JP2016536561A

JP2016536561A - 弾薬

Info

Publication number: JP2016536561A
Application number: JP2016546176A
Authority: JP
Inventors: カリユラ、ユホ
Original assignee: レイヨナインスティチューッティオサケユキチュア
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2016-11-24
Also published as: CA2926165A1; CA2926165C; KR102033772B1; US20160258729A1; KR20160087382A; AU2013402383B2; AU2013402383A1; EP3052889A1; WO2015049411A1; IL244756B; EP3052889B1; IL244756A0; US10001354B2

Abstract

目的とする標的の上方の地点において、空中で爆発させられる弾薬１であって、弾薬が、ある量の爆発材料を含む爆発物２と、標的への破片化効果を引き起こすマトリクス状の破片化材料３と、起爆されるまで、弾薬１の部品をまとめて支持して保持するための本体部分４と、所与の時間に又は所与の位置で弾薬を起爆させる***５とを備え、弾薬１が、本体部分４が爆発物２に面する凸形状の支持要素４０を有するように、積層構造を備え、爆発物２が、本体部分４の凸形状に合致する形状に形成され、マトリクス状の破片化材料３が、爆発物２の形状に合致する凸形状に配置され、***５が、爆発物２の頂端２０に位置する。積層構造が、破片化材料３の範囲の定まった分散パターン１００を標的区域上に形成するため、起爆時、破片化材料３の指向的な爆発円錐１２を引き起こすように設計される。

Description

本発明は、特許請求項１の前文による弾薬に関し、特に、目的とする標的の上方の地点において、空中で爆発させられる弾薬に関する。弾薬は、
ある量の爆発材料を含む爆発物と、
標的への破片化効果を引き起こすマトリクス状の破片化材料と、
起爆されるまで、弾薬の部品をまとめて支持して保持するための本体部分と、
所与の時間に又は所与の位置で弾薬を起爆させる***とを備える。

軍事作戦において、目的とする標的より上方の空中で起爆され、近接***を使用する擲弾の使用は、第二次世界大戦以来知られるようになり、使用されてきた。例えば、短距離用擲弾発射機から発射されるこのタイプの擲弾、中距離から送達される火砲擲弾、及び更に長距離用の航空爆弾、ミサイル、及びロケットがある。典型的に現在では、これらは、ある種の最新のレーザ又はレーダセンサ装備***で起爆される弾薬を包含している。目的とする標的より上方の空中で起爆される擲弾は、主として、擲弾構造及び落下する擲弾の軌道速度によって、破片化材料を地面の方へ向ける。

軍事目的では、無作為な方向に広がることなく目的とする標的に向かう破片化材料の効果を得るため、戦争行為の精度を向上させることが絶え間なく要求される。したがって、基本的には、弾薬の有効性が、高められるべきであり、民間人犠牲者又は他の周辺の損害の危険性を最小限に抑えるべきである。

最新技術から、公開公報ＧＢ２１４２４１８Ａ及びＧＢ２１４２４１９Ａが、クラスタ爆弾及びクラスタ爆弾用副次的弾薬を開示していることが知られている。クラスタ爆弾は、飛行中に開いて、通常地面に散らばる副次的弾薬を拡散し、遅延時間の後副次的弾薬が爆発する。この種のクラスタ爆弾の類は、爆発を制御することができず、爆発の力が、辺り一面球状に広がり、そのため、その力が目的とする標的に集中しないため、問題がある。その上、通常、副次的弾薬の一部は、不発のまま地面上、又は地中に留まり、戦後、民間人犠牲者を出し得る原因となる。

ＧＢ２１４２４１８ＡＧＢ２１４２４１９Ａ

本発明の目的は、爆発時、破片化材料を送達する所定の方向を有し、破片の僅かな一部しか周辺には散らばらない弾薬を提供することである。１つの別の目的は、擲弾、航空爆弾、ロケット、及びミサイルのキャニスタ型弾薬の爆発弾頭として、又は離陸用キャニスタ型弾薬としての機能を果たす能力である。

