JP6694971B2 - 弾薬本体用の破砕化スリーブ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の破砕化スリーブに関する。

スチール製の別個の立方体散弾の２つのグループを有する破砕化タイプの武器は、ＴＨＲＯＮＥＲの米国特許第３２６３６１２号明細書から公知であり、一方の散弾のグループは、他方のグループの散弾とサイズが異なる複数の均一サイズの散弾を含み、散弾はプラスチック材料のセメント系マトリックス内に集められ、それにより、そのシェルによって完全に包み込まれた装薬のための外側中空円筒状シェルを提供する。一方のグループの大きい方の断片は１４０グラン（ｇｒａｎ）（８．４グラムに相当する）を有し、第２のグループの小さい方の断片は３０グラン（１．８グラムに相当する）を有し、すなわちＴＨＲＯＮＥＲは、異なる大きさ、および重量で別個の立方体断片を開示している。

ＲＯＮＮらの米国特許第７００４０７５号明細書から、弾薬本体のケーシング上に、固着装置または保持部品によって固定される複数の交換可能な弾頭モジュールを含む弾薬ユニットが知られている。モジュールは、略円筒形の弾薬本体上に長手方向に配置された、湾曲した、比較的狭いセグメントの形状を有する。１つのモジュールは均一に大きな球状の小弾丸を含むことができ、別のモジュールは均一に小さい球状の小弾丸を含むことができる。

米国特許第３２６３６１２号明細書 米国特許第７００４０７５号明細書

本発明の目的は、断片の分配、集中および／または方向を迅速に適合させることを可能にするスリーブの様々な構成によって、弾薬本体の幾何学的構成の高度な柔軟性を可能にする、弾薬本体用の破砕化スリーブを提供することである。

本発明は、請求項１の特徴を含む破砕化スリーブについて提起される問題点を解決する。

本発明による破砕化スリーブの利点は以下の通りである。すなわち、
−そのモジュール性に起因して、戦場の要件に迅速かつ確実に適合させることができる、標準的な弾薬に基づいて特定タイプの弾薬の実際の必要性に最適に適合すること、
−スリーブの幾何学的構成の柔軟性によって、既に存在するシステム内でそのようなスリーブを有する弾薬本体の使用が可能であること、
−重量を最適化したシステム製造の可能性が、誘導ミサイルのシステムに特に関連していること、
である。

本発明の追加の有利な実施形態は、以下のように注釈することができる。

特別な実施形態では、破砕化スリーブは中空円筒の形状を有する。

別の実施形態では、破砕化スリーブは、二重中空円錐体、単一の中空球状領域または複数の中空球状領域の形状を有する。

追加の実施形態では、破砕化スリーブは、スリーブの内面と一致する外面と、略円形の円筒形状の弾薬本体に接触するための円形の円筒形の内面とを有する位置保持環状要素を備え付ける。

本発明の特定の実施形態では、断片は鋼からなり、０．１０から０．１７グラムの範囲の平均重量を有する。この実施形態は、断片が同様の重量を有することに起因して、充填度が良好に制御されるという利点を可能にし、それによって、スリーブの形態と組み合わせて、作用領域の構成について高度な柔軟性という利点を可能にする。高密度の材料を用いることにより、より高い範囲の平均重量が得られる。断片の平均重量およびサイズは、破砕化スリーブ（例えば、空対空ミサイル）の任務に応じて変化させることもできる。

追加の実施形態では、破砕化スリーブのポリマーマトリックスが、エポキシ樹脂、ポリエステルおよび／またはポリウレタンをベースとする。

追加の実施形態では、ポリマーマトリックスは、好ましくはガラス繊維および／または炭素繊維で強化された繊維である。

別の実施形態において、破砕化スリーブの複数の断片は、少なくとも２つの異なるタイプの断片を含む。

追加の実施形態では、１つのタイプの断片が本質的に球形を有し、他のタイプの断片が非球形、好ましくは直方体、平行六面体または四面体形状を有する。

追加の実施形態では、少なくとも２つの異なるタイプの断片が異なる材料を含む。

追加の実施形態では、少なくとも２つの異なるタイプの断片が、スリーブの内面Ｓ_ｉの単一の平面内に配置されている。

別の実施形態では、少なくとも２つの異なるタイプの断片が互いの上に配置される。

追加の実施形態において、複数の断片が、金属、金属合金または金属炭化物、好ましくは鋼、タングステン、炭化タングステンまたはアルミニウムを含む。

別の実施形態では、断片の総体積Ｖ_Ｆとポリマーマトリックスの総体積Ｖ_Ｍとの比Ｖ_Ｆ：Ｖ_Ｍが、０．５から０．９の範囲であり、好ましくは、０．６から０．７５の範囲である。

