JP2009074738A

JP2009074738A - 弾体

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Publication number: JP2009074738A
Application number: JP2007243658A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Ozaki; 康隆尾嵜
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-09-20
Also published as: JP5187936B2

Abstract

【課題】軽量かつ簡易な構成にして低コストで製造することができるとともに、弾着時に即時効果を得ることができるようにする。
【解決手段】本発明は、弾着を感知する感知部８０と、弾着の感知により既定の動作を行う動作部４０とが本体１０に設けられ、斜方投射によって上記本体１０が次第に一定の方向を向くようにして落下するものであり、上記本体１０が弾着面Ｓに対し傾斜して弾着するとき、感知部８０による弾着の感知に先立って弾着面Ｓに接触するように配置され、かつ、その接触によって本体１０を弾着面Ｓに起立するように転向させる複数の転向用部材２０を、本体１０を中心とする所定の角度間隔で複数突設している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば航空機等の飛翔体から投下され又は発射筒から投射されて弾着することにより、破片を周囲に飛散させたり、消火剤等を周囲に散布したりする等の既定の動作を行う弾体に関する。

従来、例えば航空機等の飛翔体から投下する多目的弾として、円筒形の弾殻内に炸薬を充填しておき、弾着時に起爆することにより周囲に破片を放射状に飛散する構成のものがある。
上記構成からなる多目的弾において、起爆時に弾殻が弾着面に対して傾いていると、リング状に飛散する破片の一部が弾着面によって遮られ、散飛する範囲を狭めて良好な破片効果を得ることができない。

そこで、起爆時において弾殻を起立させようとして、例えば落下時にリボン等の抵抗体を弾殻に取り付けて上空から投下することにより、弾着時における弾殻を弾着面に対して弾殻の軸心がなるべく垂直になるように着地した状態で起爆させるか、対戦車用の弾頭等のように、着地後、複数の脚を開傘動作して起立させる構成にしたものがある（非特許文献１）。
Federation of American Scientists. [online] .M93 HORNET [Family of Wide Area Munitions - WAM ]. [retrieved on 2006-12-12]. Retrieved from the Internet: <URLl:http://fas.org/man/dod-101/sys/land/m93.htm>

しかしながら、前者のようにリボン等の抵抗体を取り付けたものでは、低高度で投下すると弾殻が斜めに傾いた状態で着地してしまうために、相応の高い高度から投下しなければならない。
一方、非特許文献１に記載されているような、着地後に起立させる構成のものでは、着地後、即時に破片効果を得ることができないばかりか、起立させるための複雑な機構が必要となって大型化，重量化を招来するとともに、コスト高にならざるを得ないという欠点がある。

そこで本発明は、低高度からの斜行投射が可能であるとともに、軽量かつ簡易な構成にして低コストで製造することができ、また、弾着時に即時効果を得ることができる弾体の提供を目的としている。

上記目的を達成するための本発明は、弾着を感知する感知部と、弾着の感知により既定の動作を行う動作部とが本体に設けられ、斜方投射によって上記本体が次第に一定の方向を向くようにして落下する弾体において、上記本体が弾着面に対し傾斜して弾着するとき、感知部による弾着の感知に先立って弾着面に接触するように配置され、かつ、その接触によって本体を弾着面に起立するように転向させる転向用部材を、本体を中心とする所定の角度間隔で複数突設していることを特徴としている。

本発明によれば、本体が弾着面に対し傾斜して弾着するとき、感知部による弾着の感知に先立ち、いずれかの転向用部材が弾着面に接触して本体を弾着面に対して起立させるので、本体を起立させた後に動作部を起動することができ、従って、低高度からの投射であっても本体を弾着面に対して起立させられ、従ってまた、弾着時に即時効果を得ることができるとともに、軽量かつ簡易な構成にして安価に製造できる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る弾体の正面図、図２は、その弾体の底面図である。
第一の実施形態に係る弾体Ａは、それぞれ詳細を後述する本体１０と、複数本の転向用部材２０…とを有する構成のものであり、斜方投射されて用いられる。
「斜方投射」の形態としては、例えば航空機やミサイル等の飛翔体から投下されることや、発射筒から投射されることを含む。

