JP4594397B2

JP4594397B2 - 照準機構を有する運動エネルギロッド弾頭

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Publication number: JP4594397B2
Application number: JP2007555076A
Authority: JP
Inventors: リチャード・エム・ロイド
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2025-11-14
Also published as: IL184576A; CA2591752A1; EP1848954B1; IL184576A0; EP1848954A2; WO2007018577A3; US20070084376A1; WO2007018577A2; EP1848954A4; JP2008530496A; US8127686B2; CA2591752C

Description

本発明は、運動エネルギロッド弾頭（kinetic energy rod warhead）の改良に関する。

破壊ミサイル、航空機、再突入体（re-entry vehicle）、および他の標的は、３つの主要な分類、すなわち、「直撃命中」体（“hit-to-kill” vehicle）、爆風破片弾頭（blast fragmentation warhead）、および運動エネルギロッド弾頭に属する。

「直撃命中」体は、通常、パトリオット（Patriot）、トライデント（Trident）、またはＭＸミサイル（MX missile）などミサイルによって再突入体または他の標的に近接した位置に発射される。撃墜体は操縦可能であり、再突入体に衝突して、再突入体を動作不能にするように設計されている。しかし、対抗手段を使用して「直撃命中」体を回避するために使用することができる。さらに、生物兵器小型爆弾（biological warfare bomblets）または化学兵器小爆発体弾頭（chemical warfare submunition payloads）が幾つかの「直撃命中」威嚇物によって搬送され、「直撃命中」体が標的に正確に衝突しても、１つまたは複数のこうした小型爆弾または化学兵器小爆発体弾頭が残存し、大惨事が引き起こされる可能性がある。

爆風破片型弾頭は従来のミサイルで搬送されるように設計されている。爆風破片型弾頭は「直撃命中」体とは異なり、操縦可能ではない。その代わり、ミサイル搬送体が敵のミサイルまたは他の標的に近接した位置に到達したときに、弾頭上の予め作成された金属バンドが起爆され、金属片が高速度で加速されて標的に衝突する。しかし、破片は標的の破壊に必ずしも有効ではなく、やはり生物小爆弾（biological bomblets）および／または化学小爆発体弾頭（chemical submunition payloads）が残存し、大惨事が引き起こされる。

参照により本明細書に組み込まれている、本発明の発明者の教本である非特許文献１及び非特許文献２は、「直撃命中」体および爆風破片型弾頭に関するさらなる詳細を提供している。これらの教本の第５章および第３章で運動エネルギロッド弾頭が提案されている。

運動エネルギロッド弾頭の２つの主な利点は、１）「直撃命中」体のように正確な航行に依存しないこと、２）爆風破片型弾頭よりも良好に貫通することである。

理論上の運動エネルギロッド弾頭に関連する主な構成要素は、幾つかの個々の長尺のロッド発射体またはペネトレータを含む発射体コアまたはベイ、および炸薬である。炸薬が起爆されるとロッド発射体またはペネトレータが展開される。通常はこうした構成要素はハルまたはハウジング内に存在する。

ロッドが全て展開されて標的を遮った場合は致死性がさらに高まる。発射体を特定の方向に向けるために、炸薬を幾つかの炸薬セグメントまたはセクションに分割させ、感応シールド（sympathetic shield）をこうしたセグメント間に使用することができる。各爆薬セグメントはそれ自体の起爆装置を有することができる。選択された炸薬セグメントが起爆されて、発射体が特定の方向に向けられ、発射体の展開パターンが制御される。たとえば、発射体のコアの一側面にある起爆装置を起爆して、その起爆装置に関連する炸薬セグメントが特定のハルセクションを押し出すようにさせ、ハル内の標的側に開口部を作成することができる。コアの反対側にあるもう一方の起爆装置が起爆され、発射体ロッドを開口部の方向に展開することによって標的に向ける。たとえば、参照により本明細書に組み込まれている、特許文献１および特許文献２を参照されたい。

