JP6634264B2 - EFP warhead - Google Patents
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Description
本発明は、EFP弾頭に関する。 The present invention relates to an EFP warhead.
従来、爆薬を収容する弾殻と、弾殻の開口部に配置されるライナとを備えるEFP(Explosively Formed Penetrator)弾頭が知られている。ライナは、爆薬の爆発エネルギーによって尖頭状に変形しながら開口部から前方に射出される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an EFP (Explosively Formed Penetrator) warhead including a shell containing explosives and a liner disposed at an opening of the shell. The liner is ejected forward from the opening while deforming to a pointed shape by the explosive energy of the explosive.
特許文献1では、ライナを尖頭状に変形するモードと破片化するモードを切り換えることができるように、火薬を収容する格子状金属管をライナの前方に配置する手法が提案されている。この手法では、火薬を爆発させて格子状金属管を除去すればライナは尖頭状に変形され、火薬を爆発させずに格子状金属管を残していればライナは破片化される。
しかしながら、特許文献1の手法では、格子状金属管がライナの前方に配置されるため、EFP弾頭の構造が複雑になってしまうという問題がある。
However, the technique of
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造でライナを破片化可能なEFP弾頭を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide an EFP warhead capable of breaking a liner into pieces with a simple structure.
第1の態様に係るEFP弾頭は、弾殻、後方爆薬、ライナ及び前方爆薬を備える。弾殻は、開口部を有する。後方爆薬は、弾殻に収容される。ライナは、弾殻の開口部に配置される。前方爆薬は、ライナを基準として後方爆薬の反対側に配置される。前方爆薬は、ライナの正面視において、ライナの中央から離れている。 An EFP warhead according to a first aspect includes a shell, a rear explosive, a liner, and a forward explosive. The shell has an opening. The rear explosive is contained in a shell. The liner is located in the opening of the shell. The forward explosive is located opposite the rear explosive with respect to the liner. The forward explosive is remote from the center of the liner when the liner is viewed from the front.
第1の態様に係るEFP弾頭によれば、簡素な構造でライナを破片化することができる。また、前方爆薬がライナの中央から離されているため、ライナを破片化せずに尖頭状に変形させる場合であっても、前方爆薬がライナに干渉することを抑制できる。 According to the EFP warhead according to the first aspect, the liner can be fragmented with a simple structure. Further, since the front explosive is separated from the center of the liner, even when the liner is deformed into a pointed shape without being fragmented, it is possible to suppress the front explosive from interfering with the liner.
第2の態様に係るEFP弾頭は、第1の態様に係り、前方爆薬の起爆から所定時間経過後に後方爆薬を起爆する起爆部を備える。 An EFP warhead according to a second aspect is related to the first aspect, and includes an initiating section for initiating a rear explosive after a predetermined time has elapsed from the initiating of the front explosive.
第2の態様に係るEFP弾頭によれば、ライナの散飛角を精度良く調整することができる。 According to the EFP warhead according to the second aspect, the flying angle of the liner can be adjusted with high accuracy.
第3の態様に係るEFP弾頭は、第1又は2の態様に係り、前方爆薬は、ライナの外周部に隣接する。 An EFP warhead according to a third aspect is according to the first or second aspect, wherein the forward explosive is adjacent to the outer periphery of the liner.
第3の態様に係るEFP弾頭によれば、前方爆薬の爆轟波や爆風によってライナの外周部を効果的に変形させるとともに、前方爆薬がライナに干渉することをより抑制できる。 According to the EFP warhead according to the third aspect, the outer peripheral portion of the liner can be effectively deformed by the detonation wave or the blast of the forward explosive, and the forward explosive can be further prevented from interfering with the liner.
第4の態様に係るEFP弾頭は、第3の態様に係り、前方爆薬の少なくとも一部は、ライナの外面と対向する。 An EFP warhead according to a fourth aspect is directed to the third aspect, wherein at least a portion of the front explosive faces the outer surface of the liner.
第4の態様に係るEFP弾頭によれば、前方爆薬の爆轟波や爆風によってライナの外周部をより効果的に変形させることができる。 According to the EFP warhead according to the fourth aspect, the outer peripheral portion of the liner can be more effectively deformed by the detonation wave or the blast of the forward explosive.
第5の態様に係るEFP弾頭は、第3又は4の態様に係り、前方爆薬は、ライナの外周部に沿って配置される。 An EFP warhead according to a fifth aspect relates to the third or fourth aspect, wherein the front explosive is disposed along the outer periphery of the liner.
