JPH05322495A - 高速飛翔体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空力加熱を利用した高速飛翔体の作動スイッ
チ機構に対し、容易に作動スイッチの作動時間を調整可
能とする。 【構成】 コーン（２）の内部において低融点合金で成
る融解部材（４）によって作動シャフト（５）を支持
し、空力加熱による前記融解部材（４）の融解によって
作動シャフト（５）の支持状態を解除して作動スイッチ
を作動させる高速飛翔体に対し、コーン（２）をインナ
コーン（２ａ）とアウタコーン（２ｂ）の２重構造にし
て、この両者間に寸法が変更自在な空気層（７）を形成
する。この空気層（７）の寸法を変更することにより、
融解部材（４）の温度上昇時間が調整されて作動スイッ
チの作動時間が調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速飛翔体に係り、特
に、空力加熱を利用して作動スイッチを作動させるよう
にしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速飛翔体において飛翔開始
から所定時間経過後に所定の作動が行われるようにする
ための機構として、空力加熱による温度上昇を利用する
ことが知られている。このような作動機構の一例につい
て説明すると、図２に示すように、高速飛翔体の弾頭本
体であるアルミニウム製のコーン（ａ）の内部に低融点
合金で成る融解部材（ｂ）を介して作動シャフト（ｃ）
を支持するようにして構成されている。つまり、前記コ
ーン（ａ）の内周面、融解部材（ｂ）の外周面及び内周
面、作動シャフト（ｃ）の外周面に形成されたネジによ
って各部材（ａ），（ｂ），（ｃ）が互いに螺着された
状態で一体的に組付けられていて、コーン（ａ）の内部
に作動シャフト（ｃ）が支持されている。また、前記作
動シャフト（ｃ）には円板状のフランジ部（ｄ）が形成
されており、このフランジ部（ｄ）の前面と前記コーン
（ａ）との間にスプリング（ｅ）が縮装されて、前記融
解部材（ｂ）に支持されている作動シャフト（ｃ）に後
方（図２における左方向）への付勢力が与えられるよう
になっている。また、前記作動シャフト（ｃ）の背面側
に、該作動シャフト（ｃ）が後退することによってＯＮ
作動される図示しない作動スイッチが備えられている。

【０００３】そして、このように構成された弾頭を有す
る高速飛翔体の飛翔時にあっては、前記コーン（ａ）及
び作動シャフト（ｃ）の先端部や前記コーン（ａ）の側
面部からの空力加熱によって融解部材（ｂ）が所定の融
解温度（例えば１８０℃）に達して融解し、前記作動シ
ャフト（ｃ）の支持状態が解除され、前記スプリング
（ｅ）の付勢力及び該作動シャフト（ｃ）の先端面に作
用する空気圧によって作動シャフト（ｃ）が後退し、こ
の後退する作動シャフト（ｃ）が前記作動スイッチをＯ
Ｎ作動させるようになっている。

【０００４】従って、このような高速飛翔体の作動機構
は、高速飛翔体において必ず発生する現象である空力加
熱を利用して作動スイッチを作動させるようにしている
ために、誤作動が防止され信頼性の高いものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
空力加熱を利用して作動スイッチを作動させるようにし
た高速飛翔体において、その所定の作動が開始される地
点の変更、つまり、高速飛翔体の飛距離を変更するよう
な場合には作動スイッチの作動時間を調整する必要があ
る。ところが、従来の構成では、この作動時間の調整が
行い難かった。何故なら、前記融解部材（ｂ）の融解時
間が作動時間のタイマとして機能するようになっている
ために、作動時間を調整する場合には、各部材（ａ），
（ｂ），（ｃ）の形状や材質の変更が必要になり、簡単
に作動時間を変更することができない。更には、このよ
うな高速飛翔体では、例えば外気温度、気圧、飛翔速度
等の条件によって作動スイッチの作動時間にばらつきが
生じることがあり、常に安定した作動時間を得ることが
できず、作動時間の微調整ができないといった不具合も
あった。

