JPH0633998B2 - スクープ型軟回収装置における弾体速度計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明はスクープ型軟回収装置における弾体速度計測
装置に関し、さらに詳細にいえば、砲弾に搭載された信
管（但し、信管とは、本来の信管のみならず、砲弾に搭
載された他の電子部品等をも総称する用語として使用さ
れる）のみならず、耐Ｇ試験が必要とされる飛行体（以
下、信管等と総称する）の耐Ｇ試験を限られた広さの領
域で行なうためのスクープ型軟回収装置に組込まれて弾
体の速度を検出するための装置に関する。

＜従来の技術、および発明が解決しようとする課題＞ 弾体に搭載される信管等は砲弾を発射する時点で作用す
る著しく大きな発射Ｇに十分に耐え得るものであること
が要求されており、発射Ｇに耐え得るものであるか否か
の試験は、試験砲弾に信管等を搭載して実際に発射する
ことにより行なわれている。即ち、発射された試験砲弾
を回収して信管等が正常であるか否かを検査すればよい
のである。

しかし、実際の発射試験を行なうと、試験砲弾の発射地
点と回収地点とが著しく離れてしまうので、発射試験を
行ない得る場所が著しく制約されてしまうことになる。

この制約条件を解除するために、第６図に示すように、
発射装置(31)により弾体(32)を斜下方に向けて発射する
とともに、発射された弾体(32)に沿うようにＶ字型の回
収用受けレール(33)に制動流体として水(34)を収容した
構成のスクープ型軟回収装置を使用して発射地点と回収
地点とを著しく近づけることが考えられる。しかし、こ
のようなスクープ型軟回収装置を使用する場合には、減
速加速度による信管等の破壊が発生しないこと、即ち、
スクープ型軟回収装置により弾体にかかる減速加速度が
発射Ｇよりも大きくないことが要求される。したがっ
て、スクープ型軟回収装置には弾体速度計測装置を組込
むことが必須となる。

ところで、スクープ型軟回収装置は、従来からの空気中
を飛ぶ弾体の速度を計測する装置をそのまま組込むと、
爆風、爆煙、水しぶき等の影響を受けて正確な弾体速度
の計測を行なうことができないという問題がある。さら
に詳細に説明すると、 第７図に示すように、弾体走行路を包囲するように
１対のコイル(35)を所定距離離して配置し、各コイル(3
5)が有心の状態になった時点の信号を検出し、両信号の
時間差に基づいて弾体速度を計測する装置を採用した場
合には、弾体に先行する爆風、水しぶきの影響を受けて
弾体速度計測精度が低下してしまったり、最悪の場合に
はコイル(35)が破壊されて速度計測が不可能になってし
まったりするという問題がある。

第８図に示すように、弾体走行路を横切るように１
対の導線(36)を所定距離離して配置し、各導線(36)が切
断された時点の信号を検出し、両信号の時間差に基づい
て弾体速度を計測する装置を採用した場合には、弾体に
先行する爆風、水しぶきの影響を受けて導線(36)が切断
されてしまい、弾体の速度計測が不可能になってしまう
という問題がある。

第９図に示すように、弾体走行路を挾んで１対づつ
の発光素子(37)および受光素子(38)を所定距離離して配
置し、各発光素子(37)から受光素子(38)への光路が遮断
された時点の信号を検出し、両信号の時間差に基づいて
弾体速度を計測する装置を採用した場合には、弾体に先
行する水しぶき、爆煙等の影響を受けて光路が遮断され
てしまい、弾体の速度計測が不可能になってしまうとい
う問題がある。

レーザ波を弾体に向けて放射し、弾体から反射され
てくるレーダ波を解析する装置を採用すれば、水しぶ
き、爆煙等の影響を排除することができるが、装置が極
めて高価になってしまうという問題がある。

さらに、発射装置内における弾体速度計測のために使用
される歪ゲージをスクープ型軟回収装置に組込むことも
考えられるが、スクープ型軟回収装置においては、弾体
速度を正確に検出し得る歪が得られるという保障が全く
ないため、スクープ型軟回収装置における弾体速度計測
装置として使用することはできない。

