Projectile having a penetrating capability

本発明は貫入能力(penetration capability)を有した、信管を備える発射体に関する。

コンクリートを破壊する発射体、例えば迫撃砲(mortar)あるいは榴弾砲(artillery)の砲弾は、一般に機械的な着発信管を備えている。 発射体の貫入能力は多機能信管によって改善することができる。 これらの発射体は、それがコンクリート製の目標を通過した後において爆発を開始させることができるように意図されている。

本発明の一つの目的は、目標を通過し貫入する能力が後続する爆発の作用によって達成される、貫入能力を有した、信管を備える発射体を提供することにある。

この目的は、信管ハウジング下側部分を有するケーシングおよび信管を備える、貫入能力を有した発射体によって達成される。 本発明によると、貫入すべき目標との衝突によって信管ハウジングの下側部分がケーシング内に押し込まれること防止するために、形状及び／又は強度の変更が、ケーシングと信管ハウジング下側部分との間の境界領域に形成される。

本発明による発射体は、目標に衝突した直後にその機能が必要となる多機能な組立体の保護を可能とする。 これには、例えば点火チェーン(firing chain)を有した安全ユニット(safety and arming unit)の作動が含まれる。 目標に対する衝突によってそれらの機能がもはや重要ではなくかつすでに実行されたその組立体は、衝撃で破壊され得るが、例えば貫入能力を有した発射体の構造の前部に配置される。

貫入能力を有した発射体は、好ましくは迫撃砲弾であるが、以下の本文においては発射体あるいは大砲発射体として言及される。 信管ハウジングの下側部分は、ケーシングに対向する部分であって最上部にあるものと見なされる発射体の先端を有している信管の一部である。 境界領域は、信管あるいはその下側部分がケーシングに接続される領域であり、例えば発射体のうち弾頭を含んでいる部分である。 形状及び／又は強度の変更は、信管ハウジングの側部分がケーシングの方向にあるいはケーシングに対して横方向に押し込まれることを防止するための手段であるが、この防止策は全ての条件において絶対的であると考える必要はない。 この押し込まれの防止策は、例えば、衝突の後においても機能を有していて爆発を開始させるために、多機能ユニットのために充分なスペースが利用可能であることを意味する。

形状及び／又は強度の変更は、ねじ切りを簡単にするためにねじ部の端部に通常は設けられているアンダーカットの必要がないことを意味している。 開口ヘッドリングは、好都合には境界領域に配置され、ケーシング側の第１の雌ねじ部分と、信管側のより小さいねじ径を有した第２の雌ねじ部分と、第１および第２の雌ねじ部分の間に形成されたアンダーカットのない同軸の円錐テーパーとしての移行部分と、を有している。 目標に衝突したときの極めて良好な寸法安定性を達成することができるので、起爆機構の機能を維持することができる。 信管ハウジングの下側部分は、開口ヘッドリングの内側に螺着することができる。

本発明の他の実施形態において、形状及び／又は強度の変更は弱部とすることができる。 この目的のために、信管ハウジングの下側部分に弱部が設けられる。 起爆機構のための物理的スペースのハウジングに過剰な力が伝達されることを防止することが可能であり、このハウジングを保護することができる。

この目的のために、この弱部は、信管ハウジング下側部分のうち、衝撃で破壊されるハウジング構造と貫入のために重要なおよびハウジング構造との間の移行部分に好都合に設けられる。

弱部は、信管ハウジング下側部分の外側表面の周りで円周方向に延びる溝を持たせることによって、あるいはそのように成形することにより、特に容易に製造することができる。

発射体が衝突すると、極めて大きな力が信管ハウジングに作用し、部品が外側に拡がり、あるいはある部品が隣接する部品に対して横方向に移動することになる。 このことがハウジングを弱体化させ、その結果として、点火チェーンのための物理的スペースを無傷のまま残すことができず、あるいは他の誤動作が生じることになる。 外側への拡がりあるいは横方向への移動は、境界領域の端面の上に、特にその内側に連結要素を配置することによって防止することができる。

大砲の発射体の信管は、一般的に十分に大きいので、発射体の開口の内側に直接螺着することができる。 比較的小さい信管については、一種のアダプタとしての開口ヘッドリングを必要としない。 発射体のこの実施形態においては、ケーシングの開口端面に対向する端面に連結要素を配置することによって、拡がりあるいは移動に対する特に良好な効果を達成することができる。 特に、信管の信管ハウジング下側部分は、ケーシングの開口に直接螺着されるとともに、信管ハウジング下側部分の周りで円周方向に延びて開口の端面上に当接する連結要素を有するように形成される。

