JPH0271111A - 超音速飛行体の通過位置検知方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、射撃場で使用する銃等で発射された弾丸等の
飛行体の通過位置を検出する飛行体の通過位置検知方法
に関するものである。

［従来の技術］ 射撃場に於ける射撃練習では射撃結果を射撃手に知らせ
ることは、射撃技術を向上させる上で重要なことである
。

従来、射撃結果の評価については、射撃後的に残った弾
痕を双眼鏡で観察する等していた。

又は、標的を設置する監的濠に人員を配置して弾着の評
価を行い、電話等により評価の内容を射手側連絡してい
た。

［発明か解決しようとする課題］ 然し、的に残った弾痕を双眼鏡で観察する場合、−売筋
の結果を知り得す、総合的な評価となってしまうし、後
者の方法では観察作業が煩雑であると共に時間的な遅れ
がある為、射撃中に修正して技術の向上を図るというこ
とはできなかった。

本発明は斯かる実情を鑑み、超音速飛行体が飛行する際
に生じる衝撃波を利用し、飛行体の通過位置を電気的に
検知可能とし、検知した電気的信号を演算表示装置等に
入力し、射撃手に射撃結果を直ちに知らせ得るようにし
ようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、平行に配した２つの線状の衝撃波検知手段を
少なくとも２組交差させる状態で配置し、各組の２つの
検知手段が飛行体のｔｒ撃波をそれぞれ検知した時間差
を求め、各組の検知手段の配置中心に対する飛行体通過
位置の偏差を算出する様にしたことを特徴とし、又衝撃
波検知手段として光ビームを利用し、該光ビームか衝撃
波わを通過する時の屈折による光路ずれを検知する様に
した、或いは衝撃波検知手段として金属製バーの一端に
振動検出器を設けた感知バーを用い、衝撃波がバーに衝
突した際のバーの振動を検知する様にしたものである。

［作　　用］ 各組の２つの検知手段か時間差をもって衝撃波を検知す
ることにより、飛行体の速度と飛行体か発する衝撃波の
円錐形状に基づいて各組の検知手段の中心からの偏りが
求められ、２組以上の検知手段が交差して設けられてい
ることから平面状の位置が決定される。

又、検知手段として光ビームを利用すれば衝撃波は高密
度の空気の層であり、衝撃波が光ビームを横切る時には
屈折が生じ、而して光ビームによる衝撃波か検知される
。或いは検知手段として感知バーを用いれば衝撃波が高
エネルギーの空気層であり、金属バーに衝突した際には
振動を与える。而して、金属バーを伝播する振動を振動
検知器でとらえれは衝撃波の到達した時を検知できる。

［実施　例コ 以下図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

第１図に示す様に弾丸等の飛行体１が超音速で飛行する
と、飛行体１を頂点とする円錐状の衝撃波２か形成され
る。従って、この衝撃波２を検知することで飛行体１の
通過位置を特定することができる。

線状の衝撃波検知手段３．４を紙面に対し垂直に設け、
両手段３．４によって座標面を形成し、該両手段３と４
との距離を２ａとする。

今、円錐の頂角を２γとし飛行体１の速度を■、飛行体
１か座標面を通過し、検出手段３が衝撃波２を検知した
時間を１＋、検出手段３が衝撃波２を検知した時間をｔ
２とすると、該飛行体１の中心０からの閤りｙは以下の
式で求められる。

Ｍはマツハ数で音速を■８とすると 一− ■Ｓ である。

従って、第２図に示す如く４本の衝撃波検知手段３．４
．５．６を井桁状に組合わせて、座標面を形成し、２組
の検知手段で２方向の閤りを求めれば、該座標面での通
過位置を特定できる。

Ｘ方向の偏りＸは偏りｙと同様に で求められる。

次に、座標面に対して飛行体１がφＹの角度をもって入
射した場合について説明する。

（ａ−ｙ）　ｃｏｓ　＜ｒ−φＹ　）　＝Ｖｔｌ　Ｓ　
ｌ　ｒ１７’（ａ　　ｙ）ｃｏｓ　Ｃｒ十φＹ　）＝Ｖ
ｔ２　Ｓ　ｉ　ｎ７従って、ｙ方向の偏りは、 同様にＸ方向の偏りは、 式（７）より で求めることができる。

飛行体の速度Ｖ、入射角φ８．φ７については、４本の
衝撃波検知手段で形成される座標面を飛行体の飛行方向
に２組設け、２つの座標面を通過した時の時間差、通過
位置を求めることで算出することができる。