本発明は、弾薬が、本体部分が爆発物に面する凸形状の支持要素を有するように、積層構造を備え、爆発物が、本体部分の凸形状に合致する形状に形成され、マトリクス状の破片化材料が、爆発物の形状に合致する凸形状に配置され、***が、爆発物の頂端に位置し、積層構造が、破片化材料の範囲の定まった分散パターンを標的区域上に形成するため、起爆時、破片化材料の指向的な爆発円錐を引き起こすように設計されることを特徴とする。

本発明は、破片化材料のほとんどの部分が目的とする標的に向けられ、破片化材料が無駄になる、又は有害にさえなる方向に散らばって失われる弾薬が僅かになるように、弾薬の効率が改善される代替的な戦争行為、弾薬を提供する。したがって、担体を含む弾薬全体の総重量と比較して、可能な標的に命中する破片化材料の純量が、改善される。

本発明の実施例によれば、弾薬は、円形、方形、四角形、六角形、平行四辺形、又は面方向で合致する形状及びその面に垂直な方向で凸形状に形成され、したがって、弾薬の爆発円錐形状をもたらす部分は、ドーム形状に形成される。通常、弾薬の他の部分は、弾薬の形状に従ってもよく、したがって、例えば、爆発物は、弾薬と同じ形状のものでもよい。外周の形状は、１つの設計要素であるが、選択された弾薬担体に基づいて特定の制限の中で選択され得る。したがって、例えば火砲発射擲弾では、円形が、最適形状であり、いくつかの他の担体種類では、いくつかの他の形状が、かなり類似した効果を同様に生み出すことができる。凸形状は、望ましい爆発円錐によって選択される。凸形状は、例えば、球状、放物線状、又は類似の二重曲率面の断片又は一部であり得る。

爆発物は、均一な厚さの層として形成される、又は爆発物は、一様ではない厚さを有するレンズ形状に成形される。爆発物層の形状及び厚さは、起爆速度及び頂端での***の位置他などの爆発材料パラメータと合せて、爆発物正面の前進用起爆が、破片化材料を目的とする方向に発射するように設計される。したがって、基本的に、弾薬は、一次標的特性によって設計され、破片化ユニットサイズが設計され、目的とする起爆高度なども設計される。Ｃ−４、ＰＥＮＯ、Ｓｅｍｔｅｘなどの商標又はコードの、目的に適する多くの爆発物がある。

実施例によれば、***は、望まれる検出範囲又は高度を設定することができる範囲検出デバイスを備える。更に、弾薬が例えば検出標的又は地面より２５メートル上方で起爆するよう常時設定されているように、***は、完全に事前設定することができる。範囲検出デバイスは、典型的に、弾薬と標的又は地面との間の距離を決めるためのレーザ又はレーダ装置を備える。

実施例によれば、マトリクス状の破片化材料は、金属、セラミック、プラスチックの材料又はそれらの組合せを備える。これらは、一緒に接着させて、爆発で破片化する単一の部品を形成することができる。又は、破片化材料は、別々に収められるけれども、弾薬の内部空間に詰めることができる。破片化材料の１つの破片単位の平均質量は、０．０００１ｋｇから０．２００ｋｇまでの範囲である。１つの破片単位の設計重量は、目的とする標的及びその装甲によって決まる。装甲されてない、又は非常に軽装甲の標的では、単位重量は、より小さくすることができ、例えば装甲兵員輸送車両などのより重装備の標的では、単位重量は、より重くなるように選択される。高密度及び高硬度の材料は、好ましい材料の１つである。

実施例によれば、本体部分は、爆発物及びマトリクス状の破片化材料を囲む外殻を形成する。本体部分は、繊維強化プラスチック、グラスファイバ被覆プラスチック、金属材料などでできていてもよい。本体部分の主機能は、爆発物に適切な形状を付与し、保管、取扱い、及び発射の間何らかの劣化に対して弾薬を保護することである。本体部分は、製造段階で、本体部分の内部、又はその上の空所に投じられる爆発材料用のキャスト型として使用することもできる。１つの形状に関する論点は、好都合にも、弾薬が、無駄な空間がないように隣同士密に詰めることが可能であることである。したがって、本体部分の構造は、複数の弾薬が、一緒に積み重ね可能であるようになっている。

