JPS61205800A - 対潜水艦兵器 - 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】 本発明は対潜水艦兵器に関し、特に潜水艦または同様な
標的の近傍に水上から発射され、兵器が水中に入った後
はそれ自体で推進して潜水艦に命中するにうな兵器に関
する。

対潜水艦戦闘（ＡＳＷ）の問題は米国その仙多くの国家
にどって長い量子数な関心事であった。

戦争を効果的に遂行し、また他国からの攻撃に対し防衛
する能力は、一部は、敵潜水艦の攻撃に対し商船及び艦
艇を守ることによって決まる。敵潜水艦を探知する技術
は非常に洗練されたレベルまで開発されている。しかし
潜水艦を確実に破壊できる個所へ弾頭を発射する能力は
まだ〃れている。

第二次世界大戦以後、魚ｆｉｔの有効射程は、魚雷発射
艇からその兵器をさらに方向づけるロケット推進システ
ムを備えることにより広げられた。これにより射程は広
がり従って発射艇の安全性が高くなったものの、それら
兵器はなお確実な攻撃を行うためには敵潜水艦の殆んど
直−ヒに落さな（づればならない。より優れたＡＳＷ兵
器は、入水後に潜水艦を探知してその方へ向かう能力を
もった対潜水艦魚雷の形で開発されてきた。対潜水艦ロ
ケット・システム（ＡＳＲＯＣ）が開発されて魚雷を空
中発射し潜水艦のイ」近に落すようになった。

そこで魚雷は水に入った後潜水艇を探知し、そしてこれ
の方へ向かって進み命中して破壊する。

このＪ：うなシステムは非常に複雑でありそして価格が
高くなる。１つのそのような兵器の現在のコストは５０
０，０００から７５０，０００ドルのオーダーである。

ざらにそのような兵器は潜水艦から反撃され易く、また
水深の浅いところ（１８０ｍ以下）あるいは海面上の潜
水艦に対しては効果がずっと低くなる。このことは敵潜
水艦が海面上あるいは大陸棚に沿った非常に広範な領域
においてあまり攻′ｐされることなく、そのよう４ｆ領
域内の７１１岸または大陸間航行船舶を＃１食にできる
ということである。ぞこＣ特に１１１−　Ａ：　／こは
沿岸沿いの浅い水深の潜水艦に対しより効果的に機能し
、また構成がＪ、り簡単という点（てｌス１−効率がＪ
：り高く、そして製造と操作が安価に実施できるような
対潜水艦兵器を提供できることが重要なことは明らかで
ある。

対潜水艦戦闘用共器の開発の試みのさまざま＜２実例は
当該技術において知られている。その１つの実例は前記
のＡＳＲＯＣ兵器であり、これはＭＫ４６爆雷または水
雷、ロケット・モーターおＪ：びパラシコ−１〜・パッ
クで構成される１、魚雷は水に入ると他のものから放さ
れ、潜水艦に向かっていく。しかしその潜水艦探知は前
方操作探知システムに限定される。この探知システムは
、水雷が最初から潜水艦を探し回る追跡態様に方向づ【
プられていない限り、入水個所から側方向に位置する潜
水艦を探知することはできない。他の実例はロケツ］−
またはガンで発射されて水に入り、ここから沈んで潜水
艦を攻撃Ｊ−る兵器である。これは水中推進システムを
もっていないが、潜水艦の雑音の音響探知に応答しであ
る程度の沈降方向制御を行う。

従来技術はまた、さまざまな型式のラジオ周波数探知及
び制御システム、及びさまざまな型式の水中運搬体及び
推進システムを提示しており、その中には弾頭と制御シ
ステムをもった自動誘導魚雷も含まれている。

対潜水艦戦闘について、特に水中の探知と推進に関する
問題を解決すべくなされた従来技術の多くの試みにも拘
らず、本発明により提供されるような解決はこれまでな
かった。

本発明は、水中の標的を破壊するための兵器において、
ハウジング、このハウジングの前端部近くの中に装架さ
れる弾頭、操舵制御信号に応答して水中の該兵器の操舵
を行うための装置、及びハイドロパルス推進機構を備え
、このハイドロパルス推進機構が、該ハウジングの後端
部近くの中に設（プられる室、この室から後方へ水を射
出］る水ジェツト・ノズル、及び該室内へ定期的に清水
を取入れ、その後その海水を該ノズルから大きな力で押
出することにより該兵器を推進させるための推力を作る
装置を備える、兵器を提供する。

