, and as such the mass of the piston can be changed by the inclusion of additional ballast material in the piston chamber which the piston propels back. This material can be a liquid, such as water, or glycol when temperature considerations are decisive, or it can be solid such as a lead shot. If water is used as ballast, the water can be ejected from the device significantly without recoil, and only cause minor wetting around the target.

Dersom blypulver eller liknende benyttes som ballast, vil dette være inneholdt i apparatet, og det tilveiebringer bare en minimal rekyl. If lead powder or similar is used as ballast, this will be contained in the device, and it only provides a minimal recoil.

Aktivering av mot-rekylsystemet kan være forbelastet (eng.: biased) slik at motrekylsystemet initierer delvis før aktiveringen av kuttemiddelet. Aktiveringen av motrekylsystemet i forkant har fordelen av å tvinge apparatet på barrieren til å kutte like før kuttemiddelet engasjerer med barrieren, slik at det tilveiebringes ytterligere trygghet for at apparatet er passende lokalisert mot barrierens front. Activation of the counter-recoil system can be biased so that the counter-recoil system initiates partially before the activation of the cutting agent. The activation of the anti-recoil system at the front has the advantage of forcing the device on the barrier to cut just before the cutting agent engages with the barrier, so that further assurance is provided that the device is appropriately located towards the front of the barrier.

Selv om apparatet er i stand til å opereres av en person, kan det i tillegg, der større anvendelser og/eller der tid/dekkethet (eng.: time/covertness) ikke er en avgjørende faktor, kan apparatet i tillegg innbefatte et understøttelsessystem (eng.: prop system) for å muliggjøre at apparatet holdes på plass under operasjon. Apparatet kan derfor lokaliseres og presses mot en vertikal overflate ved bruk av et understøttende element (eng.: a propping element) engasjert med en konnektor på baksiden av apparatet og støttet på en horisontal flate, slik som bakken. Even if the device is capable of being operated by one person, in addition, where larger applications and/or where time/covertness is not a decisive factor, the device may additionally include a support system ( eng.: prop system) to enable the device to be held in place during operation. The device can therefore be located and pressed against a vertical surface using a propping element engaged with a connector on the back of the device and supported on a horizontal surface, such as the ground.

Apparatet kan også inkorporere ulike metoder for å holde tilbake stykket som er kuttet fra målet og hindre det i å falle gjennom åpningen, slik som en mekanisk klo, eller ved hjelp av et ytterligere element som tilfestes ved adhesjon, eller hvilke som helst andre kjente midler, til overflaten av stykket som skal holdes tilbake. The apparatus may also incorporate various methods of retaining the piece cut from the target and preventing it from falling through the opening, such as a mechanical claw, or by means of an additional member attached by adhesion, or any other known means , to the surface of the piece to be retained.

I tillegg til laminert glass kan apparatet like gjerne benyttes for å bryte forsterkede branndører eller -vinduer, stålplate eller de fleste andre overflater med mindre modifikasjoner som tar i betraktning styrken og tykkelsen av mål-overflaten og størrelsen for den ønskede åpning. In addition to laminated glass, the device can equally well be used to break reinforced fire doors or windows, sheet steel or most other surfaces with minor modifications that take into account the strength and thickness of the target surface and the size of the desired opening.

Kuttemiddelet bør optimaliseres for anvendelsen, idet det tas i betraktning typen materiale som skal brytes, tykkelsen av dette materialet, og størrelsen for den ønskede åpning. Der kuttemiddelet er et blad, skal det legges vekt på en passende balanse mellom styrken av bladmaterialet, dets vekt, bladvinkelen og lengden av bladet. Den nødvendige hastighet for bladet bestemmes så basert på en balanse mellom nødvendig energi for å bryte overflaten og den maksimale påkjenning bladet kan motstå. Blader kan ytterligere raffineres ved bruk av taggete kanter, hvorav ulike konfigurasjoner av tannformer er tilgjengelige, for eksempel V-form eller avkortet V-form. Blader kan være av metall, slik som stål, innbefattende karbonstål, rustfritt stål, høyhastighetsstål, så vel som titan eller karbider slik som wolfram eller keramer slik som zirkon. I tillegg kan blader være belagt for å oppnå ytterligere egenskaper, slik som med bronsebelegning for å eliminere gnister ved engasjering med barrierematerialet. The cutting agent should be optimized for the application, taking into account the type of material to be broken, the thickness of this material, and the size for the desired opening. Where the cutting agent is a blade, emphasis should be placed on an appropriate balance between the strength of the blade material, its weight, the blade angle and the length of the blade. The required speed of the blade is then determined based on a balance between the energy required to break the surface and the maximum stress the blade can withstand. Blades can be further refined by the use of serrated edges, of which various configurations of tooth shapes are available, such as V-shape or truncated V-shape. Blades can be metal, such as steel, including carbon steel, stainless steel, high speed steel, as well as titanium or carbides such as tungsten or ceramics such as zircon. In addition, blades can be coated to achieve additional properties, such as with a bronze coating to eliminate sparks upon engagement with the barrier material.