＜発明の目的＞ この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
信管等を短い距離で軟回収する場合における弾体速度を
著しく高精度に計測することができる新規な速度計測装
置を提供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための、この発明の弾体速度計測
装置は、弾体を回収用受けレールに沿って走行させる弾
体規制レールが非帯磁部材で形成されているとともに、
弾体規制レールに所定間隔で複数個の磁気センサが取付
けられており、弾体が磁性を帯びたものであるととも
に、磁気センサから出力される信号を入力として弾体速
度を算出する速度算出手段を有している。

但し、弾体の背面所定位置にシート状磁石が取付けられ
ていることが好ましく、また、磁気センサがアモルファ
ス磁気センサであり、弾体規制レールに埋込み状に取付
けられていることが好ましい。

さらに、磁気センサが、互に所定間隔だけ離れた２つを
１組として弾体規制レールに取付けられており、各組の
磁気センサから出力される信号をそれぞれ増幅して速度
算出手段に供給する増幅器が他の増幅器と異なる利得を
有するものであることが好ましい。

＜作用＞ 以上の構成の弾体速度計測装置であれば、発射装置によ
り発射された弾体を弾体規制レールにより回収用受けレ
ールに沿って走行させ、弾体の走行に伴なう制動流体に
よる制動抵抗の増大により急激に弾体速度を低下させて
信管等を軟回収する場合において、弾体規制レールに所
定間隔で取付けられた複数個の磁気センサから、それぞ
れ弾体通過を示す検出信号が出力される。そして、各検
出信号の時間間隔は弾体速度に対応して変化するのであ
るから、既知の磁気センサ取付け間隔と検出された時間
間隔とに基づいて速度算出手段により弾体速度を算出す
ることができる。この場合において、磁気センサは弾体
規制レールに取付けられているのであるから、爆風、水
しぶき等により破壊され、または間違った信号を出力す
るという不都合はない。

したがって、複数個の磁気センサから出力される検出信
号に基づいて弾体速度の変化を検出することにより減速
加速度を得ることができるので、既知の弾体発射加速度
と検出された弾体の減速加速度との大小関係を判別する
ことができる。

そして、弾体の後部背面所定位置にシート状磁石が取付
けられている場合には、磁性を帯びた弾体を簡単に得る
ことができるとともに、発射時にシート状磁石が剥離す
るという不都合もない。

また、磁気センサがアモルファス磁気センサであり、弾
体規制レールに埋込み状に取付けられている場合には、
磁気センサの検出感度が高いとともに、弾体に可能な限
り接近した状態で取付けることができるので速度測定精
度を向上させることができ、しかも水しぶき、弾体自体
等による影響を排除して寿命を長くすることができる。
そして、弾体の外径が変化した場合にも、弾体規制レー
ルは弾体に接した状態であるから磁気センサの検出感度
を高く維持することができる。

さらに、磁気センサが、互に所定間隔だけ離れた２つを
１組として弾体規制レールに取付けられており、各組の
磁気センサから出力される信号をそれぞれ増幅して速度
算出手段に供給する増幅器が他の増幅器と異なる利得を
有するものである場合には、弾体の速度が変化すること
により磁気センサから出力される信号のレベルが変化す
るのであるが、信号レベルの相違に対応させて増幅器の
利得を変化させているのであるから、全ての増幅器から
レベルが揃った信号を出力することができ、後段の信号
処理を簡単に行なうことができる。

＜実施例＞ 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の弾体速度計測装置を組込んだスクー
プ型軟回収装置の一実施例を示す概略図であり、弾体発
射装置(1)の発射口に正対させて断面Ｖ字状の回収用受
けレール(2)が配置されている。そして、回収用受けレ
ール(2)の上方に非帯磁部材製の弾体規制レール(3)が配
置されている。この弾体規制レール(3)には、複数対の
アモルファス磁気センサ(4)が取付けられており、各対
のアモルファス磁気センサ(4)からの出力信号をそれぞ
れ増幅器(5)に供給し、増幅器(5)から出力される信号を
シグナルターミナル(6)を通して演算部(7)に供給してい
る。さらに、上記回収用受けレール(2)には制動流体と
しての水(8)が収容されているとともに、水(8)による制
動抵抗を弾体(10)の走行に伴なって徐々に増加させるよ
うに回収用受けレール(2)が傾斜されている。尚、(9)は
十分に減速された弾第(10)を回収するための土砂塊であ
る。また、各対のアモルファス磁気センサ(4)の間隔は
予め設定された所定距離△ｌ（例えば、３０〜５０cm）
である。