簡単にいうと本発明ににる構造は、潜水艦、機雷及び同
様な標的に対抗する兵器であって、水中の標的を探知し
且つその兵器を当該標的に命中させるよう制御するため
の受動的と能動的の両方のシステムを有し、ぞして動い
ていく標的を兵器の有効射程内に捕えることのできる速
度でその兵器を水中で駆動し、また予め探知された水中
標的の近くに兵器を運搬できるような簡単であるが効果
的な水中推進システムを備えるごとき兵器を構成するも
のである。本発明は特に対潜水艦兵器として有効であり
、以下の説明はそのよう２Ｔ背景のもどに続けられよう
。しかしいうまでもなく本発明はそれに限定されるもの
ではなく、兵器の有効深度（１８０ｍ＞以内に係留され
゛ている、あるいは浮遊している機雷に対しても有効で
ある。本発明にＪ：る装置は、本発明とは異なった設計
原理と［Ｉ飽性をもって開発されてぎた魚雷よりずっと
簡単な誘導及び推進システムを備えるという点で、従来
の魚雷より効果的である。

本発明の１つの特別な構成において、この兵器は母艦か
ら標的近傍まで空中を自己推進するためのロケット・モ
ーターを備える。入水後そのロケット室は、標的を捕え
るために兵器を水中に駆動させるハイドロパルス推進シ
ステム用室どして用いられる。ハイドロパルス・モータ
ーは、ロケット室の中に水を繰返し充満させ、それから
この水を、逐次的に点火される一連のガス発生器ににつ
で兵器尾部のノズルから高速で押出すことによって操作
する。ガス発生器の１つが燃焼し、この結果室から水を
吐出して標的を捕えるべく運搬体（兵器）を加速すると
ぎには相当な自己雑音が発生ずる。しかし運搬体が惰行
するパルス間のインターバルには自己雑音は小さくなり
、そこで運搬体上の能動または受動音響探知器が潜水艦
からの雑音を聴取できる。命中の制御は特に潜水艦が動
いている場合には全く簡単である。

本発明の第２の特別な構成においては、兵器はヘリコプ
タまたはその他のＡＳＷ航空機から標的の近傍へ投下さ
れるよう構成される。この構成において、ロケツ１−室
は推進剤を入れられないが、しかしなお兵器運搬体が水
中に落下した後ハイドロパルス・システムの推進室とし
て働く。

本発明の実施例は特に、ロケツ１〜推進魚雷を発射させ
るのに使用されるような在来の発射システムと関連して
用いられるように設訓された。その実例は、Ｔｅｒｎｅ
　ＩＩＩ　Ｒａ１ｌ　１−ａｕｎｃｈｅｒ、　ＬＩＮＢ
ＯｍｏｒｔａｒＨＫ１０システム、Ｂｏｆｏｒｓ３７５
　ｎケット発躬システム、Ｊ５　Ｊ：び５ＱＵｉｄシス
テムである。本発明の実施例は、ＮＡＴＯ及び太平洋同
盟諸国の現右のＡＳＷ艦艇上層上に装備されている発射
装置で発射するのに容易に適用できる。本来水中１１１
進を行わない水雷で使用されるそれらの発射システムの
１つど共に用いることにより、本発明の構造は水中Ｉ仔
進のないシステムの攻撃範囲を１５００フイート（４５
０ｍ、）以上法げることができる。しかし本発明のさら
に重要な点は、動いている潜水艦を効果的に捕えて実際
に接触し、その艇体に弾頭を直接爆発させることである
。このように上記システムの魚雷発射の下方距Ｎｔと側
方距離の誤差を補正する。このような誤差は距離ミスを
大きくするため潜水艦に殆んどあるいは全く損害を与え
ないことが多い。しかして本発明によれば破壊率を著し
く高くすることかできる。本発明の新規な設計は、潜水
艦を探知しそして兵器の発射を制御ＩするＡＳＷ［層上
のソナー、点火制御及び発射システムのような従来技術
の魚雷発射システム等のために艦艇上に既設されている
在来のシステムと共に操作できる。兵器がＡＳＷヘリコ
プタ及び航空機に搭載される場合、兵器投下に先立って
普通の探知システムも使用される。

本発明の兵器の他の特に著しい用例は追従する潜水艦に
対する防御のためのものであろう。一連の兵器が海上の
艦艇または艦隊潜水艦によって追従する潜水艦の航路内
に敷設されることがある。

適当な調時または探知システムにより、兵器は敷　９一 段組が範囲外に出た後に作動しＣ追従潜水艦の位置を探
知しこれを捕えることができよう。特別４１利点が本発
明の兵器に備えられた能ツノから得られる。というのは
それは中位の高速の海上艦艇または潜水艦に追いつ（速
度と範囲の組合Ｕをもたないからである。そこで敷設船
は自分自身の兵器と接触することから保護される。（魚
雷がコースを変えて、それを発射した潜水艦自体の方へ
向がい破壊１゛ることがあることはよく知られている。