第5の態様に係るEFP弾頭によれば、前方爆薬の爆轟波や爆風によってライナの外周部全体を一様に変形させることができるため、ライナを一様に飛散させることができる。 According to the EFP warhead according to the fifth aspect, the entire outer peripheral portion of the liner can be uniformly deformed by the detonation wave or the blast of the forward explosive, so that the liner can be scattered uniformly.
第6の態様に係るEFP弾頭は、第3乃至5のいずれかの態様に係り、前方爆薬は、円環状に形成される。 An EFP warhead according to a sixth aspect is related to any of the third to fifth aspects, wherein the front explosive is formed in an annular shape.
第6の態様に係るEFP弾頭によれば、前方爆薬が連続的に配置されているため、断続的に配置されている場合に比べて、ライナの外周部全体をより一様に変形させることができるため、ライナをより一様に飛散させることができる。 According to the EFP warhead according to the sixth aspect, since the front explosives are continuously arranged, the entire outer peripheral portion of the liner can be more uniformly deformed as compared to the case where the explosives are intermittently arranged. As a result, the liner can be scattered more uniformly.
本発明によれば、簡素な構造でライナを破片化可能なEFP弾頭を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an EFP warhead capable of breaking a liner into pieces with a simple structure.
(EFP弾頭1の構成)
EFP弾頭1の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、EFP弾頭1の全体構成を示す断面図である。図2は、EFP弾頭1の主要構成の位置関係を説明するための側面図である。図3は、EFP弾頭1の主要構成の位置関係を説明するための正面図である。以下の説明において、「前」「後」とは、ライナ4の射出方向を基準とする用語である。「前方」はライナ4の射出方向であり、「後方」は前方の反対である。
(Configuration of EFP warhead 1)
The configuration of the
EFP弾頭1は、弾殻2、後方爆薬3、ライナ4、前方爆薬5及び起爆部6を備える。
The EFP
弾殻2は、有底円筒型(すなわち、コップ型)に形成される。弾殻2は、後方爆薬3を収容する。弾殻2は、金属部材(アルミニウム及び鋼ど)や樹脂部材によって構成される。
The
弾殻2は、側壁部21と底部22を有する。側壁部21は、筒状に形成される。本実施系形態において、側壁部21は、軸2bを中心とする円筒状に形成されている。側壁部21は、前方に向かって開口する開口部2aを有する。側壁部21は、後方爆薬3の側方を取り囲む。底部22は、側壁部21の後端部に取り付けられる。底部22は、板状に形成される。本実施形態では、側壁部21が円筒状であるため、底部22は円板状に形成される。底部22は、後方爆薬3の後方を覆う。
The
後方爆薬3は、弾殻2に収容される。後方爆薬3は、ライナ4の後方に配置される。後方爆薬3は、爆轟を起こしながら燃焼する物質によって構成される。後方爆薬3としては、例えば周知の炸薬を用いることができる。
The
ライナ4は、弾殻2の開口部2aに配置される。ライナ4は、後方に向かって凹状に形成される凹板部材(凹レンズ状部材)である。本実施形態では、側壁部21が円筒状であるため、ライナ4は、凹円板状に形成されている。ライナ4は、尖頭状に変形可能かつ破片化可能な材料によって構成される。このような材料としては、銅、ニッケル、鉄及びタンタルなどの金属材料を用いることができるが、これに限られるものではない。
The
本実施形態において、ライナ4の外周部は環状ブラケット4aによって弾殻2の側壁部21の前端部に固定されているが、ライナ4は、後方爆薬3の前方に配置されていればよく、ライナ4の外周部は側壁部21に固定されていなくてもよい。また、ライナ4は、開口部2aを閉塞しているが、ライナ4と側壁部21との間には隙間があってもよい。
In the present embodiment, the outer peripheral portion of the