実施例によれば、弾薬は、空中で送達中に弾薬の動きを安定させるため、パラシュート又は翼などの空中案内手段を備える。空中案内手段は、能動的であってもよく、又は特定の高度上で若しくは例えば担体の開口に因り作動するように、受動的であってもよい、又は空中案内手段は、固定翼が、所定の迎え角及び発射体としての弾薬の効果を安定させるための可能な回転を生じさせるように、受動的である。

本弾薬は、さまざまな手段の内部で標的区域へ送達され得る。擲弾、航空爆弾、ロケット、及びミサイルは、送達に使用可能な手段である。１つの実施例において、弾薬は、弾薬と、遠隔制御命令で又は選択された励起若しくは衝撃によって誘発されて弾薬を空中に発射するための離陸用装荷デバイスとを備える離陸用キャニスタとして配置される。本実施例では、離陸用装荷が、空中まで弾薬を発射し、空中では、おそらく、安定化パラシュートが開いて飛行を安定させ、次いで、所定の高さで弾薬が起爆され、弾薬が爆発する。これは、パラシュート無しで作動することもでき、離陸用装荷デバイスで弾薬を単に発射し、次いで、特有の高さ及び適切な時間に爆発物を起爆させる。

以下、添付の図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。

弾薬の概略断面図を示す。弾薬の離陸用キャニスタ適用例の概略断面図を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。下から見た弾薬のあり得る形状を示す。弾薬のあり得る送達手段のいくつかを示す。弾薬のあり得る爆発円錐を示す。離陸用キャニスタ適用例を示す。他の離陸用キャニスタ適用例を示す。爆発円錐及び分散パターンの図を示す。

図１では、目的とする標的の上方の位置において空中で爆発させられる弾薬１が提示され、弾薬１は、
ある量の爆発材料を備える爆発物２と、
標的への破片化効果を引き起こすマトリクス状の破片化材料３と、
起爆されるまで、弾薬１の部品をまとめて支持して保持するための本体部分４と、
所与の時間に又は所与の位置で弾薬１を起爆させる***５とを備える。弾薬は、本体部分４が爆発物２に面する凸形状の支持要素４０を有するように、積層構造を備え、爆発物は、本体部分４の凸形状に合致する形状に形成され、マトリクス状の破片化材料３は、爆発物２の形状に合致する凸形状に配置され、***５は、爆発物の頂端２０に位置する。積層構造は、破片化材料３の範囲の定まった分散パターンを標的区域上に形成するため、起爆時、破片化材料３の指向的な爆発円錐を引き起こすように設計される。ドーム角度αは、部分的に爆発円錐形状を決定する。凸面の厳密な形状の設計は、爆発円錐が意図したものとなり、標的区域上での破片化材料の分散が、十分均一になるように、形状及び爆発特性が計算されて組み合わされるべく、例えば数学的シミュレーションツールを用いて行うことができる。

本体部分３は、爆発物及びマトリクス状の破片化材料を囲む外殻を形成する。本体部分は、繊維強化プラスチック、グラスファイバ被覆プラスチック、金属材料などでできていてもよく、したがって、材料として多くの可能性がある。更に、本体部分の一態様は、***、あり得る起爆制御電子機器、飛行安定化デバイス、即ち空中案内手段のような他のデバイスが、一緒に取り付けられる必要があることと、本体部分が、更にその目的で働くことである。しかしながら、本体部分の主機能の１つは、爆発物に適切な形状を付与し、保管、取扱い、及び発射の間何らかの劣化に対して弾薬を保護することである。或いは、補助部品が、爆発物の形状決定の目的で使用されてもよい。本体部分は、製造段階で、本体部分の内部、又はその上の空所に投じられる爆発材料用のキャスト型としても使用することもできる。１つの形状に関する論点は、好都合にも、弾薬が、無駄な空間がないように隣同士密に詰めることが可能であることである。したがって、本体部分の構造は、複数の弾薬が、一緒に積み重ね可能であるようになっている。

