JP4588769B2 - 小さい散開角度を有する運動エネルギーロッド弾頭 - Google Patents

小さい散開角度を有する運動エネルギーロッド弾頭 Download PDF

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Description

本発明は、２００４年８月２３日出願の先行する米国特許出願第１０／９２４，１０４号の一部継続出願であり、先行する２００４年９月１０日出願の米国特許出願第１０／９３８，３５５号の一部継続出願である２００５年２月１７日出願の米国特許出願第１１，０６０，１７９号に基づき、かつこれら出願に対する優先権を主張し、前者のそれぞれは、先行する２００３年６月６日出願の米国特許出願第１０／４５６，７７７号の一部継続出願であり、２００１年８月２３日出願の先行する米国特許出願第０９／９３８，０２２号の一部継続出願である米国特許第６，９１０，４２３ Ｂ２号として２００５年６月２８日に発行された。
本発明は、運動エネルギーロッド弾頭（kinetic energy rod warhead）の改良に関する。
ミサイル、航空機、再突入体（re-entry）、および他の目標の破壊は、主に、直撃破壊体（hit-to-kill）、爆風破片弾頭（blast fragmentation）、および運動エネルギーロッド弾頭の３つに分類される。
直撃破壊体は、一般に、パトリオット、ＴＨＡＡＤ、または標準的なブロックＩＶミサイル（Block IV missile）などのミサイルによって、再突入体または他の目標の近くの位置に向かって発射される。墜落弾は、操縦可能で、再突入体を攻撃して作動不能にするように構成されている。しかしながら、直撃破壊体を避けるための対抗策が使用可能である。さらに、生物戦の小型爆弾（biological warfare bomblets）および化学戦の子爆発体のペイロード（chemical warfare submunition payloads）は、いくらかの脅威物質によって運搬されており、直撃破壊体が目標を正確に攻撃した場合でも、これらの小型爆弾または化学子爆発体のペイロードの１つまたは複数が残存し、多数の犠牲者を出す。
爆風破片タイプの弾頭は、既存のミサイルによって運搬されるように構成されている。爆風破片タイプの弾頭は、直撃破壊体とは異なり、操縦可能ではない。代わりに、ミサイルキャリヤが、敵のミサイルまたは他の目標の位置に到達したとき、弾頭上に予め作られた金属の帯（pre-made band of metal）が起爆され、金属の破片が高速に加速されて目標を攻撃する。しかしながら、破片は、目標を破壊するのに常に有効ではなく、また、生物小型爆弾（biological bomblets）および／または化学子爆発体のペイロード（chemical submunition payloads）がやはり残存し、多数の犠牲者を出す。
本発明に援用される、本発明の発明者によるテキストである非特許文献１が、直接破壊体および爆風破片タイプの弾頭に関するさらなる詳細を提供する。このテキストの第５章は、運動エネルギーロッド弾頭を提案している。
運動エネルギーロッド弾頭の２つの主な利点は、１）直撃破壊体の場合のような正確な操縦に頼らないこと、及び２）爆風破片タイプの弾頭よりも貫通度がよいことである。
しかし、これまで、運動エネルギーロッド弾頭は、広く受け入れられておらず、配備または完全な設計が未だなされていない。理論上の運動エネルギーロッド弾頭に関連する主な構成要素は、外殻と、複数の個別の長円筒形（lengthy cylinderical）の発射体を含む外殻内の発射体コアまたは発射体ベイと、共鳴式爆発保護材（sympathetic explosive shields）を備えた、外殻内の発射体ベイの回りの炸薬とである。炸薬が起爆されると、発射体が散開される。
しかしながら、円筒形の形状をした発射体は、その散開時に壊れる、および／またはタンブル（tumble）する傾向がある。別の発射体は、非常に大きい傾斜角度で目標に接近するため、目標を効果的に貫通しないことがある。本発明に援用される非特許文献２、非特許文献３を参照されたい。
米国特許出願第１１，０６０，１７９号明細書 米国特許出願第１０／９２４，１０４号明細書 米国特許出願第１０／９３８，３５５号明細書 米国特許出願第１０／４５６，７７７号明細書 米国特許第６，９１０，４２３ Ｂ２号明細書 米国特許出願第０９／９３８，０２２号明細書 Ｒ． Ｌｌｏｙｄ著「Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｗａｒｈｅａｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ」（Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ （ＡＩＡＡ） Ｂｏｏｋ Ｓｅｒｉｅｓ、第１７９巻、ＩＳＢＮ １−５６３４７−２５５−４、１９９８年 「Ａｌｉｇｎｅｄ Ｒｏｄ Ｌｅｔｈａｌｉｔｙ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｎｃｅｐｔ ｆｏｒ Ｋｉｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ」 Ｒ． Ｌｌｏｙｄ著「Ａｌｉｇｎｅｄ Ｒｏｄ Ｌｅｔｈａｌｉｔｙ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｅｐｔ Ｆｏｒ Ｋｉｌｌ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ」（１０ｔｈ ＡＩＡＡ／ＢＭＤＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯＮＦ．、７月２３日〜２６日、バージニア州ウイリアムスバーグ、２００１年）
したがって、本発明の目的は、改良式の運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、破壊性の高い運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体が散開されるときに発射体を整列させる構造を中に備えた運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体を選択的に目標に導くことのできる運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体が散開されるときに発射体が損壊するのを防ぐ運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体が散開されるときに発射体がタンブリングする（tumbling）のを防ぐ運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体がより良い貫通角度で目標に接近することを保証する運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、ミサイルの一部または直撃破壊体の一部として配備されることのできる運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、目標を貫通するより高い可能性を有する発射体の形状を備えた運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、より密に詰め込み可能な発射体の形状を備えた運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、目標のすべての小型爆弾および化学子爆発体のペイロードを破壊するより高い可能性を有し、それによって死傷者をより防ぐ運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、発射体の散開角度に干渉しないで弾頭の構成要素を覆う壊れやすい外皮層を有する運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、子爆発体または小型爆弾のペイロードを有する弾道ミサイルに対する破壊性を改善した運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、飛散パターンの密度および破壊性を増した運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
さらに、本発明の目的は、運動エネルギーロッド弾頭の重量を極端に増すことなく、エッジ効果（edge effect）を減少させる爆発性の端板包封材（end plate confinement）を備えた運動エネルギーロッド弾頭を提供することである。
本発明は、ロッドの全体的な散開角度を小さくした破壊性の高い運動エネルギーロッド弾頭が、弾頭の端部を封じ込めてエッジ効果を減少させる爆発性の端板を備えることで達成可能であることに気づいたことに起因する。
本発明は、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体の散開角度を小さくするための、発射体コアの各端部の爆発性シートと、を含む運動エネルギーロッド弾頭を特徴とする。それぞれの爆発性シートは、ＰＢＸＮ−１０９からなってよく、各爆発性シートは、炸薬に隣接してもよく、または炸薬に取り付けられていてよい。弾頭は、各爆発性シートと発射体コアとの間に緩衝材を含んでよく、この緩衝材は発泡材料からなってよい。弾頭は、緩衝材と発射体コアとの間に薄いアルミニウムの吸収層を含んでよく、また、爆発性シートの外面に配設された薄い外側の板を含んでよい。薄い外側の板は、アルミニウムからなってよい。各爆発性シートは、鋼製の端板よりも少なくとも１桁薄いものであってよく、各爆発性シートは、個別の発射体の散開角度を小さくするために、散開されるときに発射体コアの両端部を包含するように構成および配置されてよい。
一実施形態では、運動エネルギーロッド弾頭は、炸薬の回りの壊れやすい外皮層を含んでよく、この外皮層は、間隔をあけた溝を含んでよい。間隔をあけた溝は、外皮層の表面に、雷管が炸薬を起爆したときに破断する格子状のマトリックス（matrix）を形成してよく、格子状のマトリックスは外皮層の内面および／または外面に配設されてよい。間隔をあけた溝は外皮層の内面に配設されてもよく、または、間隔をあけた溝は外皮層の外面に配置されてもよい。また、間隔をあけた溝は、外皮層の内面および外面に配置されてもよい。外皮層は、鋼鉄またはアルミニウムからなってよく、または、延性材料からなってよく、また、外皮層は、約０．１５インチの厚さであってよい。間隔をあけた溝は、Ｖ字切欠き形状、鋸歯形状、方形状、正方形状、または円形状であってよい。外皮層は、外皮層の内面に形成されたＶ字切欠き形状の溝と、外皮層の外面に形成された方形状の溝とを含んでよい。外皮層は、外皮層の内面に形成された方形状の溝と、外面に形成されたＶ字切欠き形状の溝とを含んでよい。間隔をあけた溝は、雷管が炸薬を起爆したとき、外皮層を小さい破片に破断させる割れ筋を外皮層に作ってよい。Ｖ字切欠き形状の溝、鋸歯形状の溝、方形状の溝、正方形状の溝、または円形状の溝は、雷管が炸薬を起爆したとき、外皮層を小さい破片に破断させる割れ筋を外皮層にそれぞれ作ってよい。