本体１０は、外殻６０に隔壁体７０を内設したケース５０と、起爆装置３０とからなる。
外殻６０は、上端部近傍に上壁６１を一体に形成しているとともに、頭部である下端を開口した円筒形のものであり、開口６２の内周縁部には、詳細を後述する隔壁体７０と起爆装置３０とを嵌合するための段差部６３が全周にわたり形成されている。なお、「О」はケース５０の中心を通る軸心である。

隔壁体７０は、上記段差部６３に嵌合する鍔部７１を下端開口７２の全周にわたり形成しているとともに、その下端開口７２から上端壁７３に向けて次第に小径となる円錐台形に形成されているものである。

上記隔壁体７０の鍔部７１を外殻６０の開口６２に嵌合させることにより、外殻６０内を、炸薬Ｍを充填した炸薬充填部６４と、起爆装置３０の起爆部３２を受容する起爆部受容凹部６５とに区画している。

起爆装置３０は、取付け盤３１、起爆部３２及び感知部８０からなる。
取付け盤３１は、上記した外殻６０の外径と同径にした円形の板体であり、これの上面３１ａに起爆部３２を、また、下面３１ｂに感知部８０をそれぞれ軸線Ｏに一致させて配置しているとともに、感知部８０を中心とした、換言すると、軸心Оを中心とした９０度間隔で転向用部材２０を軸支するための各一対の支持片３３，３３…を突設している。

各一対の支持片３３，３３は、転向用部材２０の基端部２０ａを軸支する間隔をもって配設されているとともに、転向用部材２０を支持するための軸３４を挿入する軸孔３５が形成されている。
また、支持片３３，３３のうちの一方のものには、トーションスプリング３６の一端部３６ａを係止する係止孔３７が穿設されている。なお、３９は軸３４を支持片３３，３３に固定するためのストップリングである。

感知部８０は、頂部（下端部）８１ａを球面で構成した円筒形のカバー８１内にタッチセンサ（図示しない）を内蔵したものであり、そのカバー８１が地面等の弾着面Ｓに接触することにより弾着を感知するものである。

起爆部３２は、上記した起爆部受容凹部６５の内周壁面の形状に一致する円錐台形の外壁３８内に、感知部８０によって弾着を感知したときに起爆するための起爆薬（図示しない）等を収容した構成のものである。
本実施形態においては、上記した起爆部３２と、炸薬Ｍを充填したケース５０とにより、弾着の感知により既定の動作を行う動作部４０を構成している。
本実施形態における「既定の動作」は、炸薬を爆発させることにより、ケース５０を粉砕して破片を生成し、生成した破片を周囲に飛散させることである。

転向用部材２０は、本体１０が弾着面Ｓに対し傾斜して弾着するとき、感知部８０による弾着の感知に先立って弾着面Ｓに接触するように配置され、かつ、その接触によって本体１０を弾着面Ｓに起立するように転向させるものであり、所要範囲を幅広に形成した基端部２０ａから開放端部２０ｂにかけて、基端部２０ａよりもやや幅狭にした断面方形の棒材であり、また、その基端部２０ａには上記した軸３４を挿入するための軸孔２１と、トーションスプリング３６の他端部３６ｂを係止するための係止孔２２とが穿設されている。

すなわち、各転向用部材２０は、本体１０を弾着面Ｓに起立するように転向させる転向位置（ア）と、本実施形態においては、飛翔体内に収納しておくための収納位置（イ）との間で移動可能に支持されている。
換言すると、本体１０を起立させるために基端部２０ａを中心として開傘した転向位置（ア）と、図示しない飛翔体又は発射筒内に収納しておくために基端部２０ａを中心として閉傘した収納位置（イ）との間で移動可能に支持されている。
また、上記した係止孔３７，２２にトーションスプリング３６の両端部３６ａ，３６ｂを挿入係止することにより、各転向用部材２０を上記した転向位置（ア）に向けて常時弾性的に付勢するようになっている。
なお、開放端部２０ｂは、感知部８０による弾着の感知に先立って弾着面Ｓに接触することが想定されるために接地端部ともいう。

本実施形態において、感知部８０のカバー８１と、転向位置（ア）に移動している各転向用部材２０との相対的な位置関係は、正面視において、転向位置（ア）に移動している各転向用部材２０の開放端部２０ｂ…どうしを結ぶ仮想直線の下方に、上記感知部８０のカバー８１の頂部８０ａが寸法Ｔだけ突出するようにしている。
すなわち、４本の転向用部材２０…で本体１０を弾着面Ｓ上に起立するように支持したときに、感知部８０のカバー８１を確実に弾着面Ｓに接触感知させるようにしている。

