Projectile and method of fabrication thereof

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ケーシングと、該ケーシングをその後部で閉塞する発射体ベースと、電磁信号を受信する受信コイルと、該受信コイルと接触状態にされるエネルギ供給源と、論理モジュールとを有する発射体、及びその製作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの発射体は、飛行中に分解してバラバラになること、つまり爆発することが意図されており、空中炸裂弾（エア・バースティング・ミューニシャン：air bursting munition）と呼ばれ、ＡＢＭと略称されている。 飛行中に爆発する発射体は、時限ヒューズ，回転（リボルーシャン：revolution）ヒューズ或いは近接ヒューズを有している。 爆発の位置および時間は、選択可能、或いは調整可能でなければならない。 より最近の発射体では、爆発の時間またはヒューズ長さの設定は、もはや、装填に先立って人手で行われることはなく、供給中でも、弾薬筒の保管中でも、発射中の武器の砲口での誘導信号の伝送によってでも、自動的に行われる。 上記発射体は、信号を受信するために、また、エネルギ供給源を介して、ロジカル（logical）点火装置を作動させるために、及び、爆発を起こさせるために発射体に必要とされる電気エネルギを送給するために、特殊な装置を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかる発射体（弾丸）についての要求は数多くある。
その一つとして、満足のいく効果を得るためには、爆発箇所へ送給される有効質量（イフェクティブ・マス：effective mass）ができるだけ大きくなければならず、爆発によって生じる発射体の破片は最大限の可能な速度をもっていなければならない。 とりわけ、このことは、発射体ベースに対する高い駆動圧力を必要とし、発射体ベースは頑強に作られなければならず、また、大きな軸方向加速度および高い砲口速度を必要とし、その結果、回転の速度および回転の加速度も高くなる。 エネルギ供給源を伴ったプログラマブル・デバイス（programmable device）及び論理モジュール（module）は、高い信頼性をもって正確に作動しなければならない。
【０００４】
更に、その一部がプログラマブル・デバイスである非有効質量、特に、受信コイル，エネルギ供給源および論理モジュールは、できるだけ小さくなければならない。 そのために、プログラマブル・デバイスは、精密で損傷し易い構成要素を有しており、それらは加速度によって生じる大きな力に耐え得るように、十分に保護されなければならない。
【０００５】
最後に、個々に製造可能で並行して製作され、そして、その後に簡単な方法で組み立てることができるユニットから製造することがもしできれば、発射体を効率良く製造することが可能であろう。 従って、モジュール方式の構造が望ましい。
初めに述べたタイプの発射体で、これら全ての要求を満たすものは、これまで知られていない。
【０００６】
そこで、この発明は、初めに述べたタイプの発射体を、公知の発射体の不都合な点が取り除かれるように改良すること、及び、そのような発射体の製作方法を提案すること、を目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的は、発射体に関しては請求項１の特徴部分により、また、製作方法に関しては請求項１１又は１４の特徴部分により、本発明に従って達成される。
本発明に従った発射体の有利な更なる展開が請求項２〜 １０で規定され、また、本発明に従った方法の有利な更なる展開が請求項１２又は１３で規定されている。
【０００８】
すなわち、本願第１の発明に係る発射体は、 発射体ケーシング（１４）と、該発射体ケーシングをその後部で閉塞する発射体ベース（１２）と、電磁信号を受信する受信コイル（１６）と、該受信コイルと接触状態にされるエネルギ供給源（２２）と、論理モジュール（２３）と、を有する発射体であって、上記発射体ケーシングは、少なくともその後部領域が、非切削プロセスによってプラスチック材料で作られ、上記発射体ベースの上記発射体ケーシングとの結合は、該発射体ケーシングのプラスチック材料によってもたらされており 、 上記受信コイルは、上記発射体ケーシングの内部における発射体長手軸の領域に芯合わせして配設され、上記発射体ケーシングのプラスチック材料は、少なくとも上記受信コイルの領域において、電磁波に対して非遮蔽とされている、ことを特徴としたものである。