上記の設計を含む運動エネルギ弾頭は非常に有効であるが、弾頭の炸薬セグメントに対する標的の正確な位置が照準の正確さに影響を与える可能性がある。標的は弾頭に対して位置づけられ、ロッドセットの中心が標的方向に近づくように移動しないで、照準誤差が生じることができる。たとえば、標的は、１組の爆薬セグメント、すなわち３つの隣接するセグメントの展開の結果、ロッドのコアの中心が標的の方向ではない方向に移動してしまう位置に存在する可能性があり、異なるセットの爆薬セグメント、すなわち４つの隣接するセグメントを展開してもロッドを望み通りに標的に向けない可能性がある。さらに、起爆された爆薬セグメントの数が全体のスプレーパターンの径に影響を与え、それが適用例によっては重大なこともある。
米国特許第６，５９８，５３４号明細書米国特許第２００４００５５５００Ａ１号明細書米国特許出願第１１／０５９，８９１号明細書米国特許出願第１１／０６０，１７９号明細書Ｒ．Ｌｌｏｙｄ著、「ＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＷａｒｈｅａｄＳｙｓｔｅｍｓＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ」、ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ（ＡＩＡＡ）ＢｏｏｋＳｅｒｉｅｓ、Ｖｏｌ．１７９、ＩＳＢＮ１−５６３４７−２５５−４、１９９８年Ｒ．Ｌｌｏｙｄ著、「ＰｈｙｓｉｃｓｏｆＤｉｒｅｃｔＨｉｔａｎｄＮｅａｒＭｉｓｓＷａｒｈｅａｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｖｏｌｕｍｅ１９４、ＩＳＢＮ１−５６３４７−４７３−５

したがって、本発明の目的は、改良型運動エネルギロッド弾頭を提供することである。

本発明の他の目的は、致死性の高い運動エネルギロッド弾頭を提供することである。

本発明の他の目的は、標的を破壊する公算が高い運動エネルギロッド弾頭を提供することである。

本発明の他の目的は、照準の正確さが向上された運動エネルギロッド弾頭を提供することである。

照準の分解能を向上させた運動エネルギロッド弾頭の実施から得られる本発明は、炸薬セグメントを時限的な組合せで展開し、ロッドを特定の展開方向に駆動して、より正確に標的に衝突させることによって実現される。

したがって、本発明は標的を破壊する独特の方法を提供するものであり、本発明を単独で使用することができ、または任意の弾頭構成および／または上記に列挙したものなど本出願人の他の特許または特許出願で開示した標的を破壊する特徴と併せて使用することができる。また、本発明の運動エネルギロッド弾頭はさらに、本出願が優先権を主張し、参照により本明細書に組み込まれている、特許文献３および特許文献４で開示された運動エネルギロッド弾頭の特徴、および／または特定の出願に望ましい他の特徴を備えることができる。

しかし、本発明は、他の実施形態では、この目的を全て実施する必要はなく、本発明の特許請求の範囲もこうした目的を達成することができる構造および方法に限定されるべきではない。

本発明は、複数のロッド、複数のロッドの周りに配置された爆薬セグメント、および爆薬セグメントごとに少なくとも１つの起爆装置を備えている照準可能な運動エネルギロッド弾頭システムを特徴とする。標的探知システムは、標的を爆薬セグメントに対して位置付けるように構成され、制御装置は標的探知システムに応答する。制御装置は、ロッドの所望の展開方向によって特定の爆薬セグメントを異なる時間に選択的に起爆して、弾頭の照準の分解能を向上させるように構成される。特定の爆薬セグメントを選択して起爆することによって展開ベクトルが生成される。展開ベクトルの和は所望の展開方向の得られた展開ベクトルである。弾頭システムは８つの爆薬セグメントを備えてもよく、爆薬セグメントごとに１つの起爆装置が存在してもよい。弾頭システムは、各爆薬セグメント間に感応シールドを備えることができ、シールドは複合材料で作成することができ、ポリカーボネート樹脂シート層の間に挟まれた鋼でもよい。ロッドは長尺金属部材でもよく、タングステンで作成してもよく、ロッドは円筒形断面を有していてもよい。爆薬セグメントは楔形でもよく、爆薬セグメントは複数のロッドを取り囲んでもよい。

所望の展開方向は、第１の爆薬セグメントの中心と位置合せられることができる。制御装置は、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントを起爆するように構成されることができる。制御装置は、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する２つの爆薬セグメントを同時に起爆するように構成されることができる。

