JP4842977B2 - 弾薬、特にプログラミング可能な大口径の弾薬 - Google Patents

Description

本発明は、弾薬、特にプログラミング可能な大口径の弾薬に関する。

砲身兵器システム内で弾薬を時刻合わせないしプログラミングするために、データを伝送する種々の考え方が知られている。

ＣＨ６９１１４３からは、発砲性能の高い砲身の砲口における弾丸速度を測定する装置が知られている。速度の測定に従って、弾丸が砲口を出た直後に信管のプログラミングが行われる。この種のプログラミングのために、信管はプログラミングコイルを有している。ＣＨ６９３２４８が、同様な装置を記述している。

プログラミング可能な弾丸に情報を伝送する方法と装置が、ＥＰ０９９２７６２に開示されている。ここでも、情報伝送は、電磁誘導を用いて行われる。ＵＳ５３４３７９５を参照すれば、装填された状態においも信管をリセットすることができるようにすることが重要であるという問題について記述されている。

特に、比較的長い期間貯蔵して保管され、かつ内蔵されたエレクトロニクスのために専用の電圧供給ないし電流供給をもたない、大口径の弾薬において、弾薬のためのエネルギ供給および／またはデータ供給は、兵器のシステムエレクトロニクスと弾薬エレクトロニクスの間で電気的接続線を介して実現される。そのためにこの導線は、弾薬の内部で弾薬筒の底から弾丸内のエレクトロニクスまで設けられている。情報伝送するために、導線は、弾薬筒内で連通可能な、連続した確実な接続でなければならない。ここでは、発射の際に導線の一部は弾薬筒の底部と共に兵器から後方へ放出されるが、導線の他の部分は砲口側で砲身を出なければならない場合に、問題が生じる。これは、砲身内に導線または導線の一部の望ましくない残留物をもたらすことがあり、それは特に、たとえば装甲車内で、兵器を操作する場合に危険を意味する。

過去の技術において、一方の側において発射薬点火装置と堅固に結合され、他方の側においては弾丸と堅固に結合されたケーブルないし導線の他に、露出したプラグ接続も使用され、そのプラグ接続において導線の分離が行われる。プラグ接続の一部が砲身内に残留しないことは、保証されない。
ＣＨ６９１１４３ ＣＨ６９３２４８ ＥＰ０９９２７６２ ＵＳ５３４３７９５

ここで本発明が取り上げる課題は、砲身内に望ましくない導線の残りが残留することを防止するために、連続し、プラグを有しない導線を確実に分離することである。

この課題は、請求項１の特徴によって解決される。

好ましい実施形態が、従属請求項に記載されている。

本発明は、弾薬に分離装置を装備させるという考えに基づいており、その分離装置を用いてできる限り早期の時点で導線の分離が行われる。この導線は、好ましくは発射薬点火装置において分離される。正確に切断された導線の早期の分離は、初期の段階で導線を連行することを容易にする。それによってケーブルないし導線の残りが、砲身から前方へ向かって押し出される。

このような分離装置は、弾薬内に組み込まれており、好ましい形態においては、主にピストンから構成されており、そのピストンは、固定的に取り付けられたシリンダ内で案内され、好ましくは、鋭いエッジを備えている。そのピストンは負荷のかからない状態においては、剪断カラー（剪断分離する薄い外周部）によって位置決めされている。ケーブルは、発射薬点火装置と結合された保護パイプ内で確実に支持されており、その保護パイプは、発射薬点火装置に接続しており、分離装置が固定されている発射薬点火装置の尖端へ案内されている。ケーブルは、さらに弾丸の弾丸後部へ配線される。分離装置の上方の領域、すなわち、シリンダにおいて、ケーブルは、切断装置の加速方向に対して好ましくは横方向に位置する孔を通して案内されるので、切断装置が前方へ移動した場合に、ケーブルが鋭いエッジによって分離される。

その分離装置は、ケーブルを既存のコンポーネントに固定する場合に、利点があることが明らかにされている。すなわち、第１の区間のケーブルは発射薬点火装置に支持され、残りの長さのケーブルは、弾丸に支持されている。発射薬点火装置と弾丸との間に配置されたケーブル片は、弾丸と共に砲身から前方へ加速放出されるので、分離装置は発射薬点火装置に組みこめられたままとなる。
ケーブルを分離するために、ピストンが設けられており、そのピストンはシリンダ内で、圧力のない状態においては、たとえば挟持された剪断カラーのような適切な手段によって移動できない。装填された弾薬が点火され、点火のその後の推移において発射薬底部に点火された場合に、点火の結果として発射薬点火装置内部で高圧が形成された時のみ、ピストンは作動される。たとえば、ピストンの、圧力領域に対向する面に設けられた切断エッジのような分離装置によって、ピストンに対して好ましくは横方向に位置するケーブルが剪断される。これが、発射展開の早期の時点で行われる。