【０００９】
また、本願第２の発明に係る発射体は、上記第１の発明において、上記発射体ケーシング（１４）は、その全体がプラスチック材料で作られていることを特徴としたものである。
【００１１】
また更に、本願第３の発明に係る発射体は、上記第１又は第２の発明において、上記発射体ケーシング（１４）の全部の形状は非切削プロセスによって作り出されていることを特徴としたものである。
【００１４】
また更に、本願第４の発明に係る発射体は、上記第１〜第３の発明の何れか一において、上記発射体ベース（１２）は、上記発射体ケーシング（１４）と同一のプラスチック材料で作られていることを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願第５の発明に係る発射体は、上記第４の発明において、上記発射体ベース（１２）及び上記発射体ケーシング（１４）は、加圧成形または射出成形された一体的な構成要素として製作されていることを特徴としたものである。
【００１６】
また更に、本願第６の発明に係る発射体は、上記第１〜第５の発明の何れか一において、一体的なローテイティング・バンド（１５）が発射体ケーシング（１４）に形成されていることを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願第７の発明に係る発射体は、上記第１〜第６の発明の何れか一において、上記受信コイル（１６）は、コイルボディ（２０）に巻き付けられた巻き線（１８）を有していることを特徴としたものである。
【００１９】
また更に、本願第８の発明に係る発射体は、上記第１〜第７の発明の何れか一において、上記エネルギ供給源（２２）および論理モジュール（２３）は、 発射体ケーシング（１４）の内部に配設され、上記受信コイル（１６）に隣接していることを特徴としたものである。
【００２０】
また更に、本願第９の発明に係る発射体は、上記第１〜第８の発明の何れか一において、上記受信コイル（１６）の巻き線（１８）と上記エネルギ供給源（２２）との間の接触は、ロウ付け，伝導性のある接着剤による接着，加圧もしくはプラグ結合によってなされていることを特徴としたものである。
【００２１】
また更に、本願第１０の発明に係る発射体は、上記第１〜第９の発明の何れか一において、上記受信コイル（１６），上記エネルギ供給源（２２）および上記論理モジュール（２３）は、発射体の後部領域に配設されていることを特徴としたものである。
【００２２】
また、本願第１１の発明に係る発射体の製作方法は、発射体ケーシング（１４）と、該発射体ケーシングをその後部で閉塞する発射体ベース（１２）と、電磁信号を受信する受信コイル（１６）と、該受信コイルと接触状態にされるエネルギ供給源（２２）と、論理モジュール（２３）とを有し、上記受信コイル（１６） ，エネルギ供給源（２２）及び論理モジュール（２３）は、発射体の長手軸の近傍に、且つ、発射体の後部領域に配設される発射体を製作するに際し、上記発射体ケーシングを、少なくとも上記受信コイルの領域において電磁波に対して非遮蔽となるように、 非切削プロセスによってプラスチック材料で製作するステップと、上記発射体ケーシングの製作および発射体ベースとの結合とは独立して、コイルボディ上に巻き線を創生することによって上記受信コイルを製作する一方、上記エネルギ供給源及び論理モジュールをそれぞれ製作するステップと、その後に、上記受信コイル，エネルギ供給源及び論理モジュールを、上記発射体ケーシングの内部における発射体の長手軸の領域に芯合わせして搭載するステップと、を更に備えたことを特徴としたものである。
【００２３】
更に、本願第１２の発明に係る発射体の製作方法は、上記第１１の発明において、上記発射体ケーシング（１４）は非切削造形によって製作され、その過程で上記発射体ベース（１２）と結合されることを特徴としたものである。
【００２４】
また更に、本願第１３の発明に係る発射体の製作方法は、上記第１１又は第１２の発明において、上記発射体ケーシング（１４）及び上記発射体ベース（１２）は、加圧成形または射出成形された一体的な構成要素として製作されることを特徴としたものである。
【００２５】