所望の展開方向は、第１の感応シールドと位置合せられることができる。制御装置は、第１の感応シールドの反対側にある感応シールドに隣接する２つの爆薬セグメントを同時に起爆するように構成されることができる。制御装置は、第１の感応シールドの反対側にある感応シールドに隣接する２つの爆薬セグメントを含む４つの隣接する爆薬セグメントを同時に起爆するように構成することができる。

所望の展開方向は、第１の感応シールドと第１の爆薬セグメントの中心との間に位置合せされることができる。制御装置は、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、その爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントを同時に起爆し、その後、所望の展開方向から最も遠い第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する爆薬セグメントと隣の隣接する爆薬セグメントを同時に起爆するように構成されることができる。制御装置は、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントを起爆し、次いで、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントを起爆し、次いで、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向から最も遠い爆薬セグメントを起爆し、その後、隣の隣接する爆薬セグメントを起爆するように構成されることができる。

本発明は、運動エネルギロッド弾頭の照準の分解能を向上させる方法も特徴とする。この方法は、爆薬セグメントを複数のロッドの周りに配置し、標的を爆薬セグメントに対して位置付けし、ロッドの所望の展開方向によって特定の爆薬セグメントを異なる時間に選択的に起爆して、照準の分解能を向上させることを含んでいる。この方法はさらに、各爆薬セグメントに１つの起爆装置を配置することを含んでもよい。８つの爆薬セグメントが存在してもよく、この方法はさらに爆薬セグメント間に感応シールドを配置することを含んでもよい。シールドは複合材料からなるものでもよく、ポリカーボネート樹脂シート層の間に挟まれた鋼でもよい。ロッドは長尺金属部材でもよく、タングステンで作成してもよい。ロッドは円筒形断面を有してもよい。爆薬セグメントは楔形でもよい。

この方法は、所望の展開方向が第１の爆薬セグメントの中心と位置合せされるとき、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントを起爆することを含むことができ、またこの方法は、所望の展開方向が第１の爆薬セグメントの中心と位置合せされるとき、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する２つの爆薬セグメントを同時に起爆することを含むことができる。この方法は、所望の展開方向が第１の感応シールドと位置合せされるとき、第１の感応シールドの反対側にある感応シールドに隣接する２つの爆薬セグメントを同時に起爆することを含むことができる。

この方法は、所望の展開方向が第１の感応シールドと位置合せされるとき、第１の感応シールドの反対側にある感応シールドに隣接する２つの爆薬セグメントを含む４つの隣接する爆薬セグメントを同時に起爆することを含むことができる。

この方法は、所望の展開方向が第１の感応シールドと第１の爆薬セグメントの中心との間に位置合せされるとき、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントを起爆し、次いで、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントを起爆し、次いで、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向から最も遠い爆薬セグメントを起爆し、その後、隣の隣接する爆薬セグメントを起爆することを含むことができる。

この方法は、所望の展開方向が第１の感応シールドと第１の爆薬セグメントの中心との間に位置合せされた場合に、第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、その爆薬セグメントに隣接する所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントとを同時に起爆し、その後、所望の展開方向から最も遠い第１の爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する爆薬セグメント及び隣の隣接する爆薬セグメントを同時に起爆することを含むことができる。

他の目的、特徴、および利点を、以下の好ましい実施形態の記載および添付の図面から当業者は思いつくであろう。

以下に開示した好ましい１つまたは複数の実施形態の他に、本発明には他の実施形態も可能であり、本発明を様々な方法で実行または実施することができる。したがって理解されるように、本発明の出願は、以下の説明で述べ、または図面で示した構成要素の構造および配置の詳細に限定されない。本明細書に１つの実施形態しか記載されていない場合は、本発明の特許請求の範囲はその実施形態に限定されるものではない。さらに、本発明の特許請求の範囲は、確かな除外、制約、または放棄を示す明確で納得のいく記載がない場合は限定的に解釈されるべきではない。

この運動エネルギロッド弾頭の設計では複数のロッドが照準可能になるが、ハードウェアにより照準の正確さにいくらかの制約が加えられることがある。本発明は、こうした物理的制約に関わらず、照準の分解能を向上させ、照準の正確さを高めるものである。