【０００６】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、融解部材等の各部材の材質等を変更するよ
うなことなく、容易に作動スイッチの作動時間を調整す
ることができる構成を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、コーンを２重構造にして、その内部
に、融解部材へ達する熱量を調整できるような領域を形
成するようにした。具体的に、請求項１記載の発明は、
高速度で飛翔すると共に、低融点合金で成る融解部材
（４）によって支持された作動部材（５）が弾頭本体
（２）の内部に収容されて弾頭（１）が形成されてお
り、飛翔時の空力加熱による前記融解部材（４）の温度
上昇によって前記作動部材（５）の支持状態を解除して
作動スイッチを作動させるように構成された高速飛翔体
を前提としている。そして、前記弾頭本体（２）を、前
記融解部材（４）及び作動部材（５）が収容された内側
弾頭本体（２ａ）と、該内側弾頭本体（２ａ）との間で
空気層（７）が形成可能な位置に配設された外側弾頭本
体（２ｂ）とを備えて成す。そして、前記内側弾頭本体
（２ａ）及び外側弾頭本体（２ｂ）を、前記空気層
（７）の寸法を可変として融解部材（４）に作用する空
力加熱による加熱量が調整可能となるように相対移動自
在とするような構成とした。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の高速飛翔体において、空気層（７）の内部に断熱材を
収容するようにする。そして、内側弾頭本体（２ａ）と
外側弾頭本体（２ｂ）との相対移動によって前記空気層
（７）の寸法を可変とし、該空気層（７）における断熱
材の収容可能量を変更することによって融解部材（４）
に作用する空力加熱による加熱量を調整するような構成
とした。

【０００９】

【作用】上記の構成により、本発明では、以下に述べる
ような作用が得られる。先ず、請求項１記載の発明で
は、高速飛翔体の飛翔に伴う空力加熱によって融解部材
（４）が温度上昇し、該融解部材（４）が融解するなど
して作動部材（５）の支持状態を解除する。この支持状
態の解除により、作動部材（５）が移動して作動スイッ
チを作動させ、高速飛翔体が所定の作動を開始する。そ
して、この飛翔前に予め、外側弾頭本体（２ｂ）と内側
弾頭本体（２ａ）とを相対移動させて、この両者間に形
成されている空気層（７）の寸法を調整することによっ
て飛翔時において融解部材（４）に作用する空力加熱に
よる加熱量を調整することにより、融解部材（４）の温
度上昇時間が調整されることになって作動スイッチの作
動時間の調整が行われる。

【００１０】請求項２記載の発明では、空気層（７）内
に収容された断熱材によって、高速飛翔体の飛翔時にお
いて融解部材（４）に作用する空力加熱による加熱量が
低減されることになり作動スイッチの作動時間が延長さ
れ、この延長時間も断熱材の収容量によって調整でき
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の一実施例について説明する。
本例では、本発明に係る高速飛翔体を訓練用戦車砲弾に
適用した場合について説明する。図１には、本例に係る
高速飛翔体の弾頭（１）の縦断面を示している。この図
１に示すように、この弾頭（１）は、本発明でいう弾頭
本体としてのコーン（２）、該コーン（２）の背面に取
付けられた筒体（３）、融解部材（４）、本発明でいう
作動部材としての作動シャフト（５）及びスプリング
（６）を備えて成っている。また、前記コーン（２）
は、本発明でいう内側弾頭本体としてのインナコーン
（２ａ）及び本発明でいう外側弾頭本体としてのアウタ
コーン（２ｂ）で成っている。このコーン（２）の構成
の詳細については後述する。