この連結要素は、有利には、目標に衝突したときに対向する要素、特に対向する要素の表面を突き刺すための爪システムを有する。 このことは、要素が互いにスライドすることを防止する。

連結要素は、連結要素がその内部に組み込まれるか或いはその上に配置される端面の半径方向への拡がり、あるいは隣接する要素に対するその端面の半径方向の移動を防止するために設けることが好都合である。

連結要素が環状端面の上に形成される場合、全周にわたる移動を防止することができる。

榴弾砲弾の場合、信管は一般的に弾丸仮帽に、すなわち開口ヘッドリングを介して弾頭ハウジングに接続される。 この実施形態においては、連結要素は、開口ヘッドリングの端面に有利に配置される。 このことは、開口ヘッドリングのケーシングに対する移動を防止できるようにする。

広い領域を連結する要素は、信管ハウジング下側部分の周りで円周方向に延びるカラーにそれを形成することにより、少量の材料だけを用いて達成することができる。

連結要素を複数の溝から形成する場合は、衝突によって対向する部品をこれらの溝が突き刺し、したがって２つの部品が互いにきわめて堅固に保持されることを保証できるようにする。 したがって、それらの間に配置される溝および突起は把持爪として用いることができる。

連結要素が互いに係合する２つの対向溝構造から形成される場合には、相互の保持は特に堅固である。

本発明の他の実施形態においては、連結要素が、環状形状で円周方向に延びる互いに同軸な突起を有する。 このことは、円周方向の全体に沿った支持をもたらすことを可能とする。 突起は、それらの間の配置される溝あるいは突起とすることができる。

環状突起は、対向する部品を把持するために尖った輪郭を有することが好都合である。

これらの環状突起が異なる半径方向距離によって互いに分離される場合は、一方においてこの連結要素が特に破壊に対する抵抗力を持つことを保証できるようにし、他方においてこの連結要素が対向する部品上に特に良好に保持されることを保証できるようにする。 異なる距離は、この場合、突起の突端から測定することができる。

目標を通過し貫入する能力が後続する爆発の作用によって達成される、貫入能力を有した、信管を備える発射体を提供することができる。

図１は、追撃砲弾としての貫入能力を有した発射体１０の、主要部分の長手方向断面を示している。 この発射体１０は、開口ヘッドリング１２と信管１５の信管ハウジング下側部分１４（図２を参照）とを備えており、それらは互いに螺合している。

開口ヘッドリング１２は、例えばブースタ剤をねじ止めするための第１の雌ねじ部分１６をケーシング側に有し、かつ信管側に第２の雌ねじ部分１８を有している。 第２の雌ねじ部分１８は、第１の雌ねじ部分１６よりも小さいねじ径を有している。 雌ねじ部分１６、１８の間の移行部分２０は、追撃砲弾の公知の開口ヘッドリングにおいては一般的なアンダーカットなしに形成され、アンダーカットによって弱体化する材料に取って代わるこの円錐テーパ２２により、移行部分２０における形状あるいはまた強度の変更によって補強された開口ヘッドリング１２となっている。

信管ハウジング下側部分１４は、開口ヘッドリング１２に螺着されるとともに、更なる形状あるいは強度の変更としての弱部２４を有している。 図２に示し、かつ図３に詳しく示したように、弱部２４は、信管ハウジング下側部分１４の外側表面２８における円周方向に延びる溝２６の形態となっている。 この溝２６は、図３に一点鎖線３０で示したように、信管ハウジング下側部分１４のハウジング構造３２とハウジング構造３４との間の移行部分に配置されている。 一例として、ハウジング構造３２は、近接機能および電池のための手段を含み、かつ発射体が衝撃を受けると破壊し得る。 ハウジング構造３４は、例えばその内部に配置される着火チェーンを保護するために、衝撃の後においてもできる限り無傷のまま残るように意図されている。

図４は、さらなる開口ヘッドリング３６を、その内側に螺着される信管ハウジング下側部分１４なしに示している。 以下の説明は、図１〜図３の例示的な実施形態との相違について基本的に限定され、変更されないままとなっている特徴および機能については図１〜図３を参照する。 本質的に変更されないままの部品には、原則として同じ参照記号が付けられている。

