JP3466615B2 - 空輸弾頭に所望の運動パターンを付与する方法並びに装置 - Google Patents

空輸弾頭に所望の運動パターンを付与する方法並びに装置

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JP3466615B2 JP52197194A JP52197194A JP3466615B2 JP 3466615 B2 JP3466615 B2 JP 3466615B2 JP 52197194 A JP52197194 A JP 52197194A JP 52197194 A JP52197194 A JP 52197194A JP 3466615 B2 JP3466615 B2 JP 3466615B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は非回転状態で自由弾道中へ放出されかつ標的
探知装置を備えている弾頭を、この弾頭並びにその標的
探知装置が作動していない第１の非回転状態から、前記
弾道の下降区分の間に十分に発展した回転状態へ移すた
めの方法および装置に関する。
弾頭は探査および実行相の間、慣性の主軸線のまわり
に所定の速度でまわされ、それに関連して作動される特
別な空気力学的制動表面により決められる所定の落下速
度と安定落下軌道が与えられ、弾頭の中心と慣性の主軸
線とが前記落下軌道に対して所定の態様へ指向され、同
時に、下方の標的区域を探査するために標的探知装置が
作動され、弾頭の有効装薬が準備完了され、標的探知装
置が標的を認識したとき、これを攻撃すべく標的方向に
有効装薬を放出するようになされている。
ここに参照される弾頭は、かくして、複雑な軌道が与
えられるようになっている。それで、最短発射軌道内に
おいて弾頭にその探知および実行相のための十分長い落
下軌道を与えるに際して問題がある。積極的な探知およ
び実行相が開始される前に、弾頭を非回転状態から回転
状態に移さなければならないと同時に、安定落下軌道が
与えられねばならない。弾頭の方向および回転に関して
複数の特別な要求がなされなければならない。
同様のタイプの弾頭において、その標的探知装置およ
び空気力学的制動表面を作動すべき時期になるまでそれ
らを保護された収容缶に解放可能に収容することは従来
公知である。花火装薬により収容缶から弾頭を射出した
とき標的探知装置および制動表面がばね力そして／又は
慣性力の作用で、かつ弾頭に作用する空気力学的により
はじき出される。
本発明により解決しようとした課題は、連続して切れ
目のないシーケンスにおいて、弾頭に上述の回転を付与
し、かつ保護収容缶から弾頭を射出することである。
探査および実行相が開始されるとき、ここにもくろま
れた弾頭は砲弾又は同類物の如き回転安定化発射体によ
り標的区域へさし向けられる公知のタイプの対応する弾
頭と基本的に同じ態様で機能する。前記発射体が標的区
域に近づいたときその発射体から完全弾頭が分離され、
そして、その後に回転と落下速度の両者が所望の値にな
るまで抑制され、本発明による弾頭と同じタイプの安定
落下軌道および全体的方向が与えられる。回転発射体に
より標的区域へ完全弾頭が輸送される場合においては、
全体のシステムは幾分かは簡単である。なぜなら、これ
は、輸送体（砲弾）から解放された弾頭の回転および落
下速度を所望のレベルへ減速することが基本的なことで
あり、かつまた、弾頭のその回転が慣性の主軸線のまわ
りで行われるようにすることであるからである。この慣
性の主軸線は弾頭の有効の角に対して所定の角度をなし
ていなくてはならない。
本発明で言う輸送体（以下カプセルと称す）とは例え
ば巡航ミサイルであり、それ自身が標的探知装置を備
え、多数の完全弾頭を担持している。これら完全弾頭は
カプセルの標的探知装置が標的を認識すると射出され
る。あるいはカプセルは一部は恒久的ボビー・トラップ
・マイニング（booby trap mining）又は同類物を含ん
でいてもよい。
すでに指摘した通り、ここで考えられるタイプの弾頭
はそれらが探知および実行相に達するや否や、正確に同
じ態様で機能し、弾頭が砲弾の如く回転する輸送物体に
より標的区域へ輸送されるか他のタイプのカプセル（こ
こからは弾頭は非回転状態で当初射出される）により標
的区域へ輸送されるかに関係しない。他方、非回転の輸
送物体（これは全体的に地表面近くを動く）からの射出
は探査および実行相の前の機能段階において特別な操作
を要求とする。これは輸送物体として砲弾を採用する場
合においては必要ではない多くの要素を必要とする。し
かし、実際の弾頭およびその中に固定的に含まれた要素
