JP5461059B2

JP5461059B2 - 弾薬システム

Info

Publication number: JP5461059B2
Application number: JP2009112796A
Authority: JP
Inventors: 成玄橋本; 圭一郎嶋; 英次郎沖園
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2029-05-07
Also published as: JP2010261649A

Description

本発明は、着発信管をもつ弾薬を空中起爆させることが可能であり、また遠隔操作が可能である弾薬システムに関する。

従来の一般的な対戦車榴弾は、炸薬が充填された弾殻と、弾着衝撃によって作動して炸薬を起爆させる着発信管とを有している。このため、この種の榴弾は、戦車あるいは車両に着弾した際の衝撃によって信管が作動して弾殻内の炸薬を爆轟させ、モンロー効果によって生じるジェットにより侵徹効果を得る。また、携行型の対戦車榴弾は、待ち伏せ作戦や自軍陣地の防衛などにおいて、人員が携行し、警戒位置にて待機する。

なお、対戦車榴弾の従来例を示す文献としては、例えば下記特許文献１がある。

特開２００８−１２１９５３号公報

上述した対戦車榴弾は、対戦車あるいは対車両に対しては有効である。しかし、対戦車榴弾は、弾頭の爆発によって生じる破片が少なく、また、空中起爆もしないため、対人としての効果は低い。
また、携行型対戦車榴弾を人員が携行して警戒位置にて待機し、長時間にわたり警戒を行う場合、人員に対する肉体的・精神的負担が大きい。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、空中起爆が可能であり破片効果も得られる弾薬システムを適用することを課題とする。また、遠隔操作が可能な弾薬システムを提供することを課題とする。

上記の問題を解決するため、本発明の弾薬システムは、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明の弾薬システムは、炸薬が充填された弾殻と弾着衝撃によって作動して前記炸薬を起爆させる着発信管とをもつ対戦車榴弾である弾頭を有する弾薬と、前記弾頭の周囲を覆い、前記弾頭に対して着脱可能であり、前記弾頭の爆発によって砕けて周囲に破片を飛散させる破片ジャケットと、前記弾頭に対して着脱可能であり、前記弾頭とともに飛翔中に前記着発信管に衝撃を与えて作動させるエアバーストユニットと、を備え、前記弾薬を収納する発射筒と、第１コネクタと第２コネクタを有し、該第１コネクタと第２コネクタが、前記弾薬が発射筒に収納された状態では接続され前記弾薬の発射によって切断されるアンビリカルコネクタとを備え、前記エアバーストユニットは、前記アンビリカルコネクタの切断時から所定時間経過後に作動することを特徴とする。

上記の本発明によれば、弾薬の発射後、飛翔中にエアバーストユニットが弾頭の着発信管に衝撃を与えて作動させるので、空中起爆させることができる。また、破片ジャケットが弾頭の爆発によって砕けて周囲に破片を飛散させるので、破片効果が得られる。したがって、着弾によってのみ作動する既存の対戦車用榴弾をそのまま使用して、対人に対する効果を得ることができる。
また、破片ジャケットとエアバーストユニットは弾頭に対して着脱可能であるため、破片ジャケットとエアバーストユニットを弾頭から取り外してから発射すれば、対戦車用榴弾として使用することができる。

また、上記の構成によれば、弾薬が発射されるとアンビリカルコネクタが切断され、この切断時から所定時間経過後にエアバーストユニットが作動するので、目標までの距離に応じて上記の所定時間を設定することで、目標近傍で空中起爆させることができる。

（３）また、上記の弾薬システムにおいて、前記弾薬から前記破片ジャケットを分離させるジャケット分離装置と、前記発射筒に接続され前記発射筒に収納された弾薬を発射させる射撃装置と、該射撃装置を固定し、前記弾薬及び発射筒の向きを調整することが可能な設置台と、前記射撃装置を作動させるトリガー装置と、前記設置台に搭載され、弾薬の前方を撮像する監視カメラと、前記弾薬から遠隔位置に設置され、監視カメラで撮像した画像を表示するモニタとを備え、前記ジャケット分離装置、前記トリガー装置及び前記設置台は、遠隔操作が可能となっている。

