JP2010169318A

JP2010169318A - 成形炸薬弾頭とこれを用いたタンデム弾頭

Info

Publication number: JP2010169318A
Application number: JP2009012543A
Authority: JP
Inventors: Eijiro Okizono; 英次郎沖園; Shigeharu Hashimoto; 成玄橋本
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2009-01-23
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-08-05

Abstract

【課題】装甲と建物の両方に対して威力を発揮することができる成形炸薬弾頭とこれを用いたタンデム弾頭を提供する。
【解決手段】成形炸薬弾頭１において、ライナー４は、前方に向かって円錐状に広がる円錐型ライナー５と、円錐型ライナー５の前端に結合されこの前端から前方に向かって半球状に広がる半球型ライナー６とからなる。円錐型ライナー５からは相対的に細くて速いジェットが生成され、半球型ライナー６からは相対的に太いジェットが生成され、それぞれ軸方向前方に飛翔する。したがって、装甲に対しては円錐型ライナー５からの細いジェットが、建物に対しては半球型ライナー６からの太いジェットが有効に作用する。このように、装甲と建物の両方に対して威力を発揮するので、標的（攻撃対象）の構造に応じて最適な弾頭を選ぶ必要がなく、同じ形式の弾頭を用いることができるので、携行する弾の数を減らすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形炸薬弾頭とこれを用いたタンデム弾頭に関し、特に、対装甲用と対建物用の両方の機能をもたせた成形炸薬弾頭に関する。

従来、対戦車装甲弾として成形炸薬弾頭が知られている。図３に従来の成形炸薬弾頭の一例を示す。成形炸薬弾頭１００は、内部に炸薬１０２が充填された円筒状の弾殻１０１と、この弾殻１０１の前面側（図示例で左側）に形成された開口を塞ぐように取り付けられた円錐型ライナー１０４を備えている。弾殻１０１の後端部には、伝爆薬（起爆部）１０３が設けられている。

上記のように構成された成形炸薬弾頭１００において、伝爆薬１０３が起爆すると、炸薬１０２が爆轟する。爆轟とは、極めて高圧の衝撃波を伴う多量の熱とガスを発生する急激な反応のことをいう。爆轟波面が円錐型ライナー１０４の頂部へ近づき（図３（Ａ））、爆轟波面が円錐型ライナー１０４に到達すると、その熱と圧力で円錐型ライナー１０４は弾軸に集中するように壊れて変形する。この円錐型ライナー１０４の変形により、圧力のよどみ点が生じ、そのよどみ点から前方へ細長く延びるジェットが生成される（図３（Ｂ））。その際、無用な副産物として、よどみ点から後方へやや太く延びるスラグが生成される。このジェットおよびスラグは、装甲（対象物）へ向かって飛翔する。この飛翔速度は、ジェットの方がスラグよりも速い。そして、先ずジェットが装甲を侵徹（貫通）し（図３（Ｃ））次いで、スラグがジェットによる貫通孔から装甲内部へ到達する。

図４に従来の成形炸薬弾頭の別の例を示す。上述した図３に示した成形炸薬弾頭１００では円錐型ライナー１０４が設けられていたが、図４の成形炸薬弾頭１１０では半球型ライナー１０５が設けられている。半球型ライナー１０５の場合も、爆轟波のエネルギーによって半球型ライナー１０５が変形してジェットを生成する。半球型ライナー１０５の場合、円錐型ライナー１０４と比較して、ジェットの収束性が悪く速度も遅いため、装甲に対する侵徹能力は劣るものの、スラグが生成されずエネルギーロスが小さいので、建物の壁（コンクリート壁など）に対しては円錐型ライナー１０４よりも大きな穴を空けることができる。

ところで、成形炸薬弾頭の侵徹威力の低下を図る目的で、爆発反応装甲（ＥＲＡ：ＥｘｐｒｏｓｉｖｅＲｅａｃｔｉｖｅＡｒｍｏｒ）と呼ばれるものが知られている。爆発反応装甲は、金属板に爆薬をサンドイッチした構造であり、成形炸薬弾頭のジェットが金属板間の爆薬に反応して起爆することでジェットの侵徹威力を大幅に低下させるというものである。この爆発反応装甲への対処方法はタンデム弾頭方式が一般的である。タンデム弾頭は先駆弾頭と主弾頭が直列に配置された構造を有し、先駆弾頭によって爆発反応装甲を起爆して穿孔させ、所定の起爆時間差ののち、主弾頭を起爆させ主装甲を侵徹する方式である。