一例では、運動エネルギーロッド弾頭は、異なるサイズの発射体を含む複数の個別の発射体を含んでよい。複数の異なるサイズの発射体は、多数の小型発射体および少数の大型発射体を含んでよい。小型発射体の数は、子爆発体ペイロードに対する破壊性を増すように選択されてよく、大型発射体の数は、小型爆弾ペイロードに対する破壊性を増すように選択されてよい。小型発射体の数は、発射体の飛散パターン密度を増すように選択されてよく、大型発射体の数は、発射体の飛散パターン密度を減らすように選択されてよい。小型発射体は、コアの外側領域の近傍に配置されてよく、大型発射体は、コアの中央領域の近傍に配置されてよい。複数の異なるサイズの発射体は、約７０％の小型発射体と、約３０％の大型発射体とを含んでよく、各大型発射体の質量は、各小型発射体の質量より大きくてよい。すべての発射体が、十字形の断面を有してよい。大型および小型の発射体は、発射体同士の間に最小限の空隙を有して、コアの中に密に詰められてよい。すべての発射体が、タングステンからなってよい。小型発射体のそれぞれは、約５０グラムより軽い重量であってよく、または、別の例では、小型発射体のそれぞれは、約２８グラムの重量であってよい。発射体は、六角形または円筒状の断面を有してよいか、または、発射体は、非円筒状の断面を有してよい。発射体は、星形の断面を有してよく、また、発射体は、平坦な両端部、平坦でない先端部、または尖った先端部を有してよい。発射体は、楔形を有してよく、発射体は、立方体形状であってよく、または発射体は、３次元のテトリス（tetris）形状を有してよい。
別の実施形態では、運動エネルギーロッド弾頭は、雷管が炸薬を起爆するとき、発射体の散開角度をさらに小さくする手段を含んでよく、散開角度をさらに小さくするこの手段は、炸薬とコアとの間に緩衝材を含んでよい。緩衝材は、ポリ発泡材料（poly foam）であってよく、緩衝材は、コアを越えて延在してよい。このさらに小さくする手段は、緩衝材の近傍に配置された、間隔をあけた複数の雷管を含んでよい。コアは、複数の発射体ベイを含んでよい。また、小さくする手段は、各ベイの間の緩衝用円板を含んでよく、３つの発射体ベイがあってよい。さらに小さくする手段は、すべてのベイを介して連続的に延在する選択された発射体をさらに含んでよい。選択された発射体は、壊れやすい部分が２つの隣接する発射体ベイの間の交差部に配置された状態で、各発射体ベイを介して連続的に延在してよい。コアは、発射体の回りに結合用ウォープを含んでよく、発射体コアは、複数の発射体を共に封止する包封材（encapsulant）を含んでよい。包封材は、ガラスまたはグリスであってよい。包封材は、各発射体上にはグリスを含み、及び発射体同士の間の空間にはガラスを含んでよい。
別の例では、運動エネルギーロッド弾頭は、複数の区画に分けられた炸薬を含んでよく、各炸薬区画同士の間に保護材をさらに含んでよい。保護材は、複合材からなってよく、複合材は、レキサン層（lexan layer）の間に挟まれた鋼鉄であってよい。各炸薬区画は、発射体コアに当接する近位面と、遠位面とを有する楔形であってよい。遠位面は、重量を減らすためにテーパーにされていてよい。発射体は、六角形を有し、発射体は、タングステンからなってよい。発射体は、円筒形の断面または非円筒形の断面を有してよい。発射体は、星形状の断面または十字形の断面を有してよい。発射体は、平坦な両端部を有してよい。発射体は、平坦でない先端部、または尖った先端部、または楔形の先端部を有してよい。
別の実施形態では、運動エネルギーロッド弾頭は、炸薬が発射体を散開させるとき、個別の発射体を整列させる手段を含んでよい。整列させる手段は、発射体のタンブリングを防止するために、発射体コアと炸薬との界面におけるすさまじい衝撃波を防止するように構成された、炸薬に沿って間隔をあけた複数の雷管を含んでよく、整列させる手段は、また、前記コアの中に穴を備えた胴部を含んでよく、発射体が、この胴部の穴の中に配設されてよい。胴部は、密度の低い材料からなってよい。整列させる手段は、発射体を整列させる整列磁場を発生させる磁束圧縮発生器を含んでよく、発射体コアの各端部に１つずつ、２つの磁束圧縮発生器があってよい。それぞれの磁束圧縮発生器は、磁気コア要素と、磁気コア要素の回りの複数のコイルと、磁気コア要素を内破させる炸薬とを含んでよい。
本発明は、また、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体の散開角度を小さくするための、発射体コアの各端部の爆発性シートおよび前記爆発性シートの外面に配設された薄い外側の板とを含む運動エネルギーロッド弾頭を特徴とする。
本発明は、発射体の散開角度を小さくする運動エネルギーロッド弾頭をさらに特徴とし、この弾頭は、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体コアの各端部の爆発性シートと、各爆発性シートと発射体コアとの間の緩衝材と、緩衝材のそれぞれと発射体コアとの間の吸収層と、を含む。
本発明は、また、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬の回りの壊れやすい外皮層と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体コアの散開角度を小さくするための発射体コアの各端部の爆発性シートと、を含む運動エネルギーロッド弾頭を特徴とする。
本発明は、複数の異なるサイズの個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体の散開角度を小さくするための発射体コアの各端部の爆発性シートと、を含む運動エネルギーロッド弾頭をさらに特徴とする。
本発明は、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体の散開角度を小さくするための発射体コアの各端部の爆発性シートと、炸薬とコアとの間の緩衝材を含む発射体の散開角度をさらに小さくする手段と、を含む運動エネルギーロッド弾頭をさらに特徴とする。
本発明は、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、発射体コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管と、発射体の散開角度を小さくするための発射体コアの各端部の爆発性シートと、炸薬が発射体を散開するとき個別の発射体を整列させる手段と、を含む運動エネルギーロッド弾頭をさらに特徴とする。
本発明は、また、運動エネルギーロッド弾頭の散開角度を小さくする方法を特徴とし、本方法は、複数の個別の発射体を含む発射体コアと、コアの回りの炸薬と、炸薬のための少なくとも１つの雷管とを提供する段階を含む。本方法は、また、発射体コアの各端部に爆発性シートを配設する段階と、個別の発射体を小さい散開角度で散開させるために、炸薬を起爆するための炸薬雷管および爆発性シートを起爆する段階とを含む。各爆発性シートは、ＰＢＸＮ−１０９からなってよい。本方法は、各爆発性シートと発射体コアとの間に緩衝材を配設する段階をさらに含んでよく、この緩衝材は、発泡材料からなってよい。本方法は、緩衝材と発射体コアとの間に薄いアルミニウムの吸収層を配設する段階をさらに含んでよく、また、爆発性シートの外面に薄い外側の板を配設する段階をさらに含んでよい。薄い外側の板は、アルミニウムからなってよい。本方法は、各爆発性シートを炸薬に取り付ける段階をさらに含んでよく、また、各爆発性シートを炸薬に隣接して配設する段階をさらに含んでよい。各爆発性シートは、鋼製の端板より少なくとも１桁薄くてよく、本方法は、個別の発射体の散開角度を小さくするために、散開されるときに各発射体コアの両端部を包含するように各爆発性シートを構築および配置する段階をさらに含んでよい。
本発明は、運動エネルギーロッド弾頭の発射体の散開角度を小さくする方法をさらに特徴とし、本方法は、各ベイが複数の個別の発射体を含む発射体ベイを含む発射体コアと、発射体コアの回りの複数の炸薬区画を含む炸薬と、それぞれの炸薬区画のための少なくとも１つの雷管とを用意する段階と、発射体コアの各端部に爆発性シートを配設する段階と、炸薬雷管を起爆する段階とを含む。
他の目的、特徴、および利点は、以下の好ましい実施形態の説明および添付の図面から当業者には明らかとなろう。
上記の背景の段落で述べられたように、直撃破壊体は、一般に、ミサイル１２を介して図１の再突入体１０または他の目標の近傍の位置へ向けて発射される。直撃破壊体１４は操縦可能であり、再突入体１０を攻撃して作動不能にするように構成されている。しかしながら、直撃破壊体を避けるために対抗策が使用可能である。ベクトル１６は、再突入体１０を逃した直撃破壊体１４を示す。さらに、生物小型爆弾および化学子爆発体のペイロード１８は、いくらかの脅威物質によって運搬されており、直撃破壊体１４が目標１０を正確に攻撃した場合でも、２０で示すように、これらの小型爆弾または化学子爆発体のペイロードの１つまたは複数が残存し、多数の犠牲者を出すことがある。
図２に移ると、爆風破片タイプの弾頭３２は、ミサイルによって運搬されるように構成されている。ミサイルが、敵の再突入体（ＲＶ）、ミサイルまたは他の目標３６の近くの位置に到達したとき、弾頭上に予め作られた金属の帯が起爆され、金属の破片３４が目標３６を攻撃する。しかしながら、破片は、子爆発体の目標を破壊するのに常に有効ではなく、また、生物小型爆弾および／または化学子爆発体のペイロードがやはり残存し、多数の犠牲者を出すことがある。
本発明に援用される、本発明の発明者によるテキストである非特許文献１が、直接破壊体および爆風破片タイプの弾頭に関するさらなる詳細を提供する。このテキストの第５章は、運動エネルギーロッド弾頭を提案している。
本発明に従った運動エネルギーロッド弾頭は、通常、再突入体１０または他の目標に向けられた長円筒形の発射体４０を散開するように、図３の直撃破壊体１４に追加可能である。さらに、図２の従来技術の爆風破片タイプの弾頭は、発射体４０を目標３６において散開させるために、図４の運動エネルギーロッド弾頭５０に置き換えるか、または図４の運動エネルギーロッド弾頭５０を追加することができる。
運動エネルギーロッド弾頭の２つの主な利点は、１）直撃破壊体の場合のような正確な操縦に頼らないこと、及び２）爆風破片タイプの弾頭よりも貫通度がよいことである。