【００１２】筒体（３）は、前記インナコーン（２ａ）
の背面に取付けられた略円筒状の部材であって、その内
部の前側半分には円柱状空間で形成されたスプリング収
容部（３ａ）が形成されている。また、このスプリング
収容部（３ａ）の前端には、求心方向に延びるフランジ
部（３ｂ）が形成されており、このフランジ部（３ｂ）
の中心部には、前記作動シャフト（５）の径よりも大径
に形成された開口（３ｃ）が形成されている。また、こ
の筒体（３）の内部の後側半分には前記スプリング収容
部（３ａ）よりも大径に形成され且つ該筒体（３）の後
方に開放する空間部（３ｄ）が形成されている。これに
よって前記スプリング収容部（３ａ）と空間部（３ｄ）
との接続部分には段部（３ｅ）が形成されている。

【００１３】融解部材（４）は、例えば融点が１８０℃
の所謂低融点合金で成っている。そして、この融解部材
（４）は、略円筒状の部材で成り、その長さ寸法は、前
記インナコーン（２ａ）に形成されている挿通穴（２
ｃ）の長さ寸法に一致されている。また、この融解部材
（４）の外径は、前記挿通穴（２ｃ）の内径に一致され
ていて、その外周面にオネジが形成されている。一方、
この融解部材（４）の中央部には、前記作動シャフト
（５）を挿通するための挿通穴（４ａ）が形成されてお
り、その内周面にはメネジが形成されている。

【００１４】そして、作動シャフト（５）は、外径が前
記融解部材（４）に形成されている挿通穴（４ａ）の内
径に一致する円柱状を呈しており、その長手方向の中央
部よりも僅かに後方の位置には遠心方向に延びる円板状
のフランジ部（５ａ）が形成されている。そして、この
作動シャフト（５）は、その先端部分が前記融解部材
（４）の挿通穴（４ａ）に挿通されており、前記挿通穴
（４ａ）に挿通される部分の外周面にはオネジが形成さ
れていて、このオネジ部分が融解部材（４）の挿通穴
（４ａ）に螺着されるようになっている。また、作動シ
ャフト（５）が融解部材（４）の挿通穴（４ａ）に螺着
された状態では、前記フランジ部（５ａ）の前面が前記
筒体（３）の段部（３ｅ）に当接するようになってい
る。

【００１５】スプリング（６）は、前記筒体（３）のス
プリング収容部（３ａ）に収容されており、上述した如
くインナコーン（２ａ）に作動シャフト（５）が組付け
れた状態では前記筒体（３）先端部のフランジ部（３
ｂ）と作動シャフト（５）のフランジ部（５ａ）との間
に縮装されて、作動シャフト（５）に対して後方（図１
における左方向）への付勢力を常時与えるようになって
いる。

【００１６】また、この弾頭（１）の背面側には図示し
ない高速飛翔体の本体部が取付けられている。

【００１７】そして、前記作動シャフト（５）の背面側
には、該作動シャフト（５）が後退することによってＯ
Ｎ作動される図示しない作動スイッチが備えられてお
り、この作動スイッチがＯＮ作動することによって高速
飛翔体が所定の作動を開始するようになっている。

【００１８】次に、本例の特徴とする部材としてのコー
ン（２）の構成について説明する。このコーン（２）
は、上述した如く、本発明でいう内側弾頭本体としての
インナコーン（２ａ）及び本発明でいう外側弾頭本体と
してのアウタコーン（２ｂ）の２重構造で成っている。
そして、各コーン（２ａ），（２ｂ）は、アルミニウム
製であって、アウタコーン（２ｂ）の先端部が略半球面
状に形成された円錐状部材で成っている。また、前記イ
ンナコーン（２ａ）の中心部には融解部材（４）を挿通
するための前記挿通穴（２ｃ）が形成されている。つま
り、インナコーン（２ａ）の先端部から所定寸法を存し
た位置から該インナコーン（２ａ）の後端面に亘って挿
通穴（２ｃ）が形成されており、この挿通穴（２ｃ）の
内周面にはメネジが形成されている。そして、上述した
如く、この挿通穴（２ｃ）に作動シャフト（５）の先端
部が螺着されている。

