JP5005954B2 - 砲弾の信管を設定及び／又は点火時期を補正する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、砲弾の時限信管をプログラミングし、又は、兵器から発射された砲弾の点火時期を補正するための方法及び装置に関する。

弾薬のための様々な時間設定プログラミングが知られている。信管の設定は、砲弾が発射される前に装填室の外部で手動で行なわれるか、又は装填室内で電子信管によって電気的に行なわれる。後者の信管の設定は、例えば、特許文献１に記載されている。

DE 101 52 862 A1 EP 0 992 762 B1 EP 0 992 761 B1 EP 0 918 209 B1 EP 0 769 673 B1 DE 38 35 656 A1 CH 691 143 A5

プログラミング可能な砲弾に情報を送信するための方法と装置は、特許文献２に記載されている。

旋回安定化された砲弾の、あらかじめプログラミングされたプロセスの起動を補正する方法と、この方法を実施する装置は、特許文献３に記載されている。

特許文献４には、プログラミング可能な時限信管を有する砲弾が開示されている。

砲弾の時限信管をプログラミングする方法と装置は、特許文献５にも記載されている。炸裂時期を計算するために、あらかじめ設定された砲弾の砲口速度と、あらかじめ設定された標的までの距離が使用されている。

特許文献６には、点火時期を補正する方法、及びこの方法を実施するための回路配置が開示されている。この装置は、発射後の所定の長さの時間だけ、実際の砲弾速度の推移を測定する。次に、その後の速度推移が外挿される。このようにして求められた飛行距離が目標の値に達した場合に、点火装置が起動される。

特許文献７には、発射間隔の短い（hoher Kadenz) 大砲の、砲口での砲弾速度を測定する装置が開示されている。この装置は、支持パイプ上に所定の間隔をあけて配置された、磁束の変化を検出する２つのセンサを有しており、それらのセンサが電子分析器と接続されている。この場合、各センサは一対のコイルと閉じた磁性回路とを有している。測定された砲弾速度、又は砲弾速度によって更新された信管設定時間が、通常、砲弾が砲口領域を離れる前に、砲弾へ情報として送られる。

上述の装置は、高い精度を特徴としているが、測定ユニット及びプログラミングユニット等が、砲口ガスにさらされるので、機械的及び熱力学的なストレスを受ける。

本発明の課題は、機械的及び熱力学的な損傷を受けることのない装置又は改良されたプログラミングシステムを提供することである。

本発明の１実施例では、現在の砲弾速度を測定する工程と、現在の砲弾速度に基づいて砲身内を通過する際の砲弾の実際の砲口速度を計算する工程と、計算された砲口速度に基づいて信管の点火時期を調整及び／又は補正する工程とを備えた、兵器から発射される砲弾の信管を設定及び／又は点火時期を補正する方法が提示される。

本発明の他の実施例では、兵器側に、少なくとも１つの送信機及び／又は受信機と点火制御システムとを備え、砲弾側に、少なくとも１つのチップを備え、このチップが計算及び／又は補正ユニット及びタイマーと接続されており、計算及び／又は補正ユニットの出力もまた、タイマーと接続されており、タイマー出力は信管又は点火ユニットと接続されている、兵器から発射される砲弾の信管を設定及び／又は点火時期を補正する装置が提示される。

本発明は、砲口速度の測定と、信管の設定の最新値への補正という長所を保持し、マイクロ波送信機、好ましくはギガヘルツの領域のマイクロ波送信機をシステムに含み、このマイクロ波送信機が、例えば、点火制御計算機が決定した最新の弾薬、又は砲弾の信管の設定値を送信する、という着想に基づく。現実の砲口速度は、砲弾の現在の飛行速度の情報によって決定できるので、すなわち、逆算できるので、現在の砲口速度の直接測定は除外することができる。標準砲口速度を使用して目標の点火時間にあらかじめ設定された砲弾の点火時間は、現在の砲弾速度に基づいて補正され、最新の信管設定時間として使用される。

飛行速度は、例えば送信周波数のドップラー効果によって測定されるが、砲弾側で測定されるのが好ましい。この目的ため、送信周波数は固定され、偏差が測定される。砲弾が飛行した時間が分かるので、現在の飛行速度を決定することができ、更に、砲弾が発射されて砲口領域を通過する時点で有していた、砲弾の現実の砲口速度を計算することができる。次に、このデータから、最新の信管設定時間が決定され、砲弾に利用される。

あらかじめプログラミングされた標準信管設定時間から偏差がある場合には、砲弾内で、又は点火制御システムによって、補正が行われ、次に最新の信管設定時間に反映される。

弾薬内又は砲弾内には、プログラミングのためにチップ、例えば電波方式認識（ＲＦＩＤ）チップ、を備える。このチップは、マイクロ波エネルギーによってエネルギーを供給することができるという好ましい特性を有している。

更に、チップは最新の標準信管設定値によっても、補正値、又は飛行の間に初めて算出された値によっても、点火制御ユニットによってプログラミング可能であるという利益が得られる。

弾薬に（又は弾薬内に）設けられたタイマーは、（残っている）飛行区間でゼロまでカウントダウンし、標的の手前で望みの炸裂をさせることができる。

更に、計算が砲弾内で行われる場合には、計算された砲口速度を送り返すこともでき、偏差が発生した場合には、この偏差を点火制御システムにおいて考慮することができる。

このシステムによれば、大砲又は砲身における従来の高価な測定ユニット及びプログラミングユニットを省略することができる。使用されるマイクロ波送信機は、砲口ガスにも機械的負荷にもさらされない大砲の一部に取り付けることができる。送信機及び／又は受信機は、大砲の電気システムから電気を供給され、点火制御のデータを供給される。弾薬から送り返されたデータがある場合には、このデータを点火制御システムへ転送し、点火制御システムによって考慮されるようにすることができる。