（例えば、標的探知装置、有効装薬、並びに弾頭の落下
軌道の制御の空気力学的制動表面）は従来のものと同じ
である。この一般的なタイプの弾頭は欧州特許並びに出
願0252036や0424337や0451123や92 850218.6や92 850
217.8や92 850202.0や92 850238.4に開示されてい
る。ここで考えられる弾頭の一般的な機能は、前記特許
の最初のものに記述され、残りの公報は基本的に種々な
部分的な解決策を開示するものであり、本発明に関係す
る弾頭においてはそれらは必ずしも必要ではない。
しかし、純粋に一般的なこととして、弾頭にかかる機
械的応力は、空気力学的カプセルにより標的区域へ運ば
れて標的区域の近傍に来たときにカプセルから射出され
るときよりも、砲弾により標的区域に輸送されるときの
方が大きい。
もし、先に述べた弾頭が、比較的地表面近くの空気力
学的、非回転軌道のカプセルに含まれるか、又はその中
に固定的に配置されているとするならば、その弾頭に
は、最初、打ち上げ自由弾道の形で十分な飛行高度が与
えられなければならない。その自由弾道は、例えば、意
図された標的区域に関して計算された方向並びに時点で
カプセルから火薬的に作動された、打ち上げによる。そ
して、この射出に関連又は直接関連して、当初に必要な
飛行高度に加えて、所望の回転と所定の落下速度の安定
した落下軌道も与えられなければならない。この落下軌
道の間に標的探知装置並びに弾頭が作動される。更に、
EP0252036に説明されているような標的区域における標
的探知又は螺旋走査を実現するために弾頭は慣性の主軸
線のまわりに回転しなければならない。この主軸線は標
的探知装置と弾頭の主軸線に対して予め決められた角度
にある。
上記説明したタイプの兵器を採用するための全体的な
筋書きは次の通りである： 標的が存在すると思われる区域に向って遠い所からカ
プセルを発射する。カプセル自身の標的探知装置が標的
を認識すると、相当する数の完全弾頭をカプセルから射
出する。この射出はカプセルの飛行速度を考慮した角度
であり好ましくは後方である。カプセル自身の速度に応
じた完全弾頭の射出速度と前記角度の射出により、弾頭
は所望の自由弾道を取る。この弾道は弾頭を前記の認識
した標的の上方の所定点へもたらす。もし、カプセルか
らの射出がロケット・モータを用いて行われるならば、
このロケット・モータは、それがもはや必要なくなる
と、弾頭の第二段（以下においてシリンダと称されてい
る）から切り捨てられるべきである。
弾頭の第二段（シリンダ）がその新しい自由弾道の天
頂に達するまで、シリンダが振子運動をしないようにす
る必要がある。これはパラシュートにより行われる。パ
ラシュートはシリンダがその弾道の天頂を通過した後に
その本来の機能を発揮する。
一旦、シリンダが自由弾道の天頂を通過して実質的に
鉛直な落下軌道に入ると、実際の弾頭に回転（注意深く
決められた回転）を付与し、かつその標的探知装置並び
に制動表面（これは引き続く落下軌道を制御する）を起
動させるようにすることが重要である。これらのすべて
が実行されて弾頭は慣性の主軸線を中心に回転しつつ安
定した落下軌道をたどる。この慣性の主軸線は前記落下
軌道の接線にできるかぎり一致して行き、かつ、弾頭の
有効方向および標的探知装置の走査方向は前記軌道接線
に対して角度をなしている。
本発明は基本的に、弾頭に所望の回転を与えかつ標的
探知装置並びに制動表面を起動するこの最終段階に関す
る。
弾頭が所望の回転を得かつパラシュート付きの収容缶
から分離すると、その標的探知装置並びに制動表面が開
いて起動するようになっている。このように開かれる制
動表面はEP90150325.3に説明されており、制動表面は弾
頭が振子運動をしないようにして落下して行くようにす
ることが主目的である。
標的探知装置はEP90850325.3に述べられているタイプ
のものでもよい。
かくして、本発明に関連する弾頭は、当初（すなわ
ち、カプセル内にあるスタート位置では）収容缶に囲ま
れている。収容缶はカプセルから飛び出るためのロケッ
ト・モータを備えているが、このロケット・モータは収
容缶に分離可能に連結されている。収容缶は一端が開い
たシリンダの形をしていて、この中に実際の弾頭が射出
可能に収容されている。本発明の特徴をなす装置は収容
缶の閉鎖端に収容されている。収容缶は単に保護機能を
有するだけで本発明を特徴づける装置を何ら有さずEP92
850238.4に開示されている。
カプセルの標的探知装置からの指令により起動される
ロケット・モータはシリンダ（すなわち、収容缶と弾
