JPH03217799A - 電界作動近接信管 - 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、広義には近接信管に係り、特に、飛行中の目
標と交戦するためのミサイル弾頭用近接信管に関する。

（従来技術） 最近のミサイル用近接信管システムは、代表的な場合に
、ＲＦ（レーダ）方式の検知器又は光学（赤外線）方式
の検知器を使用し、これらの検知器は、ミサイルが飛行
中の目標に対して接近していることを検出して、このミ
サイルの飛翔経路上の適当な位置で、このミサイルの弾
頭を起爆させる。この適当な時点は、このミサイルが目
標に対して最大の損害を与える位置である。不幸なこと
ではあるが、このような近接信管システムは、自然現象
、例えば雨、雪、雲、及び太陽等の作用によってトリガ
が早過ぎる時点で開くために混乱し、低空の目標、例え
ばヘリコプタ等の場合には、波浪、地形、銃砲整射等の
作用によって発生するクラブタのために混乱させられる
。さらに、これらの近接信管システムは、目標が実施す
る対抗手段によって「騙される」。ＲＦ（レーダ）方式
の検知器は電子的妨害を受け、光学方式の検知器は火炎
によって騙される。その結果として、ミサイの弾頭が起
爆せず、又は、目標撃破範囲の外で起爆する。

これらの各種の作用による近接信管システムの誤作動を
最少にするために、機上タイマを使用することは公知で
あり、この機上タイマは、ミサイル発射前に、遅延をブ
リセットするためのものである。すなわち、ミサイルが
飛行中の目標に接近して捕捉するまで、「両」システム
が起動せず及び使用可能の状態にならないようにするた
めのものである。しかしながら、この問題解決法には、
ミサイルに、或る種の形のデータリンクを設ける必要が
あり、このデータリンクの代表的なものとして、発射直
前にタイマをブリセット出来る堅いワイヤがある。この
データリンクは、近接信管システムの電子機構を複雑に
し、コストを増大させ、且つ信頼性を低下させる。

近接信管システムの、自然現象の作用に対する感度を最
少にし、目標からの対抗手段に対する感度を最少にする
ための他の問題解決方法として、目標の接近を検出する
ための静電方式の検知器を使用することが提案されてい
る。これについては、１９８１年９月２９日にＺｉｅｓ
ｂａ他に対して付与された米国特許第４．２９１．６２
７号を参照されたい。周知のように、飛行中の如何なる
目標も、大気中を飛行している時に、空気との摩擦と、
エンジンが行うイオン化とに基因する静電荷が、その外
面に蓄積される。従って、飛行中の目標の全周を取り囲
むように形成されている電界を検出することが出来れば
、攻撃するミサイルが目標に接近していることを検出す
る装置を提供することができる。これについては、１９
８０年１月１５日にＫｒｕｐｅｎに対して付与された米
国特許第４，１８３，３０３号を参照されたい。目標に
固有の静電界が目標から切り離した状態で容易に再現し
得るものではないから、静電方式の近接信管システムを
搭載して攻撃を行うミサイルは、目標が任意に執り得る
対抗手段によって妨害されて機能を失うることはない。

さらに、静電方式の検知器は、例えば、ヘリコプタ等の
低空を飛ぶ目標を捕捉するために、ミサイルが地面に近
い経路を飛翔している時に、グランドクラッタの影響を
受けることもない。

（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明は、飛行中の目標と交戦するミサイルの
ために改良された近接信管システムを提供することを目
的としている。