）本発明の兵器の設Ｃ１の簡単さ、一体向な［ｉ、用い
られる推進、探知及び制御システムの堅固さ、水上と水
中の両方の推進に同じ構造を共通的に使用できることの
ために、この新規な兵器は１！Ｉ造が比較的筒中で安く
できる。例えば本発明の兵器の１つの］ス１〜は対応す
るＡＳＲＯＣ兵器の］ス１〜の２％から５％である。

本発明は添句図面と関連して以下に続（Ｊる詳細な説明
からさらによく理解されＪ：う。

第１図は本発明による水中兵器１０を′ｆ？、射して潜
水１１２を破壊するどころを概略的に示している。第１
図では艦艇１４またはヘリコプタ１６ｈ１らの発射が示
されている。前者の場合、潜水艦１２の近傍への艦艇１
４からの兵器１０の発射は、先に述べた［］ケケラ１〜
進魚雷の点火システムの１つによって、弾道を画いて行
われる。艦艇１４は、ソナーまたは受動音響探知技術に
よって艦艇１４の付近に潜水艦１２を探知すると、その
ようなロケット点火を開始する。一度入水すると水中探
知、誘導及び推進システムが引継いで操作し、兵器１０
を潜水艇１２の方向へ向かわせ、推進させ、これと接触
して破壊さゼる。１５０ボンド（６８Ｋｇ）の爆薬をも
った兵器１０の弾頭は、接触して爆発すれば、現代の二
重組体潜水艇の艇体でも破壊することができる。

兵器１０がヘリコプタ１６またはその他のＡＳＷ航空機
のような航空機から落される場合には、兵器１０は潜水
艇の近くに投下され、そこから独自に潜水艇１２を探知
してこれに向かい、弾頭を接触して爆発さゼる。兵器１
０を搭載したＡＳＷ航空機またはヘリコプタ１６は海上
の艦艇によって潜水艦１２の近くに導かれるか、あるい
はソノブイ、沈降ツブ−１または磁気近距離探知ににつ
てイの標的の位置を知ることができる。必要であれば入
水するまでの落下速度を遅くするために、１１１１記△
５ＲＯＣに関Ｊるバートランドの特許に記載のものと同
様なパラシコ−１〜・パック（図示せず）を使用しても
よい１．その特許に説明されているにうに、パラシコー
１〜・バックは完全に沈む前に放棄されＪ、う。空中投
下方式の場合、兵器１０は普通の魚雷を搭載ηるように
装備されたＡＳＷ航空機またＧＪへり」ブタに取イ」【
フて、これから落下することができる。その寸法及び形
状のために本発明の兵器は、通常の魚雷搭載機の爆弾ラ
ックに取付【ノられるものと同じ魚雷懸架バンドを、特
別な改造を行わずに使用できる。兵器１０の空中投下は
発側ワイＸ７を引張って−・次電池を働かせ、これによ
って電子システムを付勢することにより行われる。弾頭
の爆発準備は、兵器が水に衝突するまで、起爆装置４４
（第３図）に（＝Ｊ属した安全及び警報機構によって禁
じられている。

現在の技術によれば、潜水艇１２の位置が分かればヘリ
コプタ１６からその標的の１００から４００ヤード（９
０から３６０ｍ）以内の水中に兵器１０を落すことがで
きる。あるいは艦艇１４から発射する場合でも、同じ範
囲内の水中に投することができる。これは充分に兵器１
０が標的を音響探知してこれに指向することができ、ま
たハイドロパルス推進システムが潜水艦を捕獲できる範
囲である。

入水した後（第２図参照）兵器１０は殆んど垂直な姿勢
でその称呼沈降速度まで急激に減速する。

第５図に示されるようなハイドロブレーキを使用してそ
の運搬体（すなわち兵器１０）を遅くづることができ、
これによって１００フイート（３０ｙｒｔ　）のような
浅い水深で操作さぜることができる。

次いで兵器１０は、標的探知に応答するその制御面の作
動によって、標的の方向へ操舵される。入水時のキャビ
ティ（泡）がつぶれたら、側部に装架された１〜ランス
ジユーザが発信と受信を行って標的を探索する。それら
側部装架トランスジューυは兵器１０を取巻く円環状に
探知システムの範囲の限界まで水中を走査Ｊ゛る。兵器
は最初垂直に近い姿勢になっているから、その標的探知
性能は全方向的とされ、そして２．５ノツｌ〜まで低い
標的速度のドツプラ識別を行う。これは標的の方へ狙い
を伺【プ、そして探知しながら追跡しな（プればならな
い魚雷の探知↑〈ｌ能とは対照的である。側部装架１−
ランスジユーザからの探索ビーム・パターン１８が第２
図に示される。この図にはまた、兵器先端部に設（プら
れる別のソナー・１〜ランスジユーザから発せられる能
動案内ビーム・パターン２０が示されている。そのソナ
ー・１−ランスジューサは標的への操舵修正を能動的に
決定するように操作する。兵器１０は約１５００フイー
ト（４５０ＴｒＬ）の範囲までに３０ノツトの平均水中
速度に達する。標的の最高速度は１００から２００フイ
ート（３０から６０ｍ）の浅い水深のところで５から７
ノツ］−の範囲と想定される。これ以上の速さの潜水艦
を攻撃する場合なら兵器は標的の前方に向けて落されよ
う。