或いは、弾丸等初速が与えられて飛行するものは、重力
の作用を受けて落下してゆくので目標点を通過する際に
は水平に対する角度、落角φ（第４図参照）を有する。

弾丸の如き飛行体は一般に速度に比例する抵抗力を受け
るとされており、この落角φは下記運動方程式より導か
れる弾道方程式より求められる。

：飛行体の質量 ：空気の粘性抵抗係数 ：飛行時間 飛行体の初速度 ：飛行体の速度 Ｖ＝Ｖ、ｅ−”　　−（８） 又、飛行距離をＤ、飛行高さをＨ１打出角をθ。、初速
Ｖｏ、重力の加速度をｇとすると、弾道方程式は下記の
通りとなる。

従って、飛距離りでの落角φはｄＨ／ｄＤでとなる。又
、その時の飛行体の速度は、Ｖ　＝　Ｖｏ　ＣＯ８θ。

−ＫＤ　　　　　　・（１２＞従って、射撃練習の様に
的迄の距離、飛行体の初速が分かるものについては予め
計算などで求めておけば、速度■、角度φを求める手段
は設けなくてもよい。

次に、衝撃波の検知手段について説明する。

第１の例として光ビームを利用するものが挙げられ、こ
れを第５図に於いて説明する。

前記した様に飛行体１か超音速で飛行する際には、飛行
体１を頂点とする円錐状の衝撃波２が形成されるが、該
衝撃波２は高密度の空気の層であり、光ビーム７が衝撃
波２を横切ると屈折により光路かｄだけずれを生ずる。

従って、投光器８の光軸上に受光器９を配しておけば、
衝撃波２か光ビーム７を横切っているうちは、受光器９
は光ビーム７を検知しないので、衝撃波２が光ビーム７
へ到達した瞬間が分かる。

尚、この光ビームを利用したものでは投光器８、受光器
９を飛行体の通過範囲より遠く離して配置できるので、
飛行体により損傷を受けることがない。

又、第２の例として感知バ一方式について説明する。

これは第６図に示す如く金属製のバー１０の一端に振動
検知器１１を取付けたものである。

衝撃波２がバー１０に衝突した際に、バー１０に振動を
与えるか、この振動は、バー１０中を伝播して振動検知
器１１に到達する。従って、振動検知器１１の出力状態
を監視することにより、衝撃波２がバー１０に到達した
ことを検知できる。

而して、受光器９或いは振動検知器１１からの信号を式
（２）（３）或いは（５）（６）に従って処理すれば、
飛行体１の通過位置を電気的な信号として取出すことが
可能となる。

尚、上記実施例では２組の検出手段を矩形に組合わせた
が菱形状に組合わせても良く、或いは３組以上の検出手
段を格子状に組合わせてもよいことは勿論である。

又、その他に受光器９、振動検知機１１より得られるｔ
＋、ｔ２・・・を基にΔ１＋、Δｔ２を算出する電子式
演算装置、Δｔｌ、Δｔ２を基に座標の中心よりの偏差
ｘ、ｙを算出する電子式演算装置、φＸ、φマを算出し
て偏差ｘ、ｙを補正する電子式演算装置、演算結果を射
手側へ伝送する電子式伝送装置、結果を表示する電子式
表示装置等の諸装置を設けてもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれは、超音速で飛行する飛行
体の衝撃波を利用して、飛行体の通過位置を検出する様
にしなので、射撃の完了を待って結果を評価する等の必
要かなく、通過直後に直ちに結果を知り得ると言う優れ
た効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は飛行体の平面で
の位置を特定する場合の２組の検知手段の配置を示す図
、第３図は飛行体かある角度をもっていた場合の説明図
、第４図は弾道の軌跡を示す図、第５図は光ビ：ムによ
り衝撃波を検知する場合の説明図、第６図は感知バーの
説明図である。 １は飛行体、２は衝撃波、３，４，５．６は検知手段、
７は光ビーム、８は投光器、９は受光器、１０は金属バ
ー、１１は振動検知器を示す。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）平行に配した２つの線状の衝撃波検知手段を少なく
   とも２組交差させる状態で配置し、各組の２つの検知手
   段が飛行体の衝撃波をそれぞれ検知した時間差を求め、
   各組の検知手段の配置中心に対する飛行体通過位置の偏
   差を算出する様にしたことを特徴とする超音速飛行体の
   通過位置検知方法。 ２）衝撃波検知手段として光ビームを利用し、該光ビー
   ムが衝撃波を通過する時の屈折による光路ずれを検知す
   る様にした請求項第１項記載の超音速飛行体の通過位置
   検知方法。３）衝撃波検知手段として金属製バーの一端
   に振動検出器を設けた感知バーを用い、衝撃波がバーに
   衝突した際のバーの振動を検知する様にした請求項第１
   項記載の超音速飛行体の通過位置検知方法。