図２では、図１に類似しているけれども、離陸用キャニスタ適用例に適応した弾薬を備える実施例が提示される。基本部品は、図１に関して開示されるものと同じであるが、１つ又は複数の離陸用装荷デバイス（ａｔａｋｅｏｆｆｃｈａｒｇｅｄｅｖｉｃｅｏｒｄｅｖｉｃｅｓ）６が加えてあり、これは、遠隔制御命令などの命令で、又は選択された励起若しくは衝撃によって誘発されて弾薬１を空中まで発射するように構成される。基本的な適用例は、弾薬を望まれる高さまで発射することができる、電気的に着火可能な火薬又は相当する装薬である。図２では、更に、起爆前、着陸段階を安定化するために開くことが可能なパラシュートなどの、空中案内手段を備えた実施例が示される。図２では、詰められた空中案内手段の１つの可能な代替物を示しているに過ぎず、異なる種類の翼を、同じ目的で使用することもできる、又は空中案内手段無しで、弾薬を単に発射して爆発物を起爆させるだけでもよい。

図３ａから３ｇでは、弾薬のさまざまな可能な形の内のいくつかが提示される。弾薬の形状は、例えば円形（図３ａ）、方形（図３ｄ）、四角形（図３ｇ）、六角形（図３ｂ）、七角形（図３ｃ）、星形（図３ｅ）、楕円形（図３ｆ）、非対称「自由な形」（図３ｈ）、平行四辺形、又は面方向で合致する形状であり得る。

図４では、本弾薬１を送達するためのさまざまな手段の内のいくつかが概略的に提示される。本弾薬１は、例えばロケット及びミサイル、擲弾、又は航空爆弾のキャニスタ型弾薬の爆発弾頭であり得る。したがって、送達する実施例として、複数の前記弾薬を備える。火砲擲弾では、中に１０片から１５片までの２ｋｇの弾薬がある場合があるが、大きい航空爆弾では、中に２００片のより小さな弾薬、又は例えば２０片の２０ｋｇの弾薬がある場合がある。

図５では、本弾薬を用いた作戦の実施例が提示される。フェーズＩでは、火砲ロケットなどの送達手段が、目的とする標的より上方の場所で開いて、弾薬を周辺に拡散する。フェーズＩ中にこの放出又はばらまきを実行するためにすぐに利用できる適切な技術がある。次のフェーズＩＩでは、パラシュートなどの空中案内手段７が、作動され又は開き、直ちに相互に別々に落下していく弾薬の飛行を安定させる。特に空中案内手段は、弾薬が正確な方向性で標的に向かう破片化材料になるように、弾薬の迎え角を修正し、安定させる。範囲検出デバイス又は相当するトリガが、作動され、それが、例えばレーザビーム５５０を用いて、標的又は地面までの距離を測定する。フェーズＩＩＩでは、事前に設定された高さで、例えばレーザ範囲検出デバイス又はレーダタイプのデバイスの命令で、ビーム５５０長がトリガ制限に達すると、次いで、弾薬が起爆されて爆発する。

図６及び図７では、原理上の離陸用キャニスタ適用機能が提示される。図６では、電気的に着火可能な火薬又は相当する装薬は、望まれる高さまで弾薬を発射し（フェーズＩ）、そこで弾薬が爆発する。これは、例えば遅延***又は相当品によって引き起こされ得る。図７では、起爆前の着陸フェーズを安定化させるための、開くことができるパラシュートなどの空中案内手段を備える実施例が更に示される。

図８では、爆発する弾薬１が、破片化材料３の大部分を爆発円錐１２の内側に飛ばし、次いで、地面又は他の標的区域に命中させ、破片化材料の範囲の定まった分散パターン１００を作り出すことを説明する図が提示される。単一の破片が目的とする区域上に均一にばらまかれ、範囲の定まった分散パターン１００を作り出せれば最適である。図８では、爆発円錐角度が、約９０度である実施例が提示される。したがって、他方向へ飛ぶ可能性のある片は、爆発させられた弾薬１より下方の特定の区域で標的を破壊するための、弾薬の実際の任務への参加から失われる。