＝　１４− 兵器１０が水に入った後、そのモーター室に海水が充満
されるＪ：うになる。そこで高温ガス発生器が点火され
て水をノズルから押出し推力を作る。

水の充満と押出しを交互に繰返（ことにＪ、って兵器１
０は水中で推進される。

第３図と第４図は本発明による兵器の１つの具体的な構
造の概略的な断面平面図と端面図である。

特に第３図に示されるようにこの兵器１０は全体的に４
つの主要なセクションに分１）られる。すなわち］〜ラ
ンスジューりとトランシーバを収容した前部セクション
３０、弾頭３２、Ｈ１進シスｉ−ム３４、及び方向制御
システム３６である。

前部セクション３０は兵器先端部にモザイク状に配列装
架される音響トランスジューサ４０及びこれと関連づる
能動的な高出力モノパルス追跡システムを作る１〜ラン
スミツタとレシーバを備えている。このｌ−ランスミッ
タ、レシーバ及び弾頭の接触信管は１〜ランスジユ一勺
の背後のブロック４２内に取イ」【プられている。

弾頭３２は好適に、弾頭室を実質的に充満する１５０ポ
ンド（６８１（ｇ）の爆薬ど、弾頭後部に示されている
安全装備された起爆装置４４を備えている。図示してい
ないがケーブルを担持する管が備えられ、このクープル
によって↓【器先端部の１−ランスミッタどレシーバが
プロセッサ−８２と接続される。

４１１進システム３４は２つの目的をもっている。

その主要な要素はハウジング４８に囲われた室４６であ
る。１］ケツ１〜推進のために室４６は１つまたはそれ
以上に分割されたグレイン燃焼ユニット５０及び複数個
のガス噴射ノズル５２を備える。

このロケツ１〜推進システムは、第１図に示づ゛ように
、兵器１０を艦艇舷側の発射台から標的近傍の水中へ射
出するのに使われる。燃焼ユニツ１〜５０は兵器１０が
水に入るときまでに完全に消費される。イの入水時点で
ガス・ジーＬツ１〜・ノズル５２は、これの開口と合わ
さる複数個の孔を有Ｊる回転プレー１〜５４によって閉
じられる。このプレート５４はこれの孔がカス・ノズル
開口と整合しなくなるまで、ギＡ７装百５６と電気モー
ター５８によって回される。こうしてガス・ノズル５２
は閉鎖され、そして室４６の後端部の開口としては水ジ
エン１−・ノズル６０だＩＪが残される。

水中での推進のために、室４６に水が充満され、それか
らガス発生器が点火されてその水をノズル６０から外方
へ押出し、こうしてハイドロパルスの推力が作られる。

海水は入口通路６２と弁６４を通して室４６に入る。そ
れら弁はソレノイド６６および付属のリンク装置６８に
よって制御される。複数個のガス発生器７０が管７２を
介して室４６とつながれている。それらガス発生器は兵
器１０の長手方向軸心の周囲に円形に相互に間隔を置い
て配備され、そして逐次的に点火されて一連のハイドロ
パルスを発生し、兵器を水中に推進させる。

また室４６と弾頭３２の間の区域には、最初に標的潜水
艦の位置を探索するのに用いられる複数個の側部に装架
された音響トランスジューサ８０、及び中央ブロック８
２内に装架された一次電池と信号プロレツザ８１が備え
られている。

後部セクション３６は、舵胃９０、作動器９２及び制御
エレク１−ロニクスを含む運搬体（兵器）のための操舵
システム、及びブロック９４内に装架された関連システ
ムを備えている。

第５図の兵器１０Ａは特にヘリコプタまたはその他のＡ
ＳＷ航空機から空中投下されるしのとして設に１され、
従って第３図の兵器の１１ケツ１〜１１１進モーターは
省略されている。この兵器１０Ａは本質的に第３図及び
第４図の兵器１０ど同じものであり、ぞの主要な相違点
は室４６△内に［１ケツ１〜推進システムが無いことで
ある。この室４６Δは、第３図の運搬体１０の推進シス
テム３４のハイドロパルス部分と同じようにしてガス発
生器７ｏにより室４６Ａの外へ押出される海水ジェット
を射出するための単一の射出ノズル６０Ａを備える。

既に述べたように、ガス発生器７０は中央ブ［１ツク８
２内のマイクロプロセラ勺８１によって制御される時間
間隔をもって逐次的に点火する。プロセッサ８１のその
制御は、兵器の速度が速度感知器８３で検知される所定
のレベルまで落ち、またフロー１−８４により室４６Ａ
内に水が充満されたことが検知されるごとに行われる。