なお、成形炸薬弾頭の従来例を示す文献としては、例えば下記特許文献１や下記非特許文献１がある。
また、タンデム弾頭の従来例を示す文献としては、例えば下記特許文献２がある。

特開２００８−１２１９５３号公報特開平４−３６３６００号公報

弾道学研究会編、「火器弾薬技術ハンドブック（改訂版）」、財団法人防衛技術協会、ｐ．５０８〜５０９

従来の成形炸薬弾頭において、円錐型ライナーと半球型ライナーとでは、それぞれ機能が異なるため、目標（攻撃対象）の構造に応じて最適な弾頭を選ばなければならず、不必要に多くの弾を携行する必要がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、装甲と建物の両方に対して威力を発揮することができる成形炸薬弾頭とこれを用いたタンデム弾頭を提供することを課題とする。

上記の問題を解決するため、本発明は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明は、炸薬が充填された弾殻と、該弾殻の前面側に形成された開口を塞ぐように配置されたライナーとを備え、前記炸薬の爆轟により前記ライナーが変形して前記弾殻の軸心方向に延びるジェットを生成する成形炸薬弾頭であって、前記ライナーは、前方に向かって円錐状に広がる円錐型ライナーと、該円錐型ライナーの前端に結合され該前端から前方に向かって半球状に広がる半球型ライナーとからなる、ことを特徴とする。

上記の本発明に係る成形炸薬弾頭の構成によれば、円錐型ライナーからは相対的に細くて速いジェットが生成され、半球型ライナーからは相対的に太いジェットが生成され、それぞれ軸方向前方に飛翔する。したがって、装甲に対しては円錐型ライナーからの細いジェットが、建物に対しては半球型ライナーからの太いジェットが有効に作用する。このように、装甲と建物の両方に対して威力を発揮するので、標的（攻撃対象）の構造に応じて最適な弾頭を選ぶ必要がなく、同じ形式の弾頭を用いることができるので、携行する弾の数を減らすことができる。

（２）また本発明は、上記（１）の成形炸薬弾頭からなる先駆弾頭と、該先駆弾頭の後部に連結された成形炸薬弾頭からなる主弾頭とを備える、ことを特徴とする。

上記の本発明に係るタンデム弾頭の構成によれば、爆発反応装甲をもつ装甲に対しては、円錐型ライナーからのジェットが爆発反応装甲を起爆・無効化させることができるため、主弾頭のジェットが有効に主装甲を侵徹するよう作用させることができる。また、建物に対しては、半球型ライナーからのジェットが壁に穴を空け、主弾頭を建物内部へ侵入させ、起爆させることができる。

本発明の成形炸薬弾頭とこれを用いたタンデム弾頭によれば、装甲と建物の両方に対して威力を発揮することができる。

本発明の実施形態に係る成形炸薬弾頭の構成を示す図である。本発明の成形炸薬弾頭を、タンデム弾頭の先駆弾頭に適用した場合の構成例を示す図である。成形炸薬弾頭の従来例を示す図である。成形炸薬弾頭の別の従来例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る成形炸薬弾頭１の構成を示す図である。図１において、成形炸薬弾頭１は、内部に炸薬３が充填された円筒状の弾殻２と、この弾殻２の前面側（図示例で左側）に形成された開口を塞ぐように取り付けられたライナー４を備えている。

弾殻２の前端には、ライナー４の前端開口部を塞ぐようにノーズ部８が設けられ、ノーズ部８の先端に信管の感圧部９が設けられている。この感圧部９は、標的（攻撃対象）に着弾したときの衝撃を感知し起爆信号を発するものであり、例えば圧電素子（ピエゾ素子）が使用可能である。

弾殻２の後端部の弾軸心上には、信管の起爆部１０が設けられている。起爆部１０は信号線１１で感圧部９と電気的に接続されており、感圧部９からの起爆信号により起爆するようになっている。

図１に示すように、ライナー４は、円錐型ライナー５と半球型ライナー６とからなる。ライナー４の材質としては、銅や、タンタル合金等の金属板を用いることができる。

円錐型ライナー５は、頂点が弾軸中心を通り、前方に向かって円錐状に広がる形状を有している。
半球型ライナー６は、円錐型ライナー５の前端に結合され、この前端から前方に向かって半球状に広がる形状を有している。