【００１９】そして、本例の特徴とする構成としては、
前記インナコーン（２ａ）とアウタコーン（２ｂ）との
間に寸法が可変な空気層（７）が形成されていることに
ある。この構成について説明すると、前記インナコーン
（２ａ）の先端部分は円錐台状に形成されており、一
方、前記アウタコーン（２ｂ）の内周部の先端部分は円
錐台状の凹部で形成されている。また、前記筒体（３）
の外周面の先端部分にはオネジが形成されており、前記
アウタコーン（２ｂ）の内周面の後端部分にはメネジが
形成されていて、このアウタコーン（２ｂ）が筒体
（３）に螺着されている。従って、アウタコーン（２
ｂ）を筒体（３）に対して回転させると、該アウタコー
ン（２ｂ）が筒体（３）及びインナコーン（２ａ）に対
して進退移動するような構成とされている。つまり、ア
ウタコーン（２ｂ）をインナコーン（２ａ）から離隔さ
せるように回転すると、前記空気層（７）の寸法が大き
くなってインナコーン（２ａ）ひいては融解部材（４）
へ作用する空力加熱による熱量を低減でき、逆に、アウ
タコーン（２ｂ）をインナコーン（２ａ）に接近させる
ように回転すると、前記空気層（７）の寸法が大きくな
ってインナコーン（２ａ）ひいては融解部材（４）へ作
用する空力加熱による熱量を増大できるように構成され
ている。また、前記アウタコーン（２ｂ）の側面にはネ
ジ穴が形成されており、該ネジ穴に止めネジ（８）が螺
入され、該止めネジ（８）の先端部をインナコーン（２
ａ）の側面に押圧させることによってアウタコーン（２
ｂ）の回転を規制して、設定された回転位置からずれな
いようになっている。

【００２０】次に、本高速飛翔体の飛翔時について説明
する。先ず、高速飛翔体の発射前に、気温等の外的環境
条件や作動スイッチを作動させたい任意の作動時間の設
定値に応じてアウタコーン（２ｂ）を回転させて空気層
（７）の寸法を調整する。この調整は予め設定されたテ
ーブルに基づいて行われる。そして、このようにして空
気層（７）の寸法が設定された状態で、高速飛翔体が訓
練用戦車の砲身から発射されると、この高速飛翔体は高
速度で飛翔が開始される。そして、この飛翔に伴って前
記コーン（２）の先端部や側面部からの空力加熱によっ
て、弾頭（１）が熱せられ、この熱が融解部材（４）に
達する。そして、この融解部材（４）が所定の融解温度
（例えば１８０℃）に達するとその融解が開始され、前
記作動シャフト（５）の支持状態が解除され、該作動シ
ャフト（５）がスプリング（６）の付勢力によって後退
し、この後退する作動シャフト（５）によって前記作動
スイッチがＯＮ作動されて、高速飛翔体が所定の作動を
開始する。

【００２１】このような作動において、上述したよう
に、予め空気層（７）の寸法が設定されて融解部材
（４）に作用する空力加熱による熱量が調整されている
ために、所定の時間及び飛距離の位置において高速飛翔
体の作動が行われる。

【００２２】このように、本例によればコーン（２）を
２重構造にしたことにより、アウタコーン（２ｂ）を回
転させて空気層（７）の寸法を変えるといった簡単な作
業で、作動スイッチの作動時間を調整することができ、
また、この調整は外気温度や気圧等の外部環境に応じて
行えるので、如何なる外部環境においても安定した作動
スイッチの作動時間を得ることができる。

【００２３】（変形例）次に、請求項２記載の発明に係
る変形例について説明する。本例の高速飛翔体は、イン
ナコーン（２ａ）とアウタコーン（２ｂ）との間に形成
されている空気層（７）の内部に図示しない断熱材を収
容するようにしたものである。つまり、この空気層
（７）内における断熱材の収容量によって、高速飛翔体
の飛翔時において融解部材（４）に作用する空力加熱に
よる加熱量を調整できるような構成とされている。従っ
て、空気層（７）内に断熱材を収容させる際の作業とし
ては、アウタコーン（２ｂ）を筒体（３）から取外した
状態で、アウタコーン（２ｂ）の内部空間の先端部分に
所定厚さの断熱材を入れ、この状態でアウタコーン（２
ｂ）を筒体（３）に螺着させるようにして空気層（７）
内に断熱材を配置させる。