第３図の兵器１０どの別の相違点は兵器１０Ａがハイド
ロブレーキ９６を備えていることである。

これらハイドロブレーキは格納室９８上または中に格納
され、そして外方へ延出することにより兵器１０Ａの速
度を落とし、浅い水深での操作を可能にする。一度入水
速痕が落ちればハイドロブレーキ９６は格納室９８内に
引込められる。あるいはブレーキ９６は投下航空機から
離れるときに延出されるにうにすることもできる。この
場合エアロ及びハイドロブレーキとして働く。あるいは
また必要であれば、ブレーキ９６は入水した兵器または
運搬体１０Ａを減速さゼた直後に放棄されるようにして
もｊ；い。これによって、それらブレーキがその後、標
的の方へ向かっていく兵器の推進の制動を行うことはな
くなる。

第６図は水中への最初の進入時の兵器のハイドロパルス
推進システムの典型的な初期の操作を示すグラフ・プロ
ットである。第６図は、５３度の典型的な入水角度ど５
９０フイ一ト毎秒（ｆｐｓ）（１７７７ｒＬ毎秒（ｍｐ
ｓ　）　）の速瓜Ｃ人水聞始づる兵器の行程を示ず。入
水後半秒間で速度は７６ｒｐｓ　　（２２，８ｕ＋ｐｓ
　）まで下がり、ぞシテ入水後１秒で速僚は４０ｆｐｓ
　　（１２＋１１１）Ｓ　）まで落ちる。

この時点で兵器周囲の泡キャビティはつぶれ、従って水
が音響トランスジユーザに接触Ｊ−るようになる。次の
２秒間の内に標的潜水艦の方向が側部装架トランスジコ
ーザ８０によって探知され、そしてハイドロパルス室が
水で充満される。その後、第１ガス発生器７０が点火さ
れて最初のハイドロパルスを発生ずる。これが兵器を加
速し、標的の方向へ回顧さける。必要であれば標的の方
向への兵器の回顧は第１ハイドロパルスの前に行うこと
もできよう。第１ハイドロパルスに続い−Ｃ連搬体は惰
行し、そして誘導情報を受信づる。この間にその推進室
に再び海水が充満される。このシーケンスは潜水艦を破
壊Ｊるかまたはガス発生器が消耗しつきるまで繰返され
、そこで運搬体は誘導情報を受（）ながらの惰行と標的
の方への推進を交Ｕに行なう。

第７図は兵器の速度プロフィルのグラフ・プロットであ
る。このブロワ１〜から分かるように逐次的なハイドロ
パルスの間に速度は約３５と７０ｆｐｓ（１０，５と２
１川ｐｓ　）の間で変化し、その平均速度は約５０ｆｐ
ｓ　　（１５ｍｐｓ　＞または３０ノツｌ−になる。こ
れは殆／υどの潜水艦標的、特に本発明の兵器が；ｈＪ
　［とする浅い水深の標的には適切である。潜水艦が走
行している場合、発射システムは兵器を潜水艦の前方の
水中に落とし、これによって捕獲と攻撃に必要なリード
をとることができる。

本発明の兵器システムはその走査態様のために、標的へ
の推進中に行われる水中標的探知の問題を取扱うのに特
に適している。誘導システムの機能は標的の位置を求め
、そして操舵指令を出すことである。誘導システムは自
己雑音、海面と海底の反響、及び標的探索の問題を解決
しなければならない。音響式命中魚雷のような水中兵器
は、通常、自己雑音によって性能が制約される。兵器が
遅く動いでいるなら８饗ソナーはｉｏｌい信号対９１１
？４比を以って、従って高い精度を１スつで標的の位置
、速度、その他必要な諸パラメーターを測定できる。

しかしにり高速で動（プば標的の逃れる機会は高くなろ
う。兵器の速度が高くなるほど、自己雑音も高くなり、
約３５ノツトになれば誘導は雑音で制約されるようにな
り、システムの機能（よ低下する。

この制約する刹（音は兵器の推進と流れ雑音にＪ：るも
のである。

しかし本発明の兵器はこの問題に対する独得の解決法を
備えている。ハイドロパルス・七−ターは時間の実質的
な部分が３５ノツ１〜以下の速度になるような兵器の変
化する速度プロフィルを提供する。その時間中に音響シ
ステムが作動され、そして必要な誤差測定値をもって自
己雑音無し情況内で操作する。自己雑音が低い時だＩフ
に標的を査察するこの技術は自己雑音問題を解決する。