本発明は、さらに、上述の特性を有し、目標からの対抗
手段に対して基本的に免疫性を有する攻撃用ミサイルの
近接信管システムを提供することを目的としている。

本発明の他の目的は、上述の性格を有し、ミサイルが、
攻撃の対象とする飛行中の目標に会敵するまで、弾頭の
炸裂を抑制する近接信管システムを提供することにある
。

本発明のさらに他の目的は、上述の特性を有し、飛行中
の目標を撃破する目的における信頼性の高い近接信管シ
ステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、部分的には明らかであるが、さら
に、以下に行う説明によって明らかにする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、飛行中の目標と
交戦している間、ミサイルの弾頭を機能させるために、
アクティブ方式とパッシブ方式とを組合せた近接信管シ
ステムを提供する。従って、この近接信管システムは、
パッシブ方式の近接検知部を含み、この近接検知部は静
電方式の検知プローブを含み、この検知ブローブは、ミ
サイルが飛行中の目標に随伴しているその目標に固有の
電界の中に進入する初期段階を検出する。このブローブ
の信号は、検出された電界が、攻撃の対象としている目
標の特性であるか否かを判断するために必要な程度に処
理される。攻撃目標を捕捉していると判断された後に、
アーミング信号が発せられ、このアーミング信号がＲＦ
（レーダ）送信機を含むアクティブ近接検出部を作動さ
せる。その後に、目標によって戻されたＲＦ信号は、ミ
サイルの目標捕捉飛翔経路上の最適点を判断するために
処理される。この最適点は、目標に対して可能な最大の
損害を与えるように弾頭を炸裂させるために最適な点で
ある。

従って、本発明は、以下に説明する全ての構成部材及び
部品の構造、組合せ、及びの配置の特徴を備えており、
本発明の範囲は特許請求の範囲に記載されている。

〔実施例〕

以下、本発明の性質と目的の充分な理解のために、添付
の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

この説明のために使用する符号は、参照する複数の図面
の何れに対しても共通である。

第１図に飛行中の目標１０を示す。この目標は、例えば
飛行機又はヘリコプタ等であり、この目標１０は、大気
中を飛行している時に、第１図に示すような表面電荷が
蓄積される。この静電荷は、目標から放射される磁束線
１２と、目標を取り囲む静電位置エネルギーの円形の等
電位線１４とによって表わされる電界パターンを形成す
る。この図に示した目標の電界パターンは理想化された
ものであることは明らかである。その理由は、この電界
パターンが、ミサイル１６の表面電荷によって発生する
電界の乱れを反映しないからである。

このミサイル１６の表面電荷は、ミサイル１６が、第１
図に示す目標捕捉飛翔経路１６ａに沿って、目標の電界
の中に、進入する時に、このミサイル１６の表面に蓄積
される表面電荷である。

ミサイル１６の機体は、前胴部１８と、有翼尾部２０と
、中胴弾頭部２２とを含んでいる。この前胴部１８は本
発明の近接信管システムの電気的構成部材を含み、この
電気的構成部材は、第１図に示すように、静電方式のブ
ローブ２４を含み、こののブローブ２４は露出された形
の導電リングの形であり、この導電リングは円錘形の前
胴部１８及びＲＦアンテナ２６のの表面と一致している
。

このブローブとＲＦアンテナは、共に、ミサイルの金属
製の部分に対して絶縁されている。

次に、第２図において、静電方式のプローブ２４は、高
利得であって入力インピーダンスが高い演算増幅器の回
路２８の入力側に接続され、この演算増幅器の回路２８
はパッシブ方式の近接検出部に含まれている。このパッ
シブ方式の近接検出部の全体を符号２９を用いて示す。

ミサイルが目標の電界に進入した時に、電圧がブローブ
２４に発生する。このブローブ２４の電圧に比例する電
流は、幾つかの増幅器の段階で、信号の電圧に変換され
、増幅される。この増幅器の信号の出力はマイクロプロ
セッサ３０に供給され、このマイクロプロセッサ３０で
デイジタル化され、波形、形状及び極性が点検される。

これらの信号特性は、マイクロブロッセサ３０のメモリ
に保存されている目標識別アルゴリズムによって、攻撃
目標を捕捉しているか否かの判断を行うための処理が施
される。攻撃目標が捕捉されている場合には、マイクロ
ブロッセサ３０がアーミング信号を出力し、このアーミ
ング信号が、ミサイルの弾頭の雷管３６を作動可能の状
態にする。このゲートの出力側はミサイルの弾頭用雷管
３６に接続されている。