上記の構成によれば、モニタにより広域を監視し、ジャケット分離装置、トリガー装置及び設置台を遠隔操作することにより、遠隔操作で、目標に向けて弾薬を発射することができる。したがって、人員は、警戒位置から離れた場所で監視・発射ができるため、肉体的・精神的負担を軽減できる。また、人員１名で本発明の弾薬システムを複数台操作することが可能である。また、ジャケット分離装置も遠隔操作が可能であるため、目標の種類に応じて、破片ジャケットの分離／非分離を遠隔で選択できる。

（４）また、上記の弾薬システムにおいて、前記設置台には、前記射撃装置に設けられた照準器を覗く照準用カメラと、目標までの距離を計測するレーザー測距儀とが設置され、前記モニタは前記照準用カメラで撮像した画像を表示する。

上記の構成によれば、レーザー測距儀で目標までの距離を正確に把握してエアバーストユニットの作動時間を設定し、照準用カメラで照準器を覗いて狙いを定めることにより、攻撃精度を向上できる。

（５）また、上記の弾薬システムにおいて、前記エアバーストユニットは、前記破片ジャケットと連結しており、前記破片ジャケットが前記弾薬から分離することで前記エアバーストユニットが前記弾薬から分離する。

上記の構成によれば、破片ジャケットの分離にともなってエアバーストユニットも一緒に弾頭から分離するので、エアバーストユニット用の分離装置を設ける必要がない。

本発明の弾薬システムによれば、空中起爆が可能であり破片効果も得られるので、着弾によってのみ作動する既存の対戦車用榴弾をそのまま使用して、対人に対する効果を得ることができる。また、遠隔操作が可能であるので、人員の肉体的・精神的負担を軽減できる。

本発明の第１実施形態に係る弾薬システムの構成を示す図である。エアバーストユニットの一構成例を示す図である。本発明の第２実施形態に係る弾薬システムの構成を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る弾薬システム１Ａの構成を示す図である。第１実施形態は、人員が弾薬システムを携行して使用する場合の適用例である。
図１において、弾薬システム１Ａは、弾薬２と、破片ジャケット１０と、エアバーストユニット１２と、発射筒１９を備える。

弾薬２は、前方部に弾頭３を有している。弾頭３は、炸薬が充填された中空円筒型の弾殻４と、弾着衝撃によって作動して炸薬を起爆させる着発信管５とを有する。また、この弾頭３は、対戦車用榴弾の一種である成形炸薬弾頭３として構成されており、弾殻４の前面側（図示例で左側）に形成された開口を塞ぐように取り付けられたライナー６と、弾殻４の前端にライナー６の前端開口部を塞ぐように設けられたノーズ部７とを有する。

ライナー６は、前方に向かって円錐状に広がる円錐型ライナーである。
弾頭３はタンデム弾頭として構成してもよい。その際ライナー６は、主弾頭が円錐型、先駆弾頭が円錐型と半球型を組み合わせた構成であってもよい。

着発信管５は、ノーズ部７の先端に取り付けられた感圧部５ａと、弾殻４の後端部に取り付けられた起爆部５ｂとを有する。
感圧部５ａは、標的（攻撃対象）に着弾したときの衝撃を感知し起爆信号（電流）を発するものであり、例えば圧電素子（ピエゾ素子）が使用可能である。
起爆部５ｂは感圧部５ａと電気的に接続されており、感圧部５ａからの起爆信号により起爆するようになっている。

発射筒１９は、筒状構造であり、その内部には弾薬２に推進力（初速）を与えるための発射薬２０が配置されている。弾薬２を発射させる際には、発射筒１９を射撃装置２５（図３参照）に取り付け、射撃装置２５の引き金を引くことで、発射薬２０が発火し、ガスを発生させ、そのガスの圧力で弾薬２を発射・飛翔させる。

破片ジャケット１０は、弾頭３の周囲を覆う中空円筒型であり、弾頭３に対して着脱可能であり、弾頭３の爆発によって砕けて周囲に破片を飛散させる。すなわち、この破片ジャケット１０は、弾頭３の爆発に伴って破片を飛散させることで破片効果を得ることを狙ったものである。

破片ジャケット１０としては、調整破片型、成形破片型のいずれでもよい。
調整破片型として構成するには、金属（鋼など）で形成したジャケット自体にノッチ（溝）を形成して所望の大きさの破片になるようにすればよい。
成形破片型として構成するには、金属やプラスチックなどで中空円筒型の網状ジャケットを形成し、その周面にキューブや球などの弾子を多数取り付ければよい。あるいは、ジャケットを内筒、外筒の二重円筒構造とし、内筒と外筒の間の環状隙間にキューブや球などの弾子を多数詰め込んだ構造としてもよい。