頭）をカプセルから射出する。このシリンダはロケット
・モータを切り離した後に、先に述べた発射自由弾道に
入る。ロケット・モータを切り離した後のシリンダの振
子運動を止めるためにパラシュートが前述した如く開
く。なお、ロケット・モータが起動する時に、機能シー
ケンスを決める時間関数も始動する。
シリンダがその自由弾道の天頂に達すると、パラシュ
ートは振子制動が主であったことから、より純粋に定義
されたパラシュート機能の発揮へと移って行く。下方に
向う落下軌道において前記時間関数により決められた時
点で、本発明による組み合せ機能により、収容缶からの
射出と、連続軌道に必要な回転とが弾頭に付与される。
本発明により、この動作は次の如くにして達成され
る。収容缶は、この主軸線のまわりに同心軸状に配置さ
れ一つまたはそれ以上のガス出口ノズルを有した環状燃
焼室を備える。これらの出口ノズルの方向は燃焼室を貫
通する半径に対して角度をなしている。すなわち、これ
ら出口ノズルの方向は多かれ少なかれ接線方向にある。
燃焼室には環状の推進装薬が配置されている。この推進
装薬は、その広い一側面で、一つまたはそれ以上のガス
出口（弾頭に向いた方へガスを放出するようになってい
る）を覆っている。一方、前記推進装薬の他の広い側面
は自由で、収容缶の中心に配置された点火薬により点火
されるようになっている。この点火薬は時間関数により
起動される。弾頭とこれに向いた方へガスを放出するよ
うになっている前記ガス出口との間に変位可能な弾底板
が配置されるのが好ましい。この弾底板は、燃焼室から
のガス圧により作動されると収容缶から弾頭を押し出
す。
操作サイクルは次の通りである。多かれ少なかれ接線
方向に配置されたガス出口ノズルを燃焼ガスが流出する
ことにより先ずシリンダが急速に回される。次いで、弾
頭に向いた方へガスを放出するようになっているガス出
口が、推進装薬が多少とも燃えつきることで開かれて変
位可能な弾底板が作動されることにより、弾頭が収容缶
から押し出され、かくして、標的探知装置および空気力
学的な制動表面（これらは収容缶に折り畳まれた位置に
保持されていた）がはじき出されて開き、作動状態とな
る。
本発明は後程の請求の範囲により決められるが、添付
の図面を参照して以下に説明する。
図１は完全弾頭の縦断面を示す。
図２は図１の線II−IIでの横断面を示す。
図３は完全弾頭をカプセルから射出する態様を説明す
るための概略図である。
図４は弾頭の全飛行シーケンスを示す。
図５は弾頭が収容缶から分離された直後の収容缶等の
縦断面を示す。
図６は探知並びに実行相の間の弾頭の飛行状態を示す
斜視図である。
図７は別の態様で収容缶に収容された弾頭を示す。
好ましい実施例の説明 図１に示す通り、完全弾頭１はロケット・モータ４と
シリンダとからなる。シリンダは収容缶２とこれに収容
された弾頭３とからなる。弾頭３は有効装薬７と標的探
知装置８とを備えている。図示された態様では、シリン
ダとロケット・モータ４とは解放可能なジョイント５
（例えば簡単な重ね継ぎ）により互いに連結されてい
る。これは簡単な重ね継ぎで十分である。なぜなら、完
全弾頭は射出されるまでは胴又はチューブ内に配置され
ているし、射出されるときはロケット・モータ４が停止
するまでその加速力により連結され、かつロケット・モ
ータ４が停止するとシリンダからロケット・モータを分
離することが意図されているからである。なお、シリン
ダとロケット・モータの分離は空気力学的な力がこれら
二つの部材に直接作用することによって生じる。
ロケット・モータ４は火薬ロケットであり出口ノズル
６を例えば七つ有し、そのうちの三つが図１に示され、
十分に速いインパルスを与える。ロケット・モータとシ
リンダとの組み合せ物が装着される胴又はチューブは必
要な理由のために非常に短い。
シリンダは、前述した通り、収容缶２と弾頭３を含
む。弾頭３に含まれた有効装薬７は、例えば、発射体−
形成被指示有効装薬であってもよい。標的探知装置は参
照番号８で示される。これらの詳細は、制動表面９並び
に10と同様、図１には示されていない。なぜなら、そこ
では、これらは完全に折り畳まれているからである。部
材８−10の外観は図５並びに図６において明瞭に示され
ている。これらの図では、それらが開き出された位置で
示されている。
ロケット・モータ４の上方壁と収容缶２との間には空
間11があり、そこにパラシュート12が詰められている。
このパラシュートは取り付け具13で収容缶に固着されて
いる。ロケット・モータの方の端の収容缶に環状の燃焼
室15が配置されている。その様子は図２から明らかであ