本発明の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システムおよび方法は、図１に示すように、複数のロッドまたは発射体１５１０、ロッド１５１０を展開するための爆薬１５２０、および爆薬１５２０を起爆するための少なくとも１つの起爆装置１５４０を含む運動エネルギロッド弾頭１５００を備える。爆薬１５２０の起爆によって発射体１５１０が展開される。特に、運動エネルギロッド弾頭１５００の形状および構成は、いずれの特定の構成にも限定されるものではなく、限定的ではないが、先行の特許文献３で開示された特徴を備えることができる。

運動エネルギロッド弾頭の正確な構成を特定の所望の適用例または達成すべき結果によって変えることができるけれども、一実施形態では、運動エネルギロッド弾頭１５００は通常、発射体のコア１５８０、薄いプレート１６００、１６１０、および発射体１５１０の周りの薄いアルミニウム吸収層１６１２、１６１４を備える。

好ましくは、図２に示すように、爆薬１５２０は、複数のロッドまたは発射体１５１０の周りに配置されたセグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６に分割される。一実施例では、感応シールド１６３１、１６３３、１６３５は爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６を分離し、発射体ロッド１５１０は長尺金属製円筒形部材である。一実施形態では、ロッドはタングステンからなり、感応シールドはポリカーボネート樹脂シート層の間に挟まれた鋼など複合材料からなるが、ロッドおよび感応シールドはこうした形状または材料に必ずしも限定されず、所望の適用例によって多様な形状または材料からなるものでもよい。（セグメント１６３２および１６３４について示してある）爆薬セグメントごとに少なくとも１つの起爆装置１５４０が存在し、図１で１５４０’、１５４０ａ’、および１５４０ｂ’で示した複数の起爆装置１５４０ａ、１５４０ｂが存在してもよい。図２に示すように、追加の爆薬セグメント１６３８、１６４０、１６４２、および１６４４もその関連する起爆装置（図示せず）と共に発射体ロッド１５１０の周りに配置され、感応シールド１６３７、１６３９、１６４１、１６４３、および１６４５によって分離される。一変形形態では、各爆薬セグメントは楔形であり、爆薬セグメント１６３２の近位表面１６５０は発射体のコア１５８０と衝合し、遠位表面１６５２は１６５４および１６５６で示したように重量を減らすためのテーパが付けられている。爆薬セグメントはそれぞれ爆薬セグメント１６３２で示したように波形シェーパ１６５８を備える。全般的に運動エネルギロッド弾頭と同様の方法で、図３に示すようなミサイルまたは他のタイプの輸送機１６６０は運動エネルギロッド弾頭１５００を標的付近に輸送する。

標的探知システム１６８０は、図２のように爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、１６３６、１６３８、１６４０、１６４２、１６４４に対して標的を位置付けるように構成される。標的探知システムは当技術分野で周知であり、通常は図３に示すように誘導サブシステム１６７０など誘導サブシステムの一部であり、たとえばヒュージング技術（fusing technology）を含み、やはり当技術分野で周知の輸送機またはミサイル１６６０内に存在する。

しかし、本発明によれば、制御装置１６９０は標的探知システム１６８０に応答し、複数のロッド１５１０の所望の展開方向によって異なる時間に図２に示す特定の爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、１６３６、１６３８、１６４０、１６４２、１６４４を選択的に起爆して、運動エネルギロッド弾頭１５００の照準の分解能を向上させるように構成される。本明細書に記載した実施形態では、運動エネルギロッド弾頭１５００に８つの爆薬セグメントが存在する。これは好ましい実施形態であるが、本発明は８つの爆薬セグメントに限定されない。やはり本明細書の各実施例および実施形態、並びに本発明で全般的に、図４に示すように薄く壊れやすいハル１８００が通常は爆薬セグメント１６３０〜１６４２を取り囲む。

