JPS61195300A - 多重目標探知集束弾薬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は兵器装置、特に多数の目標に対する投下点ま
で最初に弾薬の束を運ぶ装置に関する。

集束弾薬は、種々の小形兵器を投下し、これらの兵器が
空気破裂によって分離して、広いターゲット区域をカバ
ーする様にする為に使われている。

小形弾薬と呼ばれる個々の兵器は、普通は小形爆弾、信
号弾等であるが、選ばれた目標に対する個別の誘導装置
を持っていない。集束方式は主に目標区域を一面に攻撃
する為に使われる。最近の成る小形弾薬では、誘導装置
が使われているが、こういう兵器の設計には、有効な翼
面又は同等推進手段が含まれていない。こういうものが
ない為に、探知距離を過大にし、カバー区域を小さくす
ることが必要になる。誘導兵器は個別に発射するのが普
通であシ、大きな弾頭を持っている。これは、誘導装置
の複雑さ並びにコストは、多数の小形ミサイルに使うに
は実際的でないからである。

戦車又はその他の武装車輌の様な目標は、無差別に散乱
した小形弾薬によっては容易に損傷を受けない。然し、
直撃することが出来れは、小形の装填爆薬によって戦車
を破壊し又は無能力にすることが出来る。１群の武装車
輌を攻撃する場合、単位コストを最小限に抑えながら、
個別の目標に命中し得る多数の小形ミサイルを使うのか
はつきシと有利である。

ここで説明する兵器装置では、投下用弾筒又はその他の
適当な保持体が、小形のロケット推進ミサイルの束を内
蔵し又は保持している。これらのミサイルは普通は空気
力学的な面を折畳んだ状態で保管されている。例えば弾
筒は、低高度で、好ましくは航空機が目標区域内にとど
まることが出来る様なロフティング操縦によシ、航空機
から発射する。予定の高度で弾筒が破裂し、ミサイルが
自由落下する。空気力学的な面が伸出し、ミサイルは、
各々のミサイルにある簡単な高度計装置によって制御さ
れた、予め設定された巡航高度で水平飛行する。ミサイ
ルは、夫々目標を検出する簡単な探知装置を持っていて
、目標区域に向って推進させられる。ミリ波長帯、例え
ば３５　ＧＨｚで動作する放射計検出器が、背景の地形
に対して金属又は同様な反射性の目標を検出することが
出来ることが判った。信号の弁別によって目標が確認さ
れると、放射計探知装置の走査アンテナ追跡パターンで
駆動され、これによってミサイルは目標を直撃する様に
方向ぎめすることか出来る。この為、ミサイルが担持す
る小形装填弾頭が目標を破壊する為の最も効果的な形で
投下される。

具体的に云うと、この発明は、束に配置された複数個の
目標探知ミサイルを有し、各々のミサイルが空気力学的
な姿勢維持面及び操縦翼面を取付けた本体を持ち、更に
、集束ミサイルを保持して運ぶと共に、目標の近辺でミ
サイルを放出する手段を含む運搬手段と、ミサイルの本
体に作動可能に取付けられていて、目標並びにその周囲
からの放射を感知する受信機を含むと共に、背景に対し
て目標を確認する手段を持つ目標探知手段と、受信機に
結合された受信アンテナと、該アンテナを探索走査パタ
ーンで駆動すると共に、目標探知手段からの信号に応答
して、目標が確認された時、アンテナを目標追跡走査で
駆動する駆動手段と、異なる略一定のレベルを持つ背景
信号の中の目標信号パルスを確認するパルス振幅及びパ
ルス振弁別手段を持つと共に、アンテナの毎回の走査に
於ける目標パルスの数を決定するパルス計数手段を持つ
目標確認手段と、ミサイルの本体に作動可能に堆付けら
れていて、運搬手段から放出された後にミサイルを巡航
飛行で推進させる推進手段と、ミサイルの本体に作動可
能に堰付けられた弾頭と、前記操縦翼面に結合されてい
て、目標探知手段からの信号に応答してミサイルを巡航
飛行で誘導すると共に、目標が確認された時、前記操縦
翼面を作動してミサイルを目標に誘導する誘導手段とを
有する多重目標探知集束弾薬装置を提供する。