したがって、発射装置(1)から発射された弾体(10)は回
収用受けレール(2)を通る間に水(8)により十分に減速さ
れ、土砂塊(9)により完全に停止される。

第２図は第１図のII−II線断面図であり、回収用受けレ
ール(2)に水(8)が収容されているとともに、回収用受け
レール(2)上方に配置された弾体規制レール(3)の中央部
にアモルファス磁気センサ(4)を埋込み状に取付けてい
る。第３図はアモルファス磁気センサの構成を示す概略
図であり、外筒チューブ(4a)の内部にコイル(4b)が収容
されているとともに、アモルファスコア(4c)がコイル(4
b)の中心に収容されている。尚、(4d)は信号取出し用の
リード線である。

したがって、アモルファス磁気センサ(4)を弾体(10)に
可能な限り接近させることができるとともに、弾体(10)
との摺擦、水しぶき等による影響をほぼ完全に防止する
ことができる。

第４図は弾体の一例を示す概略図であり、発射装置(1)
の口径に適合する外径を有する円筒体であり、後部背面
中央部にシート状磁石(11)が接着剤により固定されてい
る。尚、図中破線で示す部分は凹部である。

以上の構成のスクープ型軟回収装置により弾体(10)を軟
回収する場合における弾体速度計測動作は次のとおりで
ある。

発射装置(1)から発射された弾体(10)は回収用受けレー
ル(2)に沿って走行し、水(8)による抵抗を受けて十分に
減速され、土砂塊(9)により完全に停止される。尚、水
(8)による抵抗は、第６図に示すように、当初は水深が
０で抵抗が殆どない状態から徐々に水深が大きくなって
抵抗が大きくなるように予め設定されているので、急激
に過大な衝撃が弾体(10)に加えられることを確実に防止
することができる。また、弾体(10)は水深が少ない箇所
から水深が大きい箇所に向かって走行するのであるか
ら、そのままでは上向きに弾体(10)の進路が変化される
ことになるが、弾体規制レール(3)が設けられているの
で、弾体(10)は回収用受けレール(2)に沿った状態で走
行する。また、シート状磁石(11)には発射時に強い押付
け力が作用するので剥離するおそれは全くない。

そして、以上のように弾体(10)が減速されながら走行す
れば、弾体(10)の後部背面中央部に接着されたシート状
磁石(11)により発生される磁界が各アモルファス磁気セ
ンサ(4)に近付き、正対し、その後遠ざかるのであるか
ら、２つ１組のアモルファス磁気センサ(4)からは、第
５図に示すように、シート状磁石(11)と正対したことを
示すピーク信号が弾体速度に対応する時間△ｔだけ遅れ
て発生される。したがって、一方のピーク信号が発生し
てから次のピーク信号が発生するまでの時間△ｔを測定
し、演算部(7)においてＶ＝△ｌ／△ｔの演算を行なう
ことにより、該当するアモルファス磁気センサ対を通過
する弾体(10)の速度Ｖを算出することができる。そし
て、各アモルファス磁気センサ対毎に弾体(10)の速度Ｖ
を算出することができるので、速度Ｖの変化割合に基づ
いて減速加速度を算出することができ、既知の発射Ｇと
減速加速度との大小を判別することができる。また、弾
体(10)の外径が変化した場合には、外径の変化に対応さ
せて弾体規制レール(3)を昇降させるだけでよく、アモ
ルファス磁気センサ(4)と弾体(10)との所定の相対位置
関係を保持できるので、弾体(10)の外径変化に影響され
ることなく高い弾体検出感度を維持することができる。

尚、各対のアモルファス磁気センサ間の信号レベルはか
なり変化する可能性があるが、１対のアモルファス磁気
センサ同士の信号レベルは殆ど変化しないので、各対毎
に利得が異なる増幅器(5)を接続するだけで十分であ
る。但し、全てのアモルファス磁気センサ毎に増幅器を
接続してもよいことは勿論である。