この間に、符号３９を用いて全体を表わすアクティブ方
式の近接捜索部のＲＦ受信機３８は、レーダアンテナ２
６を経由して信号を送信し、目標１０から戻った信号を
受信し、さらに、自然現象及び目標の対抗手段のために
目標を見失った時の信号をも受信する。これらの戻って
きた信号は、マイクロブロッセサ４０によって、従来の
方法で処理されて、雷管トリガ用信号を発生させる。こ
の雷管トリガ用信号はコインシデンスゲート３４の他の
出力側に加えられる。しかしながら、ミサイルがパッシ
ブ方式の検出部２９の目標検出距離の範囲の中に入るま
では、ゲート３４は作動しない状態である。従って、ア
クティブ方式の検出部も未だ作動しない状態である。こ
れは、マイクロプロッセサ４０によって出力される疑似
トリガ信号がゲートによって阻止されて、雷管３６の過
早起爆が防止されるからである。ゲートが信号によって
作動可能の状態になった後は、ミサイルは目標１０に充
分に接近する。これは、マイクロブロッセサ４０が、攻
撃目標から戻って来た信号と、目標を見失った時に送ら
れて来るあらゆる信号とを、容易に識別することができ
るからである。その後に、マイクロブロッセサ４０は、
ミサイルが目標に対して最大の損害を与えるために最適
な位置に来た時に、目標を捕捉する飛翔経路上の位置で
弾頭を起爆させるように雷管３６のトリガを開くように
する方法を用いて、戻ってきた信号を処理するだけで、
目標１０上にロックする。

第３図に本発明の他の形態を示す。この形態では、アク
ティブ方式の検出部３９は、パッシブ方式の検出部２９
が、その検出範囲内の攻撃目標を識別するまで、起動し
ない状態、又は作動しない状態に維持される。このよう
にして、第２図の形態を具現するために、ゲートを開い
て後続する雷管トリガ信号を通過させるアーミング信号
を使用する代りに、受信機３８を０起動し、すなわち、
回転させるためにラッチ方式のアーミング信号を使用す
る。この場合には、レーダの信号だけが送受信される。

目標１０から戻ってきた信号は、適当な時にトリガ信号
を直接雷管３６に送るように処理される。

第３図の形態の長所は、目標がパッシブ方式の検出部２
９の検出範囲の中に入るまで起動しないアクティブ方式
の検出部３９を採用することによって、目標によって検
知されるレーダ電波を早くから送信する必要がなく、従
って、目標からの対抗手段の実施を防止することができ
るという点にある。アクティブ方式の検出部を作動可能
の状態にするために受信機を回転し続ける時間が非常に
短いので、目標が有効な対抗手段で対抗することができ
ない。

本発明を、作動状態で最終的に雷管トリガ信号を発生す
るＲＦ近接検出部を使用するような形態で開示したが、
このＲＦ近接検出部の代りに、赤外線（ＩＲ）方式の近
接検知器を使用することができることは明らかである。

検知器は、攻撃目標からの赤外線信号、ミサイルが目標
を見失った時に発する赤外線信号に応答して、攻撃目標
の検出範囲内に入るまで、作動しないようにすることは
簡単である。これは、静電方式の検出部による識別と同
様である。

以上の説明によって明らかにしたように、本発明は、ミ
サイルが攻撃目標に接近した時だけアーミングし、又は
、充分に作動する近接信管システムを提供するものであ
る。この近接信管システムは、ミサイルと発射制御装置
との間のデータリンクを必要としない。静電方式の検知
器を使用して目標の接近を検出し、その後にだけ、従来
の装置を用いて最終的に目標の近接を検出できるように
することによって、目標を見失った時に発せられる信号
に応答して弾頭が過早起爆することを防止することがで
きる。この信管システムが、固有の性質として、信頼性
が非常に高いことは明らかである。その理由は、近接検
出部２９、３９が、共に、雷管のトリガを開く前に、攻
撃目標に接近していることを確認するからである。