好適な水充満時間と合理的な室汁力を得るために、本発
明の基本的な設８１になるモーター調詩ザイクルは１パ
ルス当り３．５秒のオーーダーにされる。音響標的測定
に低速の「低雑音時間」を利用する場合には、進路誤差
を修正するための時間は各モータ・パルスごとに０．３
秒から１．０秒程度である。誘導システムのこの比較的
低いデータ・レートは特に標的に側方から接近する場合
には標的命中にラグを生じざぜることがあり得るが、こ
のラグは、兵器を潜水艦中央部より後方のＪ：り破壊し
易い区域へずらすことにより撃沈の可能性を高めるので
ある。変化する兵器速度と関連する他のファクタは操舵
力と旋回率の間の非線形関係である。この動的変数は誘
導ザブシステム内に含まれるマイクロコンピュータによ
り処理される。

浅い水中の潜水艦の探知と追跡は、探知、誤警報、及び
誘導精度の諸要件に合うに充分な信号対反響レベルの質
を要求する。反響レベルに影響する主要なファクタは、
ｉ〜ランスジューサ・ビーム・パターン、海面状態、海
面擦過角度、海底面状態、海底面擦過角度、及び操作周
波数である。

音響エネルギーのパルスは水の体部と境界面を音響化す
る。波が前進していくと境界及び標的から反ＱＪ　Ｕる
。Ｉ祭過角度、表面角度、及び音響化区域までの距饋は
時間の関数として変化する。大きいビーム・パターンは
ど音響化区域を」；り大ぎくし、Ｊこり多くの反響を作
る。場合にＪ：つては距１１ｉ１１効果が主役にイｒす
、反響をなくする。ある瞬間にお【ノる反響は表面積の
積分によって与えられる。

典型的なジェオメトリーに対するこの積分の値は、４０
度のビーム幅で１００　ｋｌｌｚにおいて−１５から一
１０ｄＢの範囲の反響後方散乱係数を示す。

−５（１８以上の標的についでは、充分な椋的対反響比
が単パルス・ベースで上質の探知及び追跡を行うものと
して得られる。一般的に本発明による兵器ｔよ約１５０
０フィーｔ−（４５０ｍ）の標的探索範囲をもつ。

第８図と第９図は本発明の兵器に備えられる案内ザブシ
ステムをブロック・ダイアグラムの形で示す。特に第８
図に見られるＪ：うに１つは探索（または捜索）用であ
り、イして他の１つは追跡用である２つのソナー・シス
テムが備えられる。

この各システムはそれぞれ特定の用途に合わせられた信
号プロセッサを有する。

探索システムは８個の側部に装架されたトランスジユー
ザ８０を備え、これらはトランスジユーザ・セレクタ１
０２に接続されている。追跡システムのモザイク配列４
ｏは探索−追跡レレクタ１０４と接続される。このセレ
クタ１０４は、探索システムの１〜ランスジユー４ノ”
・セレクタ１０２と接続される発信−受信セレクタ１０
６と接続されることによって、探索と追跡セレクタの間
の選択を行う。セレクタ１０２，１０４．’１０６は制
御及び調時マイクロプロセッサ１ｏ８からの制御信号を
受けるように接続されている。プロセッサ１０８は１〜
ランスミツタ１１０をトリガーするパルス信号を出す。

トランスミッタ１１０は出力パルスをセレクタ１０４に
送るように接続されている。セレクタ１０６からの信号
は探索レシーバ１１２へ、従って探索プロセッサ１１４
へ送られる。このプロセッサ−１１４はマイクロプロセ
ッサ１０８と接続されている。

追跡ソナー・システムのレシーバはモザイク配列４０内
に装架された４つのハイド［１７Ａン１２０を協えてい
る。これらハイドロノオン１２０は算術ユニツｌ〜１２
２と接続され、このコニッ１−は和信号プラス差方位及
び高度信号をモノパルス・レシーバ１２４へ送る。この
レシーバ１２４は出力信号を和及び差プ［ｌＩ？ツリー
１２６と１２８に送り、そしてこれらプロセッサは信号
を誤りプロセッサ１３０へ送り、この誤りプロセラυは
制御要素９２（第３図参照）に加えられる操舵指令を発
する。マイクロブロセツ１−Ｊ−１０８はまたプロセラ
１ノ１２６，１２８，１３０ど接続され、誘導システム
全体の制御を行う。

第９図は探索レシーバ１１２内の特別なステージを示す
。第９図の回路において１対の遅延増幅器１５０が直列
で和ステージ１５２に挿入接続されている。各増幅器１
５０からの追加入力信号が次の和ステージ１５２に加え
られて反四反剣の取消しを行う。第９図の回路の各ステ
ージは、ステージ１５０のパルス繰返しレート（ＰＲＲ
）の逆数だ【プ受信パルス位置の方へ遅延し、次いで和
スデータ１５２において次のパルス・リターンを減綽す
ることによって操作する。これは次いで第２ステージ内
で第３パルスについて繰返される。反響反射の場合のよ
うに、もしリターン・パルスの振幅と位相が３つのパル
ス内で著しく変わらな【プれば、それらは減算後非常に
小さくなろう。