【００２４】従って、このような構成であれば上述した
実施例のものに比べて融解部材（４）に作用する空力加
熱による加熱量を低減させて作動スイッチの作動時間を
延長することができる。

【００２５】尚、上述した各実施例では、スプリング
（６）の付勢力によって作動シャフト（５）を後退させ
るようにしたが、本発明は、これに限らず、作動シャフ
ト（５）の先端部をコーン（２）の先端部に臨ませるよ
うにして空気圧力によって後退させるようにした高速飛
翔体に適用してもよい。また、インナコーン（２ａ）を
移動自在として空気層（７）の寸法を可変とするように
してもよい。また、空気層（７）の寸法の変更をアウタ
コーン（２ｂ）またはインナコーン（２ａ）のスライド
移動によって行うような構成としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
以下に述べるような効果が得られる。請求項１記載の発
明によれば、飛翔時の空力加熱による融解部材（４）の
温度上昇によって作動部材（５）の支持状態を解除して
作動スイッチを作動させるように構成された高速飛翔体
に対し、弾頭本体（２）を２重構造にして、内側弾頭本
体（２ａ）と外側弾頭本体（２ｂ）との間に空気層
（７）を形成し、内側弾頭本体（２ａ）と外側弾頭本体
（２ｂ）とを相対移動することで空気層（７）の寸法を
可変として融解部材（４）に作用する空力加熱による加
熱量を調整可能としたために、簡単な作業で、作動スイ
ッチの作動時間を調整することができ、また、この調整
は外気温度や気圧等の外部環境に応じて行えるので、如
何なる外部環境においても安定した作動スイッチの作動
時間を得ることができる。

【００２７】請求項２記載の発明では、空気層（７）の
内部に収容量が変更自在とされた断熱材を収容するよう
にして、高速飛翔体の飛翔時において融解部材（４）に
作用する空力加熱による加熱量を低減するようにしたた
めに、作動スイッチの作動時間を延長でき、この延長時
間も断熱材の収容量を変更することによって調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高速飛翔体における弾頭の縦断面図である。

【図２】従来の高速飛翔体における弾頭の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

（１） 弾頭 （２） コーン（弾頭本体） （２ａ） インナコーン（内側弾頭本体） （２ｂ） アウタコーン（外側弾頭本体） （４） 融解部材 （５） 作動シャフト（作動部材） （７） 空気層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠井 一成 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 高岡 康人 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速度で飛翔すると共に、低融点合金で
   成る融解部材（４）によって支持された作動部材（５）
   が弾頭本体（２）の内部に収容されて弾頭（１）が形成
   されており、飛翔時の空力加熱による前記融解部材
   （４）の温度上昇によって前記作動部材（５）の支持状
   態を解除して作動スイッチを作動させるように構成され
   た高速飛翔体であって、 前記弾頭本体（２）は、前記融解部材（４）及び作動部
   材（５）が収容された内側弾頭本体（２ａ）と、該内側
   弾頭本体（２ａ）との間で空気層（７）が形成可能な位
   置に配設された外側弾頭本体（２ｂ）とを備えて成って
   おり、 前記内側弾頭本体（２ａ）及び外側弾頭本体（２ｂ）
   は、前記空気層（７）の寸法を可変として融解部材
   （４）に作用する空力加熱による加熱量が調整可能とな
   るように相対移動自在とされていることを特徴とする高
   速飛翔体。
2. 【請求項２】 空気層（７）の内部には、断熱材が収容
   されており、内側弾頭本体（２ａ）と外側弾頭本体（２
   ｂ）との相対移動によって前記空気層（７）の寸法を可
   変とし、該空気層（７）における断熱材の収容可能量を
   変更することによって融解部材（４）に作用する空力加
   熱による加熱量を調整するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の高速飛翔体。