この発明の目的並びに利点は、以下図面について説明す
る所から明らかになろう。

第１図に示す典型的な作戦では、航空機１０が飛行路１
２で示した普通のロフティング操縦で飛行し、例えは弾
筒１４の様な運搬装置を放出する。

弾筒は目標点１８まで弾道路１６をたどる。目標点で、
弾筒が破裂し、１束のミサイル２０を放出する。ミサイ
ルは破裂作用によシ、空気力学的な調整手段により、又
はその他の任意の適当な分離手段によシ、目標前線にわ
たって拡がる。典型的には、航空機は、他の何部かの形
式の飛行船であってよいが、約ｉ５２．４ｍの高度で接
近し、目標点から約６．０９６ｍで弾筒を放出する。こ
の目標点は高度が３００乃至４５０ｍであってよい。ミ
サイルが分離し得るラック形運搬手段（図に示してない
）の中又は周シにまとめられていてもよく、この運搬手
段が希望によっては射出可能な保護カバーを持っていて
もよいことを承知されたい。

第２図乃至第４図に示すｌ形式のミサイルは全体的に円
筒形の本体２４を持ち、どの本体がドーム形ノーズ部分
２６及びテーパのついた尾ｓ２８を持っている。本体２
４の上側の短いバイロン３Ｇには、翼（操縦翼面）３２
が取付けられてお夛、これは本体に滴って折曲がる様に
枢軸３４で丁番結合されている。尾部２８には水平操縦
翼面３６及び垂直操縦翼面３８があシ、これらは折曲が
る様に丁番４０で取付けられている。翼及び操縦翼面は
、放出された時、簡単なはね又は任意のその他の適当な
手段によシ、伸出させることが出来る。

ミサイルの自動的に伸出す空気力学的な面は周知である
。どの翼又はその他の操縦翼面も折曲げ可能な形式にす
る必要はなく、ミサイルの寸法、希望する数、保管の便
宜、作戦の条件等や、複雑さ並びにどの手の込んだ度合
に応じて、成る面又は全部は伸出した姿勢で永久的に固
定してもよいことを承知されたい。

本体の中心部分に普通の形をした装填弾頭４２があシ、
これは適当な衝突スイッチ又は衝撃形起爆装置によって
作動される。ミサイルは放射計４４によって誘導される
。これがノーズ部分２６内にアンテナ４６を持ち、アン
テナ走査駆動器４８を持っている。弾頭の背後に電池５
０及び誘導電子回路パッケージ５２があシ、高度計装置
５４又はその他の高度制御手段が含まれている。尾部２
８に例えばロケット・モータ５６があシ、これは１５乃
罵２０秒の持続動力を発生することが出来ることが好ま
しい。操縦翼面３６．３Ｂが、サーボ・モータ５８によ
シ、スパン軸線の周シに回転駆動される。滑空比の大き
い弾体及び操縦翼面を持つミサイルを設計することによ
シ、ロケット・モータ５６を省くことが出来ることを強
調しておきたい、然し、合計距離が減少すると共に、効
果が低下する。即ち、目標に命中する数が少なくなる。

当業者であれば判るが、目標を走査して追跡し、目標に
衝突する様にミサイルの飛行路を制御する基本的な方式
は周知である。多くの市販のアンテナ駆動装置、乗物誘
導回路及びパッケージや制御サーボ装置を容易に入手す
ることが出来、図示のビークルに適意させることが出来
る。

弾筒から放出され九時、ミサイルは探知及び誘導装置の
スイッチを入れることによって作動される。これは弾筒
に結合された自動索又はランヤード５９によフ、又は空
気力学的な面のはねによる起立によって達成し得る。高
度計装＆５４は、弾筒に支持された高度感知手段に対し
、誘導パッケージが予定の巡航高度でミサイルを水平飛
行させる株に、予め設定し或いは放出時に設定すること
が出来る。この高度丁ロケット・モータｓｓｔ点火して
、ミサイルを巡航飛行に保つ。