I tillegg, ved forsøk på å bryte noen materialer, for eksempel laminert glass, begynner materialet å gi etter (eng.: to sag) idet bladet begynner å penetrere, og dette krever at bladhastigheten også må være tilstrekkelig til å overkomme denne ettergivenheten (eng.: this sagging) og fortsette å kutte gjennom hele tykkelsen, ellers er det en risiko for at bladet bare vil dytte overflaten vekk uten å kutte. In addition, when attempting to break some materials, for example laminated glass, the material begins to yield (eng.: two saw) as the blade begins to penetrate, and this requires that the blade speed must also be sufficient to overcome this yielding (eng. .: this sagging) and continue cutting through the entire thickness, otherwise there is a risk that the blade will just push the surface away without cutting.

Videre kan apparatet i det minste delvis produseres fra materialer med et relativt høyt styrke/vekt-forhold, slik som karbonfiber eller titan, for å tilveiebringe forbedret portabilitet og enkelhet ved bruk. Furthermore, the device can be at least partially manufactured from materials with a relatively high strength-to-weight ratio, such as carbon fiber or titanium, to provide improved portability and ease of use.

Der anvendelsen krever det, kan konstruksjonen av apparatet være slik at det er egensikkert for operasjon i farlige omgivelser, slik som eksplosive atmosfærer som er Where the application requires it, the construction of the apparatus may be such that it is intrinsically safe for operation in hazardous environments, such as explosive atmospheres which are

å finne i petrokjemiske anlegg. Slike teknikker kan innbefatte et innfangingssystem for forbrenningsproduktene som resulterer fra bruken av pyroteknikk. En ytterligere fordel av et slikt innfangingssystem er at så snart forbrenningsproduktene har blitt tillatt å kjøles, presenterer ikke lenger apparatet noen spesiell fare som krever spesialisthåndtering. Ytterligere teknikker, velkjent i teknikken, slik som gnistundertrykking ved hjelp av bronsebelegning av metallbladene på kuttemidlene, kan også benyttes. to be found in petrochemical plants. Such techniques may include a capture system for the combustion products resulting from the use of pyrotechnics. A further advantage of such a capture system is that as soon as the products of combustion have been allowed to cool, the apparatus no longer presents any particular danger requiring specialist handling. Additional techniques, well known in the art, such as spark suppression by bronze plating the metal blades of the cutting means, may also be used.

Oppfinnelsen skal nå beskrives som eksempel og med henvisning til de medfølgende tegningene, hvor: The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, where:

Figur 1 viser et forenklet diagram av grunnrisset av eksempelapparatet som vil benyttes til å kutte en kvadratisk åpning i en målbarriere. Figure 1 shows a simplified diagram of the ground plan of the example apparatus that will be used to cut a square opening in a target barrier.

Figur 2 viser et forenklet tverrsnittsdiagram for et sideriss av eksempelapparatet som vil benyttes til å kutte en kvadratisk åpning i en målbarriere. Figure 2 shows a simplified cross-sectional diagram for a side view of the example apparatus that will be used to cut a square opening in a target barrier.

Figur 3 viser et forenklet diagram for kilden, et primært ekspansjonskammer, et sekundært ekspansjonskammer og forbindelsesrøret eller -slangen. Figure 3 shows a simplified diagram of the source, a primary expansion chamber, a secondary expansion chamber and the connecting pipe or hose.

Et ikke-begrensende eksempel er utført i et apparat omfattende et blad hvis vekt og vinkel har blitt passende valgt for å sikre at tilstrekkelig energi overføres til målet, hvilket blad akselereres av en kraft produsert ved bruk av pyroteknikk, tilveiebrakt av en kruttpatron, eller pneumatisk ladning, slik som kunne være tilveiebrakt ved komprimert nitrogen. Ved initiering brukes denne kraften til å akselerere bladet til den nødvendige hastighet for den valgte anvendelse og det valgte blad. A non-limiting example is embodied in an apparatus comprising a blade whose weight and angle have been suitably chosen to ensure that sufficient energy is transferred to the target, which blade is accelerated by a force produced using pyrotechnics, provided by a gunpowder cartridge, or pneumatically charge, such as could be provided by compressed nitrogen. On initiation, this force is used to accelerate the blade to the required speed for the selected application and the selected blade.