る。燃焼室15は中央に配置された点火薬16と関連する。
点火薬16は四つの逆止弁17−20を介して燃焼室15と連通
している。燃焼室15内に環状の推進装薬21が配置されて
いる。この推進装薬21はその広い側面が弾頭３に面する
燃焼室15の端壁22に接着され、それで、弾頭３に向って
指向された複数（この場合、４）のガス出口23−26を覆
っている。推進装薬21の他の広い側面は点火用に開いて
いる。燃焼室15は更に四つの実質的に接線方向のガス出
口ノズル27−30（図２参照）を備えている。
ガス出口23−26は変位可能な弾底板32の後の環状室31
へガスを放出する。弾底板32は、それが移動されると
き、弾頭３を収容缶２から押し出す。弾頭３の中央に
は、電気的点火器33が配置されている。この点火器33は
点火インパルスを標的探知装置８に集積された時間関数
から点火薬16へ伝達する。弾底板32と弾頭３との間に
は、二つの支持半体34,35が配置されている（図５参
照）。
図１を参照して説明した完全弾頭１は、図３から明ら
かな如く、同等な完全弾頭が複数個、カプセル37内で各
々の胴又はチューブ36内に装着されるようになってい
る。更にこの図から明らかな通り、その射出はカプセル
37の移行方向に見て後方へ角度αにおいて行われる。こ
れは図示された軌道接線を有する射出自由弾道に沿って
完全弾頭を進める。カプセル37に集積された標的探知装
置（図示せず）が戦闘的に重要な標的Ｍ（図４を参照）
を認識すると、カプセル37の標的探知装置が指令を出
し、これにより前記射出が行われるようにするのが好ま
しい。
ロケット・モータ４が作動している限り、その加速度
がシリンダとモータ４とを一緒に保つ。モータの作動が
了ると、空気力学的な力がこれらの二つを重ね継ぎ５に
沿って切り離す。
図４に示される通り、この切り離しは点38で生ずる。す
なわちモータの作動が了ると比較的すぐに生ずる。シリ
ンダ（すなわち内包した弾頭３を備えた収容缶２）が燃
えつきたロケット・モータ４から空気力学的な力により
分離されると、パラシュート12が開き安定化相が開始す
る。弾頭３の標的探知装置８が起動されて探知および実
行相が開始する点40まで、かつこの点を含む種々の段階
の機能は、例えば完全弾頭がカプセル（巡航ミサイル）
37から射出される時から始動される時間関数（弾頭の標
的探知装置８に集積されている）により、制御されても
よい。
シリンダは、その弾道の天頂39を通過すると、その弾
道において下向きの安定化が開始され、その後、点40に
おいて回転並びに分離相に入る。そのとき、シリンダは
パラシュート12にぶらさがっている。その軸線は鉛直に
対する所定の角度以上傾いてはいないであろう。回転お
よび分離相は先に示した時間関数で起動される電気点火
器33により導入される。電気点火器33は次いで点火薬16
を点火し、次いで点火薬16は逆止弁17−20を通って推進
装薬21を点火する。その後、逆止弁は閉じられて燃焼ガ
スはノズル27−30を通って外へ流出し始め、そして（ノ
ズル27−30は実質的に接線方向に指向されているので）
シリンダの回転速度を加速し始める。推進装薬21が基本
的に燃え尽きると、ガス出口23−26全体を開け、そして
燃焼ガスは室31へ流入し始める。それで、ピン又は同類
物の形をした安全装置が除去されていることに伴ってガ
ス圧が収容缶２から弾頭３を前記弾底板32が押し出す。
この時点で、前記関数は図５に示される位置に達す
る。この位置で、弾頭３、支持半体34並びに35、および
弾底板32は収容缶から全体的に出され、弾頭３が収容缶
から自由になるや否や、制動表面９並びに10および標的
探知装置８がはじき出される。
図示の実施例においては、最初、弾頭は有効装薬７の
対称軸（これは標的探知装置８が傍へはじき出されるの
で弾頭の慣性の主軸に一致しない）のまわりに回転する
が、少し落下すると慣性の主軸線（これはできるだけ鉛
直に接近し始める）のまわりに回転するようになる。図
６に示された如くこの方向では、標的探知装置並びに有
効装薬の対称軸線は、回転並びに軌道接線における同時
落下運動により、地表面上の所定標的領域内にある標的
をみつけ出してこれを攻撃するように領域中心に向う螺
旋連続曲線に従う。
以上のことから明らかな通り、慣性の主軸線のまわり
の回転が安定状態になるには或る時間すなわち、前述の
実施例の弾頭３の落下距離が必要である。なぜなら、弾
頭は最初、有効装薬の対称軸のまわりに回転せしめられ
るからである。しかし、この時間は短くできる。そし
て、もし弾頭がすでに初期段階で、標的探知装置並びに
制動表面がはじき出された時に慣性主軸線の位置を規定