少なくとも１つの破砕化スリーブ、および中心軸線Ｘと、中心軸線Ｘに平行に測定された長さＬと、直径Ｄとを有する略円形の円筒形状の弾薬本体のアセンブリの特定の実施形態では、直径Ｄがどの部分もＤ_ｉより大きくはなく、好ましくはＤ_ｉに等しい。

アセンブリの追加の実施形態では、環状スリーブの高さＨが、弾薬本体の長さＬよりも小さく、好ましくはＬの２０％未満である。

追加の実施形態では、アセンブリは、中心軸線Ｘに対して長手方向に配置されたＮ個のスリーブを含み、Ｎ≧２である。

追加の実施形態では、アセンブリは、中心軸線Ｘに対して少なくとも部分的に互いの上に配置されたＮ個のスリーブを含み、Ｎ≧２である。

追加の実施形態では、弾薬本体は、外面を有するケーシング内に含まれる中空装薬を含む。

追加の実施形態では、弾薬本体が非バレル系弾薬のグループから選択され、特に爆弾、ロケットまたはミサイルである。

少なくとも１つの破砕化スリーブおよび成形された弾薬本体のアセンブリの製造の特別な実施形態では、スリーブは本体の上を摺動し、本体の外面上に配置される。

製造の追加の実施形態では、スリーブが複数のＰ≧２のスリーブから選択され、複数のＰ個の少なくとも１つのスリーブが、第１の材料Ｍ_１を含む断片を含み、複数のＰ個の少なくとも１つの追加のスリーブが、第２の材料Ｍ_２を含む断片を含み、Ｍ_１とＭ_２は異なる材料である。この実施形態は、材料（鋼、タングステン、モリブデンまたは他の重金属ならびに軽金属またはプラスチック材料）の選択に関して製造することによって高い変化性を可能にする。

特定の実施形態では、略円形の円筒形状の弾薬本体およびＰ≧２の複数の破砕化スリーブを備えるキットであって、複数のＰ個の少なくとも１つのスリーブが、第１の材料Ｍ_１を含む断片を含み、複数のＰ個の少なくとも１つの追加のスリーブが、第２の材料Ｍ_２を含む断片を含み、Ｍ_１とＭ_２は異なる材料である。

定義：
「断片」：用語「断片」は、本明細書において、様々な硬質または硬化性材料でできた任意の予め成形された断片または細片を意味する。

本発明の複数の実施形態が、例として、添付の図面を参照して以下に説明される。

従来の中空装薬弾頭に取り付けられた、本発明による破砕化スリーブの一実施形態の概略斜視図である。 図１の破砕化スリーブの部分的な概略断面図である。 本発明による破砕化スリーブの様々な幾何学的形状の断面図である。 本発明による破砕化スリーブの様々な幾何学的形状の断面図である。 本発明による破砕化スリーブの様々な幾何学的形状の断面図である。 本発明による破砕化スリーブの様々な幾何学的形状の断面図である。

図１は、中空装薬６を含む、本質的に円形の円筒形状の弾薬本体２を示す。中空装薬６は、外面３を有するケーシング７の中に含まれている。破砕化スリーブ１は、本体２の外面３上に配置される。スリーブ１は、環状であり、二重中空円錐体の形状を有する。スリーブは外径Ｄ_ａを有し、内径は弾薬本体２の直径Ｄと本質的に等しいＤ_ｉよりもどの部分も小さくない。

図２は、外面３を有する弾薬本体２の概略断面図を示す。本体２の外面３上には、二重中空円錐体の形状を有する環状破砕化スリーブ１が配置されている。スリーブ１は、ポリマーマトリックス５内に埋め込まれた複数の断片４を含む。図２に示すように、破砕化スリーブ１は、位置保持要素１２をさらに備える。位置保持要素１２は本質的に環状形状を有し、破砕化スリーブ１の内面と一致する外面１３と、円形の円筒状であり、円形の円筒状弾薬本体２の外面３に一致する内面１４とを含む。