また更に、本願第１４の発明に係る発射体の製作方法は、ケーシング（１４）と、該ケーシングをその後部で閉塞する発射体ベース（１２）と、電磁信号を受信する受信コイル（１６）と、該受信コイルと接触状態にされるエネルギ供給源（２２）と、論理モジュール（２３）とを有し、上記受信コイル（１６） ，エネルギ供給源（２２）及び論理モジュール（２３）は、発射体の長手軸の近傍に、且つ、発射体の後部領域に、配設される発射体を製作するに際し、少なくともその後部が非切削プロセスによりプラスチック材料で成る発射体ケーシング及び上記発射体ベースを製作するステップと、上記受信コイル，上記エネルギ供給源及び上記論理モジュールを、上記受信コイルが発射体の長手軸の領域に芯合わせ状態で位置するように、上記発射体ベースと組み立てて一つの構成要素を形成するステップと、該構成要素を発射体ケーシングに搭載するステップと、を備えたことを特徴としたものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、新規な発射体（弾丸）は、少なくともその後部領域について、プラスチック材料で作られたケーシングを有している。 このことにより、発射体の非有効マスは、金属製のケーシングを備えた発射体のそれよりも小さく、また、通常の金属製ケーシングに関して必要とされる表面処理は削除される。
【００２７】
プラスチック材料の具体的な造形は、機械加工または非切削プロセスで行われ得る。
ケーシング用のプラスチック材料の具体的な形作りは、好ましくは、例えば、加圧成形または射出成形のような非切削プロセスによって行われる。 かかるプロセスは、発射体の製作において通例であるように、特に大量の個数に関して効率的である。 なぜなら、この場合には、全ての実際的な目的に対して、成形型のコストが重要ではないからである。
【００２８】
このプロセスでは、特に、ケーシングの非切削での形成と同時に、頑強さのために一般に金属製である発射体ベースとのケーシングの相互の接続を実行する利点があり、その場合、発射体ベースはプラスチック部分を製作するために用いられる射出型内に挿入され、プラスチック材料がその周囲に射出される。
ケーシングの最適設計により、別物の回転（ローテイティング：rotating）バンドの代わりに、ローテイティング・バンド部分、つまり、ケーシングの後部領域上に一体的に形成されたローテイティング・バンドを作り出すことが可能である。
【００２９】
外部信号を受信するために、受信コイルが配設されている。 圧力の影響に対してそれを保護することが必要であるので、それは、発射体の外周部上ではなく、発射体の内部に配設されるのが有利である。 このことは、ケーシングが作られるプラスチック材料が、少なくとも受信コイルの領域において、電磁波つまり電磁信号に対する遮蔽効果を有していないことを要求する。 ケーシングの外側ではなく内部に受信コイルを配設したので、ケーシングの外側に配設される従来の受信コイルに対して設けられるような、精巧な保護巻き線を用意する必要はない。 保護巻き線を備えたものよりももっと良好に、受信コイルを構成している導体が変形させられることが防止され、これにより、導体の変形に起因する受信すべき信号との干渉が防止され、また、短絡の危険性が低減される。 しかも、湿気が入る危険性が実際上無くなる。 発射体の長手方向中心軸から受信コイルまでの距離が短いために、回転の加速度が低減され、従って、受信コイルに作用する力が低減されることが、更に重要な点である。
【００３０】
別物のコイルボディに受信コイルの巻き線を巻き付けることが有利であることが分かった。 このために、受信コイルは、１つのユニットとして製作することができ、そして、その後に、エネルギ供給源および論理モジュール一緒に組み立てることができる。
必要とされるエネルギは、外部で創生されて発射体へ伝送することができる。 しかしながら、例えばサージ・ジェネレータ（surge generator）によるものなど、内部エネルギ供給源を設けるのが有利である。 なぜなら、それが兵器システムから独立しているからである。
【００３１】
エネルギ供給源，論理モジュール及び受信コイル間に伝導性のある接続を簡単な方法でもたらすためには、受信コイルをエネルギ供給源および論理モジュールと隣り合せて配置することが有利である。