以上の構成からなる第一の実施形態に係る弾体Ａの動作について、図３を参照して説明する。図３は、第一の実施形態に係る弾体Ａを飛翔体又は発射筒から投射した状態を示す説明図である。
上記した弾体Ａは、飛翔体又は発射筒から斜行投射された後の自由落下により、本体１０の軸心Ｏが一定の方向を向くように重心設定がされている。具体的には、本体１０の頭部を下向きにして次第に鉛直な姿勢になるように重心設定がされている。

弾体Ａが図示しない飛翔体又は発射筒に搭載されているときには、図１に示すように、各転向用部材２０…を収納位置（イ）に移動した状態になっている。弾体Ａを飛翔体又は発射筒に搭載しているときに、各転向用部材２０…を収納位置（イ）に移動しておくことにより、より多くの弾体Ａを搭載できるようになる。
そして、弾体Ａを投射すると、各転向用部材２０がトーションスプリング３６によって収納位置（イ）から転向位置（ア）に付勢移動されて開傘された状態になる。

（ウ）で示すように、投射された弾体Ａの本体１０が、弾着面Ｓに対し傾斜して接近するとき、いずれかの転向用部材２０の開放端部２０ｂが、感知部８０による弾着の感知に立って弾着面Ｓに接触する。
すなわち、（エ）で示すように、いずれかの転向用部材２０の開放端部２０ｂが弾着面
Ｓに接触すると、接触したときの速度に応じた外力に従って、その開放端部２０ｂを中心
として、本体１０を起立させる向きの回転モーメントが生じる。

これにより、本体１０が起立するように転向し、その本体１０を（オ）で示すように４
本の転向用部材２０…によって起立支持したときに、感知部８０のカバー８１が弾着面Ｓに接触してタッチセンサが作動し、これに連動する起爆部３２の起爆により炸薬が爆発して破片が生成されて周囲に飛散する。
すなわち、弾体Ａが傾いた状態で落下して弾着するときにも、起爆時に本体１０を起立させることができるので、生成破片を周囲に均等に飛散することができる。なお、「起立するように」とは、弾着面Ｓに直立するようにと同義である。

次に、図４，５を参照して転向用部材の一変形例について説明する。図４は、転向用部材の一変形例を備えた第二の実施形態に係る弾体の正面図、図５は、その底面図である。なお、図１〜３において説明したものと同等のものには、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第二の実施形態に係る弾体Ｂは、上記した第一の実施形態に係る弾体Ａと、一変形例に係る転向用部材を設けている点で相違している。
一変形例に係る転向用部材９０は、所要範囲を幅広に形成した基端部９０ａから開放端部９０ｂにかけて基端部９０ａよりもやや幅狭にした基部９１と、その開放端部９０ｂに、接地面積を増大させるための接地部９２を一体に形成したものである。
基端部９０ａには、上記した軸３４を挿入するための軸孔９３と、トーションスプリング３６の一端部３６ａを係止するための係止孔９４とが穿設されていることは、上記した転向用部材２０と同様である。
接地部９２は、平面視において基部９１と直交する向きに長い略三角形に形成した板体である。
本例のような接地部９２を形成することにより、弾着面Ｓとの接触面積が増大するので、弾着面Ｓの凹凸等に関わらず、本体１０の起立動作をより確実に行うことができる。
さらに、平面視において基部９１と直交する向きに長く形成することにより、例えば転向用部材の本数を減少させたときにも、本体１０の起立動作を確実に行うことができる。

次に、本発明の第三の実施形態に係る弾体について、図６，７を参照して説明する。図６は、本発明の第三の実施形態に係る弾体の正面図、図７は、その弾体の底面図である。なお、本実施形態においても、図１〜３において説明したものと同等のものには、同一の符号を付して説明を省略し、主な相違点について詳細に説明する。

第三の実施形態に係る弾体Ｃは、上記した第一の実施形態に係る弾体Ａと、６本の転向用部材２０…を軸支する構造の取付け盤を設けた点で相違している。
取付け盤１００は、上記した外殻６０の外径と同径にした円形の板体であり、これの上面１００ａに起爆部３２を、また、下面１００ｂに感知部８０をそれぞれ軸線Ｏに一致させて配置しているとともに、感知部８０を中心とした、換言すると、軸心Оを中心とした６０度間隔で転向用部材２０を軸支するための各一対の支持片３３，３３…を突設している。
このように、より多くの転向用部材２０…を支持することにより、本体１０を起立させる動作をより確実に行うことができるようになる。