飛行の巡航部分の間、アンテナ４６は、第５図　　′に
示す様に、例えはミサイルの縦軸線から下向きに４５°
の向きにし、駆動手段４８によって片側から反対側に帰
引して走査探索パターンを発生する。

ビーム・スポットが、ミサイルの前方の地形を帰引する
、次第に前へ進む弓形通路をたどる。目標２２が検出さ
れると、アンテナの走査は第７図に示す様に、目標を中
心とする確認及び追跡パターンに切換えられ、ビームが
目標２２を横切る度に、信号パルスが発生される。この
後、ミサイルが目標に命中する様に誘導装置によって制
御される。

上に述べた巡航高度、並びに最初は見下す角度による目
標に対するミサイルの相対位置から、ミサイルは垂直に
近い接近で目標に命中する。

放射計４４は、ミリ波帯のエネルギを感知する周知の回
路を持つ略受動形の受信機である。３５ＧＨｚの周波数
が特に適していることが判った。固体の受信機はアンテ
ナ４６に直接取付けることが出来る位に小さく、この為
、可視性の導波管が敬らない。ｌ形式のミリ波放射計４
４はミリ波発振器を使うか、或いは放射計の回路に付は
加えることによシ、放射計が能動形放射計として作用す
る。

追加する照明器は調節自在の保持体の中にある、例えば
ＩＭＰＡＴＴ形のシリコン・ダイオードを用いる。回転
２次反射器を持つカセグレン・アンテナが、送受切換え
器を介して照明器及び送受信スイッチ（これはＰＩＮダ
イオード・スイッチであることが好ましい）に接続され
る。送受切換え器はフェライト・サーキュレータであっ
てよい。平衡形混合器をスイッチの出力、並びに例えば
ガン・ダイオードを用いて動作する局部発振器に接続す
る。

混合器の出力がＩＦ／ビデオ増幅器に送られ、その出力
が距離ゲートを持つ追跡回路に供給される。

追跡回路がビデオ及びタイミング基準パルスを受取って
、ジンバル・サーボ制御回路に対し、検出された走査変
調及び直流捕捉表示電圧を送出す。

サーボ制御回路が探索及び追跡様式の間、ジンバルつき
アンテナの位置及び運動を制御する。アンテナ台２軸直
接駆動ジンバルであり、２つの直流トルク・モータを動
力源とする。モータ・ノーウジング内に取付けられたポ
テンショメータが、サーボ・ループを閉じる。変調／同
期化回路が照明器、スイッチ及び追跡回路に接続される
。変調／同期化回路は３つの作用をする。これは照明器
の出力波形を制御する矩形パルス列を発生し、送信され
る各々のエネルギ・パルスの持続時間の間、スイッチを
オフに転することにより、混合器を電力の過負荷から保
護し、毎回の距離掃引の開始を制御する為に、追跡回路
に対して同期化パルスを送る。

ミリ波長領域では、背景の地形は、実効的には損失の多
い誘導体であるが、放射計で測る平均「温度」が約２８
０にである。戦車の様な金属の目標は約５０にの空温度
を反射する。空温度は実際には目標の反射率並びに天頂
からの反射角によって変化するが、−膜化した数字は大
きな差を示し、この為背景から目標を拾い出すのが容易
になる。

特にアスファルト及び水の様な成る背景は、背景の平均
とは異なる実効温度を持っている。然し、選択的表Ｆ波
作用によ〕、放射計が所要の特定の目標信号範囲を感知
する様にすることが出来る。

第１Ｏ図て、ビーム・・スポットが目標の上を通過する
ことを示しである。目標がビーム・スポットに入る時、
前縁の勾配６０で示す様に、反射率が急に変化し、目標
がスポット内にある間、反射率はピーク値６２にとどま
シ、スポットが目標を通越すと、公称の背景の値６４に
戻る。この結果得られる放射計の信号パルス６６は、認
識回路をトリガするのに十分である。