エネルギ供給源および論理モジュールが受信コイルに隣接して配置された構成に従った新規な発射体の設計は、受信コイル，エネルギ供給源および論理モジュール間に伝導性のある接続を簡単な方法でもたらすことができるようにし、外部に位置した受信コイルでは必要とされていた、狭い通路内への伝導性のある接続の挿入など、自動化ができず、従ってコストが掛る作業ステップは無くなる。
【００３２】
本発明に係るとりわけ有利な発射体は、その有効マス、特に爆発物、及び有効であるかもしれない物体が発射体の前側部分に配設されるようにして具体化され、これにより、以下に説明される良好な効果が達成される。 すなわち、爆発に続いて、作り出された有効な物体の速度ベクトルが発射体の速度に付け加えられ、前方に向って配設された有効マスを備えた発射体よりも、全ての生じた破片の平均で、速度の合計が大きくなる。 しかも、例えば戸別毎の（ハウス−ツウ−ハウス：house-to-house）戦闘において、発射体の標的に到達する以前の爆発により、頭部にヒューズを有する従来の弾薬つまりＡＢＭに比してかなりの標的表面の増大を達成することも可能である。
【００３３】
新規な発射体を製作する途中では、幾つかの構成部品が別々に製作され、後で組み立てられるだけである。 このことには、３つの重要な利点がある。 まず第１に、在庫保管および製造がより柔軟性のあるものとなり、第２に、個々の構成部品について並行して作業することができるので、製造中、全体としてより短い処理時間が可能であり、第３には、引き続いて行われる製作作業のために、精密な構成部品が、その使用前に、既に圧力が加えられたり、又は、損傷してしまうようなことはない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細および利点を例示的な実施形態および添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図である。 また、図２は本発明の第２の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図、更に、図３は本発明の第３の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図である。
【００３５】
長手軸Ａを有する発射体ＰＪ１が図１に示されており、該発射体ＪＰ１は、好適な金属材料で作られた発射体ベース１２と、少なくともその後部領域が、好ましくはその全体が、好適なプラスチック材料で作られたケーシング１４とを有している。 該ケーシング１４は、加圧成形または射出成形プロセスによって製作されたものである。 しかし、この代わりに、機械加工プロセスによっても形作ることができる。 ケーシング１４の発射体ベース１２との結合部は、ケーシング１４の製作と同時に創成され得るもので、発射体ベース１２とケーシング１４との間に堅固な結合を与える。 上記発射体ベース１２は、基本的に中空筒状であり、前方に向かって突き出すベース領域１２Ａの外周に溝部１２ｂを有している。 ケーシング１４の材料は上記溝部１２ｂの周囲に射出され、その結果、前方へ突き出すベース領域１２Ａは、後方に向かって突き出すケーシング領域１４Ａと結合される。
【００３６】
発射体ベース１２とケーシング１４とを、例えば、ねじ込み，溶接，接着またはプラグ接続など、図２に関連して以下に説明されるような、他の好適な接続によって、互いに結合することも可能である。
ケーシング１４を製作するのに用いられるプラスチック材料は、フィラーを含有し得るが、少なくとも受信コイルの領域においては、電磁波または信号に対してシールディング（遮蔽）を与えることのない材料でなければならない。 プラスチックの代わりに、例えばセラミック材料またはガラスなど、電磁波または電磁信号に対するシールディング効果（遮蔽効果）を有しない他の材料も使用可能である。
【００３７】
一体的なローテイティング・バンド１５が、ケーシング１４の外周輪郭上に形成されており、従って、別物の例えば金属製のローテイティング・バンドの製作および組み付けは不要である。
プログラマブル・デバイスの構成要素の１つとしての受信コイル１６は、発射体の中心軸Ａの領域に芯合わせされて配設され、その巻き線１８は、好ましくはプラスチック材料で作られたコイルボディ２０に巻き付けられている。
【００３８】