探索態様操作 入水泡がつぶれ、１−ランスジュー１すが水と接触した
直後に開始される探索または捜索態様は５゜ワラ］・の
音響出力が、８個の側部装架］−ランスジユーザの各々
から放射されることによって始められる。この発信パル
スはセレクタ１０４，１０６及び１０２を継続的に通っ
て同時に８個全てのトランスジュー＋ｊ８０に送られて
全ての方位に同等に分布される。これにより兵器１０の
入水直後に第２図に示されるにつな探索ビーム・パター
ン１８が発生される。パルス発信後８個のトランスジュ
ーサ８０はリターン信号のために逐次的に走査される。

この走査レートは、８個の感知器の各各が各範囲分析「
セル」または時間スロット内で１度質問されるに充分高
いものである。毎秒１．５パルスの［）［でＲで６０ミ
リ秒（ｍｓ、　）パルスを使用した場合、作られる波形
は約１６７５フイート（５０２，５７１７，）までの範
囲で明瞭なものになる。方位走査レー１〜は６０ｍ５　
　パルスを８つのヒグメントに分割し、これによってレ
シーバは１チャンネル当り２００１１ｚのバンド幅を処
理できるようになる。約１８ノッ：〜までの標的速度に
適応するには６つのドツプラ・チＶンネルだ（）が必要
である。

探索プロセスの間少なくとも３つのパルスが発信される
。反響反射は部分的に、探索レシーバ（ガウス分布反響
の３つのパルスのための最適に合わせられたフィルタ）
内の３パルス・キャンセラ（第９図において既述）によ
って取消される（３５ｄＢだｔ）減らされる）。

レシーバ１１２から出る探索信号はプロセッサ１１４で
処理されて標的の存在を決定する。８つの探知は単一の
レシーバ１１２とプロセッサ１１４を通しｉ−ランスジ
ユーザ・セレクタ１０２−２８　＝ によって時間多重化され、６０ｍ５．発信パルスは８つ
の７．５ｍｓ、の時間ビンに分割される。積分は使用さ
れない。特定の多重化されたビン内の標的のしきい探知
は範囲と角度の両方の情報（′？ｌ°なわち８個のトラ
ンスジユーザのどれかが標的信号を受ける）をマイクロ
プロセッサ１０８に送る。

範囲データは最初の操舵指令どして検査確認され、そし
て続いて追跡態様への移行が開始される。この探索シス
テムは（Ｍ音限界が５３ｄＢ以下の場合）２．７５秒内
の１５００フイート（４５０ｍ）における−５ｄＢの標
的強度をもった範囲と角度情報について探知を確実に行
えるようになっている。

追跡態様操作 第８図のダイアグラムの探索システム部分により求めら
れた標的の方へ兵器が回頭される間に、誘導サブシステ
ムが追跡態様へ切換えられる。回顧が完了する前に追跡
システム（第８図の部分）が±２２．５度の追跡ビーム
で高度の捜索を行うパルスを送り始める。これは第２図
において潜水艦の方向へ向かった位置で示される同図の
中央部の兵器１０から発せられる能動案内ビーム・パタ
ーン２０である。回頭の約半分のところで追跡を開始す
ることにより、−６０から→−３０度の高度捜索が行わ
れる。−庶探索システムが標的を探索すれば回頭は停め
られて推進モーターがパルスを発する。

追跡ソナーは優れた誘導精度のために全５００ワツト・
ピーク出力のトランスミッタ１１０を使う。それはセレ
クタ１０４を通してモザイク配列トランスジューサ４０
へ送られる。］−］ランスジューリー４はキャビテーシ
ョンが無ければ５００ワットで、４５度ビーム幅の１０
０ｋｌｌｚまで操作することができる。該配列は、広い
ビーム幅を作る大きな面積を提供するように、逆の位相
配列の概念を用いつる。各配列トランスジユーザ４ｏの
位相は物理的位置によって完全に決められ、従ってその
配列は適切なバンド幅を有し、そしてコストが低い。

追跡パルスのレシーバは第８図の４個のハイドロ７オン
１２０を備える。これらハイドロ７オンの出力は算術ユ
ニツｌ−１２２内で組合わされて２つの角度誤り信号（
方位と高度）及び１つの和信号を出す。これらは右方ハ
イドロ７オン信号から左方ハイドロ７オン信号を差引い
て方位誤りを決め、また上方ハイドロ７オン信号から下
方ハイドロ７オン信号を差引いて高度誤りを決めること
により作られる。和信号は４つ全部のハイドロ７オン信
号の和に等しい。