図示された特定の実施例を参照して、本発明をより詳細に説明する。

図１は、時限信管付きの砲弾２又は時限信管付きの弾薬（等）のためのプログラミングシステム１又は一般的な装置を示している。

砲弾２には、プログラミング可能なチップ３、例えばＲＦＩＤチップが備えられており、チップ３は受信及び送信回路、及びメモリーも含むことが好ましい。砲弾２内のタイマー４もまた、このチップ３によって必要な時間情報を、その場で与えられる。これに並行して、計算及び／又は補正ユニット５が砲弾２内に備えられている場合には、チップ３は計算及び／又は補正ユニット５と接続されており、ユニット５は同様に、タイマー４と接続されている。信管６は、タイマー４に、機能上接続されている。

砲弾２のこれらのユニットへのエネルギー供給は、第１の可能性として、マイクロ波放射Ｘによって行なうことができ、又は、従来の動力供給、例えば活性化可能なバッテリー（図示せず）によって行なわれることが好ましい。

プログラミングシステム１は、大砲側又は兵器側１０において、砲身１１に取り付けられるのが好ましく、砲弾２へデータを送信するための送信機及び／又は受信機１２を有している。この送信機及び／又は受信機１２は、兵器制御システム内に設けられている点火制御システム又は点火制御計算機１３と電気的に接続されている。

プログラミングシステムは以下のように作動する。

砲弾２の標準速度に基づいて計算された、現在の炸裂時間が、砲弾２へ送信される。ドップラー効果によって、標準速度からの偏差が、砲弾２内で算出される。この偏差に基づいて、砲弾２内又は大砲側で、最新の炸裂時間が計算される。

この操作が、砲弾２内で計算ユニット及び／又は補正ユニット５によって行われた場合には、次に信管６のための点火設定時間の補正が、砲弾側で行うことができ、この場合には、タイマー４にこの情報が送られる。行われた補正及び逆算された砲口速度が、マイクロ波放射Ｘを介して、大砲１０に設けられた送信機及び／又は受信機１２へ送信され、点火制御システム（図示せず）へ提供される。

一方、現在の砲弾速度が大砲１０の送信機及び／又は受信機１２へ送信され、補正が大砲側で点火制御システム１３内で行われる場合には、発射の際の砲弾２の実際の砲口速度に基づいた信管設定時間（飛行時間）の目標値は、マイクロ波放射Ｘを介して砲弾２へ送信される。この点火設定時間は補正され、砲弾２内で、新しい信管設定時間として使用される。

本発明の１実施例の説明図で、時限信管付きの砲弾とプログラミングシステムを示した図。

符号の説明

１ プログラミングシステム
２ 砲弾
３ チップ
４ タイマー
５ 計算及び／又は補正ユニット
６ 信管
１０ 大砲
１１ 砲身
１２ 送信機及び／又は受信機
１３ 点火制御システム

Claims (8)

1. 砲弾の標準速度に基づいて、信管（６）の炸裂時間を計算する工程と、
   現在の砲弾速度を測定する工程と、
   現在の砲弾速度に基づいて砲身（１１）内を通過する際の砲弾（２）の実際の砲口速度を計算する工程であって、実際の砲口速度を計算するために、現在の飛行時間が考慮される工程と、
   前記実際の砲口速度の、前記標準速度からの偏差を計算する工程と、
   前記偏差に基づいて、信管（６）の、最新の炸裂時間を計算する工程と、
   前記最新の炸裂時間に基づいて、信管（６）の点火時期を調整及び／又は補正する工程と、を備えた、
   兵器（１０）から発射される砲弾（２）の信管を設定及び／又は点火時期を補正する方法。
2. 現在の砲弾速度の測定が、ドップラー効果を用いて行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 点火時期の補正の計算が、砲弾（２）内の計算及び／又は補正ユニット（５）内で行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 点火時期の補正の計算が、兵器側の点火制御システム（１３）内で行われ、砲弾（２）と兵器（１０）の間のデータ送信が、マイクロ波（Ｘ）を用いて行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
5. 兵器側に、少なくとも１つの送信機及び／又は受信機（１２）と点火制御システム（１３）とを備え、
   砲弾側に、少なくとも１つのチップ（３）を備え、前記チップが計算及び／又は補正ユニット（５）及びタイマー（４）と接続されており、計算及び／又は補正ユニット（５）の出力もまた、タイマー（４）と接続されており、タイマー出力は信管又は点火ユニット（６）と接続されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の、兵器（１０）から発射される砲弾（２）の信管を設定及び／又は点火時期を補正する装置。
6. 兵器側に、少なくとも１つの送信機及び／又は受信機（１２）と点火制御システム（１３）とを備え、
   砲弾側に、少なくとも１つのチップ（３）を備え、前記チップがタイマー（４）と接続されており、タイマー出力は信管又は点火ユニット（６）と接続されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の、兵器（１０）から発射される砲弾（２）の信管を設定及び／又は点火時期を補正する装置。
7. 送信機及び／又は受信機（１２）が、ギガヘルツの領域で作動するマイクロ波送信機及び／又は受信機であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
8. 砲弾（２）内のチップ（３）が、ＲＦＩＤチップであることを特徴とする、請求項５から７のいずれか１項に記載の装置。

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