破片ジャケット１０を弾頭３に対して着脱可能にする構成としては、弾頭３の先端側から被せる方式を採用できる。あるいは、破片ジャケット１０を半径方向に半分に割れる構成としてもよい。

エアバーストユニット１２は、弾頭３に対して着脱可能であり、弾頭３とともに飛翔中に着発信管５に衝撃を与えて作動させる機能を有する。
エアバーストユニット１２を弾頭３に対して着脱可能にする構成としては、弾頭３の先端側から被せる方式を採用できる。あるいは、エアバーストユニット１２と破片ジャケット１０とを連結し、破片ジャケット１０が弾頭３から取り外されたときに、一緒にエアバーストユニット１２も取り外される構成としてもよい。

エアバーストユニット１２は、図示しないタイマを備えており、そのタイマに時間を設定することで、タイマスタート時から設定時間経過後に、着発信管５の感圧部５ａに衝撃を与えるようになっている。

図２は、エアバーストユニット１２の一構成例を示す図である。図２（Ａ）において、ケース１３内にバネ１４と錘１５が設けられている。錘１５はバネ１４が圧縮された位置において、ピン１６により感圧部５ａ側への移動が拘束されている。ピン１６による錘１５の拘束は、ピン解除機構１７により行われる。図２（Ｂ）に示すように、ピン解除機構１７は、上述したタイマの設定時間経過後、ピン１６による錘１５の拘束を解除する位置にピンを移動させる。すると、バネ１４の弾性エネルギーによって錘１５が感圧部５ａの方向に加速され、感圧部５ａに衝突することで、感圧部５ａが起爆信号（電流）を発生する。そして、この起爆信号を受けて、図１に示した起爆部５ｂが起爆する。

エアバーストユニット１２は、タイマの設定時間経過後に感圧部５ａに衝撃を与えることが可能であれば、図２に示した構成に限定されない。例えば、モータを駆動源とする機構で感圧部５ａに衝撃を与えるものや、火薬を使ってその爆轟エネルギーで錘を動かして感圧部５ａに衝撃を与えるものであってもよい。
さらに図１の着発信管５は感圧部５ａを持たず、起爆部５ｂ内に加速度センサを持つものであってもよい。この場合、エアバーストユニット１２からの衝撃が弾殻４を伝わり起爆部５ｂ内の加速センサが感知して、起爆信号を発し、起爆部５ｂを起爆させることができる。

上記のように構成された弾薬システムによれば、弾薬２の発射後、飛翔中にエアバーストユニット１２が弾頭３の着発信管５に衝撃を与えて作動させるので、空中起爆させることができる。また、破片ジャケット１０が弾頭３の爆発によって砕けて周囲に破片を飛散させるので、破片効果が得られる。したがって、着弾によってのみ作動する既存の対戦車用榴弾をそのまま使用して、対人に対する効果を得ることができる。

また、破片ジャケット１０とエアバーストユニット１２は弾頭３に対して着脱可能であるため、破片ジャケット１０とエアバーストユニット１２を弾頭３から取り外してから発射すれば、対戦車用榴弾として使用することができる。

図１に示すように、弾薬システム１Ａにアンビリカルコネクタ２１を設けておくのがよい。アンビリカルコネクタ２１は、エアバーストユニット１２に電気的に接続された第１コネクタ２１ａと、発射筒１９に固定された第２コネクタ２１ｂを有している。第１コネクタ２１ａと第２コネクタ２１ｂは、弾薬２が発射筒１９に収納された状態では接続され、弾薬２の発射によって切断されるようになっている。またこの場合、エアバーストユニット１２において、アンビリカルコネクタ２１の切断によってタイマがスタートするようになっている。

このような構成によれば、弾薬２が発射されるとアンビリカルコネクタ２１が切断され、この切断時から所定時間経過後にエアバーストユニット１２が作動するので、目標までの距離に応じた適切な時間をタイマに設定することで、目標近傍で空中起爆させることができる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る弾薬システム１Ｂの構成を示す図である。第２実施形態は、人員が遠隔操作で弾薬２を発射させる場合の適用例である。
図３において、弾薬システム１Ｂは、上述した弾薬２、発射筒１９、破片ジャケット１０、エアバーストユニット１２、アンビリカルコネクタ２１に加え、ジャケット分離装置２３、射撃装置２５、設置台２６、制御ユニット３１、トリガー装置３２、監視カメラ３４、照準用カメラ３６、レーザー測距儀３５、モニタ３９、操作盤４０を備えている。