当業者には明らかなように、発明及びその実施例は上記の実施例の実例に限定されない。「弾薬は、ある量の爆発材料を含む爆発物を備える」などの特性の存在を表す表現は、特性の説明が、独立請求項又は従属請求項で提示されないそのような他の特性の存在を排除しない、又は前提としないような非制限的なものである。

図で使用する参照符号
１弾薬
１２爆発円錐
１００破片化材料の分散パターン
２爆発物
２０爆発物の頂端
３破片化材料
４本体部分
４０支持要素
５ ***
５５範囲検出デバイス
５５０範囲検出デバイスのビーム
６離陸用装荷デバイス
７空中案内手段
α ドーム角度

Claims

目的とする標的の上方の空中で爆発させられる弾薬（１）であって、
ある量の爆発材料を含む爆発物（２）と、
前記標的への破片化効果を引き起こすマトリクス状の破片化材料（３）と、
起爆されるまで、前記弾薬（１）の部品をまとめて支持して保持するための本体部分（４）と、
所与の時間に又は所与の位置で前記弾薬を起爆させる***（５）とを備え、
前記弾薬（１）が、前記本体部分（４）が前記爆発物（２）に面する凸形状の支持要素（４０）を有するように、積層構造を備え、前記爆発物（２）が、前記本体部分（４）の前記凸形状に合致する形状に形成され、前記マトリクス状の破片化材料（３）が、前記爆発物（２）の前記形状に合致する凸形状になされ、前記***（５）が、前記爆発物（２）の頂端（２０）に位置し、前記積層構造が、前記破片化材料（３）の範囲の定まった分散パターン（１００）を標的区域上に形成するため、起爆時、前記破片化材料（３）の指向的な爆発円錐（１２）を引き起こすように設計されることを特徴とする、弾薬（１）。
前記弾薬（１）が、円形、方形、四角形、六角形、平行四辺形、星形、又は面方向で合致する形状及び前記面に垂直な方向で凸形状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記爆発物（２）が、均一な厚さの層として形成される、又は、一様ではない厚さを有するレンズ形状に成形されることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記爆発物（２）層の前記形状及び厚さが、起爆速度他などの前記爆発材料パラメータと合せて、起爆時、前記爆発物（２）正面の前進用起爆が、前記破片化材料（３）を前記目的とする方向に発射するように設計されることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記***（５）が、望まれる検出範囲又は高度を設定することができる範囲検出デバイスを備えることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記範囲検出デバイスが、前記弾薬（１）と前記標的又は地面との間の距離を決めるためのレーザ又はレーダ装置を備えることを特徴とする、請求項５に記載の弾薬（１）。
前記マトリクス状の破片化材料（３）が、金属、セラミック、プラスチックの材料又はそれらの組合せを備えることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記破片化材料（３）の１つの破片単位の平均質量が、０．０００１ｋｇから０．２００ｋｇまでの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記本体部分（４）が、前記爆発物（２）及び前記マトリクス状の前記破片化材料（３）を囲む外殻を形成することを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記本体部分（４）の構造が、複数の弾薬（１）が、一緒に積み重ね可能であるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記弾薬（１）が、前記空中で送達中前記弾薬（１）の動きを安定させるため、パラシュート又は翼などの空中案内手段（７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
それが、ミサイル、ロケット、大砲砲弾、又は航空爆弾によって前記標的に向けて拡散され得るキャニスタ型弾薬として結合されることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記弾薬（１）と、前記弾薬（１）を前記空中に発射するための離陸用装荷デバイス（６）とを備える離陸用キャニスタとされ、所定の高さで前記弾薬（１）が起爆され、前記弾薬（１）が爆発することを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。
前記弾薬（１）が、前記弾薬（１）と、前記弾薬（１）を前記空中に発射する離陸用装荷デバイス（６）とを備える離陸用キャニスタとされ、安定化パラシュート（７）が開いて飛行を安定させ、所定の高さで前記弾薬（１）が爆発させられることを特徴とする、請求項１に記載の弾薬（１）。