しかし、これまで、運動エネルギーロッド弾頭は広く受け入れられておらず、配備または完全な設計も未だなされていない。図５の理論上の運動エネルギーロッド弾頭６０に関連する主な構成要素は、外殻６２と、複数の個別の長円筒形のロッド発射体６６を含む外殻６２内の発射体コアまたは発射体ベイ６４と、共鳴式保護材６７と、外殻６２内のベイまたはコア６４の回りの炸薬６８とである。炸薬６８が起爆されると、発射体６６がベクトル７０、７２、７４、および７６で示されるように散開される。
しかしながら、図５において、７８で示される発射体は、厳密には再突入体８０に狙いを定められたり、または方向付けられたりしていないことに留意されたい。また、円筒形の発射体は、８４に示すように、散開時に壊れやすい可能性がある。また、発射体は、８２に示すように、その散開時にタンブルしやすい可能性がある。他の発射体もやはり、非常に大きい傾斜角度で目標８０に接近するため、９０に示すように、目標８０を効果的に貫通しない。
本発明では、運動エネルギーロッド弾頭は、とりわけ、炸薬が起爆されるときに個別の発射体を整列させる手段を含み、発射体がタンブリングすることのを防いで、発射体がより良い貫通角度で目標に接近するように発射体を散開する。
一例では、個別の発射体を整列させる手段は、運動エネルギーロッド弾頭１０６の外殻１０４の炸薬１０２の全長に沿って間隔をあけた、図６の複数の雷管１００（典型的にチップスラッパー（chip slapper）タイプの雷管）を含む。図６に示すように、発射体コア１０８は、多数の個別の長円筒形の発射体１１０と、この例では、発射体コア１０８を囲む炸薬１０２とを含む。炸薬１０２の全長に沿って間隔をあけた雷管１００を含むことによって、そうでない場合に、個別の発射体１１０をタンブルすることになる発射体コア１０８と炸薬１０２との間の界面におけるすさまじい衝撃波が防止される。
図７に示すように、炸薬１１８を起爆するのに雷管１１６が１つのみ用いられた場合、発射体１２０をタンブルさせることになるすさまじい衝撃波が生み出される。これが起こると、発射体１２０が折れたり、壊れたり、または目標を貫通し損ねたりして、それが運動エネルギーロッド弾頭の破壊性を低くする。
炸薬１０８の全長に沿って間隔をあけた複数の雷管１００を使用することによって、すさまじい衝撃波が防止され、１２２に示されるように個別の発射体１００がタンブルしない。
別の例では、個別の発射体を整列させる手段は、外殻１４８と炸薬１５０とをやはり含む運動エネルギーロッド弾頭１４６のコア１４４の中に配設された、図９の密度の低い材料（たとえば発泡材料）の胴部１４０を含む。胴部１４０は、図示のように発射体１５６を受ける穴１５２を中に含む。発泡材料のマトリックスは、最初の散開後にすべてのロッドを一緒に保持する剛性の支持体として作用する。炸薬が、発泡材料とロッドとをＲＶまたは他の目標に向けて加速する。発泡材料の胴部が、短時間の間、ロッドを安定に保ってロッドを整列された状態に保持する。詰められたロッドを介して放出する爆発性ガスを発泡材料が減少させるので、ロッドは整列された状態のままである。
一実施形態では、図９の発泡材料の胴部１４０は、発射体の整列を改善するために、図６および図８の複数の雷管構成と組み合わせられてもよい。
さらに別の例では、発射体のタンブリングを防ぐために個別の発射体を整列させる手段は、図１０の発射体コア１６４の各端部に１つずつ磁束圧縮発生器（flux compression generators）１６０および１６２を含み、その磁束圧縮発生器１６２のそれぞれが、発射体を整列させるための整列磁場（magnetic alignment field）を発生させる。それぞれの磁束圧縮発生器は、磁束圧縮発生器１６０に示されている磁気コア要素（magnetic core element）１６６と、コア要素１６６の回りの複数のコイル１６８と、炸薬１７０が起爆されたときに磁気コア要素を内破する炸薬１７０とを含む。磁束圧縮発生器に特有の構成は、当業者に既知であり、したがってさらなる詳細を本明細書で提供する必要はない。
図１１に示すように、運動エネルギーロッド弾頭１８０は、１８２および１８４で示される整列磁場を発生する磁束圧縮発生器１６０および１６２と、また、発射体を１９４で整列させるために１９２で示される平坦な衝撃波前線（shock wave front）を発生する炸薬１９０の全長に沿う複数の雷管１８６とを含む。上述のように、発射体の整列を助けるために、発泡材料の胴部１４０が本実施形態に含まれてもよい。
図１２では、運動エネルギーロッド弾頭２００は、複数の区画２０２、２０４、２０６、および２０８に分割された炸薬を含む。保護材２２５のような保護材が、炸薬の区画２０４と２０６とを分ける。１つの炸薬区画の起爆が、他の炸薬区画を起爆するのを防ぐために、保護材２２５は、内側と外側とのレキサン層に挟まれた鋼製コアなどの複合材からなってよい。雷管は、投棄式炸薬パック（jettison explosive pack）２２０、２２４、および２２６をそれぞれが有する外殻部２１０と、２１２と、２１４との間にある。高密度タングステン製のロッド２１６が、図示のように弾頭２００のコアまたはベイの中にある。すべてのロッド２１６を特定の方向に狙いを定め、それによって、図５の７８で示す状況を回避するために、外殻部２１０、２１２、および２１４の各側部の雷管が、図１３〜１４に示すように、発射体２１６の意図された移動方向から離れるように、投棄式炸薬パック２２０、２２２、および２２４と同様に、外殻部２１０、２１２、および２１４を放出するように起爆される。次に、図６および図８に関して論じられたように複数の雷管を使用して、図１４の炸薬区画２０２が図１５に示すように起爆され、図１５に示すように目標の方向に発射体２１６を散開させる。こうして、１つまたは複数の炸薬区画を選択的に起爆することによって、発射体は、図６および図８ならびに／または図９ならびに／または図１０を参照して示され、論じられた整列構造を使用して整列されることに加えて、目標に明確に狙いが定められる。
さらに、図１２〜図１５に示す構造が、発射体の分散パターンの制御を助ける。一例では、本発明の運動エネルギーロッド弾頭は、図１２〜１５に示す照準技術に加えて、図６および８〜１０に示す整列技術をすべて用いる。
典型的に、図６〜図９および図１２〜図１５に示された外殻部は、ミサイルの外皮層である（図４を参照）か、または、直撃破壊体（図３を参照）に追加された部分である。本発明の運動エネルギーロッド弾頭に用いられる壊れやすい外皮層のさらなる詳細が、以下に詳細に述べられる。
ここまで、炸薬は、発射体またはロッドのコアの外側の周りに配設されて示されている。しかしながら、別の例では、図１６の炸薬２３０は、外殻２３４内のロッドコア２３２の内側に配設される。さらに、炸薬２３０が起爆されるときに発射体ロッドが損壊するのを防止するために、コア２３２と炸薬２３０との間に密度の低い材料（たとえば発泡材料）製の緩衝材２３６が含まれてよい。
ここまで、本明細書に開示されたロッドおよび発射体は、たとえば、タングステン製で、向かい合う平坦な端部を有する長円筒形部材として示されてきた。しかしながら、別の例では、ロッドは、非円筒形の断面および平坦でない先端部を有する。図１７〜２４に示すように、これらの異なるロッドの形状は、高強度、軽量を提供し、詰め込み効率（packaging efficiency）を増す。これらの形状は、また、上記の整列および照準方法と共に使用されたときに特に、目標から跳ね飛ばされる可能性を減らして目標貫通度を増す。
典型的に、好ましい発射体は、円筒形の断面を有さず、代替として、星型の断面、十字形の断面、又は同種のものを有してよい。また、発射体は、尖った先端部、または楔形の先端部のような少なくとも平坦でない先端部を有してよい。図１７の発射体２４０は尖った先端部を有し、一方、図１８の発射体２４２は、星形状の先端部を有する。他の発射体形状は、図１９の２４４（星形状の尖った先端部）、図２０の発射体２４６、図２１の発射体２４８、および図２２の発射体２５０で示されている。図２３の発射体２５２は、星形状の断面、尖った先端部、および平坦な遠位端部を有する。これらの特殊形状の発射体の詰め込み効率の増加が図２４に示されており、ここでは、以前、円筒形を有する９個の貫通体または発射体によって占められていた同じ空間に、１６個の星形状の発射体が詰め込み可能である。
ここまで、発射体が１セットのみであると仮定されている。しかしながら、別の例では、発射体コアは、図２５の複数のベイ３００および３０２に分割される。また、この実施形態は、図６および８〜２４に示す実施形態と組合せ可能である。図２６および２７では、８つの発射体ベイ３１０〜３２４、および、一様な飛散パターンを与えるためにすべてのベイのロッドを異なる速度で散開させる円錐形の爆発性コア（cone shaped explosive core）３２８がある。また、図２６に示されているのは、発射体コア３３２に当接するより狭い近位面３３４と、運動エネルギーロッド弾頭の外殻に当接するより広い遠位面と有する楔形の炸薬区画３３０である。運動エネルギーロッド弾頭の重量を減らすため、遠位面３３６は３３８および３４０に示されるようにテーパーにされている。
あるテスト例では、発射体コアは、六角形のタングステン製発射体４０６からなる図２８の３つのベイ４００、４０２および４０４を含んでいた。図１７〜２４に示す他の発射体形状が用いられてもよい。各ベイは、ベイ４００に示されるファイバーグラス製ウォープ（fiberglass wrap）４０８によって一体に保持されていた。ベイ４００、４０２、および４０４は、鋼製の端板４１０の上に載っている。緩衝材４０７がロッドコアの回りに挿入されている。この緩衝材は、外側のロッドに対して作用する爆発時のエッジ効果を減少させる。緩衝材は、端のロッドに作用するエネルギーを緩和することで、爆発衝撃波による飛散角度を小さくする。
次に、図２９の炸薬区画４１２、４１４、４１６、および４１８が、端板４１０の上の発射体コアの回りに配置された。したがって、このテスト例の発射体の主発射方向は、ベクトル４２０に沿っていた。クレー区画（clay section）４２２、４２４、４２６および４２８は、散開される弾頭に用いられるであろう追加の炸薬区画を模擬した。各炸薬区画の間には、典型的に、レキサン層４３４と４３６との間に挟まれた鋼製の層４３２を含む共鳴式保護部４３０がある。各炸薬区画は、図示のように、発射体コアに当接する炸薬区画４１２の近位面４４０と、重量を減らすために４４４および４４６に示すようにテーパーにされた遠位面４４２とを有する楔形である。