照準の目的で、図４に示すように標的位置Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、およびＴ_Ｙなど任意の標的位置を特定の爆薬セグメントに対して存在することができる。図４では、標的位置Ｔ_１〜Ｔ_４は爆薬セグメント１６４２に関連する位置にある。ロッド１５１０の所望の展開方向は標的Ｔ_１へのベクトル１７００に沿うような標的の方向である。本明細書の各実施例では、図３に示すような標的探知システム１６８０は標的Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、または他の標的など標的を位置付けるように構成され、制御装置１６９０は、所望の展開方向によって異なる時間で選択された爆薬セグメント、または特定の爆薬セグメントを選択的に起爆するように構成される。以下でより詳細に論じるように、一部の標的位置に関しては、弾頭のハードウェア構成の物理的制約による照準の問題が何も起こらない。しかし、特定の標的位置については、弾頭のハードウェア構成によって照準誤差が生じるが、こうした誤差は本発明によって大幅に低減される。

一実施例では、標的探知システム１６８０は、図４に示すように感応シールド１６４１と位置合せされた位置Ｔ_１に標的を位置付ける。したがって、ロッド１５１０の所望の展開方向１７００が感応シールド１６４１に位置合せされる。発射体１５１０を標的Ｔ_１に向かうベクトル１７００に沿った所望の展開方向に向けて展開するには少なくとも２通りの方法がある。

第１の方法では、感応シールド１６４１に反対側にある感応シールド１６３３に隣接する爆薬セグメント１６３２と１６３４を同時に起爆する。ペネトレータ１５１０の主な発射方向は標的Ｔ_１に向けた所望の展開方向１７００であり、したがってロッド発射体１５１０は運動エネルギロッド弾頭１５００から図で示した方向に展開される。

ロッド発射体１５１０をＴ_１に展開する第２の方法では、感応シールド１６３３に隣接する爆薬セグメント１６３２および１６３４を含む４つの隣接する爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６を同時に起爆させる。

したがって、標的Ｔ_１が感応シールドと位置合せされた場合、運動エネルギロッド弾頭の物理的制約を考慮しても、照準誤差があっても僅かである。

爆薬セグメント１６４２の中心１７１０に近接して位置合せされた標的Ｔ_２のような標的に対する所望の展開ベクトル１７２０は爆薬セグメント１６４２の中心１７１０に位置合せされる。この場合、発射体１５１０を所望の展開方向１７２０に向ける方法も少なくとも２通りある。第１の方法は、爆薬セグメント１６４２に反対側にある爆薬セグメント１６３４を起爆する。第２の方法は、爆薬セグメント１６３４と、爆薬セグメント１６３４に隣接する爆薬セグメント１６３２および１６３６を同時に起爆する。どちらの方法で爆薬セグメントを起爆しても、やはり運動エネルギロッド弾頭の物理的制約に関わらず、照準誤差があっても僅かである。

しかし、感応シールド１６４１と爆薬セグメント１６４０の中心１７４０の間に位置合せされた標的Ｔ_Ｙに対しては、弾頭のハードウェアが最も正確な発射の選択肢を、ａ）１つの爆薬セグメント、すなわち爆薬セグメント１６３２を起爆すること、またはｂ）３つの爆薬セグメント、すなわち爆薬セグメント１６３０、１６３２、および１６３４を同時に起爆することに限定している。この発射の選択肢ではどれも照準誤差Φ_Ｅ、すなわち１１．１２５°が生じる。こうした誤差があると、図５Ａで示したように、外れ距離５フィートで３５°のスプレー角に対して、起爆後に複数のロッド１５１０が標的Ｔ_Ｙに完全に重ならないであろう。

しかし、本発明によれば、弾頭のハードウェア構成によって生じるこうした照準誤差が、特定の爆薬セグメントを異なる時間に選択的に起爆することによって大幅に低減される。本発明は、爆薬セグメントの展開間の時間遅延を用いて展開ベクトルを偏倚させる。図６に示したように、標的探知システム１６８０によって位置付けられた標的Ｔ_Ｙに対するロッド１５１０の所望の展開方向１７３０は、感応シールド１６４１と爆薬セグメント１６４０の中心１７４０の間に位置合せされる。制御装置１６９０は、特定の爆薬セグメントを選択的に起爆して、照準誤差を大幅に低減し、照準の分解能を向上させるように構成される。一実施形態では、制御装置１６９０は、爆薬セグメント１６４０の反対側にある爆薬セグメント１６３２と、爆薬セグメント１６３２に隣接し所望の展開方向１７３０に最も近い爆薬セグメント１６３０を最初に同時に起爆するように構成される。制御装置１６９０はさらに、その後、爆薬セグメント１６３２に隣接し所望の展開方向１７３０から最も遠い爆薬セグメント１６３４と、次の隣接する爆薬セグメント１６３６を同時に起爆するように構成される。セグメント１６３０と１６３２の同時の起爆と、その後のセグメント１６３４と１６３６の同時の起爆の間の時間遅延は８．０マイクロ秒から９．０マイクロ秒、好ましくは約８．３３マイクロ秒でもよい。