図３は、破砕化スリーブ１が中空円筒８の形状を有する、本発明の特別な実施形態を概略的に示す。この実施形態によれば、スリーブは一定の内径Ｄ_ｉおよび一定の外径Ｄ_ａを有する。円筒状スリーブ８の内面は、弾薬本体２の外面と一致する。この実施形態によれば、スリーブ１は位置保持要素を含まない。

図４は、破砕化スリーブ１が二重中空円錐体９の形状を有する、本発明の追加の特別な実施形態を概略的に示す。この実施形態によれば、スリーブは、その外面に亘って変化する外径と、その内面に亘って変化する内径とを有する。破砕化スリーブの内径はどの部分もＤ_ｉより小さくなく、Ｄ_ｉは円形の円筒形状の弾薬本体２の直径Ｄに等しい。図４によるスリーブ１の実施形態は、外面１３および内面１４を有する位置保持要素１２を含む。位置保持要素１２の外面１３は、スリーブの内面と一致する。位置保持要素の内面１４は、円形の円筒状であり、本体２の外面と一致する。

図５は、破砕化スリーブ１が単一の中空球状領域１０の形状を有する、本発明の別の実施形態を概略的に示す。この実施形態によれば、スリーブ１は、その外面に亘って変化する外径と、その内面に亘って変化する内径とを有する。内径は、円形の円筒形状の弾薬本体２の直径Ｄに等しいＤ_ｉよりもどの部分も小さくはない。図５によるスリーブ１の実施形態は、外面１３および内面１４を有する位置保持要素１２を含む。位置保持要素１２の外面１３は、スリーブの内面と一致する。位置保持要素１２の内面１４は、円形の円筒状であり、本体２の外面と一致する。

図６は、破砕化スリーブ１が二重中空球状領域１１の形状を有する、本発明の追加の実施形態を概略的に示す。この実施形態によれば、スリーブ１は、その外面に亘って変化する外径と、その内面に亘って変化する内径とを有する。破砕化スリーブの内径はどの部分もＤ_ｉより小さくなく、Ｄ_ｉは円形の円筒形状の弾薬本体２の直径Ｄに等しい。図６によるスリーブ１の実施形態は、外面１３および内面１４を有する位置保持要素１２を含む。位置保持要素１２の外面１３は、スリーブの内面と一致する。位置保持要素１２の内面１４は、円形の円筒状であり、本体２の外面と一致する。

本発明は、その特定の実施形態と併せて説明されているが、当業者にとって多くの代替形態、修正形態および変形形態が明白であることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲内に当てはまる全てのそのような代替形態、修正形態および変形形態を包含することが意図される。

分かりやすくするために、別個の実施形態の関連で説明される本発明の特定の特徴は、単一の実施形態の中に組み合わせて提供されてもよいことを理解されたい。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の関連で説明されている本発明の様々な特徴は、別々に、または任意の適切な部分的組合せで、または本発明の任意の他の説明された実施形態に適しているものとして提供されることも可能である。様々な実施形態の関連で説明される特定の特徴は、実施形態がそれらの要素なしで動作不能でない限り、それらの実施形態の本質的な特徴と見なすべきではない。

Claims (21)