第１１図には、岩からよく茂った雑木林の様に、１種類
の地形から別の種類の地形にビーム・スポットが通過す
る時の様な、反射率の更に緩やかな変化６８が示されて
いる。この結果性ずる信号の変化ＴＯは小さく、出力は
、ビームが地形の別の変化にぶつかるまで、新しいレベ
ルにとどまる。

この様な変化は何等かの行動を開始する程、放射計の出
力に影響を与えない。走査する地形の不規則性の為にも
、信号に変動があることは明らかであるが、こういうも
のは反応をトリガする程でないのが普通である。

次に第８図について説明すると、放射計４４の出力が振
幅弁別器Ｔ２に送られ、これは目標を示唆するのに十分
な振幅の変化が発生した時を決定する。振幅弁別器がパ
ルス幅弁別器Ｔ４及び様式選択論理回路Ｔ６に対して信
号を送る。パルス計数器７８がパルス幅弁別器７４に接
続されていて、様式選択論理回路７６に２番目の信号を
送る。放射計の出力に目立った変化が発生していない時
、様式選択論理回路は、アンテナ駆動器４８に第６図の
掃引作用を持つ探索様式で動作する様に命令する。

十分な振幅を持つパルスを受信すると、様式選択論理回
路は確認様式に切換わシ、アンテナ駆動器４８に第７図
の確認及び追跡パターンで動作する様に命令する。パル
ス幅及びパルス数が予定の条件に合うと、様式選択論理
回路は追跡様式に切換わる。アンテナ走査パターンは引
続いて同じパターンであるが、スイッチ８０が作動され
て追跡誘導パッケージ５２を始動させる。これがサーボ
５８を制御して、ミサイルを目標に誘導する。パルス幅
及びパルス数が条件に合わないと、様式選択論理回路は
探索様式に戻シ、目標の探知を続けるＯ 動作に関係する機能が第６図に略図で示されている。初
めに放射計の信号は、探索パターンの走査で受信したも
のである。振幅弁別回路では、上側の閾値（ＵＤ）が定
数に設定され、パルス振幅の下側の閾値は可変である。

これによって、ビームと目標をかすめる様に接触した時
に受信される様な、関心があるかも知れない小さな信号
を処理することが出来る。信号（Ｓ）が下側の閾値に等
しいか又はそれよシ大きく且つ上側の閾値に等しいか又
はそれよシ小さい限界内にある場合、信号がパルス幅回
路に送られる。信号が設定された振幅の限界内にない時
、探索パターンが続けられる。

パルス幅回路では、関心が持たれる目標の既知の走査速
度及び平均幅に基づいて、水の塊の様な幅の広い目標か
らの有意のパルスに対する反応を避ける。信号パルス幅
が予め設定したパルス＠（ＰＷ）に等しいか又はそれよ
シ小さい場合、追跡パターンが開始される。パルス幅が
予め設定した値に等しいか又はそれよ〕大きければ、探
索パターンを続ける。この時、パルス計数器は相次ぐ３
回の走査で目標信号が存在するかどうかを判定し、探索
パターンに戻らなければ、目標がミサイルの有効な射撃
区域内にあることを保証する。要求された通シの目標信
号が存在すれば、パルス計数器は片側から反対側への各
々の走査で、パルスが何回発生するかを決定する。その
数が２よシ多ければ、これは不決断並びに外れの原因に
なる惧れのある多重目標からの場合であるが、探索パタ
ーンに戻る。然し、目標パルスの数が１回の走査らたり
２よシも多くなければ、目標への誘導が開始される。

更に飛行タイマが回路に入っている。これはミサイルが
その推進手段の範囲内にある目標に到達することが出来
る様にするのに十分な時間に設定される。タイマは機能
順序の初めに作動され、予め設定された時間に達すると
、ミサイルは任意の適当な手段によって自己破簸する様
に命令される。