前方爆薬5は、ライナ4を基準として後方爆薬3の反対側に配置される。図2に示すように、本実施形態において、前方爆薬5は、ライナ4の前方に配置されている。前方爆薬5は、ライナ4の外面4bと対向している。前方爆薬5の外縁は、ライナ4の外縁に一致している。ただし、前方爆薬5は、軸2bに垂直な径方向において、ライナ4よりも外側に配置されていてもよい。すなわち、前方爆薬5は、軸2bに平行な軸方向において、ライナ4と重なっていなくてもよい。
The front explosive 5 is disposed on the opposite side of the rear explosive 3 with respect to the
図3に示すように、前方爆薬5は、ライナ4の正面視(すなわち、外面4bの平面視)において、ライナ4の中央4cから離れている。すなわち、前方爆薬5は、図2に示すように、径方向においてライナ4の中央4cから離れている。ライナ4の中央4cは、弾殻2の軸2bとライナ4の外面4bとの交点である。
As shown in FIG. 3, the
前方爆薬5は、ライナ4の外周部に隣接することが好ましい。前方爆薬5は、ライナ4の外周部に沿って配置されることが好ましい。本実施形態において、前方爆薬5は、図3に示すように、円環状に配置されている。前方爆薬5は、円環状の中空ホルダー5a内に収容されている。
The
前方爆薬5は、爆轟を起こしながら燃焼する物質によって構成される。前方爆薬5としては、例えば周知の炸薬を用いることができる。
The
起爆部6は、後方爆薬3と前方爆薬5を起爆する。起爆部6は、後方起爆装置6a、複数の前方起爆装置6b及び起爆制御部6cを有する。後方起爆装置6aは、起爆制御部6cからの起爆指令(通電など)に応じて後方爆薬3を起爆する。複数の前方起爆装置6bそれぞれは、起爆制御部6cからの起爆指令(通電など)に応じて前方爆薬5を起爆する。複数の前方起爆装置6bは、弾殻2の軸2bを中心とする周方向に並べられる。複数の前方起爆装置6bは、弾殻2の軸2bを中心として対称に配置されることが好ましい。
The detonating
起爆制御部6cは、後方起爆装置6aに起爆指令を出力することによって後方爆薬3を起爆する。起爆制御部6cは、複数の前方起爆装置6bに起爆指令を出力することによって前方爆薬5を起爆する。
The
本実施形態において、起爆制御部6cは、ライナ4を尖頭状に変形させながら射出するモード(以下、「飛翔安定モード」という。)の場合、後方起爆装置6aだけに起爆指令を出力して後方爆薬3だけを起爆する。一方、起爆制御部6cは、ライナ4を破片化しながら射出するモード(以下、「破片化モード」という。)の場合、複数の前方起爆装置6bに起爆指令を出力した後に後方起爆装置6aに起爆指令を出力することによって、後方爆薬3よりも先に前方爆薬5を起爆する。この際、起爆制御部6cは、後方爆薬3の起爆遅れ時間を変更することによって、ライナ4の散飛角を調整することができる。散飛角の調整については後述する。
In the present embodiment, the
(飛翔安定モード)
次に、ライナ4を尖頭状に変形させる飛翔安定モードについて説明する。図4は、飛翔安定モードについて説明するための模式図である。
(Flight stable mode)
Next, a flight stabilization mode in which the
飛翔安定モードでは、後方起爆装置6aだけに起爆指令を出力して後方爆薬3だけを起爆する。従って、後方爆薬3による爆轟波は、原形のままの凹状のライナ4に伝播するため、ライナ4には全体的に軸2bに向かう速度ベクトルが生じる。その結果、ライナ4は、尖頭状の成形弾41に変形しながら前方に射出される。
In the flight stabilization mode, a detonation command is output only to the
(破片化モード)
次に、ライナ4を破片化する破片化モードについて説明する。図5は、破片化モードについて説明するための模式図である。
(Sharding mode)
Next, a fragmentation mode for fragmenting the
破片化モードでは、複数の前方起爆装置6bに起爆指令を出力した後に後方起爆装置6aに起爆指令を出力することによって、後方爆薬3よりも先に前方爆薬5を起爆する。従って、ライナ4の外周部が前方爆薬5の爆轟波や爆風によって後方に凹むように変形した後に、後方爆薬3による爆轟波が変形したライナ4に伝播するため、ライナ4には全体的に外側に向かう速度ベクトルが生じる。その結果、ライナ4は全体的に伸び広がって複数の破片42に破片化しながら所定の散飛角ωで射出される。散飛角ωとは、破片42のうち最も外側に射出される破片の射出方向と軸2bとが成す角度である。
In the fragmentation mode, the
ここで、図6及び図7は、破片化モードにおける散飛角ωの制御方法を説明するための図である。 Here, FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a method of controlling the scattering angle ω in the fragmentation mode.