形状あるいはまた強度を変更するために、開口ヘッドリング３６は、隣接突起４２、４４、４６を具備した３つの円周方向に延びる溝４０の形態である連結要素３８を有している。 連結要素３８は、開口ヘッドリング３６の端面４８に組み込まれており、この端面４８は、発射体１０のケーシング５２と信管ハウジング下側部分１４（図１）との間の境界領域５０（図５）に配置されている。 端面４８は、図５に示されているようにケーシング５２の端面５４と対向するように配置され、２つの端面４８、５４は互いに当接している。

発射体１０が目標に衝突すると、大きな力が最初に信管１５に作用してその図示されないプラスチック製の部品が破壊し、信管ハウジング下側部分１４を解放する。 信管ハウジング下側部分１４は、その環状の上端部が目標に穴をあけ、それ自身がドリルの刃先のように切り込む。 その過程で、この環状の上端部の間の物理的スペース５６（図１）の内部の部品、例えば近接電子機器およびバッテリは破壊する。 しかしながら、バッテリは部品５８、例えば図２に模式的に示されている、それに伝達されたエネルギーによって作動可能となっている点火チェーンに充分なエネルギーを放出し、かつ例えば予め定められた遅延時間の後に起動することができる。

衝突力は、信管ハウジング下側部分１４から開口ヘッドリング１２、３６に、かつそこから発射体１０のケーシング５２に伝達される。 その力が所定の値を上回ると、信管ハウジング下側部分１４は更なる貫入のために弱部２４において壊れる。 このプロセスの間、部品５８のための物理的スペース６０（図２）は無傷なままである。 特に発射体１０が目標に対して直角に当たらない場合には、大きな剪断力が境界領域５０に作用し、開口ヘッドリング１２、３６のケーシング５２に対する半径方向および軸線方向の変位につながるので、もはや点火チェーンがブースタ剤６２（図５）に最適に導かれず、あるいは他の誤動作が生じ得る。

この動きは、連結要素３８によって防止される。 その突起４２、４４、４６は、反対側の端面５４を突き刺して、開口ヘッドリング３６とケーシング５２との間に衝突力によって生み出される連結を形成する。 あるいは、連結要素３８に関しては、衝突の前においても連結が存在するように、雌型の類似した連結要素を端面５４に組み込むことができる。
開口ヘッドリング３６の側に設ける連結要素３８の代わりに、端面５４のみ、すなわち発射体側にのみ連結要素を設けることもまた実行可能である。

衝突すると、端面５４に埋没する突起４２、４４、４６に横方向の大きな力が作用し、突起４２、４４、４６の破壊に至る。 突起４２、４４、４６が破壊に対して良好な抵抗を有することを保証するために、突起４２、４４、４６および溝４０は半径方向に互いに異なる距離にある。 例えば、外側の突起４２、４４の間の距離と内側の突起４４、４６の間の距離の比率は５〜３である。 このことはまた、溝４０の最も深い突起に対しても当てはまる。 突起４２、４４、４６を比較的大きくできるようにするために、かつそれにもかかわらず距離が異なる結果として異なる効果を有する複数の突起４２、４４、４６を設けるために、連結要素３８は便宜上２つ乃至５つの溝、特には図４に図示するように３つの溝４０を有する。

信管ハウジング下側部分１４の開口ヘッドリング１２、３６に対する移動を防止するために、連結要素６４はまた、図２に破線で示されているように、信管ハウジング下側部分１４と開口ヘッドリング１２、３６との間の境界領域５０に組み込むことができる。 開口ヘッドリング１２、３６の反対側の端面６６に、あるいは相互の噛み合いために両方に、連結要素を組み込むことも可能である。

図６は、貫入能力を有した大砲発射体の信管１５における信管ハウジング下側部分１４の長手方向断面図を示している。 大砲発射体は一般的には開口ヘッドリングを有しないが、大砲発射体のケーシング５２の開口６８（図８）に信管を直接ねじ止めすることができる。 この目的のために、信管ハウジング下側部分１４には、大砲発射体のケーシング５２における雌ねじ７２（図８）と螺合するための雄ねじ部分７０が形成されている。

信管ハウジング下側部分１４は、ねじ接続のためのキー溝７６の側においてカラー７４に形成できる連結要素３８を伴って形成されている（図７を参照）。 カラー７４が有している環状端面４８は、大砲発射体を組立てるときに大砲発射体の開口６８の端面５４（図８）に当接し、前述したように、衝撃によってそこにめり込む。 この場合、それに代えてあるいはそれに加えて、特に衝撃の前においても連結を形成するように、開口６８の端面５４に連結要素を設けることができる。 しかしながら、例えば標準化の規則のために省略することもできる。

