JPH0711355Y2 - 訓練弾 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の目的】

（産業上の利用分野） この考案は、カノン砲や追撃砲などの火砲の射撃技術お
よび操作技術の訓練に利用される訓練弾に係り、とく
に、弾本体の直径よりも大きな口径の砲腔を備えた火砲
から発射するようにした訓練弾に関するものである。 （従来の技術） 本来的には、上記した火砲の射撃技術および操作技術を
向上させるためには、実弾を用いた射撃訓練を行うこと
が最良であるが、発射地点から着弾予想地点までの間に
民家の存在しない広大な土地を確保する必要があるた
め、現実的には、実弾の射撃訓練を頻繁に行うことは困
難である。 上記訓練弾は、このような事情に鑑みて製作されるもの
であり、実弾に比べて射程距離を短縮させて射場敷地内
に着弾するようにしたものである。 従来、この種の訓練弾としては、例えば第６図および第
７図に示すものがあった。 この訓練弾101はドイツのラインメンタル社の提案に係
るもの（Jane′s Armor and Artillery 85）で、第６図
に示すように、弾本体102の後端（図示右端）にドラッ
グコーン103を備えていると共に、弾本体102の外周にサ
ボー104を嵌装したものである。 前記ドラッグコーン103は先細円筒形状をなしており、
小径側端部を弾本体102の後端（図示右端）に装着して
固定してあると共に、このドラッグコーン103の側面に
は、第７図にも示すように、軸心方向に貫通する複数個
の通孔105が形成してある。 前記サボー片104は、軸方向に分割して円周方向に複数
からなるサボー片104aを弾本体102の円周方向に並べて
配置し、各サボー片104aの第６図右端に備えた厚肉部分
に形成した溝部104bに、弾性帯106を係合して緊縛する
ことによって一体化したものであり、このサボー104の
前端側すなわち第６図左端側はフレア部104cとして形成
してある。 この場合、フレア部104cと弾性帯106とにおける各々外
径を、図示しない火砲の砲腔の口径と一致させることに
よって、この訓練弾101を前記火砲から発射可能にする
と共に、訓練弾101の発射の際には前記ドラッグコーン1
03の大径側端部が砲腔に接触しないようにしてある。 そして、この訓練弾101は、前記サボー104の後端側すな
わち第６図右端側を装薬107を充填した薬莢108の開口端
に嵌着させることにより、この薬莢108に連結してあ
る。 上記装薬107に点火して訓練弾101を発射すると、複数の
サボー片104aを緊縛している弾性帯106が砲腔から離脱
した際に、サボー片104のフレア部104cに生じるラム圧
によって当該サボー片104が複数のサボー片104aに分解
して飛散し、その後は、訓練弾101はサボー104を嵌装し
ない状態で飛翔する。 そして、この訓練弾101のドラッグコーン103には、当該
ドラッグコーン103の軸心方向への投影面積に比例しか
つ訓練弾101の飛翔速度の自乗に比例する空気抵抗力が
作用するため、訓練弾101は、実弾よりも減速率が高く
なり、その結果、着弾距離は短く（実弾の着弾距離30Km
に対して約7Km）なる。 この場合、訓練弾101には、その発射直後における高速
度飛翔区間では、ドラッグコーン103の直後に発生する
真空域によって後方への牽引力が付与されるが、ドラッ
グコーン103の通孔105が、ドラッグコーン103の直前に
発生する高圧域と前記真空域とを連通させることにより
前記牽引力を減殺するようにしているため、この訓練弾
101は、発射直後における所定時間内は、実弾の弾道に
近似した弾道上を飛翔する。 （考案が解決しようとする課題） ところが、上記した従来の訓練弾101にあっては、ドラ
ッグコーン103の大径側端部の直径を、火砲の砲腔の口
径と同等かあるいはそれよりも小さ目にしなくてはなら
ない都合上、このドラッグコーン103にはできるだけ多
くの通孔105を形成して、発射直後の所定時間内におけ
る弾道を、実弾の弾道により近似させようとするのが望
ましいのであるが、このようにすると、前記ドラッグコ
ーン103の軸心方向への投影面積が少なくなることによ
って当該ドラッグコーン103に作用する空気抵抗力が減
少するため、着弾距離を十分に短縮することが困難にな
る。 したがって、この訓練弾101では、発射直後の所定時間
内における弾道を実弾の弾道に近似させること、および