本発明により、特定の爆薬セグメントを異なる時間に起爆することによって、ロッドを任意の所望の展開方向に向けることができる。この高分解能の照準は、爆薬セグメントのばらつきのある衝撃波およびそのベクトルの組合せ方法によって実現される。この後者の実施例では、爆薬セグメント１６３０および１６３２が最初に起爆されて、衝撃波１７７０が生じ、最初の２つの爆薬セグメント１６３０と１６３２の同時の起爆を示す展開ベクトルＶ_１２が生成される。爆薬セグメント１６３０および１６３２の起爆後、爆薬セグメント１６３４および１６３６が起爆される。爆薬セグメント１６３４と１６３６の同時の起爆によって、他の衝撃波１７７１が生じ、展開ベクトルＶ_３４が生成される。展開ベクトルＶ_１２とＶ_３４の和が、複数のロッド１５１０が移動する方向であるベクトルＶ_ｄが得られる。より詳細には、複数のロッド１５１０の中心１７７５は、所望の展開方向１７３０と同じ方向である方向Ｖ_ｄに移動する。したがって、照準の分解能が大幅に向上される。角度θ_Ｙは、たとえば爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６が異なる時間よりむしろ時間差を設けずに同時に起爆された場合、得られたベクトルＶ_ｄと複数のロッド１５１０の移動方向１７００との差である。

図７で示した他の実施例では、標的探知システム１６８０によって位置付けられた標的Ｔ_Ｚも感応シールド１６４１と爆薬セグメント１６４０の中心１７４０の間に位置合せされる。しかし、標的Ｔ_Ｚは図５の標的Ｔ_Ｙよりも感応シールド１６４１の近くに位置合せされ、角度θ_Ｙは図７の角度θ_Ｚよりも大きい。やはり本発明では時間差を設けて展開ベクトルを偏倚させ、照準の分解能を向上させる。

この実施例では、制御装置１６８０は、爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６を順次に起爆するように構成される。制御装置１６９０は、所望の展開方向１７８０に最も近く、爆薬セグメント１６４０の反対側である爆薬セグメント１６３２に隣接する爆薬セグメント１６３０を最初に起爆するように構成される。次いで、セグメント１６４０に対向する爆薬セグメント１６３２が起爆される。所望の展開方向１７８０から最も遠く爆薬セグメント１６３２に隣接する爆薬セグメント１６３４が次いで起爆される。次の隣接する爆薬セグメント１６３６が最後に起爆される。起爆間の時間を特定の標的の正確な位置によって調整されることができる。一実施例では、各爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６の順次の起爆間の時間は約４マイクロ秒である。

要約すれば、爆薬セグメント１６３０が最初に起爆されて、衝撃波１７７９が生じ、展開ベクトルＶ_１が生成される。次いで、爆薬セグメント１６３２が起爆されて、衝撃波１７８１が生じ、展開ベクトルＶ_２が生成される。その後、爆薬セグメント１６３４が起爆されて、衝撃波１７８３が生じ、展開ベクトルＶ_３が生成される。爆薬セグメント１６３６が最後に起爆されて、衝撃波１７８５が生じ、展開ベクトルＶ_４が生成される。展開ベクトルＶ_１と、Ｖ_２、Ｖ_３及びＶ_４の和が、複数のロッド１５１０、すなわち、具体的には複数のロッド１５１０の中心１７７５が移動する方向であるベクトルＶ_Ｒをえられる。得られたベクトルＶ_Ｒの方向は所望の展開方向１７８０と同じである。やはり照準誤差が大幅に低減される。角度θ_Ｚは、得られたベクトルＶ_Ｒの方向と、たとえば爆薬セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６が互いの時間差を設けずに同時に起爆された場合の複数のロッド１５１０の移動方向１７００との差である。やはり、図６のθ_Ｙと図７のθ_Ｚとの差は、ａ）セグメント１６３０と１６３２を最初に同時に起爆してからセグメント１６３４と１６３６を同時に起爆した場合と、ｂ）セグメント１６３０、１６３２、１６３４、および１６３６を順次に起爆した場合との差である。