本発明の信管システムは飛行中の目標を捕捉した時だけ
弾頭を起爆させる作動を行うが、このシステムに、既に
引用した米国特許第４，２９１，６２７号明細書に記載
されているように、着発弾頭の機能を付与し得ることは
明らかである。このようにすれば、本発明の近接信管シ
ステムを用いてグランドクラッタによる過早起爆を防止
して、地上の目標の攻撃に使用することができる。

上述の観点から、既に説明した目的は、上述の詳細に説
明した事項を含めて、充分に達成され、さらに、以上説
明した実施例は、本発明の範囲から逸脱することなく変
更を加えることができるものであるから、以上行った説
明の内容は、全て、図を参照して本発明を詳細に説明す
るだめのものであって、本発明を限定することを意図し
たものではない。

本発明は、以上行った説明の通りであるから、特許によ
って新規性を有するものとして保証されることを請求す
る事項は、特許請求の範囲に記載した通りである。

【図面の簡単な説明】

第１図は攻撃目標である飛行中の目標に随伴している電
界の中に進入し、しかも、本発明に基づいて構成された
近接信管システムを搭載しているミサイルの概念図、第
２図は本発明に基づいて構成された近接信管システムの
概略的なブロック線図、第３図は本発明の他の形態に基
づいて構成された近接信管システムの概略的なブロック
線図である。 １０・・・目標、１２・・・磁束線、１４・・・等電位
線、１６・・・ミサイル、１８・・・ミサイルの前胴部
、２２・・・ミサイル中胴弾頭部、２４・・・ブローブ
、２９・・・パッシブ方式検出部、３０・・・マイクロ
ブロッセッサ、３４・・・コインシデンスゲート、３６
・・・弾頭用雷管、３８・・・ＲＦ送信機、３９・・・
アクティブ方式検出部、４０・・・マイクロブロッセッ
サ。 復

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、飛行中の目標を攻撃するミサイルの弾頭用近接信管
   であって、 前記近接信管が雷管と、第一検出部と、第二検出部とを
   組み合わせて成り、 前記第一検出部がトリガ信号を発生させて前記弾頭に送
   り、 前記第二検出部が静電方式のプローブと信号処理装置と
   を含み、ミサイルが飛行中の目標に随伴する電界の中に
   進入した時に前記プローブに発生する前記プローブの電
   圧に応答して、前記信号処理装置がアーミング信号を発
   生させ、前記アーミング信号が前記プローブの検出範囲
   内に攻撃目標が存在することを表示し、前記アーミング
   信号が前記第一検出部に加えられて、前記雷管を用いて
   弾頭を起爆させる作用を、前記第一検出部にさせて成る
   近接信管。 ２、前記第一検出部が、通常の場合は、作動しない状態
   であって、前記トリガ用信号を発生させることができず
   、前記トリガ用信号が前記第一検出部を起動させるため
   に加えられる請求項１に記載の近接信管。 ３、コインシデンスゲートを含み、前記コインシデンス
   ゲートが前記トリガ用信号を受け入れるための第一入力
   側と、前記アーミング用信号を受け入れるための第二入
   力側と、前記出力側が前記弾頭に接続された出力側とを
   含み、これによって、アーミング用信号によって前記ゲ
   ートが作動し得る状態にされた時にのみ、前記トリガ用
   信号が前記雷管に送られる請求項１に記載の近接信管。 ４、前記第一検出部が、レーダアンテナと、前記アンテ
   ナに接続されてＲＦ信号を送受信する送信機と、受信し
   たＲＦ信号を処理して前記トリガ用信号を発生させる処
   理装置とを含んで成る請求項１に記載の近接信管。 ５、前記送信機が、通常の場合には、作動しない状態で
   あり、前記アーミング信号が加えられて、前記送信機を
   作動状態にする請求項４に記載の近接信管。 ６、コインシデンスゲートを含み、前記コインシデンス
   ゲートが前記トリガ用信号を受け入れるための第一入力
   側と、前記アーミング用信号を受け入れるための第二入
   力側と、前記弾頭に接続された出力側とを含み、これに
   よって、アーミング用信号によって前記ゲートが作動し
   得る状態にされている時にのみ、前記前記トリガ用信号
   が前記雷管に送られる請求項４に記載の近接信管。