着弾距離を短縮させること、の両方を十分に満足させる
ことができないという課題があった。 （考案の目的） この考案は、以上のような課題に着目してなされたもの
であり、発射直後の所定時間内における弾道を実弾の弾
道により近似させることができ、かつまた着弾距離を十
分に短縮して射場敷地内に確実に着弾させることが可能
でありながら、従来どおり、弾本体の直径よりも大きな
口径の砲腔を備えた火砲から支障なく発射させることが
できる訓練弾を提供することを目的としている。

【考案の構成】

（課題を解決するための手段） この考案に係る訓練段は、内部に発射直後の所定時間だ
け推力を付与する推力発生手段を設けた弾本体と、軸方
向に分割して円周方向に複数からなりかつ前記弾本体の
後部側に各々一端側が接続してあると共に他端側が放射
方向に付勢されている複数のコーン片を具備した可変ド
ラッグコーンと、軸方向に分割して円周方向に複数から
なりかつ前記弾本体の外周に嵌装して当該弾本体の直径
よりも大きな口径の砲腔への装着に適合させるサボーと
を備え、前記サボーには前記放射方向に付勢されている
可変ドラッグコーンの各コーン片を求心方向に押圧する
コーン片押圧部を設けた構成とすることによって、上記
従来の課題を解決するための手段としたことを特徴とし
ている。 この場合、上記ドラッグコーンの各コーン片の他端側を
放射方向に付勢させておく手段としては、コーン片それ
自身を弾性部材により形成してその復元力を利用する構
造のものや、コーン片と弾本体側との間にばねなどの弾
性体を介在させる構造のものを採用することが好まし
い。 また、上記推力発生手段には、ラムジェットエンジンや
固体燃料ロケットエンジンなどの推進機関を採用するこ
とができるが、構造が簡単なラムジェットエンジンを用
いることが好ましい。 （作用） 上記訓練弾は、装薬の着火によって得られる加圧力を、
弾本体に嵌装したサボーにより受けて砲腔から発射され
る。この間、サボーのコーン片押圧部によって、可変ド
ラッグコーンの各コーン片の他端側は、弾本体の求心側
に変位した状態となっている。そして、訓練弾が砲腔か
ら離脱すると、サボーはラム圧によって分解して飛散
し、この後は、訓練弾はサボーを有しない状態で飛翔す
る。 発射直後に、訓練弾が高速度で飛翔する段階では、可変
ドラッグコーンに作用する大きな動圧によって可変ドラ
ッグコーンのコーン片の他端側が求心側に変位した状態
を維持すること、および推力発生手段が所定時間内だけ
作動すること、が相まって、訓練弾は所定時間内ほぼ実
弾の速度で飛翔する。 上記推力発生手段の作動が終了して飛翔速度が低下しは
じめると、コーン片の他端側が放射方向への変位を開始
することによって抵抗係数が増大し、訓練弾の減速率が
高くなる。これに伴い、速度の自乗に比例する空気抵抗
力が減少するため、各コーン片の他端側の変位速度が相
乗的に増加することにより、可変ドラッグコーンの抵抗
係数が相乗的に増大し、訓練弾は、急激に減速して極め
て短距離の地点に着弾する。 （実施例） 以下、この考案に係る訓練弾の実施例を図面に基づいて
説明する。 第１図〜第３図はこの考案の一実施例を示すものであ
る。 すなわち、訓練弾１は、第１図および第２図に示すよう
に、略円筒状をなす弾本体２に、空気抵抗を増大させて
減速率を高める可変ドラッグコーン３と、前記弾性体２
に発射直後の所定時間内推力を付与する推力発生手段と
してのラムジェットエンジン４と、前記弾本体２の直径
よりも大きな口径の砲腔21aを備えた火砲21に対して当
該訓練弾１を適合させて発射可能にするサボー５と、を
備えたものである。 前記可変ドラッグコーン３は、第３図にも示すように、
軸方向に分割して円周方向に複数枚（この実施例では８
枚）を有するコーン片６を備えたものであり、前記弾本
体２の後端（第１図右端）に嵌着した後記するノズルホ
ルダ７の外部突出部分に円周方向に並べて配設した複数
個（この実施例では８個）のヒンジ８の回動片8aに、各
コーン片６の一端側をそれぞれ接続することによって、
このヒンジ８のピン8bを軸にして、各コーン片６の他端
側を弾本体２の中心方向から放射方向に向けて回動させ
ることができるようにしてある。この場合、前記ヒンジ
８の回動片8aとノズルホルダ７側に装着した固定片8cと
の間に、トーションばねなどの弾性体（図示せず）を設
けることにより、各コーン片６の他端側を、弾本体２の
放射方向に付勢させておくことができるようにしてあ
る。 また、前記弾性体の弾性係数は、当該訓練弾１が発射直