Et ikke-begrensende eksempel gjør bruk av 4 stålblader der bladet har sagtannformet avkortet V-form-profil, hvis punkter er atskilt ved 2 tommer (5.08 cm). Dette apparatet benyttes til å kutte en kvadratisk åpning på 0.4225 m<2 >(0.65m x 0.65 m) i en plate av laminert glass opp til ... tykk. Bladene akselereres til omlag 55-60 ms<-1 >ved bruk av en kruttpatron som består av 1600 korn (eng.: grains) av G20-drivmiddel. A non-limiting example uses 4 steel blades where the blade has a sawtooth truncated V-shape profile, the points of which are separated by 2 inches (5.08 cm). This device is used to cut a square opening of 0.4225 m<2 >(0.65m x 0.65 m) in a sheet of laminated glass up to ... thick. The blades are accelerated to around 55-60 ms<-1 >using a gunpowder cartridge consisting of 1600 grains of G20 propellant.

Figur 1 viser et forenklet diagram av grunnrisset av eksempelapparatet som vil brukes til å kutte en kvadratisk åpning i en målbarriere. Bladene (1) sitter i en ramme (2) og er koblet ved hvert punkt de møtes, innenfor et sekundært ekspansjonskammer (3). Lokalisert ved senter av rammen er kraftkilden (4) som er påkrevet for å akselerere bladene, som for eksempel kan være tilveiebrakt ved en kruttpatron eller et tennapparat. Kilden (4) er forbundet til hvert primære ekspansjonskammer (5) ved et rør eller en slange (6). Figure 1 shows a simplified diagram of the layout of the example apparatus that will be used to cut a square opening in a target barrier. The blades (1) sit in a frame (2) and are connected at each point where they meet, within a secondary expansion chamber (3). Located at the center of the frame is the power source (4) required to accelerate the blades, which can for example be provided by a gunpowder cartridge or an igniter. The source (4) is connected to each primary expansion chamber (5) by a pipe or hose (6).

Figur 2 viser et forenklet tverrsnittsdiagram for et sideriss av eksempelapparatet som vil brukes til å kutte en kvadratisk åpning i en målbarriere. Bladet (1) sitter i rammen (2), mens hver av bladenes ender er dannet med eller forbundet til et stempel (7) lokalisert inne i sylinderen (eng.: the shaft) (8) for ett av de sekundære ekspansjonskamrene (3). For å kutte en åpning vil det normalt kreves at bladene danneren lukket form slik at hvert stempel er dannet fra eller forbundet til endene av mer enn ett blad og hvert stempel kobler bladene der de møtes. Figure 2 shows a simplified cross-sectional diagram for a side view of the example apparatus that would be used to cut a square opening in a target barrier. The blade (1) sits in the frame (2), while each of the ends of the blades is formed with or connected to a piston (7) located inside the cylinder (eng.: the shaft) (8) for one of the secondary expansion chambers (3) . To cut an opening would normally require the blades to form a closed shape such that each punch is formed from or connected to the ends of more than one blade and each punch connects the blades where they meet.

Figur 3 viser et forenklet diagram av kilden (4), et primært ekspansjonskammer (5), et sekundært ekspansjonskammer (3) og forbindelsesrøret eller -slangen (6). Figure 3 shows a simplified diagram of the source (4), a primary expansion chamber (5), a secondary expansion chamber (3) and the connecting pipe or hose (6).

Energikilden (4) vil, når den aktiveres, tilveiebringe en gass som raskt vil ekspandere gjennom røret eller slangen (6) inn i sylinderen (9) for det primære ekspansjonskammeret (5) der kraften for den ekspanderende gass vil forårsake at det første stempelet (10) beveger seg i en retning motsatt den nødvendige retning for bevegelse av bladet. Gassen fortsetter deretter å ekspandere gjennom røret eller slangen (11) og inn i sylinderen (8) for det andre ekspansjonskammeret (3). Denne fortsatte ekspansjon inne i sylinderen (8) tilveiebringer da en kraft for å akselerere et andre stempel (7) som er dannet fra eller forbundet til enden av minst ett blad, og som derfor akselererer bladet mot og gjennom målbarrieren (12). The energy source (4) will, when activated, provide a gas which will rapidly expand through the tube or hose (6) into the cylinder (9) of the primary expansion chamber (5) where the force of the expanding gas will cause the first piston ( 10) moves in a direction opposite to the necessary direction for movement of the blade. The gas then continues to expand through the tube or hose (11) and into the cylinder (8) for the second expansion chamber (3). This continued expansion within the cylinder (8) then provides a force to accelerate a second piston (7) which is formed from or connected to the end of at least one blade and therefore accelerates the blade towards and through the target barrier (12).