図３０の頂部端板４３１が、組立体を完成させる。端板４１０および４３１はアルミニウムからなっていてもよい。発射体ロッド４０６の総重量は６５ポンドであり、Ｃ４炸薬区画（C4 explosive charge section）４１２、４１４、４１６、および４１８の重量は１０ポンドであった。各ロッドは３５グラムの重量であり、直径に対する長さの比が４であった。２７１個のロッドが各ベイに詰められ、合計でロッドは８２３個であった。組立体の総重量は、３０．１１８ポンドであった。
図３１は、テスト発射の直前に、４５０で示す雷管を追加したところを示す。各炸薬区画に１つの雷管があり、すべての雷管が同時に点火された。図３２〜３３は、テスト発射の後の結果を示す。図３２に示すように個々の発射体がテスト面４５２に衝突し、回収されたいくらかの発射体の状態が図３３に示されている。
雷管が、炸薬区画を起爆するときに発射体の散開角度を小さくし、それによって、ある場合では破壊性を高めるのに有用であるより狭い飛散パターンにするために、いくつかの追加構造は図３４の改良式弾頭に加えられた。
発射体４０６の散開角度を小さくするため１つの手段は、炸薬区画とコアとの間に緩衝材５００を追加することである。好ましくは、緩衝材５００は、コアを越えて板４３１および４１０までやはり好ましくは延在する１／２インチ厚さのポリ発泡材料である。緩衝材５００は、個々のロッドがいかなるエッジ効果も受けないように、散開時の爆発衝撃波のエッジ効果を減少させる。
ロッドの散開角度を小さくする別の手段は、やはり図３５に示されるポリ発泡材料の緩衝円板５１０を追加することである。これらの円板は典型的に１／８インチ厚さであって、ロッドコア内におけるスラップ（slap）または衝撃の相互作用を減少させるために、図示のように、各端板とコアとの間、および各コアベイの間に配置される。
モーメンタムトラップ（momentum trap）５２０および５２２は、好ましくは、各端板４１０および４３１の外面に取り付けられるガラスの薄い層である。また、各端板とコアとの間の薄いアルミニウム吸収層５３０および５３２が、エッジ効果を吸収するのを助け、したがって、ロッドの飛散パターンを狭くするためのさらなる手段を構成する。
いくつかの例では、選択されたロッド４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃおよび４０６ｄが、すべてのベイを介して連続的に延在し、残りのロッドが焦点を合わせるのを助け、すべてのロッドの散開角度を小さくする。別の考えは、図３６の各ロッド４０６の間の間隙を埋める包封材５４０を追加することである。包封材は、各ロッドを被覆するガラスおよび／またはグリスであってよい。好ましくは、それぞれの炸薬区画に対して図３４のような複数の間隔をあけた雷管４５０ａ、４５０ｂ、および４５０ｃがあり、より平坦な爆発前線（flatter explosive front）を与えるため、およびロッド４０６の散開角度をさらに小さくするために、各雷管は、典型的に、ベイ４００、４０２、および４０４とそれぞれ整列される。別の起爆技術が、ロッドに対する圧迫をより弱くすることによってエッジ効果を減少させるために用いられることができる。この考え方は、複数の雷管４５０ａ’、４５０ｂ’、および４５０ｃ’が、外側の炸薬上の旧来の位置から、緩衝材５００の近傍の内側ベース部に移動される後方起爆装置（backward initiation）を用いる。起爆装置が、炸薬と発泡材料との界面に挿入され、それによって、ロッドコアから離れる方向に移動する平坦な衝撃波を発生させる。この起爆の論理によって、ロッドコアに対する圧迫がより弱くなり、横方向のエッジ効果をすべて減少させる。
別の考えは、図３７のロッド４０６ｅを選択された位置に使用するか、またはすべてのロッドにさえも使用することである。ロッド４０６ｅは、すべてのベイを介して延在するが、各ベイの交差部において直径が小さくなった壊れやすい部分５６０及び５６２を含み、その部分が散開時に３つの別々の部分５６４、５６６、５６８に壊れる。
雷管が炸薬区画を起爆するとき、ロッドまたは発射体の散開角度を小さくするための、これら例示の構造を有する手段のうちのすべて、選択されたいくつか、またはただ１つだけでも備えた結果、ロッドの飛散パターンがより狭く、より焦点の定まったものとなる。また、図６〜１１を参照して上述された発射体を整列させる手段、および／または図１２〜１５を参照して上述された発射体の目標を定める手段が、本発明に従って、図３４〜３５に示す弾頭構成に組み込まれてもよい。
一実施形態では、本発明の運動エネルギーロッド弾頭は、発射体と、コアと、緩衝材と、炸薬区画と、雷管とを覆う壊れやすい外皮層を含む。壊れやすい外皮層は、炸薬区画が起爆されたときに容易に破断し、それによって発射体の散開角度と緩衝しないように構成される。
図３８の運動エネルギーロッド弾頭６００は、複数の発射体６０４を含む発射体コア６０２を含む。弾頭６００は、また、複数の区画６０６、６０８、６１０、６１４、および６１８に分割された炸薬を含む。保護材６２０のような保護材が、炸薬区画６０６と６０８とを区切る。弾頭６００は、雷管６２２、６２４、６２６、６２８、および６３０などの複数の雷管をやはり含む。選択された雷管６２２〜６３０（典型的にチップスラッパータイプの雷管）が、選択された炸薬区画６０６〜６１８を起爆するために用いられ、コア６０２内の複数の発射体６０４を、図２８〜３５で上述されたような小さい散開角度で散開する。弾頭６００は、上述の図３４の緩衝材５００の構成と同様の図３８の緩衝材６３２をやはり含んでよく、その緩衝材は、選択された雷管６２２〜６３０が選択された炸薬区画６０６〜６１８を起爆するとき、図３８の発射体６０４の散開角度を小さくするように構成されている。壊れやすい外皮層６３６が、炸薬区画６０６〜６１８と、雷管６２２〜６３０と、緩衝材６３２と、コア６０２と、発射体６０４とを覆う。壊れやすい外皮層６３６は、選択された雷管６２２〜６３０が選択された炸薬区画６０６〜６１８を起爆したとき、容易に別々に破断するように構成されている（以下にさらに詳細に述べられる）。その結果、壊れやすい外皮層６３６は、発射体の散開角度と干渉しない。同時に、壊れやすい外皮層は、取り扱い、輸送、および配備時における弾頭の構造支持体となる。
壊れやすい外皮層６３６は、典型的に、鋼鉄、またはアルミニウムなどの延性材料からなり、理想的には約０．１５インチの厚さである。外皮層６３６は、典型的に、たとえば、間隔をあけた溝６４２、６４４、６４５、および６４７からなる格子状のマトリックス６４０を含み、それらの溝は、外皮層６３６の外面６４６、内面６４９に形成されてよく、または外皮層６３６の外面６４６と内面６４９とに組み合わせて配設されてもよい。外皮層６３６の溝は、選択された雷管６２２〜６３０が、選択された炸薬区画６０６〜６１８を起爆するとき、格子状のマトリックス６４０によって画定されたパターンによって、外皮層６３６が、容易に小さい破片に破断するように構成されている。図３９に示すように、外皮層６３６はＶ字切欠き形状の溝６４６、図４０の鋸歯形状の溝６４８、図４１の正方形状の溝６５０、図４２の方形状の溝６５２、および図４３の円形状の溝を含んでよい。図３９〜４３に示されているように、Ｖ字切欠き、鋸歯、正方形、方形、および／または円形状の溝は、外皮層６３６の内面６４９に形成されるように示されているが、Ｖ字切欠き、鋸歯、正方形、方形、および／または円形状の溝は、外皮層６３６の外面６４６に形成されるか、または、外面６４６と内面６４９とに任意に組み合わせて形成されてもよいため、これは本発明の必然的な限定ではない。さらに、当業者に既知の任意の形状の溝が使用されてよい。たとえば、図４４は、外皮層６３６の内面６４９に形成されたＶ字切欠き形状の溝６５６と、外面６４６の方形状の溝６５８との組合せを示す。上記に引用された、本発明の発明者によるテキストである非特許文献１が、爆風破片タイプの弾頭に用いられる外皮層の構成に関する追加の詳細を与える。このテキストの第２章は、爆風破片タイプの弾頭のための制御された弾頭破片被覆材の一タイプを提案している。
作動時には、上述のように、選択された雷管が選択された炸薬区画を起爆したとき、図４５の矢印６７０で示すように爆発圧力が発生され、その圧力が、外皮層６３６の形状を付けられた溝（たとえばＶ字形状の溝６７２）に衝撃を与える。Ｖ字形状の溝６７２への爆発圧力が、６７６、６７８、６８０、６８２および６８４で示されている剪断の道筋（shear trajectory path）を作り、剪断の道筋または割れ筋（fracture trajectory path）６７２〜６８２に沿って、外皮層６３６を小さい破片にすばやく破断させる。その結果、外皮層６３６からのいかなる干渉もなくして（上記の）発射体が散開され、それが発射体の散開角度を小さく維持する。
別の例では、図４６Ａ〜４６Ｃに示されているように、図４６Ａの外皮層６３６は、鋸歯形状の溝６９０を含み、炸薬区画から発生される矢印６９２で示される高い爆発圧力が、剪断面６９４で示すように剪断割れ目を発生させる。図４６Ｂに示すように、結果としての剪断割れ目が、面６９７に沿って矢印６９６および６９８によって示されるように、２方向に移動してもよい。割れ目は、溝６９０の先端７００から外向きに、増大する亀裂７０１を発生させる矢印６９９で示す方向に伝わってもよい。どちらの場合でも、爆発圧力６９２は、爆発性のガス生成物が剪断割れ目を介して放出させ、図４６Ｃの７０３で示されるように、外皮層６３６を破断する。
別の例では、図４７Ａの外皮層６３６が、Ｖ字切欠き形状の溝７０６を内面７０９に、方形状の溝７０８を外面７０７に含み、爆発圧力７０４が、外皮層６３６に図４７Ｂの主な割れ筋７１０を発生させる。この例では、Ｖ字切欠き形状の溝７０６は、方形状の溝７０８と直線的に整列される。上述したものと同様に、外皮層６３６が発射体の散開角度に干渉しないように、割れ筋７１０によって、すばやく容易に小さい破片に破断する能力を備えた外皮層６３６が与えられる。
同様の部品が同様の符号を与えられている図４８は、図３４を参照して上述された、壊れやすい外皮層６３６を用いる運動エネルギーロッド弾頭の例を示す。
一実施形態では、本発明の運動エネルギーロッド弾頭は、子爆発体または小型爆弾のペイロードを有する弾道ミサイルに対して効果的である複数の異なるサイズの発射体を含む。異なるサイズの発射体は、子爆発体ペイロードを破壊するのに対して効果的である多数の小型発射体と、小型爆弾ペイロードを破壊するのに対して効果的である少数の大型で、典型的には重い発射体とを含む。