特に高速動作に適した別の形式のミサイルが第１２図に
示されている。本体８２がミサイル２０に使われた全て
の装置を収容しておシ、尾部が十字形の水平操縦翼面８
４及び垂直操縦翼面８６を持っている。翼も十字形であ
って、尾部の面から４５回転してずれている。全ての面
は折曲げ可能である０飛行中、上側の１対の翼８８を巡
航の為に伸ばし、下側の翼９０は破線で示す様に折曲げ
ておく。目標に対する最終的な追跡を開始した時、下側
の翼を伸ばし、ミサイルヲ空気力学的に対称にして、目
標に最終的に接近する時の方向制御を簡単にする。

更に別の形のミサイルが第１３図及び第１４図に示され
ている。本体９２はやはシ前に述べた全その装＆を収容
している。翼９４を伸はし、尾部の面９６を引込めた状
態が示されている。この形では、ビークルはノーズを上
にして地中に垂直に埋められている。このミサイルは空
中から落下してもよいし、或いは、目標の車輌が頻繁に
出て来ることが判っている区域に手作業で埋込むことが
出来る。伸出した翼が安定化手段として作用し、ミサイ
ルを支持する。

本体の基部に感知装置９８がある。これは地震形にして
、接近する目標２２の振動を検出するととが出来る。ミ
サイル上の適当な位置に音響、熱式又はその他のこの様
な感知装置をも用いることが出来る。接近する目標が検
出されると、ロケット・モータ１００に点火して、七−
夕が燃えつきるまで、ミサイルを上向きに推進させる。

その後ミサイルが飛行路のビーク１０２で向きを変え、
この時伸出した尾部の面によって安定化し、この為、探
知装置が目標を検出して、それに命中することが出来る
。

ミサイルが慣性誘導の様な更に手の込んだ誘導装置を備
えている場合、ミサイルは更に低く且つ高速の飛行路１
０４を飛ぶ様にプログラムすることが出来る。ミサイル
が目標を攻撃する接近距離では、音響形又は熱形の様な
他の探知又は感知手段が適していることがある。