上記受信コイル１６は、エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２と論理モジュール２３とに伝導するように接続されている。 受信コイル１６，エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２及び論理モジュール２３の間の伝導的な接続をなすために、従来の発射体におけるように、狭い穴に導体を通す必要はなく、その代わりに、エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２と同様に、受信コイル１６及び論理モジュール２３の芯合わせされた配置のおかげで、簡単な方法で接続がもたらされ得る。 例えば、実際の接触を含めて、はんだ付けによって伝導的な接続が生じ得る。 他の変形例では、挿入された中間の構成要素が使用可能で、そこでは、伝導的な接着剤によって接触が得られる。 圧力のみによる接触は、堅固さでは劣るが、とりわけ簡単に得られる。 プラグ接続は、個々の構成要素の製作においては複雑であるが、大きな信頼性を保証し、また、組み立てるのも簡単である。
【００３９】
上述の発射体ＰＪ１は、以下のように製作される。 ケーシング１４が射出成形によって作り出され、その工程において、ケーシング１４またはその後部のプラスチック材料が、発射体ベース１２の回りに浴びせられる。 その後に、エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２，論理モジュール２３及び受信コイル１６が、フロント側から挿入される。
【００４０】
図２は、本発明に係る今一つの発射体ＰＪ２を示している。 この発射体ＰＪ２は、上記発射体ＰＪ１とは、ほんの僅かに異なるだけである。 従って、以下においては、図１とは異なる詳細のみが説明される。 また、図２及び更に続く図３においても、個々の構造上の構成要素に対しては、図１における場合と同じ参照符号が用いられる。 発射体ＰＪ２の後方へ突き出すケーシング領域１４Ａの内径は、発射体ＰＪ１とは対照的に、コイル１６の外径よりも大きい。
【００４１】
発射体ＰＪ２の製造は、以下のように行われる。 ケーシング１４またはその後部は、非切削プロセス又は機械加工によって製作され、この場合、後方へ突き出すケーシング領域１４Ａには内ネジ１４Ｂが設けられる。 発射体ベース１２の前方に向かって突き出すベース領域１２Ａには、リブ１２Ａは設けられておらず、ネジ１４Ｂと互いに組み合わされる外ネジ１２Ｂが設けられている。 受信コイル１６，エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２，論理モジュール２３は、個々に製造され、発射体ベースに結合され、そして、互いに接触状態にされる。 この間に作られるコンポーネント（構成要素）は、最終的には後部からケーシング１４内に挿入され、そこでは、発射体ベース１２とケーシング１４との間の結合は、上記外ネジ１２ｂを内ネジ１４Ｂにねじ込むことによって与えられる。
【００４２】
第３の発射体ＰＪ３が図３に示されている。 この発射体ＰＪ３では、ケーシング１４に対するものと同じ材料が発射体ベース１２に対して用いられており、この場合には、発射体ベース１２とケーシング１４とが加圧成形または射出成形された構成要素１３の形で、加圧成形または射出成形プロセスによって一体的に製作されている。 受信コイル１６，エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２，論理モジュール２３の製造は別々に行われ、その後に、発射体ＰＪ３の３つの部品は、図１における発射体ＰＪ１について説明したのと同様の方法で、１つのコンポーネントに組み合わされ、そして、このコンポーネントが上記加圧成形または射出成形された構成要素１３内にその前側から搭載される。
上記受信コイル１６，エネルギ供給源またはエネルギ貯留ユニット２２，論理モジュール２３は、図示されていない前部領域が有効マスを受容しなくて良いように、上記３つの全ての発射体ＰＪ１，ＰＪ２，ＰＪ３の後部発射体領域に配設されている。
【００４３】
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図である。
【図３】 本発明の第３の実施の形態に係る発射体の長手軸を含む断面説明図である。
【符号の説明】
１２…発射体ベース１４…ケーシング１６…受信コイル１８…巻き線２０…コイルボディ２２…エネルギ供給源２３…論理モジュールＰＪ１，ＰＪ２，ＰＪ３…発射体