たとえば、図４９の運動エネルギーロッド弾頭６００は、異なるサイズの複数の発射体６０４を含む発射体コア６０２を含む。発射体は、理想的には、多数の小型発射体６０６と、少数の大型発射体６０８とを含む。大型発射体は、典型的に、小型発射体よりも重く、典型的に、小型発射体の約２８．６グラムと比較して約１１３．７グラムの重量である。弾頭６００は、また、複数の区画６１０、６１２、６１４、６１６、６１８、６２０、６２２、および６２４に分けられた炸薬を含む。保護材６２６のような保護材が、炸薬区画６１０と６１２とを区切る。弾頭６００は、また、雷管６２８、６３０、６３２、６３４、６３６、６３８、６４０および６４２などの複数の雷管を含む。選択された雷管６２８〜６４０（典型的にチップスラッパータイプの雷管）が、選択された炸薬区画６１０〜６２４を起爆し、複数の異なるサイズの発射体を散開させるために用いられる。上述された図９の発泡材料胴部１４０と同様の発泡材料胴部６０３が、発射体の整列を改善するために、図４９のコア６０２を囲むように用いられてよい。小型発射体６０６は、子爆発体ペイロードを有する弾頭ミサイルを破壊するのに効果的であり、大型の重い発射体６０８は、小型爆弾ペイロードを破壊するのに効果的である。結果として、本発明の運動エネルギーロッド弾頭６００は、下記にさらに詳細に述べるように、子爆発体または小型爆弾のペイロードを有する弾道ミサイルを効果的に破壊する。
同様の部品が同様の符号を与えられている図５０は、小型発射体６０６と大型発射体６０８とを含む発射体コア６０２の拡大図を示す。この例では、すべての発射体が十字形の断面を有する。発射体は、立方体形状の発射体６５２のような立方体形状の発射体、およびテトリス形状の発射体６５４のようなテトリス形状の発射体を含んでもよい。
典型的に、小型発射体６０６は、コア６０２の外側領域８０２の近傍に配置され、一方、大型発射体６０８は、コア６０２の中央領域８０４の近傍に配置される。
ある構成では、発射体は、約７０％の小型発射体６０６と、約３０％の大型発射体６０８とを含む。大型発射体６０８のそれぞれの質量は、典型的に、小型発射体６０６それぞれの質量より大きい。一例では、コア６０２のそれぞれの小型発射体６０６の質量は約２８グラムであり、大型発射体６０８のそれぞれの質量は約１１４グラムである。異なるサイズの複数の発射体は、タングステンまたは同様の材料からなってよい。
多数の小型発射体が、子爆発体ペイロードを有する弾道ミサイルに対してより効果的であることを示すシミュレーションが、図５１に示されている。この例では、７５８で示される小型発射体（たとえば１２８個の発射体）が、７６０で示される破壊された子爆発体によって示されるように、子爆発体ペイロードを破壊するのに有効である。対照的に、７６２で示されるより少ない数の発射体（たとえば３２個）が散開されたとき、７６４で示される破壊された子爆発体によって示されるように、より少ない子爆発体が破壊された。７６６で示すように４つの大型発射体が散開されたとき、７６８で示されるように３つの子爆発体のみが破壊された。多数の小型発射体またはロッドが、子爆発体ペイロード７７２に衝突する７７０で示されている。７７４で示されるように、多数の小型発射体またはロッドは、子爆発体ペイロード７７２に対して相当な損壊を発生させた。対照的に、７７６で示される少数の大型発射体が、子爆発体ペイロード７７２に対して散開されたとき、７７８で示されるように、子爆発体ペイロード７７２に対して最小限の損壊しか与えない結果となった。
図５２は、少数の大型で重い発射体が、小型爆弾ペイロードを有する弾道ミサイルに対して非常に効果的であることを示すシミュレーションである。この例では、７８０で示される少数の大型の発射体（たとえば、それぞれ約２２７３グラムの重量である４個の重い発射体またはロッド）が散開され、大型の発射体が小型爆弾ペイロード７８２を貫通し、その中のほぼすべての小型爆弾を、破壊された小型爆弾７８４で示されるように破壊した。しかしながら、７８４で示される多数のロッド（それぞれ約２７６グラムの重量である１２８個のロッド）が使用されたとき、多数の小型発射体またはロッドは、未発小型爆弾（live bomblet）７８８で示されるように、後部の小型爆弾を破壊しなかった。７９０で示されるように、さらに多数の小型発射体またはロッド（たとえばそれぞれが約３１グラムの重量である１０２４個のロッド）が散開されたとき、未発小型爆弾７９２で示されるように後部の小型爆弾の相当な部分が破壊されなかった。したがって、少数の大型で重い貫通体は、小型爆弾ペイロードを有する弾道ミサイルを破壊するのにより効果的である。
図４９の本発明の運動エネルギーロッド弾頭６００は、多数の小型発射体および少数の大型で重い発射体またはロッドの両方を同時に散開させるため、弾頭６００が子爆発体および／または小型爆弾のペイロードを有する弾道ミサイルを効果的に破壊する。
上述のように、異なるサイズのロッドは、理想的には、十字形の断面を有する。十字形状のロッドは、発射体同士の間に最小限の空隙と共に、発射体をコア６０２内に密に詰めることができる。十字形の断面形状の発射体を密に詰めることによって、円筒形状のロッドよりもより多数の発射体をコア６０２内に詰めることができる。たとえば、図５３Ａに示すように、十字形状のロッド６６０の詰め込み密度は、発射体コア６０２に約８０個の発射体を詰められることを可能にしている。対照的に、図５３Ｂの円筒形状のロッド６６２は、コア６０２にロッドまたは発射体を約５６個しか詰められることを可能にしている。十字形状のロッドは、図５３Ｃに示すように、より密に詰められることも可能であり、この例では、１１３個の十字形の発射体６６２がコア６０２内に詰められた。コア６０２内に詰められることのできるより多数の発射体は、敵の目標に、より高い密度の飛散パターンを与える。この例では、大型の十字形状のロッド６６０は、約０．７５インチの直径を有し、それぞれが約３４．４グラムの重量であり、十字形状のロッド６６２は約０．３７５インチの直径を有し、それぞれが約２５．２グラムの重量である。さらに、十字形の発射体または貫通体は、運動エネルギーの転移を高めて液圧ラム効果（hydraulic ram effect）を生じるため、十字形の発射体または貫通体の使用は、ばら荷（bulk）または液体を充填されたタンクに対して有効である。この過程は、発射体の抵抗がタンクの壁に副次的な爆発力を生じることによる高い衝撃圧によって起こされる。
上述のように、好ましい発射体は、円筒形の断面を有さず、代替として十字形の断面を有する。また、発射体は、尖った先端部、または楔形の先端部などの少なくとも平坦でない先端部を有してよい。図１７の発射体２４０は尖った先端部を有し、一方、図１８の発射体２４２は星型の先端部を有する。他の発射体形状は、図１９の２４４（星形の尖った先端部）、図２０の発射体２４６、図２１の発射体２４８、図２２の発射体２５０に示されている。図２３の発射体２５２は星形状の断面、尖った先端、および平坦な遠位端部を有する。これらの特殊形状の発射体の詰め込み効率の増加は、図２４に示されており、ここでは、以前、円筒形を有する９個の貫通体または発射体によって占められていた同じ空間に、１６個の星形状の発射体が詰め込み可能である。発射体またはロッドは、図５４Ａに示すように立方体形状であってもよい。立方体形状は、図５４Ｂに示すように、密な詰め込み密度をやはり達成する。典型的に、それぞれの立方体は、約５０グラムの質量を有し、約４８個の立方体がコア６０２内に詰め込み可能である。複数の発射体は、図５５Ａに示すように３次元のテトリス形状を有してよい。テトリス形状のロッドも、図５５Ｂに示すように、コア６０２内に密な詰め込み密度を達成する。
運動エネルギーロッド弾頭のロッドの全体的な散開角度は、かなり重要であり、すなわち、小さい散開角度は、破壊性を増す高い全体飛散密度を生み出すのである。ロッドを包含するために、典型的に、図３０〜３１の端板４１０および４３１が弾頭の両端部を包含するように用いられ、大きい散開角度および低い破壊性を生じるエッジ効果を減少させる。端板は、アルミニウムからなってよいが、最もよく包含するために鋼鉄がしばしば用いられる。また、ガラスの薄い層であってよい図３４のモーメンタムトラップ５２０および５２２が、ロッドの飛散角度を狭くするさらなる手段として、各端板４１０および４３１の外面に取り付けられてよい。しかしながらこのような端板は、すべての使用に理想的に適するわけではない。たとえば、空間に限りがある用途で用いられるとき、このような端板の厚みおよび重量に上限がある。このように厚みおよび重量が増すことによって、寄生的な重量および質量が増し、コストが増すことがある。
ある好ましい実施形態では、本発明の運動エネルギーロッド弾頭は、エッジ効果を減少させ、ロッドの散開角度を小さくするために、端板として、または端板の一部として、爆発性シートまたは円板を含む。爆発性の端板は、弾頭コアの各端部に作用する爆発力を与える。爆発性の端板からの爆発力は、飛散角度を垂直方向に制限するのを助ける厚い端板として作用する。爆発性の端板は、ロッドに内向きの力を与え、従来の端板の重さがなく、高い密度の飛散パターンを起こするように構成されている。
図５６の本発明に従った運動エネルギーロッド弾頭９００は、発射体ベイ９０４、９０６および９０８を含んでよい発射体コア９０２を含む。複数の区画に分割されてよい（たとえば図１２および１３を参照）炸薬９１０が、図５６のコア９０２の回りにある。発射体コア９０２は、複数の個別の発射体またはロッド９１２を含み、炸薬９１０を起爆する少なくとも１つの雷管９１４をさらに含むが、複数の雷管９１４、９１４ａ、９１４ｂを含んでもよい。

爆発性の円板の形状であってよい爆発性シートまたは端板９１６、９１８が、発射体コア９０２の各端部にある。典型的に、爆発性シート９１６および９１８はＰＢＸＮ−１０９、または当業者に既知の他の任意の適切な材料からなる。
一例では、弾頭９００は、爆発性シート９１６とコア９０２との間に緩衝材９２０と、爆発性シート９１８とコア９０２との間に緩衝材９２２とを含む。緩衝材９２０および９２２は、発射体９１２の破壊防止を助けるために、発泡材料または他の適切な材料からなってよい。ロッド９１２の飛散パターンをさらに狭くするために、薄いアルミニウムの吸収層９２１および９２３が、緩衝材９２０、９２２のそれぞれと発射体コア９０２との間にあってよい。一実施形態では、弾頭９００は、爆発性シート９１６の外面に配設された薄い板９２４と、爆発性シート９１８の外面に配設された薄い板９２６とを含む。薄い外側の板９２４および９２６は、典型的にはアルミニウムからなり、炸薬区画に対する反射材として作用する。９２８および９３０で具体的に示される爆発性シート９１６および９１８が、炸薬９１０に取り付けられる、または炸薬９１０に隣接している。こうして、たとえば、雷管９１４が炸薬９１０を起爆したとき、爆発性シート９１６および９１８も起爆する。