後に高速度で飛翔する間、すなわち大きな動圧が可変ド
ラッグコーン３に作用する間、コーン片６の他端側が前
記弾性体による付勢力に抗して求心方向に変位するよう
な値に設定してある。 前記ラムジェットエンジン４は、弾本体２の先端（第１
図左端）側に形成したインレット９と、このインレット
９に連続する弾本体２に内蔵した筒状の固体燃料10と、
この固体燃料10の後端（第１図右端）に当接するノズル
ホルダ７の先端（第１図左端）側の内部に形成したラム
燃焼室11と、ノズルホルダ７の後端（第１図右端）側に
嵌合して装着された状態のノズル12と、から構成されて
いるものであり、前記固体燃料10の搭載量は、当該訓練
弾１の発射直後の所定時間（数秒間）だけ作動して実弾
相当の弾道軌跡が得られる推力を発生しうる量としてあ
る。 前記サボー５は、軸方向に分割された複数からなり、第
１図および第２図に示す縦断面形状をなす複数のサボー
片13を、弾本体２の後端（第１図右端）側外周の円周方
向に並べて配置し、各サボー片13の中間部に備えた厚肉
部分に形成した溝部13aに、弾性帯14を外周側から係合
させて緊縛することにより一体化して、略円筒状をなす
ようにしたものである。 このサボー５の先端（第１図左端）側は拡口状のフレア
部5aとして形成してあり、この場合、フレア部5aと弾性
帯14の各々外径を、火砲21の砲腔21aの口径と一致させ
ることによって、当該訓練弾１を前記火砲21から発射す
ることができるようにしてある。 また、このサボー５の後端（第１図右端）側は、前記放
射方向に付勢されたコーン片６の他端側を求心方向に押
圧するコーン片押圧部5bとして形成してある。このコー
ン片押圧部5bは、前記可変ドラッグコーン３の各コーン
片６を外側から前記弾性体の反発力に抗して押圧するこ
とによって、これらのコーン片６の各他端側を弾本体２
の求心側に変位させるようにしたものであり、これによ
って、当該訓練弾１を発射する際に、各コーン片６の他
端側が火砲21の砲腔21aに接触するのを防止している。 そして、この訓練弾１は、前記サボー５の弾性帯14の第
１図右側の厚肉部分を、装薬22を充填した薬莢15の開口
端に嵌着させることにより、この薬莢15に装着してあ
る。 次に、上記訓練弾１が火砲21から発射されて着弾するま
での過程を順次説明する。 まず、装薬22に着火して訓練弾１を火砲21から発射する
と、この訓練弾１は、サボー５とともに砲腔21aから離
脱するが、サボー５のサボー片13を緊縛している弾性帯
14が砲腔21aから離脱した際に、サボー５のフレア部5a
に生じるラム圧によって当該サボー５が複数のサボー片
13に分解して飛散し、この後は、訓練弾１はサボー５を
有しない状態で飛翔する（第２図に示す状態）。 また、上記発射の際、可変ドラッグコーン３の各コーン
片６の他端側は、サボー５のコーン片押圧部5bによって
弾本体２の求心側に変位するように規制されているた
め、可変ドラッグコーン３が砲腔21aに接触して発射に
支障を来たすようなことはない。 次いで、サボー５の飛散によって上記規制が解除された
可変ドラッグコーン３の各コーン片６は、ヒンジ８の図
示しない弾性体の反発力により、各他端側を弾本体２の
放射方向に変位させようとするが、発射直後に可変ドラ
ッグコーン３に作用する大きな動圧によって、各コーン
片６の他端側は弾性体により放射方向に付勢されている
にもかかわらず弾本体２の求心側に変位した状態を維持
することから、可変ドラッグコーン３の軸心方向への投
影面積が少なくなって可変ドラッグコーン３の抵抗係数
が減少するため、訓練弾１は、発射直後は実弾とほぼ同
等な速度で飛翔する。 さらに、発射直後の高速度の段階においては、ラムジェ
ットエンジン４のインレット９から流入する高圧でかつ
高温となった空気によって固体燃料10が着火し、この固
体燃料10と、前記高温高圧空気とが混合してラム燃焼室
11内で燃焼して、膨張した燃焼ガスがノズル12から噴射
することにより、すなわちラムジェットエンジン４が作
動することにより、弾本体２に推力を付与するため、所
定時間内は、実弾とほぼ同等の飛翔速度を維持する。 そして、上記ラムジェットエンジン４の所定時間内での
作動が終了して、時間の経過に伴って飛翔速度が低下し
はじめると、可変ドラッグコーン３のヒンジ８に備えた
弾性体の反発力により、各コーン片６の他端側が弾本体
２に対して放射方向に変位を開始することによって可変