上記のように構成された成形炸薬弾頭１が目標に着弾すると、その衝撃を感圧部９が感知して起爆信号を発する。感圧部９からの起爆信号を起爆部１０が受けると、起爆部１０は起爆し、炸薬３を爆轟させる。爆轟波面が炸薬３を伝播し円錐型ライナー５に到達すると爆轟波の高温・高圧のエネルギーによって円錐型ライナー５は弾軸中心に集中するように壊れて変形する。この円錐型ライナー５の変形により、圧力のよどみ点が生じ、そのよどみ点から前方へ細長く延びるジェットが生成される。円錐型ライナー５からのジェットの先端速度は、例えば９０００メートル毎秒以上である。

また、爆轟波が半球型ライナー６に到達すると、爆轟波の高温・高圧のエネルギーによって半球型ライナー６は弾軸中心に集中するように壊れて変形する。この半球型ライナー６の変形により、円錐型ライナー５からのジェットよりも後方の位置に、前方へ向かうジェットが生成される。半球型ライナー６からのジェットは、円錐型ライナー５からのジェットと比べて、収束性が悪いため太く、速度が遅い。その速度は、例えば５０００〜６０００メートル毎秒である。

このように、円錐型ライナー５からは相対的に細くて速いジェットが生成され、半球型ライナー６からは相対的に太いジェットが生成され、それぞれ軸方向前方に飛翔する。したがって、装甲に対しては円錐型ライナー５からの細いジェットが、建物に対しては半球型ライナー６からの太いジェットが有効に作用する。このように、装甲と建物の両方に対して威力を発揮するので、標的（攻撃対象）の構造に応じて最適な弾頭を選ぶ必要がなく、同じ形式の弾頭を用いることができるので、携行する弾の数を減らすことができる。

図２は、本発明の成形炸薬弾頭１を、タンデム弾頭１４の先駆弾頭１４Ａに適用した場合の構成例を示す図である。

飛翔体１３の先端にはタンデム弾頭１４が搭載されている。タンデム弾頭１４は、本発明の成形炸薬弾頭１からなる先駆弾頭１４Ａと、先駆弾頭１４Ａの後部に連結された主弾頭１４Ｂとを備える。主弾頭１４Ｂは成形炸薬弾頭からなる。

このタンデム弾頭１４を、対装甲・対建物兼用として用いる場合、主弾頭１４Ｂのライナーは、円錐型ライナーであるのがよい。主弾頭１４Ｂにおいて円錐型ライナーを採用することにより、標的が装甲である場合はジェットによる侵徹効果により、標的が建物である場合には爆風効果・破片効果により、標的にダメージを与えることが可能である。

飛翔体１３が標的に着弾すると、まず先駆弾頭１４Ａが起爆することで、先駆弾頭１４Ａの円錐型ライナー５と半球型ライナー６からそれぞれジェットが生成される。そして、所定の起爆時間差ののち、主弾頭１４Ｂが起爆する。

上記のように構成されたタンデム弾頭１４によれば、爆発反応装甲をもつ装甲に対しては、先駆弾頭１４Ａの円錐型ライナー５からのジェットが爆発反応装甲を起爆・無効化させることができるため、主弾頭１４Ｂのジェットが有効に主装甲を侵徹するよう作用させることができる。また、建物に対しては、半球型ライナー６からのジェットが壁に穴を空け、主弾頭１４Ｂを建物内部へ侵入させ、起爆させることができる。

なお、上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１成形炸薬弾頭
２弾殻
３炸薬
４ライナー
５円錐型ライナー
６半球型ライナー
８ノーズ部
９感圧部
１０起爆部
１１信号線
１３飛翔体
１４タンデム弾頭
１４Ａ先駆弾頭
１４Ｂ主弾頭

Claims

炸薬が充填された弾殻と、該弾殻の前面側に形成された開口を塞ぐように配置されたライナーとを備え、前記炸薬の爆轟により前記ライナーが変形して前記弾殻の軸心方向に延びるジェットを生成する成形炸薬弾頭であって、
前記ライナーは、前方に向かって円錐状に広がる円錐型ライナーと、該円錐型ライナーの前端に結合され該前端から前方に向かって半球状に広がる半球型ライナーとからなる、ことを特徴とする成形炸薬弾頭。
請求項１に記載の成形炸薬弾頭からなる先駆弾頭と、該先駆弾頭の後部に連結された成形炸薬弾頭からなる主弾頭とを備える、ことを特徴とするタンデム弾頭。