する軸線のまわりに回転せしめられているならば、恐ら
く完全に前記時間は除去されよう。このことはノズル27
−30が非対称に配置されていることに影響されるか、又
は別の態様としては弾頭が収容缶内に傾斜して配置され
ていることに影響される。この後者の改変例が図７に示
されている。この図示の改変例においては、卵形断面の
収容缶41が採用される。
本発明は前述され図示されたものに限定されると考え
られてはならず、添付する請求の範囲の精神並びに視野
から逸脱することなく多くの改変例が考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−88800（ＪＰ，Ａ) 特表 昭56−501257（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F42B 10/00 - 10/66 F42B 12/56

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】保護収容缶に解放可能に収容されその収容
    缶から射出自由弾道へ射出される弾頭に、連続シーケン
    スで、所定の回転運動を付与する方法において、 収容缶の外側周辺に放出する出口ノズルを通る燃焼ガス
    の流れにより所望の回転速度まで収容缶を回転させ、 推進装薬が燃焼される中央燃焼室から燃焼ガスを前記出
    口ノズルに供給し、 前記収容缶から弾頭を射出するために、初めは推進装薬
    により覆われているが燃焼の結果露出される弾頭に向か
    う方向に放出するガス出口を通って、前記推進装薬の燃
    焼の最終相において、前記燃焼室からの燃焼ガスを導く
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】前記収容缶の複数のガス出口ノズルは偏心
    しており、かつ収容缶から離れた後の弾頭の慣性の主軸
    線と一致する弾頭の対称軸線と所定の角度をなす回転運
    動を収容缶に共働して付与するよう設計されている請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記収容缶に収容されている弾頭が、その
    回転速度を加速され、弾頭自身の対称軸線に対して斜め
    に傾斜されていて収容缶から離れた弾頭の慣性の主軸線
    に一致する回転軸線を与えられ、かつ収容缶に傾斜して
    配置されており、収容缶からの射出が収容缶の主軸線の
    方向において行われる請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】収容缶に収容された弾頭に、連続シーケン
    スで、所定の回転を与え、そして弾頭を収容缶から自由
    弾道へ射出する装置において、 収容缶の開放端壁とその反対端に配置された少なくとも
    一つの燃焼室とを具備し、 前記燃焼室に配置された推進装薬を具備し、収容缶の周
    りに配置されかつ収容缶の主軸線に対して傾斜された少
    なくとも一つの出口ノズルに前記燃焼室は連通してい
    て、前記推進装薬の燃焼時に出口ノズルから流れる燃焼
    ガスが収容缶に回転運動を与え、 弾頭に向かう方向に放出するガス出口を具備し、 前記ガス出口は弾頭の方に面している燃焼室の広い一側
    面に当初接着されていた前記推進装薬により覆われ、収
    容缶から弾頭を射出するために推進装薬の燃焼の最終相
    において前記ガス出口は露出されて燃焼室から燃焼ガス
    を導く ことを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】弾頭に向かう方向に配置され最初は推進装
    薬で覆われている前記ガス出口は、変位可能な弾底板の
    後方の膨張室中に放出し、弾底板の他側には弾頭が置か
    れている請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】出口ノズルは収容缶の周りに偏心して配置
    されている請求項４記載の装置。
  7. 【請求項７】弾頭の対称軸線が収容缶の対称軸線に対し
    て角度を成すように弾頭が収容缶内に配置されている請
    求項４記載の装置。
JP52197194A 1993-03-30 1994-03-17 空輸弾頭に所望の運動パターンを付与する方法並びに装置 Expired - Fee Related JP3466615B2 (ja)

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