このように、ケーブルの分離は、発射展開に必要な高圧形成と関連しており、そのことが、分離の時点を常に同じ動作で再現可能とすることができるという別の利点となっている。ケーブルの分離は、発射薬点火装置内部で火薬が点火されるや否や発生する。分離装置のコンポーネントは、分離装置自体によって残留物が生じ得ることを防止するために、好ましくはカプセル化されている。発射の時点まで連結されている導線は、さらに好ましい方法で、この時点まで時刻合わせを許す。

その他の利点は、簡単かつ安価な装備替えが可能であるということにある。前述の点火のための発射薬点火装置の構造は、わずかの改変で変更させることができ、その場合に最も簡単な変形例においては、発射薬点火装置の閉鎖ボルトを用いることで解決することができる。それによって、発射薬点火装置の点火期間や発射薬底部の点火への影響が排除される。

その他の手段によって、発射薬点火装置への必要条件を損なうことなしに、付加的な要素を修正することができる。すなわち、発射薬点火装置の内部空間を、たとえば、ピストンにおけるシールリングやシールディスクによって、侵入する水分に対して保護することができる。

図示した実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

図１には、たとえば大口径の弾薬１００が、説明に必要な部分（薬夾）と共に断面で示されている。弾薬１００は、発射薬点火装置１を有しており、それは推進装置に内蔵されており、かつ弾薬底部２の一部である。発射薬点火装置１は、導線ないしケーブル３を有しており、それを介して電気エネルギおよび／またはデータが弾丸１０１内の電子点火装置４へ案内される。ケーブル３は、好ましい形態において、発射薬点火装置１と接続された保護パイプ５内で発射薬点火装置１の尖端６へ固定的に案内されており、かつ好ましくは連続的に発射薬点火装置１から弾丸後部７へ配線されている。その後、そこにケーブルを固定的に係止することができる。

保護されないケーブル部分３ａの確実な分離を実現するために、発射薬点火装置１の尖端６において、分離装置１０２（図２）が、好ましくは火口パイプ１ａ上に螺合されている。この分離装置１０２は、領域８ａ内でケーブル３の分離を可能とする。

最も簡単な形態において、分離装置１０２は、主として、固定的に挟持されたシリンダ８内で案内される、鋭いエッジを有するピストン９からなっており、そのピストンは負荷を受けない状態において剪断カラー１０によって位置決めされている。シリンダ８の上方の領域内で、ケーブル３はピストン９の加速方向に対して好ましくは横方向に位置する孔８ａを通して案内されているので、ピストン９が前方へ移動した場合にケーブルはピストン９の鋭いエッジによって分離される。ピストン９の加速は、発射薬点火装置１の内側に配置されている透孔１４に発射薬点火装置１の上昇する内圧が供給されて、剪断カラー１０の強度を上回ることによって、達成される。発射薬点火装置１の内部に、発射薬の点火に必要な火薬の反応作用とそれに伴って圧力構築Ｐが生じるとすぐに、ピストン面にも圧力が供給される。剪断カラー１０の剪断後に、この内圧Ｐがピストン９を高い速度で前方へ移動させ、それによって切断エッジがケーブルを分離する。このようにしてケーブル３が分離された後に、ピストン９の移動は、たとえばシリンダ８内の直径の減少によって停止される。図示されていない砲身の砲口方向へのケーブル３ａの移送は、反応後の発射薬によって引き継いで行われる。ケーブル３は、この時点ではもはや発射薬点火装置１と固定的に結合されていない。

好ましくは、シリンダ８とピストン９というコンポーネントは、発射薬点火装置１の端面に配置された閉鎖ボルト１５で組み込まれている。従って図示の形態において、ピストン９とシリンダ８は、押さえボルト１１とブッシュ１２のような、螺合され、あるいは取り付けられた部品によって閉鎖ボルト１５内に保持され、それによって係止されるので、分離装置１０２自体の部分によって、発射薬点火装置１の外部に残留物が生じることがない。ケーブル３とコンポーネントないし部品の連通のために場合によっては必要とされる自由空間１３は、必要な場合には液状の、硬化可能な材料、たとえばエポキシ樹脂を充填することができる。

ピストン９は、好ましくは、ケーブル３の材料よりも高い強度を有する材料からなる。ここで好ましい形態において、ピストン９は、金属からなる。ピストン９における機能の最適化は、剪断カラーの厚みｄ、剪断カラーの幾何学配置および／または切断エッジの幾何学配置を変化させることによって達成することができる。切断エッジは、最適な分離をもたらすために、好ましくはできるだけ鋭角ｗで延びるようにすべきである（図３）。剪断カラー１０の厚みｓは、それぞれ発射薬点火装置１の内部の圧力の高さに応じて、変化させることができる。たとえば円形に形成されている剪断カラー１０（図３ａ）は、剪断面の減少によって、図３ｂに示すような形状を有することもできる。