この結果、発射Ｇの方が大きいと判別されれば、軟回収
した弾体の信管等が破壊されていた場合に、発射Ｇが原
因で信管等が破壊されたと断定することができる。逆
に、減速加速度の方が大きいと判別された場合には、減
速加速度が原因で信管等が破壊された可能性があるの
で、減速加速度をより小さくきたスクープ型軟回収装置
を使用すればよい。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、シート状磁石(11)の磁力を強くしてフェラ
イトコア等の汎用されている磁気センサを使用すること
が可能であるほか、シート状磁石に代えてリング状磁石
を弾体(10)に取付けることが可能であり、さらに、弾体
全体に磁気を帯びさせることが可能であるほか、回収用
受けレール(2)に磁気センサ(4)を取付けることが可能で
あり、その他、この発明の要旨を変更しない範囲内にお
いて種々の設計変更を施すことが可能である。

＜発明の効果＞ 以上のように第１の発明は、爆風、水しぶき等により破
壊され、または間違った信号を出力するという不都合を
解消して、スクープ型軟回収時における正確な弾体速度
を計測することができるという特有の効果を奏する。

第２の発明は、磁性を帯びた弾体を簡単に得ることがで
きるとともに、発射時にシート状磁石が剥離するという
不都合を確実に排除することができるという特有の効果
を奏する。

第３の発明は、磁気センサの検出感度が高いとともに、
弾体に可能な限り接近した状態で取付けることができる
ので速度測定精度を向上させることができ、しかも水し
ぶき、弾体自体等による影響を排除して寿命を長くする
ことができ、さらには、弾体の外径が変化した場合にも
弾体と磁気センサとの相対位置が変化しないので、弾体
の外径に影響されず高い速度測定精度を確保できるとい
う特有の効果を奏する。

第４の発明は、全ての増幅器からレベルが揃った信号を
出力することができ、後段の信号処理を簡単に行なうこ
とができるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の弾体速度計測装置を組込んだスクー
プ型軟回収装置の一実施例を示す概略図、 第２図は第１図のII−II線断面図、 第３図はアモルファス磁気センサの構成を示す概略図、 第４図は弾体の一例を示す概略図、 第５図は１対のアモルファス磁気センサから出力される
信号波形を示す図、 第６図はスクープ型軟回収装置を概略的に説明する図、 第７図から第９図はそれぞれ弾体速度計測装置の従来例
を示す概略図。 (2)……回収用受けレール、(3)……弾体規制レール、 (4)……アモルファス磁気センサ、(5)……増幅器、 (7)……演算部、(8)……制動流体としての水、 (10)……弾体、(11)……シート状磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛯名 徹 東京都立川市栄町１丁目６番１号―1035 (72)発明者 増田 芳則 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 赤松 敏行 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の２ ダイキン工業株式会社滋賀製作所内 (72)発明者 岡本 昭宏 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 今田 道信 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (56)参考文献 特開 平２−50098（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−38563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−215974（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発射装置(1)により発射された弾体(10)を
   案内する回収用受けレール(2)に正対させて弾体(10)を
   回収用受けレール(2)に沿って走行させる弾体規制レー
   ル(3)が設けられているとともに、弾体(10)の走行に伴
   なって制動抵抗が増大する制動流体(8)が回収用受けレ
   ール(2)に収容されているスクープ型軟回収装置におい
   て、弾体規制レール(3)が非帯磁部材で形成されている
   とともに、弾体規制レール(3)に所定間隔で複数個の磁
   気センサ(4)が取付けられており、上記弾体が磁性を帯
   びたものであるとともに、磁気センサ(4)から出力され
   る信号を入力として弾体速度を算出する速度算出手段
   (7)を有していることを特徴とするスクープ型軟回収装
   置における弾体速度計測装置。
2. 【請求項２】弾体(10)の後部背面所定位置にシート状磁
   石(11)が取付けられている上記特許請求の範囲第１項記
   載のスクープ型軟回収装置における弾体速度計測装置。
3. 【請求項３】磁気センサがアモルファス磁気センサ(4)
   であり、弾体規制レール(3)に埋込み状に取付けられて
   いる上記特許請求の範囲第１項記載のスクープ型軟回収
   装置における弾体速度計測装置。
4. 【請求項４】磁気センサ(4)が、互に所定間隔だけ離れ
   た２つを１組として弾体規制レール(3)に取付けられて
   おり、各組の磁気センサ(4)から出力される信号をそれ
   ぞれ増幅して速度算出手段(7)に供給する増幅器(5)が他
   の増幅器と異なる利得を有するものである上記特許請求
   の範囲第３項記載のスクープ型軟回収装置における弾体
   速度計測装置。