それぞれの爆発性の端板またはシート９１６および９１８は、個々のロッドまたは発射体９１２の散開角度を小さくするために散開されるときに、発射体コアの両端部を包含するように構成および配置されている。起爆されたとき、爆発性の端板９１６、９１８は、発射体コア９０２に作用する力を与え、発射体９１２は、矢印９４０および９４２の方向に内向きの力を与えられる。発射体９１２の運動量が炸薬９１０から変更され、こうして、発射体９１２の物理的および時間的な空間の両方が小さくなり、後者は、発射体が短い時間間隔で目標を攻撃することによって証明される。このより高い密度の飛散パターンが図５７および５８に示されている。本発明の爆発性の端板で達成された散開角度αは、端板のない散開角度βよりもかなり小さく、この角度αは、既存の重い鋼製の端板よりもかなり軽い爆発性の端板によって達成される。各爆発性シート９１６、９１８の厚みは、典型的に、ロッドを包含し、散開角度を小さくするのにこれまで用いられてきた鋼製の端板よりも少なくとも１桁薄い。本発明の運動エネルギーロッド弾頭９００はミサイル１２と共に破壊体１４の一部として示されているが、これは本発明の必要な限定ではない。小さい散開角度αを有する発射体９１２は、図示のように再突入体１０の方向に向けられている。
また、特別に所望される用途に依存して、ロッドの全体的な散開角度を小さくする他の手段が、本発明の爆発性の端板と併せて用いられてもよい。このような手段は、爆発性の炸薬区画４１２、４１８と発射体コア（たとえば図３８の発射体コア６０２）との間のポリ発泡材料からなる薄い層であってよい図３４の緩衝材５００と、端板４１０、４３１のそれぞれとコアとの間、ならびにコアベイ４００、４０２および４０４それぞれの間の図３４および３５のポリ発泡材料緩衝円板５１０と、ロッド同士の間の図３６の包封材５４０と、図３４の間隔をあけた複数の雷管４５０ａ、４５０ｂ、４５０ｃ、または間隔をあけた複数の雷管４５０ａ’、４５０ｂ’、４５０ｃ’を備えた後方起爆装置と、を含むが、これに限定されない。また、本発明の爆発性の端板は、本明細書に説明されたものを含む任意の形態の運動エネルギーロッド弾頭と共に用いられてよい。
したがって、本発明は、より軽量でより少ない寄生的質量で破壊性を高めるために、ロッドの全体的な散開角度を小さくする。
また、発射体の飛散パターン密度をさらに増すために、ウェーブシェイパー（wave shaper）が炸薬に用いられてよい。図５９では、消耗用のウェーブシェイパー１０００は、コア４１３の個別の発射体またはロッドの飛散パターンの密度を増すことによって、弾頭の破壊性を増すために、炸薬区画のそれぞれとコア４１３との間に配設されている。典型的に、図示のように、各炸薬区画に１つのウェーブシェイパーがある。ウェーブシェイパー１０００の頂点１００２は、典型的に、雷管４５０ａ、４５０ｂ、および４５０ｃに隣接して配置されている。
図６０では、ウェーブシェイパー１０００は、各炸薬区画内に配設されている。このようにして、上述のように発射体の散開角度をさらに小さくするために、図３４の５００で示す緩衝材層が、炸薬区画のそれぞれとロッドコアとの間に配設可能である。
図６１の典型的なウェーブシェイパー１０００は、三角形の形状で、頂点１００２は鈍角Ａによって画定される。底辺１００４は、発射体コア４１３の輪郭と合うように湾曲されている。コア４１３は中心Ｃを有し、図示のように、底辺１００４の湾曲は、コア４１３の中心Ｃからアークアングル（arc angle）を画定する。ウェーブシェイパー１０００は、各炸薬区画の全長に延在する長さＬを有する。一例では、角度Ａは約１５０°で、角度ＢおよびＣはそれぞれ１５°である。Ｌは６インチであり、湾曲した底辺１００４は約２〜３インチの長さで、一方、湾曲した側面１００５および１００７は１〜２インチの間の長さである。
ウェーブシェイパーの技術を、本発明の運動エネルギーロッド弾頭の構成と併せて用いることで、弾頭は、水平方向に小さい全体的な飛散角度でロッドを散開させることができる。ウェーブシェイパーの材料の例は、ルーサイトプラスチック（lucite plastic）、木材、または密度の低い軟鋼材を含む。ウェーブシェイパーは、炸薬の衝撃波を図６１の外面１００５および１００７に沿って移動するように導き、図５９〜６０のロッドコア４１３により一様な内向きの衝撃を与える。雷管４５０ａ、４５０ｂ、および４５０ｃの起爆時に、衝撃波がウェーブシェイパー１００の図６１の側面１００５および１００７に沿って移動し、ロッドコア４１３に対して一様な内向きの圧迫を起こす。これによって、内向きの全体的な力が、コア４１３の個別のロッドの全体的な飛散パターンをかなり小さくする。このようにして、飛散パターンは、弾頭ミサイルの目標に対して高い破壊性を発生させる小さい飛散角度を達成するように調整されることができる。
本発明の特定の利点が、いくつかの図面に示されており、他の図面には示されていないが、これは便宜のためのみであり、それぞれの利点は、本発明に従った他の利点のいずれかまたはすべてと組合せ可能である。本明細書に用いられる用語「including（含む）」、「comprising（備える）」、「having（有する）」、および「with（備える）」は、広範かつ包括的に解釈されるべきものであり、いかなる物理的な相互関係にも限定されない。さらに、本明細書に開示されたいずれの実施形態も、唯一可能な実施形態と解釈されるべきではない。
その他の実施形態が、当業者には明らかになるであろうし、特許請求の範囲内にある。
従来技術に従った直撃破壊体の一般的な散開を示す概略図である。 従来技術の爆風破片タイプ弾頭の一般的な散開を示す概略図である。 本発明に従った直撃破壊体を組み込んだ運動エネルギーロッド弾頭システムの散開を示す概略図である。 本発明に従った、爆風破片タイプ弾頭の代替としての運動エネルギーロッド弾頭の散開を示す概略図である。 本発明に従った、目標における運動エネルギーロッド弾頭の発射体の散開を示す、より詳細な図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭システムの一実施形態を示す３次元部分切欠図である。 従来技術の運動エネルギーロッド弾頭の構成に従った転がる発射体を示す概略断面図である。 本発明に従った、発射体のタンブリングを防ぐために、複数の雷管の使用がどのように発射体を整列させるかを示す、別の概略断面図である。 本発明に従った、発射体を整列させるのに用いられる、運動エネルギーロッド弾頭のコア胴部の使用を示す分解概略３次元図である。 本発明に従った、運動エネルギーロッド弾頭の発射体を整列させるのに用いられる磁束圧縮発生器の使用を示す概略切欠図である。 本発明に従った、運動エネルギーロッド弾頭の発射体を整列させるのに用いられる磁束圧縮発生器の使用を示す概略切欠図である。 本発明に従って、本発明の運動エネルギーロッド弾頭の発射体が、特定の方向にどのように向けられるかを示す概略３次元図である。 本発明に従って、本発明の運動エネルギーロッド弾頭の発射体が、特定の方向にどのように向けられるかを示す概略３次元図である。 本発明に従って、本発明の運動エネルギーロッド弾頭の発射体が、特定の方向にどのように向けられるかを示す概略３次元図である。 本発明に従って、本発明の運動エネルギーロッド弾頭の発射体が、特定の方向にどのように向けられるかを示す概略３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭の別の実施形態を示す３次元概略図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明の運動エネルギーロッド弾頭に有用である異なる発射体の形状を示す３次元図である。 本発明に従った複数の星形の発射体、およびその発射体を使用して達成される高い詰め込み密度を示す端面図である。 複数の発射体ベイがある本発明の運動エネルギーロッド弾頭システムの別の実施形態の別の概略３次元部分切欠図である。 本発明に従った、発射体の一様な飛散パターンをもたらすように爆発性のコアが楔形である、本発明の運動エネルギーロッド弾頭システムの一実施形態を示す別の３次元概略図である。 図２６に示す運動エネルギーロッド弾頭システムのための楔形の爆発性のコアと、そのコアに隣接した発射体ベイとを示す断面図である。 ３つの独立したロッドベイを備えた、本発明に従った運動エネルギーロッド弾頭のテスト版の概略図である。 炸薬区画が加えられた後の図２８の弾頭の概略図である。 頂部端板を加えた後の図２８および２９に示すロッド弾頭の概略図である。 テスト点火直前の図３０の運動エネルギーロッド弾頭の概略図である。 図３１に示す弾頭のテスト点火の後の個々のロッドの衝撃の結果を示す概略図である。 テスト点火の後の様々な個々の貫通体ロッドを示す概略図である。 本発明に従った、より小さい散開角度を有する運動エネルギー弾頭の概略断面図である。 本発明に従った、散開角度を小さくするための個々の発射体ベイの間における緩衝材円板の使用を示す分解図である。 本発明に従った、散開角度を小さくするための個々の貫通体の回りにおけるガラス充填材の使用を示す概略図である。 ２つの壊れやすい部分を含む、本発明に従った異なるタイプの発射体を示す概略３次元図である。 本発明に壊れやすい外皮層を備えた運動エネルギーロッド弾頭の概略３次元図である。 図３８に示す壊れやすい外皮層のＶ字切欠き形状の溝を示す概略側面図である。 図３８に示す壊れやすい外皮層の鋸歯形状の溝を示す概略側面図である。 図３８に示す壊れやすい外皮層の正方形状の溝を示す概略側面図である。 図３８に示す壊れやすい外皮層の方形状の溝を示す概略側面図である。 図３８に示す壊れやすい外皮層の円形状の溝を示す概略側面図である。 図３８に示す外皮層の外面の方形状の溝、および外皮層の内面のＶ字切欠き形状の溝を示す概略側面図である。 図３９に示すＶ字切欠き形状の溝の割れ筋を示す概略図である。 図４０に示す鋸歯形状の溝の割れ筋の一例を示す概略側面図である。 図４０に示す鋸歯形状の溝の破断経路の一例を示す概略側面図である。 炸薬が起爆された後に外皮層に形成される、結果としての開口部を示す概略側面図である。 図４４に示す外皮層の割れ筋の一例を示す概略側面図である。 図４４に示す外皮層の割れ筋の一例を示す概略側面図である。 本発明に従った、より小さい散開角度および壊れやすい外皮層を有する運動エネルギーロッド弾頭の概略断面図である。 本発明に従った複数の異なるサイズの発射体を用いた運動エネルギーロッド弾頭の概略３次元図である。 図４９に示す異なるサイズの発射体のさらに詳細な一例を示す概略断面図である。 多数の小型発射体が、子爆発体ペイロードを備えた弾道ミサイルに対してより効果的であることを示す概略３次元図である。 少数の大型の発射体が、小型爆弾ペイロードを備えた弾道ミサイルに対してより効果的であることを示す概略３次元図である。 本発明に従った十字形状の発射体の詰め込み密度を示す概略側面図である。 本発明に従った円形状の発射体の詰め込み密度を示す概略側面図である。 本発明に従った十字形状の発射体の詰め込み密度を示す概略側面図である。 本発明に従った立方体状の発射体の概略３次元図である。 図５４Ａに示す立方体形状の発射体の詰め込み密度を示す概略側面図である。 本発明に従ったテトリス形状の発射体を示す３次元図である。 図５５Ａに示すテトリス形状の発射体の詰め込み密度を示す概略断面図である。 本発明に従った、爆発性の端板包封材を備えた運動エネルギーロッド弾頭の概略断面図である。 本発明に従った爆発性の端板を組み込んだ運動エネルギーロッド弾頭の散開を示す概略側面図である。 本発明に従った爆発性の端板を組み込んだ運動エネルギーロッド弾頭の散開を示す概略断面図である。 飛散パターンの密度を増すため、および弾頭の破壊性を増すためにウェーブシェイパーを組み込んだ、本発明に従った弾頭の一例の概略３次元図である。 飛散パターンの密度を増すため、および弾頭の破壊性を増すためにウェーブシェイパーを組み込んだ、本発明に従った別の弾頭の一実施形態の概略３次元図である。 図５９および６０の弾頭に組み込まれるウェーブシェイパーの一例の概略図である。