圧力供給は、好ましくは、閉鎖ボルト１５内の孔１４（図４）を通して実現される。孔１４の直径と形状（１４−１、１４−２、１４−３）は、発射薬点火装置１の尖端６における物理的および幾何学的条件に従って整えられる。圧力構築の際に孔１４内へ達して、通路を塞ぐ部分によって孔１４が詰まることを防止するために、孔１４−２を多段で形成することもできる。切断プロセスを支援するために、ピストン９内に火工的な補助装薬１６（図４）を内蔵することができる。その場合に、この補助装薬１６は、発射薬点火装置１内のガスによって点火されて、ピストン９の移動を支援する。

剪断カラー１０の剪断プロセスは、さらに、剪断カラー１０とピストン面との間に穿孔１７が設けられることにより、適切な方法で支援することができる（図５ａ）。ピストン９の移動の自由を積極的に支援するために、ピストン９は周面に凹部１８を有することができる（図５ｂ）。発射薬点火装置１の内部空間を密閉し、かつ／または水分に対する保護として、シール部材１９、２０を挿入することができる。図５ｃに示す形態は、ピストン９に内蔵された、好ましくは柔らかい材料からなる、Ｏリング１９を示している。他の形態が、図５ｄに示されている。密閉は、シールディスク２０によって形成され、そのシールディスクはシリンダ８の内径全体にわたって作用し、かつピストン９の下方に配置される。このシール２０も、好ましくは、たとえばプラスチックのような、柔らかい材料である。

図１は、弾薬の一部（薬夾）を示す断面図である。 図２は、図１の部分Ａを拡大して示した断面図である。 図３、３ａ、３ｂは、図２に基づく分離装置の剪断カラーの表示である。 図４は、図２に基づく分離装置の内部の、最適化のための様々な孔１４を示す断面図である。 図５は、図１に基づく発射薬点火装置のシールを示している。

Claims (11)

1. 弾薬が、推進装置に内蔵された少なくとも１つの発射薬点火装置（１）を有しており、該発射薬点火装置（１）が、導線ないしケーブル（３）を有しており、さらに、該導線ないしケーブルを介して、電気エネルギおよび／またはデータが、弾薬（１００）の一部としての弾丸（１０１）内の電子的点火装置（４）へ案内されるようになされた弾薬、特にプログラミング可能な大口径の弾薬（１００）において、
   前記発射薬点火装置（１）の尖端（６）に、導線ないしケーブル（３）を分離するための分離装置（１０２）が組み込まれており、
   分離装置（１０２）が、主として、固定的に挟持されたシリンダ（８）内で案内される、鋭いエッジを備えたピストン（９）からなることを特徴とする弾薬。
2. ケーブル（３）が、発射薬点火装置（１）と結合された保護パイプ（５）内で、発射薬点火装置（１）の尖端（６）へ固定的に支持され案内されており、さらに弾丸後部（７）まで配線されて、そこで固定的に係止されていることを特徴とする請求項１に記載の弾薬。
3. 分離装置（１０２）が、火口パイプ（１ａ）上に螺合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾薬。
4. ピストン（９）が、負荷のかからない状態において剪断カラー（１０）によって位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載の弾薬。
5. ケーブル（３）が、シリンダ（８）の上方の領域内で、ピストン（９）の加速方向に対して横方向に位置する孔（８ａ）を通して案内されるので、ピストン（９）が前方へ移動した場合に、ケーブル（３）がピストン（９）の鋭いエッジによって分離されることを特徴とする請求項１または４に記載の弾薬。
6. 内側に配置された透孔（１４）を通してピストン（９）に発射薬点火装置（１）の上昇する内圧が供給されて、剪断カラー（１０）の強度が凌駕されることを特徴とする請求項４に記載の弾薬。
7. ピストン（９）の移動が、シリンダ（８）内の直径減少によって停止されることを特徴とする請求項１、４から６のいずれか１項に記載の弾薬。
8. シリンダ（８）とピストン（９）が、発射薬点火装置（１）の端面に配置された閉鎖ボルト（１５）に内蔵されていることを特徴とする請求項１、４から７のいずれか１項に記載の弾薬。
9. ピストン（９）とシリンダ（８）が、押さえナット（１１）とブッシュ（１２）のような、螺合され、あるいは取り付けられた部品によって、閉鎖ボルト（１５）内に保持され、それによって係止されることを特徴とする請求項８に記載の弾薬。
10. ケーブル（３）と分離装置（１０２）との連通のために存在する自由空間（１３）が、液状の、硬化可能な材料によって充填することができることを特徴とする請求項１に記載の弾薬。
11. 発射薬点火装置（１）の内部空間を密閉し、かつ／または水分に対する保護として、シール部材（１９、２０）が嵌め込まれ、前記シール部材がピストン（９）内またはその下の方に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の弾薬。

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