発信されるパルス幅は１０ｍ５である。モノパルス・レ
シーバ１２４とプロセッサ２０，２６゜１２８及び１３
０を備える追跡プロセッサは１３０Ｈｚのバンド幅を使
って、海面と海底の両方の反響及び毎秒３．２フイート
（９０ｃｍ　）以内までの標的速痘を決めることによっ
てドツプラ情報を追跡する。ドツプラ・プロセッサは和
チヤンネル内に組込まれている。探知の後、マイクロプ
ロセッサ−１０８が誤りプロセッサ−１３０に差ヂャン
ネルを和チヤンネルで割らせ、そしてその結果の正常化
された角度誤り信号が操舵指令のために用いられる。

　３１一 本発明の兵器のハイドロパルス・モーター推進システム
の最初の利用可能性はミニチコア模型の実験とコンピュ
ータ・シミュレーションによって証明された。１／８イ
ンチ（３Ｍ）直径のノズルをもつ１こ直径約３インチ（
７６，２ｍｍ）長さ５インチ（１２７ｍｍ）の試験モデ
ル室は３７５ｐｓｉ（２６，３Ｋｆｌ／ｃｍ２）の内部
圧力で８．５ｉｂｓ（４，９／ｒｇ）の推力を出す。

兵器の個々のり一ブシステムの概念的及び実際的な単純
さとその全ユニツ１−内への一体化のために、兵器の非
常に高い信頼性が非常に低いコストをもって得られる。

潜在的に摩滅または損傷させるようなフィールド内のユ
ニツ１〜の試験の必要はない。

兵器のコス１〜が充分低く多くの訓練を行えるので、使
用者の高い熟練が可能になる。１５０１ｂｓ（６８Ｋｙ
　）の爆薬をもった弾頭は接触爆発によって潜水艦の艇
体を破壊づ−るのに充分である。こうして兵器の全重量
を小ざくでき、これに伴なってヘリコプタその伯のＡＳ
Ｗ航空機の兵器積個数を多くすることができるのである
。

＝　３２− ここに本発明による対潜水艦兵器の特定の構造を示して
本発明の長所を具体的に示したが、本発明がそれにだ【
プ限定されるものでないことは理解されよう。従って当
該技術者に起想されるようなその他の全ての変化形、改
造形または同等な構成は特許請求の範囲に定義される本
発明の中に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシステムの操作態様の概略図、 第２図は本発明の兵器の入水後の標的探索と標的の方へ
の案内を示す概略図、 第３図は本発明による１つの特定な構成の断面概略図、 第４図は第３図の装置の端面図、 第５図は本発明に関連する参考構成の断面概略図、 第６図は本発明の初期操作を示すグラフ、第７図は本発
明の装置の水中推進時の速度プロフィルを示すグラフ、 第８図は本発明の装置に関連する探知及び案内システム
のブロック・ダイアグラム、 第９図は第８図の回路の特定部分のブロック・ダイアグ
ラムである。 １０・・・兵器、１２・・・潜水艦、１４・・・艦艇、
１６・・・ヘリコプタ、１８・・・探索ビーム・パター
ン、２０・・・誘導ビーム・パターン、 ３０・・・前部セクション、３２・・・弾頭、３４・・
・推進システム、３６・・・方向制御システム、４０・
・・追跡音響トランスジューサ、４４・・・起爆装置、
４６・・・推進室、５０・・・燃焼ユニット、５２・・
・ガス噴射ノズル、５４・・・回転プレー１−１６０・
・・水ジェツト・ノズル、６２・・・海水入口、７０・
・・ガス発生器、８０・・・探知音響トランスジユーザ
、８１・・・信号プロセッサ、９０・・・舵翼、９４・
・・操舵システム、９６・・・ハイドロブレーキ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水中の標的を破壊するための兵器にして、ハウジ
   ングと、ハウジング内にその前端部近くに搭載された弾
   頭と、および兵器を標的近傍の着水点まで空中を飛行さ
   せるため、ハウジング内にその後端部近くに搭載された
   ロケット・モータとを有し、かつ該ロケット・モータが
   推薬を収容するチャンバと該チャンバから後方へ延びる
   複数個のジェット・ノズルとを有している兵器において
   、前記ハウジングが兵器の水中運動を行わせるためのハ
   イドロパルス推進機構を有しており、前記ロケット・モ
   ータのチャンバ（４６）がハイドロパルス推進機構の駆
   動室として作動するように形成されていることを特徴と
   する兵器。
2. （２）特許請求の範囲第１項の兵器において、ロケット
   ・モータ燃料（５０）の燃焼後該ロケット・ジェット・
   ノズル（５２）を閉じる装置（５４）を備えることを特
   徴とする兵器。
3. （３）特許請求の範囲第２項の兵器において、前記ノズ
   ルを閉じる装置（５４）が複数個の孔を有するプレート
   であり、該プレートが歯車装置（５６）と電気モータ（
   ５８）とを用いてジェット・ノズルを閉じる位置へと回
   転されるようになつていることを特徴とする兵器。