同様の方法で、任意の感応シールドの中心と任意の爆薬セグメントの間に位置付けられた標的は、より正確に狙いを定められることができる。たとえば、標的が図７に示す感応シールド１６４１と爆薬セグメント１６４２の中心１７１１の間の図７に示すＴ_Ａに存在する場合、爆薬セグメント１６３４と１６３６が同時に起爆され、続いてセグメント１６３２と１６３０を同時に起爆することができる。あるいは、爆薬セグメント１６３６を最初に起爆され、続いて爆薬セグメント１６３４を起爆し、次いで１６３２、次いで１６３０を順に起爆することができる。

本発明では、任意の爆薬セグメントの起爆間の時間は制限されておらず、特定の標的の位置および所望の展開方向によって調整されることができる。様々な時間差を使用することによって、展開ベクトルの方向、その結果として得られた展開ベクトルは、任意の所望の展開方向および／または標的位置に対して調整されることができる。

したがって、本発明により特定の爆薬セグメントを時限的な組合せで起爆することにより、照準の分解能が向上し、本発明の照準可能な運動エネルギロッド弾頭のロッドペネトレータがより正確に標的の方向に推進されて、全体の致命確率および致死性が高まる。

本発明の特定の特徴を幾つかの図面で示し、他では示していないが、これは単に便宜上であり、各特徴を本発明による任意のまたは全ての他の特徴と組み合わせることができる。本明細書で使用される用語「含む（including）」、「備える（comprising）」、「有する（having）」、及び「持つ（with）」は広く包括的に解釈されるべきであり、どの物理的相互関係にも限定されないものである。さらに、本出願で開示した実施形態は全て、唯一の可能な実施形態として解釈されるべきではない。当業者は他の実施形態を思いつくであろうが、それらは添付の特許請求の範囲に包含されるものである。

さらに、本特許の特許出願の出願中に提示された修正は全て、出願された出願に提示された特許請求の範囲のどの要素の権利放棄でもない。すなわち、当業者は全ての可能な等価のものを文字通りに包含する特許請求の範囲の草稿を期待することは当然できない。多くの等価のものは修正時には予測不可能であり、（たとえあっても）放棄すべきものの公正な解釈が及ばないものであり、修正の根本的理由は多くの等価のものとほとんど関係のないものでしかなく、かつ／または本出願人が特許請求の範囲の修正されたどの要素でも幾つかの架空の代替を記載することを期待することができない多くの他の理由がある。

本発明による運動エネルギロッド弾頭の一実施例を示す概略断面図である。図１の運動エネルギロッド弾頭を示す概略的な３次元の部分詳細図である。本発明による制御装置および標的探知システムを示す概略図である。本発明による８つのセグメントの運動エネルギロッド弾頭を示す概略断面図である。特定の運動エネルギロッド弾頭のスプレーパターンを示す概略図である。本発明による８つのセグメントの運動エネルギロッド弾頭を示す概略断面図である。本発明による８つのセグメントの運動エネルギロッド弾頭を示す概略断面図である。

符号の説明

１５００運動エネルギロッド弾頭
１５１０ロッド、発射体
１５２０爆薬
１５４０起爆装置
１５８０コア
１６００薄いプレート
１６１０薄いプレート
１６１２薄いアルミニウム吸収層
１６１４薄いアルミニウム吸収層
１６３０爆薬セグメント
１６３１感応シールド
１６３２爆薬セグメント
１６３３感応シールド
１６３４爆薬セグメント
１６３５感応シールド
１６３６爆薬セグメント
１６３７感応シールド
１６３８爆薬セグメント
１６３９感応シールド
１６４０爆薬セグメント
１６４１感応シールド
１６４２爆薬セグメント
１６４３感応シールド
１６４４爆薬セグメント
１６４５感応シールド
１６５０近位表面
１６５２遠位表面
１６５８波形シェーパ
１６６０輸送機
１６７０誘導サブシステム
１６８０標的探知システム
１６９０制御装置
１７００展開方向
１７１０爆薬セグメントの中心
１７１１爆薬セグメントの中心
１７２０展開方向
１７３０展開方向
１７４０爆薬セグメントの中心
１７７０衝撃波
１７７１衝撃波
１７７５ロッドの中心
１７７９衝撃波
１７８０展開方向
１７８１衝撃波
１７８３衝撃波
１７８５衝撃波