この為、ミサイル装置は主に分散した１群の目標に対し
て有効であシ、航空機によって安全距離から投下される
。ミサイルが簡単な検出及び誘導手段を用いて個々の目
標を探索し、目標のきすつき易い部分を上から攻撃する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は集束弾薬の典型的な投下動作を示す図、第２図
は典型的なミサイル又はビークルの斜視図、第３図は空
気力学的な面を折曲げたミサイルの平面図、第４図は弾
筒に取付ける為に束にした４つのミサイルの正面図、第
５図は目標探知ミサイルの巡航様式を示す側面図、第６
図は上から見た図で、探知手段の走査パターンを示す。 第７図は追跡及び命中様式の走査パターンの線図、第８
図は放射計探知装置のブロック図、第９図は目標探知及
び命中動作の機能図、第１Ｏ図は放射計装置で発生する
典型的な目標パルスを示すグラフ、第１１図は背景の性
格の変化によって起る小さな係号を示すグラフ、第１２
図は別の形のミサイルの斜視図、第１３図は投下した後
に目標を遅延して検出する別の形式のミサイルの側面図
、第１４図は第１３図に示したミサイルの動作を示す略
図である。 主な符号の説明 １４・・・弾筒、２Ｇ・・・ミサイル、２４・・・本体
、３２゜３６．３８・・・操縦翼面、４２・・・弾頭、
４４・・・放射計、４６・・・アンテナ、４８・・・駆
動手段、５２・・・追跡誘導パッケージ、５６・・・ロ
ケット・モータ、７２・・・振幅弁別器、Ｔ４・・・パ
ルス幅弁別器。 図面の浄書（内容Ｉこ変更なし） 手続補正書（ｄ釦 １．事件の表示 特願昭６０−３２５３６号 ２）　発明の名称 多重＠楳探知集束弾薬装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　ジェネラル　ダイナミックス　コーボレイシ１
ン、ボモナ　ディヴイジ１ン ４゜代理人 〒１０７　東京＠港区赤＠２丁目２番２１号６、補正の
対象 （１）願書の特許出願人代表者の欄 （２）　　明細書全文の浄書（但し、内容についての変
更はない）（３）　　図面全部の浄書（但し、内容につ
いての変更はない）（４）委任状及び訳文 ７、ＩＩ正の内容 別紙の通り ８、添付書類 （４）委任状及び訳文　　　　　　　各１通手続補正書
（自発） 昭和６０年５月２を日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第３２５３６号 ３、補正をする者 事件との関係　　特　許　出願人 名称　ジェネラル　ダイナミックス　コーホレイシリン
、ポモナ　ディヴイジョン ４、代理人 〒１０７　　東京都港区赤坂２丁目２番２１号６、補正
の対象 ＋１１　　昭和６０年４月３日付提出の浄書明細書の発
明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第１１頁１８行目「或いは放射計」とある
を「或いは照明器は放射計」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）束に配置された複数個の目標探知ミサイルを有し、
   各々のミサイルは空気力学的な支持面及び操縦翼面を取
   付けた本体を持ち、更に、前記集束ミサイルを保持して
   運び、目標の近辺でミサイルを放出する手段を含む運搬
   手段と、前記ミサイルの本体に作動可能に取付けられて
   いて、目標並びにその周囲からの放射を感知する受信機
   を含むと共に背景に対比して目標を確認する手段を持つ
   目標探知手段と、前記受信機に結合された受信アンテナ
   と、該アンテナを探索走査パターンで駆動すると共に、
   前記目標探知手段からの信号に応答して、目標が確認さ
   れた時、前記アンテナを目標追跡走査で駆動する駆動手
   段と、実質的に一定の異なるレベルの背景信号の中の目
   標信号パルスを確認するパルス振幅及びパルス幅弁別手
   段を持つと共に、前記アンテナの各々の走査に於ける目
   標パルスの数を決定するパルス計数手段を持つ目標確認
   手段と、前記ミサイルの本体に作動可能に取付けられて
   いて、前記運搬手段から放出された後、前記ミサイルを
   巡航飛行で推進させる推進手段と、前記ミサイルの本体
   に作動可能に取付けられた弾頭と、前記操縦翼面に結合
   されていて前記目標探知手段からの信号に応答してミサ
   イルを巡航飛行で誘導すると共に、目標が確認された時
   、前記操縦翼面を作動してミサイルを目標へ誘導する誘
   導手段とを有する多重目標探知集束弾薬装置。 ２）特許請求の範囲１）に記載した多重目標探知集束弾
   薬装置に於て、前記誘導手段がパルス振幅、パルス幅及
   びパルス・カウントの予定の組合せに応答してミサイル
   を目標に誘導する多重目標探知集束弾薬装置。 ３）特許請求の範囲１）又は２）に記載した多重目標探
   知集束弾薬装置に於て、前記受信機が３５ＧＨｚ程度の
   有効周波数を持つ放射計である多重目標探知集束弾薬装
   置。 ４）特許請求の範囲１）乃至３）に記載した多重目標探
   知集束弾薬装置に於て、前記誘導手段に結合されていて
   、ミサイルを予定の巡航高度に保つ高度感知手段を有す
   る多重目標探知集束弾薬装置。 ５）特許請求の範囲１）乃至４）に記載した多重目標探
   知集束弾薬装置に於て、前記運搬手段が、ビークルによ
   って運ばれる様になっていてミサイルを放出する為の分
   離し得る部分を持つ弾筒で構成され、更に、ミサイルを
   放出した時、目標探知手段を作動する作動手段を有する
   多重目標探知集束弾薬装置。 ６）特許請求の範囲１）乃至５）に記載した多重目標探
   知集束弾薬装置に於て、前記推進手段がロケット・モー
   タで構成される多重目標探知集束弾薬装置。