なお、本発明は上記した各実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
上記した各実施形態においては、カバー内にタッチセンサ（図示しない）を内蔵した感知部について説明したが、次のような構成にしてもよい。
すなわち、いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときの衝撃を感知する衝撃感知センサと、この衝撃感知センサによって衝撃を感知したときから、動作部の起動を所定の時間だけ遅延させる起動時間遅延回路とを設けてもよい。
「いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときの衝撃を感知する」ことは、弾着を感知すると同義である。
上記の「所定の時間」は、いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときから、本体が起立するまでの時間であるが、これに限るものではなく、例えば本体が起立するまでの時間にばらつきが出ることが想定される場合、そのばらつきを勘案した時間にしてもよい。
このような構成により、上記した感知部のように、一部を弾着面に物理的に接触させなくともよいので、弾着面の凹凸に影響されることなく動作部を正確に起動させることができる。
なお、衝撃感知センサは、転向用部材に配置する他、本体に配置してもよい。すなわち、いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときの衝撃を感知できる位置に配置されていればよい。

上記の各実施形態においては、飛翔体又は発射筒から斜行投射された後の自由落下により、本体の軸心が一定の方向を向くように重心設定がされている例について説明したが、本体の上端部に安定翼を設けた構成やリボンを取り付けることにより、本体の軸心が一定の方向を向くようにしてもよい。

上記した各実施形態においては、４本又は６本の転向用部材を設けたものについて例示したが、少なくとも３本の転向用部材を設ければよく、この場合、３本の転向用部材を互いに１２０度間隔にするとよい。
なお、２本の転向用部材を設けた場合にも、図４，５において説明したものよりも長い接地部を設けることにより、３本以上の転向用部材を設けた場合と同様の効果を得ることができる。

また、上記においては、本体内に炸薬を充填した構造のものについて説明したが、炸薬に換えて消火剤を本体内に充填してもよい。この場合、弾体が傾いた状態で落下して弾着するときにも、起爆時に本体を起立させておくことができるので、消火剤を周囲に均等に飛散することができる。この場合、消化剤を充填した本体と起爆部とにより、弾着の感知により既定の動作を行う動作部を構成する。
本実施形態における「既定の動作」は、弾着の感知により消火剤を周囲に均等に飛散することである。

本発明の第一の実施形態に係る弾体の正面図である。同上の弾体の底面図である。第一の実施形態に係る弾体を飛翔体又は発射筒から斜行投射した状態を示す説明図である。転向用部材の一変形例を備えた第一の実施形態に係る弾体の正面図である。同上の底面図である。本発明の第二の実施形態に係る弾体の正面図である。同上の弾体の底面図である。

符号の説明

１０本体
２０，９０転向用部材
４０動作部
８０感知部
Ａ，Ｂ，Ｃ弾体
Ｓ弾着面

Claims

弾着を感知する感知部と、弾着の感知により既定の動作を行う動作部とが本体に設けられ、斜方投射によって上記本体が次第に一定の方向を向くようにして落下する弾体において、
上記本体が弾着面に対し傾斜して弾着するとき、感知部による弾着の感知に先立って弾着面に接触するように配置され、かつ、その接触によって本体を弾着面に起立するように転向させる転向用部材を、本体を中心とする所定の角度間隔で複数突設していることを特徴とする弾体。
各転向用部材は、上記本体を弾着面に起立するように転向させる転向位置と、斜方投射を行う飛翔体又は発射筒内に収納しておくための収納位置との間で移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の弾体。
感知部は、弾着面に接触することによって弾着を感知するタッチセンサを有するものであり、その感知部を本体の頭部に配設していることを特徴とする請求項１に記載の弾体。
感知部は、いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときの衝撃を感知する衝撃感知センサと、この衝撃感知センサによって衝撃を感知したときから、動作部の起動を所定の時間だけ遅延させる起動時間遅延回路とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾体。
所定の時間は、いずれかの転向用部材が弾着面に接触したときから、本体が起立するまでの時間であることを特徴とする請求項４に記載の弾体。