図6では、前方爆薬5の起爆から時間T1秒が経過した時に後方爆薬3を起爆した場合が想定されている。前方爆薬5の起爆から時間T1秒が経過すると、ライナ4の外周部は前方爆薬5の爆轟波や爆風によって後方に凹む。そして、変形したライナ4に後方爆薬3の爆轟波が伝播すると、ライナ4は複数の破片42となって散飛角ω1で射出される。
In FIG. 6, it is assumed that the
図7では、前方爆薬5の起爆から時間T2(>T1)秒が経過した時に後方爆薬3を起爆した場合が想定されている。前方爆薬5の起爆から時間T2秒が経過すると、ライナ4の外周部は前方爆薬5の爆轟波や爆風によって大きく後方に凹む。そして、大きく変形したライナ4に後方爆薬3の爆轟波が伝播すると、ライナ4は複数の破片42となって散飛角ω2(>ω1)で射出される。
In FIG. 7, it is assumed that the
このように、複数の破片42の散飛角は、後方爆薬3の起爆遅れ時間Tを変更することによって容易に調整することができる。図8は、後方爆薬3の起爆遅れ時間Tと散飛角ωの関係を示すグラフである。図8では、起爆遅れ時間Tと散飛角ωが比例関係にある場合が例示されているが、これに限られるものではない。
As described above, the flying angles of the plurality of
(EFP弾頭1の使用例)
次に、EFP弾頭1の使用例について、図面を参照しながら説明する。図9は、弾頭内包式のEFP弾頭1について説明するための図である。図10は、弾頭放出式のEFP弾頭1について説明するための図である。
(Example of using EFP warhead 1)
Next, an example of use of the
図9(a)に示すように、弾頭内包式の場合、EFP弾頭1は、飛翔体(ミサイルや砲弾など)7の内部において、例えば下向きに固定される。図9(b)に示すように、EFP弾頭1に取り付けたれたセンサ71が飛翔中に標的を検出すると、起爆制御部6c(図1参照)は、標的の種類や位置に基づいて飛翔安定モードか破片化モードを選択する。起爆制御部6cは、破片化モードを選択した場合、標的が射程範囲に入るように散飛角ωを設定し、図8に示したグラフを参照して起爆遅れ時間Tを決定する。
As shown in FIG. 9A, in the case of the warhead-inclusive type, the
そして、起爆制御部6cは、前方爆薬5の起爆から起爆遅れ時間Tが経過した時に後方爆薬3を起爆することによって、図9(c)に示すように、ライナ4は複数の破片42となって散飛角ωで下向きに射出される。一方、起爆制御部6cは、飛翔安定モードを選択した場合、後方爆薬3だけを起爆することによって、図9(d)に示すように、ライナ4は尖頭状の成形弾41となって下向きに射出される。
Then, the
図10(a)に示すように、弾頭放出式の場合、EFP弾頭1は、飛翔体(ミサイルや砲弾など)7の内部において、例えば下向きに搭載される。図10(b)に示すように、EFP弾頭1は標的付近で飛翔体7から放出される。図10(c)に示すように、EFP弾頭1は、パラシュート72に吊り下げられた状態で落下しながらセンサ71によって標的を検出する。
As shown in FIG. 10A, in the case of the warhead discharge type, the
そして、起爆制御部6cは、標的の種類や位置に基づいて飛翔安定モードか破片化モードを選択する。起爆制御部6cは、破片化モードを選択した場合、標的が射程範囲に入るように散飛角ωを設定し、図8に示したグラフを参照して起爆遅れ時間Tを決定する。そして、起爆制御部6cは、前方爆薬5の起爆から起爆遅れ時間Tが経過した時に後方爆薬3を起爆することによって、図10(d)に示すように、ライナ4は複数の破片42となって散飛角ωで下向きに射出される。一方、起爆制御部6cは、飛翔安定モードを選択した場合、後方爆薬3だけを起爆することによって、図10(e)に示すように、ライナ4は尖頭状の成形弾41となって下向きに射出される。
Then, the
(特徴)
(1)EFP弾頭1は、弾殻2、後方爆薬3、ライナ4、及び前方爆薬5を備える。弾殻2は、開口部2aを有する。後方爆薬3は、弾殻2に収容される。ライナ4は、弾殻2の開口部2aに配置される。前方爆薬5は、ライナ4を基準として後方爆薬3の反対側に配置される。前方爆薬5は、ライナ4の正面視において、ライナ4の中央4cから離れている。
(Characteristic)
(1) The
このようなEFP弾頭1によれば、簡素な構造でライナ4を破片化することができる。また、前方爆薬5がライナ4の中央4cから離されているため、ライナ4を破片化せずに尖頭状に変形させる場合であっても、前方爆薬5がライナ4に干渉することを抑制できる。
According to such an
(2)起爆部6は、前方爆薬5の起爆から起爆遅れ時間T(所定時間の一例)経過後に後方爆薬3を起爆する。従って、ライナ4の散飛角ωを精度良く調整することができる。
(2) The detonating
(3)前方爆薬5は、ライナ4の外周部に隣接する。従って、前方爆薬5の爆轟波や爆風によってライナ4の外周部を効果的に変形させるとともに、前方爆薬5がライナ4に干渉することをより抑制できる。
(3) The
(4)前方爆薬5は、ライナ4の外面4bと対向する。従って、前方爆薬5の爆轟波や爆風によってライナ4の外周部をより効果的に変形させることができる。
(4) The front explosive 5 faces the
(5)前方爆薬5は、ライナ4の外周部に沿って配置される。従って、前方爆薬5の爆轟波や爆風によってライナ4の外周部全体を一様に変形させることができるため、ライナ4を一様に飛散させることができる。
(5) The
(6)前方爆薬5は、円環状に形成される。従って、前方爆薬5が連続的に配置されているため、断続的に配置されている場合に比べて、ライナ4の外周部をより一様に変形させることができるため、ライナ4をより一様に飛散させることができる。
(6) The
(他の実施形態)