特に図６に明確に見ることができるように、連結要素３８の端面４８には、突起４４の形態の円周方向に環状の形状である、互いに同心な突起が形成されている。 図６および図７はそれぞれ７つの溝４０を示しているが、この場合には、対応する突起４４に対してより少い溝４０もまた移動に対する良好な抵抗力をもたらす。

信管ハウジング下側部分１４の連結要素３８は、いずれの場合も、貫入する目標に発射体が衝突したときの、信管ハウジング下側部分１４のケーシング５２内への、飛翔方向に対して反対側への直接的な、または飛翔方向に対して横方向の軸線の回りの半径方向の移動若しくは回転あるいは傾動による間接的な移動を防止するために設けられている。 前述したように、目標に衝突すると、互いに同軸な突起が連結を生じさせるが、それらは円周方向に環状の形状であり、尖った輪郭を有し、突起を有し、尖った輪郭を有し、円周方向に環状の形状であり、前述したように端面４８、５４、６６に圧入される。 この連結はまた、開口６８あるいは開口ヘッドリング１２、３６の望ましくない拡がり、したがって望ましくない押し込みを防止する。 同時に、このことは発射体のケーシング５２内への力の伝達を改善する。

この連結要素３８の一つの主要な利点は、ケーシング５２と開口ヘッドリング３６との間の標準化された境界部分であり、あるいはまた信管ハウジング下側部分１４を変化させずに残すことができることにある。 信管ハウジング下側部分１４が最大許容形状あるいはまた寸法の不一致を越えないからである。

図６は平坦な衝撃面７８を有した大砲発射体の信管ハウジング下側部分１４を示している。 図９は、鈍角の円錐点８０が形成されている、貫入能力を有した大砲発射体のハウジング下側部分１４の一実施形態の長手方向断面を示している。 必要とされる安全および安全解除ユニットのための物理的スペースあるいは自由空間もまた、図９に参照符号６０を付して示されている。

所望の貫入能力を達成するためには、適切な機械的強度もまた必要である。 すなわち、構造は柔らか過ぎても硬過ぎてもだめで、高い強度と、衝撃およびノッチングに対する良好な抵抗力を有しなければならない。

開口ヘッドリングおよび信管ハウジング下側部分を組立てた状態で示す臼砲の完成弾の長手方向断面図。

図１の信管ハウジング下側部分を示す図。

図２のIII部分の詳細を拡大して示す図。

他の開口ヘッドリングの長手方向の断面図。

臼砲の完成弾のケーシング上にある図４の開口ヘッドリングを示す図。

大砲の発射体の信管ハウジング下側部分の長手方向の断面図。

図５におけるＶ部分の詳細を拡大して示す図。

図６の信管ハウジング下側部分を保持するための大砲の発射体のケーシングを示す長手方向の断面図。

図９は、他の実施形態の大砲の発射体の信管ハウジング下側部分を示す長手方向の断面図。

符号の説明

１０ 発射体 １２ （１０の）開口ヘッドリング １４ （１０の）信管ハウジング下側部分 １５ （１０の）信管 １６ （１２の）第１の雌ねじ部 １８ （１２の）第２の雌ねじ部 ２０ （１６と１８の間の）移行部分 ２２ （２０上の）円錐テーパ ２４ （１４の）弱部 ２６ （２４のための）溝 ２８ （１４の）外側表面 ３０ （２６における３２と３４の間の）移行領域 ３２ （１４の）ハウジング構造 ３４ （１４の）ハウジング構造 ３６ （１０の）開口ヘッドリング ３８ （３６の）連結要素 ４０ （３８の）溝 ４２ （３８の）突起 ４４ （３８の）突起 ４６ （３８の）突起 ４８ （３６の）端面 ５０ （１０の）境界領域 ５２ （１０の）ケーシング ５４ （５２の）端面 ５６ （１４の）物理的スペース ５８ （１４の）部品 ６０ （１４の）物理的スペース ６２ （１０の）ブースタ剤 ６４ （１２、１４あるいは３６の）連結要素 ６６ （１２、３６の）端面 ５８ （５２の）開口 ７０ （１４の）雄ねじ部分 ７２ （５２の）雌ねじ ７４ （１４の）カラー ７６ （１４の）キー溝 ７８ （１４の）衝撃面 ８０ （１４の）円錐点