Claims

発射体コア内の複数のロッドと、
前記複数のロッドを取り囲んでいる複数の爆薬セグメントと、
前記爆薬セグメントごとの少なくとも１つの起爆装置と、
前記複数の爆薬セグメントの間の感応シールドと、
感応シールドと爆薬セグメントの中心との間の位置と位置合わせされた標的を位置付けるように構成された標的探知システムと、
前記標的探知システムに応答し、前記標的に向けて前記発射体コアから前記複数のロッドを展開するように、特定の爆薬セグメントを異なる時間で順次に選択的に起爆して弾頭の照準の分解能を向上させるように構成された制御装置と、を備えていることを特徴とする照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
８つの爆薬セグメントが存在していることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記爆薬セグメントごとに１つの前記起爆装置が存在していることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記感応シールドが複合材料からなることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記複合材料がポリカーボネート樹脂シート層の間に挟まれた鋼であることを特徴とする請求項４に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記ロッドが長尺金属部材であることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記ロッドがタングステンからなることを特徴とする請求項６に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記ロッドが円筒形断面を有していることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記爆薬セグメントが楔形であることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記制御装置が、前記爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、その爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントとを同時に起爆し、その後、前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントに隣接し前記所望の展開方向から最も遠い爆薬セグメント及び隣の隣接する爆薬セグメントを同時に起爆するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記制御装置が、前記爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントを起爆し、次いで、前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントを起爆し、次いで、前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向から最も遠い爆薬セグメントを起爆し、その後、隣の隣接する爆薬セグメントを起爆するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
特定の爆薬セグメントの選択的起爆によって展開ベクトルが生成されることを特徴とする請求項１に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
前記展開ベクトルの和が前記所望の展開方向の得られた展開ベクトルであることを特徴とする請求項１２に記載の照準可能な運動エネルギロッド弾頭システム。
運動エネルギロッド弾頭の照準の分解能を向上させる方法であって、
複数のロッドを含んでいる発射体コアの周りに複数の爆薬セグメントを配置するステップと、
前記複数の爆薬セグメントの間に感応シールドを位置付けるステップと、
感応シールドと前記爆薬セグメントの中心と間の位置で位置合わせされた標的を位置付けるステップと、および
前記標的に向けて前記発射体コアから前記複数のロッドを展開するように、特定の爆薬セグメントを異なる時間で順次に選択的に起爆して、前記運動エネルギロッド弾頭の照準の分解能を向上させるステップを備えている方法。
各爆薬セグメントに１つの起爆装置を配置することをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
８つの爆薬セグメントが存在することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記感応シールドが複合材料からなることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記複合材料がポリカーボネート樹脂シート層の間に挟まれた鋼であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
前記ロッドが長尺金属部材であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記ロッドがタングステンからなることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
前記ロッドが円筒形断面を有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記爆薬セグメントが楔形であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記所望の展開方向が感応シールドと前記爆薬セグメントの中心との間に位置合せされるとき、前記爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントを起爆し、次いで、前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントを起爆し、次いで、前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向から最も遠い爆薬セグメントを起爆し、その後、隣の隣接する爆薬セグメントを起爆することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記所望の展開方向が感応シールドと前記爆薬セグメントの中心との間に位置合せされるとき、前記爆薬セグメントの反対側にある爆薬セグメントと、その爆薬セグメントに隣接する前記所望の展開方向に最も近い爆薬セグメントとを同時に起爆し、その後、前記所望の展開方向から最も遠い前記爆薬セグメントの反対側にある前記爆薬セグメントに隣接する爆薬セグメント及び隣の隣接する爆薬セグメントを同時に起爆することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。