1. 略円形の円筒形状の弾薬本体（２）のための破砕化スリーブ（１）にして、
   スリーブ（１）が、
   ａ）どの部分も内径Ｄ_ｉより小さくない内径、外径Ｄ_ａ、内面Ｓ_ｉ、外面Ｓ_ａおよび高さＨを有する環状形状を有し、
   ｂ）弾薬本体（２）の外面（３）の上を摺動し、外面（３）上に配置されるように構成され、
   ｃ）ポリマーマトリックス（５）中に埋め込まれた複数の断片（４）を含む
   破砕化スリーブ（１）であって、
   ｄ）スリーブが、二重中空円錐体（９）、単一の中空球状領域（１０）または複数の中空球状領域（１１）の形状を含むことを特徴とする、破砕化スリーブ（１）。
2. （ｉ）スリーブ（１）の内面Ｓ_ｉと一致する外面（１３）と、
   （ｉｉ）略円形の円筒形状の弾薬本体（２）に接触するために円形の円筒形である内面（１４）と
   を有する位置保持環状要素（１２）を備え付けることを特徴とする、請求項１に記載の破砕化スリーブ（１）。
3. ポリマーマトリックス（５）が、エポキシ樹脂、ポリエステルおよび／またはポリウレタンをベースとすることを特徴とする請求項１または２に記載の破砕化スリーブ（１）。
4. ポリマーマトリックス（５）が、好ましくはガラス繊維および／または炭素繊維で強化された繊維であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
5. 複数の断片（４）が、少なくとも２つの異なるタイプの断片を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
6. 一方のタイプの断片が本質的に球形を有し、他方のタイプの断片が非球形、好ましくは直方体、平行六面体または四面体形状を有することを特徴とする、請求項５に記載の破砕化スリーブ（１）。
7. 少なくとも２つの異なるタイプの断片が異なる材料を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の破砕化スリーブ（１）。
8. 少なくとも２つの異なるタイプの断片が、スリーブ（１）の内面Ｓ_ｉの単一の平面内に配置されていることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
9. 少なくとも２つの異なるタイプの断片がそれぞれ、スリーブの異なる平面内に配置されていることを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
10. 複数の断片が、金属、金属合金または金属炭化物、好ましくは鋼、タングステン、炭化タングステンまたはアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
11. 断片の総体積Ｖ_Ｆとポリマーマトリックスの総体積Ｖ_Ｍとの比ＶＦ：ＶＭが、０．５から０．９の範囲であり、好ましくは、０．６から０．７５の範囲であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）。
12. 直径Ｄがどの部分もＤ_ｉより大きくはなく、好ましくはＤ_ｉに等しいことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの破砕化スリーブ、および中心軸線Ｘと、中心軸線Ｘに平行に測定された長さＬと、外面（３）と、直径Ｄとを有する略円形の円筒形状の弾薬本体（２）のアセンブリ。
13. 環状スリーブ（１）の高さＨが、本体（２）の長さＬよりも小さく、好ましくはＬの２０％未満であることを特徴とする、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 中心軸線Ｘに対して長手方向に配置された、請求項１から１１のいずれか一項に記載のＮ個のスリーブを含み、Ｎ≧２であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のアセンブリ。
15. 互いに少なくとも部分的に重なるように、中心軸線Ｘに沿って配置された、請求項１から１１のいずれか一項に記載のＮ個のスリーブを含み、Ｎ≧２であることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
16. 弾薬本体（２）が、外面（３）を有するケーシング（７）に含まれる中空装薬（６）を含むことを特徴とする、請求項１２から１５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
17. 弾薬本体（２）が非バレル系弾薬のグループから選択され、特に爆弾、ロケットまたはミサイルであることを特徴とする、請求項１２から１６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
18. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のスリーブ（１）が、本体（２）の上を摺動し、本体（２）の外面（３）上に配置されていることを特徴とする、請求項１２から１７のいずれか一項に記載のアセンブリの製造。
19. スリーブ（１）が複数のＰ≧２のスリーブから選択され、複数のＰ個の少なくとも１つのスリーブが、第１の材料Ｍ_１を含む断片（４）を備え、複数のＰ個の少なくとも１つの追加のスリーブが、第２の材料Ｍ_２を含む断片（４）を含み、Ｍ_１とＭ_２は異なる材料であることを特徴とする、請求項１８に記載のアセンブリの製造。
20. 請求項１２から１７のいずれか一項に記載の略円形の円筒形状の弾薬本体（２）および請求項１から１１のいずれか一項に記載の複数のＰ≧２の破砕化スリーブ（１）を備えるキットであって、複数のＰ個の少なくとも１つのスリーブ（１）が、第１の材料Ｍ_１を含む断片（４）を含み、複数のＰ個の少なくとも１つの追加のスリーブ（１）が、第２の材料Ｍ_２を含む断片（４）を含み、Ｍ_１とＭ_２は異なる材料である、キット。
21. 戦場要件の実際の必要性に合わせて、略円形の円筒形状の弾薬本体（２）の標準タイプ上で摺動可能な破砕化装置としての、請求項１から１１のいずれか一項に記載の破砕化スリーブ（１）の使用。

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