Ved initiering av energikilden går den ekspanderende gass gjennom røret konstruert slik at gassen ekspanderer inn i det primære ekspansjonskammer først, hvilket inneholder et stempel orientert slik at gassens kraft forårsaker at stempelet beveger seg i en retning motsatt retningen for bevegelse av bladet. Den ekspanderende gass fortsetter i røret til et andre ekspansjonskammer der kraften tilveiebrakt av de ekspanderende gasser utøves på et andre stempel formet fra eller forbundet til et kutteblad, hvilket akselererer bladet mot målet og i en motsatt retning av stempelets retning. Ved ekspansjon i det første ekspansjonskammeret før inntreden i det andre ekspansjonskammeret, begynner bevegelsen av det første stempelet bare like før bevegelsen av bladet, slik at dets initialmoment retter apparatet mot målbarrieren som skal brytes. Den motsatte bevegelse mellom det første stempelet, innbefattende en hvilken som helst ytterligere ballast, og bladet, reduserer betraktelig rekylen som oppleves av brukeren. Upon initiation of the energy source, the expanding gas passes through the tube constructed so that the gas expands into the primary expansion chamber first, which contains a piston oriented so that the force of the gas causes the piston to move in a direction opposite to the direction of movement of the blade. The expanding gas continues in the tube to a second expansion chamber where the force provided by the expanding gases is exerted on a second piston formed from or connected to a cutting blade, which accelerates the blade towards the target and in a direction opposite to the direction of the piston. When expanding in the first expansion chamber before entering the second expansion chamber, the movement of the first piston begins just before the movement of the blade, so that its initial momentum directs the apparatus towards the target barrier to be breached. The opposing motion between the first piston, including any additional ballast, and the blade greatly reduces the recoil experienced by the user.

Kraften produsert av gassen er slik at bladet akselereres til den optimale hastighet som er nødvendig. Dersom bladet beveger seg for raskt, vil det knekke, hvis det beveger seg for langsomt, vil det ikke gå gjennom målet. Bladhastigheten og vekten bør balanseres for å tilveiebringe tilstrekkelig energi. Dersom bladet er for lett, må det bevege seg raskere, og det vil sannsynligvis være svakere. Dersom bladet er tyngre, behøver det ikke bevege seg så raskt. Vekten av bladet og den nødvendige kraft må også optimaliseres i avhengighet av målets tykkelse. Den maksimale lengde av bladet, og derfor størrelsen av kuttet, bestemmes av den påkjenning bladet kan motså. The force produced by the gas is such that the blade is accelerated to the optimum speed required. If the blade moves too fast, it will break, if it moves too slowly, it will not go through the target. Blade speed and weight should be balanced to provide sufficient energy. If the blade is too light, it has to move faster and is likely to be weaker. If the blade is heavier, it does not need to move as quickly. The weight of the blade and the required force must also be optimized depending on the thickness of the target. The maximum length of the blade, and therefore the size of the cut, is determined by the stress the blade can withstand.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Apparatus for breaking through a barrier, comprising a force producing means, a cutting means and a counterweight, housed in a frame, the force produced acting on said cutting means to accelerate the cutting means towards and through the barrier; characterized in that the force first acts on the counterweight which is oriented so that the direction of movement of the counterforce is opposite to the direction of the cutting means, thereby minimizing the recoil caused by the opposite movement of the cutting means.

2. Apparatus as stated in claim 1, where the power-producing means is pyrotechnic.

3. Apparatus as stated in claim 1, where the power-producing means is pneumatic.

4. Apparatus as stated in claim 2, where the force-producing means is a gunpowder cartridge.

5. Apparatus as set forth in claim 3, wherein the power-producing means is a source of compressed nitrogen.

6. Apparatus as stated in any one of the above claims, where the counterweight is provided with a ballast material.

7. Apparatus as stated in claim 6, where the ballast material is lead powder.

8. Apparatus as stated in claim 6, where the ballast material is a liquid.

9. Apparatus as claimed in any one of the preceding claims, wherein the cutting means is a blade.

10. Apparatus as set forth in claim 9, wherein the blade has a serrated edge,

11. Apparatus as set forth in claim 10, wherein the serrated edge has teeth conforming to a truncated V shape.

12. Apparatus as set forth in any one of the above claims, wherein the cutting means is made of steel.

13. Apparatus in accordance with claims 1-11, where the cutting agent is made of titanium.

14. Apparatus as set forth in any of the above claims, wherein the cutting agent has an applied coating.

15. Apparatus as stated in claim 14, wherein the applied coating is bronze.

16. An apparatus essentially as described above and with reference to the accompanying drawings.