ドラッグコーン３の抵抗係数が増大し、加えて、インレ
ット９での圧力が臨界未満の状態となって当該インレッ
ト９における抵抗係数が増大するため、訓練弾１の減速
率が高くなる。これに伴って、可変ドラッグコーン３に
作用する空気抵抗力が減少するため、各コーン片６の他
端側の変位速度が相乗的に増加することによって、可変
ドラッグコーン３における抵抗係数が相乗的に増大（第
２図および第３図に仮想線で示す状態）し、その結果、
訓練弾１は急激に減速して着弾する。 したがって、上記訓練弾１は、発射直後の所定時間内は
実弾とほぼ同等の速度で同等の弾道上を飛翔しながら、
発射地点から極めて短距離の地点に着弾する。 （実験例） 上記訓練弾１と、実弾とを各々射角10°で発射して、そ
のときの弾道，着弾距離および飛翔速度の比較実験を試
みたところ、第４図および第５図に示す結果を得た。 第４図および第５図に示すグラフから、上記訓練弾１
が、発射直後の所定時間内は実弾とほぼ同等の飛翔速度
をもって同等の弾道上を飛翔し、かつ着弾距離は従来の
訓練弾の着弾距離が約7Kmであるのに対して約4.8Kmと極
めて短いことが実証できた。 なお、この考案に係る訓練弾の詳細な構成が、上記した
実施例に限定されるものではない。

【考案の効果】

以上説明してきたように、この考案に係る訓練弾によれ
ば、内部に発射直後の所定時間だけ推力を付与する推力
発生手段を設けた弾本体と、軸方向に分割して円周方向
に複数からなりかつ前記弾本体の後部側に各々一端側が
接続してあると共に他端側が放射方向に付勢されている
複数のコーン片を具備した可変ドラッグコーンと、軸方
向に分割して円周方向に複数からなりかつ前記弾本体の
外周に嵌装して当該弾本体の直径よりも大きな口径の砲
腔への装着に適合させるサボーとを備え、前記サボーに
は前記放射方向に付勢されている可変ドラッグコーンの
各コーン片を求心方向に押圧するコーン片押圧部を設け
た構成としたため、発射直後の所定時間内の弾道を実弾
の弾道により近似させることができかつまた着弾距離を
十分に短縮して射場敷地内に確実に着弾させることが可
能でありながら、従来と同様に、弾本体の直径よりも大
きな口径の砲腔を備えた火砲から支障なく発射させるこ
とができるという極めて優れた効果をもたらしうるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案に係る訓練弾の一実施例
を示すものであり、第１図はこの訓練弾の発射前の状態
を示す断面図、第２図はこの訓練弾の発射直後（実線で
示す）および減速中（仮想線で示す）の状態を示す断面
図、第３図は第２図の訓練弾を後端側から見た説明図、
第４図および第５図は上記訓練弾と実弾とについて各々
の弾道，着弾距離および飛翔速度を比較して実験した結
果を示すグラフ、第６図は従来の訓練弾の発射前の状態
を示す断面図、第７図は同訓練弾のドラッグコーンの平
面図である。 １……訓練弾、２……弾本体、３……可変ドラッグコー
ン、４……ラムジェットエンジン（推力発生手段）、５
……サボー、5b……コーン片押圧部、６……コーン片、
21a……砲腔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 菊地原 清澄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)考案者 河西 英孝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)考案者 清水 春雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)考案者 有馬 秀樹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に発射直後の所定時間だけ推力を付与
   する推力発生手段を設けた弾本体と、軸方向に分割して
   円周方向に複数からなりかつ前記弾本体の後部側に各々
   一端側が接続してあると共に他端側が放射方向に付勢さ
   れている複数のコーン片を具備した可変ドラッグコーン
   と、軸方向に分割して円周方向に複数からなりかつ前記
   弾本体の外周に嵌装して当該弾本体の直径よりも大きな
   口径の砲腔への装着に適合させるサボーとを備え、前記
   サボーには前記放射方向に付勢されている可変ドラッグ
   コーンの各コーン片を求心方向に押圧するコーン片押圧
   部を設けたことを特徴とする訓練弾。