符号の説明
１２ ミサイル
１０ 再突入体
１４ 直撃破壊体
１８ ペイロード
３２ 弾頭
３４ 破片
３６ 目標
４０ 破壊体
５０ 運動エネルギーロッド弾頭
６０ 運動エネルギーロッド弾頭
６２ 外殻
６４ 発射体ベイ
６６ ロッド発射体
６７ 共鳴式保護材
６８ 炸薬
７８ 発射体
８０ 再突入体
１００ 雷管
１０２ 炸薬
１０４ 外殻
１０６ 運動エネルギーロッド弾頭
１０８ 発射体コア
１１０ 発射体
１１６ 雷管
１１８ 炸薬
１２０ 発射体
１４０ 胴部
１４４ コア
１４６ 運動エネルギーロッド弾頭
１４８ 外殻
１５０ 炸薬
１５６ 発射体
１６０ 磁束圧縮発生器
１６２ 磁束圧縮発生器
１６４ 発射体コア
１６６ 磁気コア要素
１６８ コイル
１７０ 炸薬
１８０ 運動エネルギーロッド弾頭
１８２ 整列磁場
１８４ 整列磁場
１８６ 雷管
１９０ 炸薬
１９２ 衝撃波前線
２００ 運動エネルギーロッド弾頭
２０２ 炸薬区画
２０４ 炸薬区画
２０６ 炸薬区画
２０８ 炸薬区画
２１０ 外殻部
２１２ 外殻部
２１４ 外殻部
２１６ 発射体
２２０ 投棄式炸薬パック
２２４ 投棄式炸薬パック
２２６ 投棄式炸薬パック
２２５ 保護材
２３０ 炸薬
２３２ ロッドコア
２３６ 緩衝材
２４０ 発射体
２４２ 発射体
２５２ 発射体
３００ ベイ
３０２ ベイ
３１０ 発射体ベイ
３１２ 発射体ベイ
３１４ 発射体ベイ
３１６ 発射体ベイ
３１８ 発射体ベイ
３２０ 発射体ベイ
３２２ 発射体ベイ
３２４ 発射体ベイ
３２８ コア
３３０ 炸薬区画
３３２ 発射体コア
３３４ 近位面
３３６ 遠位面
４００ ベイ
４０２ ベイ
４０４ ベイ
４０６ 発射体
４０７ 緩衝材
４０８ 外被
４１０ 端板
４１２ 炸薬区画
４１４ 炸薬区画
４１６ 炸薬区画
４１８ 炸薬区画
４１３ コア
４２２ クレー区画
４２４ クレー区画
４２６ クレー区画
４２８ クレー区画
４３０ 共鳴式保護部
４３１ 頂部端板
４３２ 鋼製の層
４３４ レキサン層
４３６ レキサン層
４４０ 近位面
４４２ 遠位面
４５０ 雷管
４５２ テスト面
５００ 緩衝材
５１０ 緩衝円板
５２０ モーメンタムトラップ
５２２ モーメンタムトラップ
５３０ アルミニウムの吸収層
５３２ アルミニウムの吸収層
５４０ 包封材
５６４ 部分
５６６ 部分
５６８ 部分
６００ 運動エネルギーロッド弾頭
６０２ 発射体コア
６０３ 発泡材料胴部
６０４ 発射体
６０６ 小型発射体
６０８ 大型発射体
６０６ 炸薬区画
６０８ 炸薬区画
６１０ 炸薬区画
６１２ 炸薬区画
６１４ 炸薬区画
６１６ 炸薬区画
６１８ 炸薬区画
６２０ 炸薬区画
６２２ 炸薬区画
６２０ 保護材
６２２ 雷管
６２４ 雷管
６２６ 雷管
６２８ 雷管
６３０ 雷管
６３２ 雷管
６３４ 雷管
６３６ 雷管
６３８ 雷管
６４０ 雷管
６４２ 雷管
６２６ 保護材
６３２ 緩衝材
６３６ 壊れやすい外皮層
６４０ 格子状のマトリックス
６４２ 溝
６４４ 溝
６４５ 溝
６４７ 溝
６４６ 外皮層の外面
６４９ 外皮層の内面
６９０ 鋸歯形状の溝
６９２ 爆発圧力
６９４ 剪断面
７０４ 爆発圧力
７０７ 外面
７０９ 内面
７１０ 割れ筋
７５８ 小型発射体
７６０ 破壊された子爆発体
７６２ 発射体
７６４ 破壊された子爆発体
７７２ 子爆発体ペイロード
７８０ 大型発射体
７８２ 小型爆弾ペイロード
８０２ コアの外側領域
８０４ コアの中央領域
９００ 運動エネルギーロッド弾頭
９０２ 発射体コア
９０４ 発射体ベイ
９０６ 発射体ベイ
９０８ 発射体ベイ
９１０ 炸薬
９１２ 発射体
９１４ 雷管
９１６、９１８ 爆発性シート
９２０ 緩衝材
９２２ 緩衝材
９２１ アルミニウムの吸収層 ９２３ アルミニウムの吸収層
９２４ 薄い外側の板
９２６ 薄い外側の板
１０００ ウェーブシェイパー
１００２ 頂点
１００４ 底辺
１００５ 側面
１００７ 側面

Claims (93)

  1. 複数の個別の発射体を含む発射体コアと、
    該発射体コアの回りの炸薬と、
    該炸薬のための少なくとも１つの雷管と、
    前記発射体の散開角度を小さくするために前記発射体コアの各端部の爆発性シートと、
    各前記爆発性シートと前記発射体コアとの間の緩衝材と、
    前記緩衝材と前記発射体コアとの間の薄いアルミニウムの吸収層と、
    前記爆発性シートの外面に配設された薄い外側の板と、
    を備えることを特徴とする運動エネルギーロッド弾頭。
  2. 各前記爆発性シートがＰＢＸＮ−１０９からなることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  3. 各前記爆発性シートが前記炸薬に隣接していることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  4. 各前記爆発性シートが前記炸薬に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  5. 前記緩衝材が発泡材料からなることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  6. 前記薄い外側の板がアルミニウムからなることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  7. 各前記爆発性シートが、鋼製の端板よりも少なくとも１桁薄いことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  8. 各前記爆発性シートが、個別の前記発射体の散開角度を小さくするために散開されるときに前記発射体コアの両端部を包含するように構成され、且つ配置されることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  9. 前記炸薬の回りに壊れやすい外皮層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  10. 前記外皮層が、間隔をあけた溝を含むことを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  11. 前記間隔をあけた溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに破断する前記外皮層の表面に格子状のマトリックスを画定することを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  12. 前記格子状のマトリックスが、前記外皮層の内面および／または外面に配設されることを特徴とする請求項１１に記載の弾頭。
  13. 前記間隔をあけた溝が、前記外皮層の内面に配設されることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  14. 前記間隔をあけた溝が、前記外皮層の外面に配設されることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  15. 前記間隔をあけた溝が、前記外皮層の内面および外面に配設されることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  16. 前記外皮層が鋼鉄またはアルミニウムからなることを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  17. 前記外皮層が延性材料からなることを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  18. 前記外皮層が約０．１５インチの厚さであることを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  19. 前記間隔をあけた溝が、Ｖ字切欠き形状であることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  20. 前記間隔をあけた溝が、鋸歯形状であることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  21. 前記間隔をあけた溝が、方形状であることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  22. 前記間隔をあけた溝が、正方形状であることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  23. 前記間隔をあけた溝が、円形状であることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  24. 前記外皮層が、前記外皮層の内面に形成されたＶ字切欠き形状の溝と、前記外皮層の外面に形成された方形状の溝とを含むことを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  25. 前記外皮層が、前記外皮層の前記内面に形成された方形状の溝と、前記外面に形成されたＶ字切欠き形状の溝とを含むことを特徴とする請求項９に記載の弾頭。
  26. 前記間隔をあけた溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる、前記外皮層の割れ筋を作ることを特徴とする請求項１０に記載の弾頭。
  27. 前記Ｖ字切欠き形状の溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる割れ筋を前記外皮層に作ることを特徴とする請求項１９に記載の弾頭。
  28. 前記鋸歯形状の溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる、前記外皮層の割れ筋を作ることを特徴とする請求項２０に記載の弾頭。