上記実施形態において、弾殻2の側壁部21は、円筒状であることとしたが、多角筒状であってもよい。この場合、底部22は、側壁部21の形状に応じた形状にすればよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
上記実施形態において、ライナ4は、凹板部材であることとしたが、平板部材であってもよい。このような場合であっても、前方爆薬5の位置や爆轟波や爆風の大きさを調整することによって、ライナ4を適切に破片化することができる。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、ライナ4は、環状ブラケット4aによって弾殻2に固定されることとしたが、後方爆薬3上に載置されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、前方爆薬5は、円環状に連続して配置されることとしたが、断続的に配置されていてもよい。この場合、前方爆薬5は、弾殻2の軸2bを中心とする周方向において等間隔で配置されることが好ましい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、前方爆薬5の全体がライナ4の外面4bと対向することとしたが、前方爆薬5の一部だけがライナ4の外面4bと対向していてもよいし、前方爆薬5はライナ4の外面4bと対向していなくてもよい。
In the above embodiment, the entire
上記実施形態では特に触れていないが、起爆制御部6が飛翔安定モードを選択した場合、弾殻2の前方から前方爆薬5を退避させるように構成してもよい。また、起爆制御部6が破片化モードを選択した場合に、弾殻2の前方に前方爆薬5を移動させるように構成してもよい。これによって、尖頭状の成形弾41が前方爆薬5と干渉することをより抑制することができる。
Although not particularly mentioned in the above embodiment, when the
上記実施形態において、起爆制御部6cは、検出された標的の位置に基づいて起爆遅れ時間Tを算出することとしたが、起爆遅れ時間Tは固定値(既定値)であってもよい。
In the above embodiment, the
1 EFP弾頭
2 弾殻
2a 開口部
2b 軸
3 後方爆薬
4 ライナ
4a 環状ブラケット
4b 外面
4c 中央
41 成形弾
42 破片
5 前方爆薬
6 起爆部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記弾殻に収容される後方爆薬と、
前記弾殻の前記開口部に配置されるライナと、
前記ライナを基準として前記後方爆薬の反対側に配置される前方爆薬と、
前記前方爆薬の起爆から所定時間経過後に前記後方爆薬を起爆させる破片化モード、及び、前記後方爆薬のみを起爆させる飛翔安定モードのうち一方を選択して前記ライナを射出させる起爆部と、
を備え、
前記前方爆薬は、前記ライナの正面視において、前記ライナの中央から離れている、
EFP弾頭。 A shell with an opening;
A rear explosive contained in the shell;
A liner disposed in the opening of the shell;
A forward explosive disposed opposite the rear explosive with respect to the liner;
A fragmentation mode in which the rear explosive is detonated after a predetermined time has elapsed from the detonation of the front explosive, and a detonation unit that injects the liner by selecting one of the flight stabilization modes in which only the rear explosive is detonated,
With
The front explosive is separated from a center of the liner in a front view of the liner,
EFP warhead.
請求項1に記載のEFP弾頭。 The detonation unit, based on the type and position of the target, selects one of the flight stable mode and the fragmentation mode,
An EFP warhead according to claim 1.
請求項1又は2に記載のEFP弾頭。 The front explosive is adjacent to an outer periphery of the liner;
An EFP warhead according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のEFP弾頭。 At least a portion of the front explosive opposes an outer surface of the liner;
An EFP warhead according to claim 3.
請求項3又は4に記載のEFP弾頭。 The front explosive is disposed along an outer periphery of the liner;
An EFP warhead according to claim 3 or claim 4.
請求項3乃至5のいずれかに記載のEFP弾頭。 The front explosive is formed in an annular shape,
An EFP warhead according to any one of claims 3 to 5.
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