ジャケット分離装置２３は、弾薬２から破片ジャケット１０を分離させる機能を有する。例えば、破片ジャケット１０が、半径方向に半分に割れて２つの半割ピースになる構造であり、留め具などによる拘束で２つの分割ピースによるジャケット形状（円筒形状）が維持され、留め具が解除されたときに重力で落下するような構成の場合、ジャケット分離装置２３は、上記の留め具による拘束を解除する構成とすればよい。この場合、バネの弾性力で破片ジャケット１０が半分に割れる方向にバネを取り付けておくことで、破片ジャケット１０を弾頭３から確実に分離させることができる。

あるいは、破片ジャケット１０が、半径方向に半分に割れて２つの分割ピースになる構造である場合、ジャケット分離装置２３を分割ピースに取り付けた電磁石で構成し、電磁石による磁気力で２つの分割ピースによるジャケット形状が維持され、電磁石を切ったときに半分に割れて重力で落下するような構成としてもよい。

図３に示すように、第２実施形態の弾薬システム１Ｂには、別のアンビリカルコネクタ２４が設けられている。アンビリカルコネクタ２４は、ジャケット分離装置２３に電気的に接続された第１コネクタ２４ａと、発射筒１９に取り付けられた第２コネクタ２４ｂを有する。第２コネクタ２４ｂは、制御ユニット３１に電気的に接続されている。第１コネクタ２４ａと第２コネクタ２４ｂは、弾薬２が発射筒１９に収納された状態では接続され、弾薬２の発射によって切断されるようになっている。

射撃装置２５は、発射筒１９に接続され、発射筒１９に収納された弾薬２を発射させるための装置である。この射撃装置２５は、人員が操作する場合と同じ形式のものでよい。
設置台２６は、射撃装置２５を固定し、弾薬２及び発射筒１９の向きを調整する機能を有している。図示例において、設置台２６は、架台２７と、架台２７上に設けられた電動雲台２８と、電動雲台２８上に設けられ射撃装置２５を取り付けて固定するための固定ベース部２９とを備える。

電動雲台２８は、図示例では、２つの回転軸（垂直軸と水平軸）と、各軸を回転駆動するモータとを備え、各軸の回転位置を制御することで電動雲台２８上に設けられた固定ベース部２９の姿勢・向きを変え、これにより弾薬２の姿勢・向きを調整することができる。

制御ユニット３１は、２つのアンビリカルコネクタ２１、２４を介してエアバーストユニット１２とジャケット分離装置２３に電気的に接続されている。エアバーストユニット１２は、制御ユニット３１によってタイマの時間設定が行われる。ジャケット分離装置２３は、制御ユニット３１によって破片ジャケット１０の保持・分離が制御される。

トリガー装置３２は、射撃装置２５の引き金を引いて射撃装置２５を作動させる装置であり、固定ベース部２９に支持・固定されている。
監視カメラ３４は、設置台２６に搭載され、弾薬２の前方を撮像する。
照準用カメラ３６は、射撃装置２５に設けられた照準器２５ａを覗くように、照準器２５ａの後方に設置されている。

レーザー測距儀３５は、レーザー光を出射して目標までの距離を計測する。
モニタ３９と操作盤４０は、弾薬２から遠隔位置に設置され、弾薬２側の機器・装置との通信を行う通信装置３８に接続されている。
モニタ３９は、監視カメラ３４及び照準用カメラ３６で撮像された画像を表示する。

操作盤４０は、キー、レバー、ボタンなどの入力手段あるいは操作手段を備えており、ジャケット分離装置２３、射撃装置２５、設置台２６、制御ユニット３１、トリガー装置３２、監視カメラ３４、照準用カメラ３６及びレーザー測距儀３５を人員が遠隔操作できるようになっている。また、操作盤４０を用いて、エアバーストユニット１２のタイマの設定時間を入力することで、遠隔でタイマを設定することができる。

上記のような第２実施形態の構成によれば、監視カメラ３４及びモニタ３９により広域を監視し、ジャケット分離装置２３、トリガー装置３２及び設置台２６を遠隔操作することにより、遠隔操作で、目標に向けて弾薬２を発射することができる。したがって、人員は、警戒位置から離れた場所で監視・発射ができるため、肉体的・精神的負担を軽減できる。また、人員１名で本発明の弾薬システムを複数台操作することが可能である。