  29. 前記方形状の溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる、前記外皮層の割れ筋を作ることを特徴とする請求項２１に記載の弾頭。
  30. 前記正方形状の溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる、前記外皮層の割れ筋を作ることを特徴とする請求項２２に記載の弾頭。
  31. 前記円形状の溝が、前記雷管が前記炸薬を起爆したときに前記外皮層を小さい破片に破断させる、前記外皮層の割れ筋を作ることを特徴とする請求項２３に記載の弾頭。
  32. 前記複数の個別の発射体が、異なるサイズの発射体を含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  33. 前記複数の異なるサイズの発射体が、多数の小型発射体と、少数の大型発射体とを含むことを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  34. 前記小型発射体の数が、子爆発体ペイロードに対する破壊性を増すように選択されることを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  35. 前記大型発射体の数が、小型爆弾ペイロードに対する破壊性を増すように選択されることを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  36. 前記小型発射体の数が、前記発射体の飛散パターン密度を増すように選択されることを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  37. 前記大型発射体の数が、前記発射体の前記飛散パターン密度を減らすように選択されることを特徴とする請求項３４に記載の弾頭。
  38. 前記小型発射体が、前記コアの外側領域の近傍に配置され、前記大型発射体が、前記コアの中央領域の近傍に配置されることを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  39. 複数の前記異なるサイズの発射体が、約７０パーセントの前記小型発射体と、約３０パーセントの前記大型発射体とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  40. 各大型発射体の質量が、各小型発射体の質量より大きいことを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  41. 前記発射体のすべてが十字形の断面を有することを特徴とする請求項３３に記載の弾頭。
  42. 前記大型発射体と前記小型発射体とが、該大型発射体と該小型発射体との間に最小限の空隙を有して、前記コアの中に密に詰められることを特徴とする請求項４１に記載の弾頭。
  43. 前記発射体のすべてがタングステンからなることを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  44. 前記小型発射体のそれぞれが約５０グラムより軽い重量であることを特徴とする請求項３９に記載の弾頭。
  45. 前記小型発射体のそれぞれが約２８グラムの重量であることを特徴とする請求項４４に記載の弾頭。
  46. 前記発射体が六角形の形状を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  47. 前記発射体が円筒形の断面を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  48. 前記発射体が非円筒形の断面を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  49. 前記発射体が星形の断面を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  50. 前記発射体が平坦な両端部を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  51. 前記発射体が平坦でない先端部を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  52. 前記発射体が尖った先端部を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  53. 前記発射体が楔形を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  54. 前記発射体が立方体形状を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  55. 前記発射体が３次元のテトリス形状を有することを特徴とする請求項３２に記載の弾頭。
  56. 前記雷管が前記炸薬を起爆するとき、前記発射体の散開角度をさらに小さくする手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  57. 前記散開角度をさらに小さくする前記手段が、前記炸薬と前記コアとの間に緩衝材を含むことを特徴とする請求項５６に記載の弾頭。
  58. 前記緩衝材がポリ発泡材料であることを特徴とする請求項５７に記載の弾頭。
  59. 前記緩衝材が前記コアを越えて延在することを特徴とする請求項５７に記載の弾頭。
  60. 前記さらに小さくする手段が、前記緩衝材の近傍に配置された間隔をあけた複数の雷管を含むことを特徴とする請求項５６に記載の弾頭。
  61. 前記コアが複数の発射体ベイを含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  62. 前記さらに小さくする手段が、各前記ベイ間の緩衝用円板を含むことを特徴とする請求項６１に記載の弾頭。
  63. ３つの前記発射体ベイがあることを特徴とする請求項６１に記載の弾頭。
  64. 前記さらに小さくする手段が、すべての前記ベイを介して連続的に延在する選択された発射体を含むことを特徴とする請求項６１に記載の弾頭。
  65. 前記選択された発射体が、壊れやすい部分が２つの隣接する前記ベイの間の交差部に配置された状態で、各ベイを介して連続的に延在することを特徴とする請求項６１に記載の弾頭。
  66. 前記コアが、前記発射体の回りに結合用ウォープを含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  67. 前記発射体コアが、前記複数の発射体を共に封止する包封材を含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  68. 前記包封材がガラスであることを特徴とする請求項６７に記載の弾頭。
  69. 前記包封材がグリスであることを特徴とする請求項６７に記載の弾頭。
  70. 前記包封材が、各前記発射体上にはグリスを含み、前記発射体同士の間の空間にはガラスを含むことを特徴とする請求項６７に記載の弾頭。
  71. 前記炸薬が複数の区画に分割されることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  72. 各炸薬区画の間に保護材をさらに含むことを特徴とする請求項７１に記載の弾頭。
  73. 前記保護材が複合材からなることを特徴とする請求項７２に記載の弾頭。
  74. 前記複合材が、レキサン層の間に挟まれた鋼鉄であることを特徴とする請求項７３に記載の弾頭。
  75. 各前記炸薬区画が、前記発射体コアに当接する近位面と、遠位面とを有する楔形であることを特徴とする請求項７１に記載の弾頭。
  76. 前記遠位面が、重量を減らすためにテーパーにされていることを特徴とする請求項７５に記載の弾頭。
  77. 前記発射体が六角形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  78. 前記発射体がタングステンからなることを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  79. 前記発射体が円筒形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  80. 前記発射体が非円筒形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  81. 前記発射体が星形状の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  82. 前記発射体が十字形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  83. 前記発射体が平坦な両端部を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  84. 前記発射体が平坦でない先端部を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  85. 前記発射体が尖った先端部を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  86. 前記発射体が楔形の先端部を有することを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  87. 前記炸薬が前記発射体を散開させるとき、前記個別の発射体を整列させる手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
  88. 前記整列させる手段が、前記発射体のタンブリングを防止するために、前記発射体コアと前記炸薬との界面におけるすさまじい衝撃波を防止するように構成された該炸薬に沿って間隔をあけた複数の雷管を含むことを特徴とする請求項８７に記載の弾頭。
  89. 前記整列させる手段が、前記コアの中に穴を備えた胴部を前記コアの中に含み、前記発射体が、該胴部の該穴の中に配設されることを特徴とする請求項８７に記載の弾頭。
  90. 前記胴部が密度の低い材料からなることを特徴とする請求項８９に記載の弾頭。
  91. 前記整列させる手段が、前記発射体を整列させる整列磁場を発生させる磁束圧縮発生器を含むことを特徴とする請求項８７に記載の弾頭。
  92. 前記発射体コアの各端部に１つずつ、２つの前記磁束圧縮発生器があることを特徴とする請求項９１に記載の弾頭。
  93. 各前記磁束圧縮発生器が、磁気コア要素と、該磁気コア要素の回りの複数のコイルと、前記磁気コア要素の内破のための炸薬とを含むことを特徴とする請求項９２に記載の弾頭。
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