ジャケット分離装置２３も遠隔操作が可能であるため、目標の種類に応じて、破片ジャケット１０の分離／非分離を遠隔で選択できる。
レーザー測距儀３５で目標までの距離を正確に把握してエアバーストユニット１２の作動時間を設定し、照準用カメラ３６で照準器を覗いて狙いを定めることにより、攻撃精度を向上できる。
破片ジャケット１０の分離にともなってエアバーストユニット１２も一緒に弾頭３から分離するので、エアバーストユニット１２用の分離装置を別途設ける必要がない。

また、上述した実施形態と異なり、破片ジャケット１０の分離にともなってエアバーストユニット１２が分離しない構造でありエアバーストユニット１２用の分離装置も設けられていない場合であっても、ジャケット分離装置２３を作動させて破片ジャケット１０を分離させ、かつエアバーストユニットのタイマを十分に長く設定しておけば、対戦車用弾薬として使用することは可能である。しかし、この場合、エアバーストユニット１２が弾薬２とともに飛翔するためエアバーストユニット１２が無駄になる他、対戦車用弾薬として必要な射程距離及び弾道特性に悪影響を与える可能性がある。これに対し、上記の実施形態の構成によれば、エアバーストユニット１２と破片ジャケット１０が連結しており、破片ジャケット１０の分離にともなってエアバーストユニット１２も一緒に弾頭３から分離するので、エアバーストユニット１２を無駄にすることがない他、射程距離及び弾道特性への影響がない。

なお、上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１Ａ、１Ｂ弾薬システム
２弾薬
３弾頭
４弾殻
５着発信管
５ａ感圧部
５ｂ起爆部
６ライナー
７ノーズ部
１０破片ジャケット
１２エアバーストユニット
１３ケース
１４バネ
１５錘
１６ピン
１７ピン解除機構
１９発射筒
２０発射薬
２１アンビリカルコネクタ
２３ジャケット分離装置
２４アンビリカルコネクタ
２５射撃装置
２６設置台
２７架台
２８電動雲台
２９固定ベース部
３１制御ユニット
３２トリガー装置
３４監視カメラ
３５レーザー測距儀
３６照準用カメラ
３８通信装置
３９モニタ
４０操作盤

Claims

炸薬が充填された弾殻と弾着衝撃によって作動して前記炸薬を起爆させる着発信管とをもつ対戦車榴弾である弾頭を有する弾薬と、
前記弾頭の周囲を覆い、前記弾頭に対して着脱可能であり、前記弾頭の爆発によって砕けて周囲に破片を飛散させる破片ジャケットと、
前記弾頭に対して着脱可能であり、前記弾頭とともに飛翔中に前記着発信管に衝撃を与えて作動させるエアバーストユニットと、を備え、
前記弾薬を収納する発射筒と、
第１コネクタと第２コネクタを有し、該第１コネクタと第２コネクタが、前記弾薬が発射筒に収納された状態では接続され前記弾薬の発射によって切断されるアンビリカルコネクタとを備え、
前記エアバーストユニットは、前記アンビリカルコネクタの切断時から所定時間経過後に作動する、ことを特徴とする弾薬システム。
前記弾薬から前記破片ジャケットを分離させるジャケット分離装置と、
前記発射筒に接続され前記発射筒に収納された弾薬を発射させる射撃装置と、
該射撃装置を固定し、前記弾薬及び発射筒の向きを調整することが可能な設置台と、
前記射撃装置を作動させるトリガー装置と、
前記設置台に搭載され、前記弾薬の前方を撮像する監視カメラと、
前記弾薬から遠隔位置に設置され、監視カメラで撮像した画像を表示するモニタと
を備え、
前記ジャケット分離装置、前記トリガー装置及び前記設置台は、遠隔操作が可能となっている、請求項１記載の弾薬システム。
前記設置台には、前記射撃装置に設けられた照準器を覗く照準用カメラと、目標までの距離を計測するレーザー測距儀とが設置され、
前記モニタは前記照準用カメラで撮像した画像を表示する、請求項２記載の弾薬システム。
前記エアバーストユニットは、前記破片ジャケットと連結しており、前記破片ジャケットが前記弾薬から分離することで前記エアバーストユニットが前記弾薬から分離する、請求項２又は３記載の弾薬システム。