JPH10501882A - 水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム - Google Patents

水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム

Info

Publication number
JPH10501882A
JPH10501882A JP9501447A JP50144797A JPH10501882A JP H10501882 A JPH10501882 A JP H10501882A JP 9501447 A JP9501447 A JP 9501447A JP 50144797 A JP50144797 A JP 50144797A JP H10501882 A JPH10501882 A JP H10501882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bullet
stinger
nose
rear end
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9501447A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3065669B2 (ja
Inventor
ジェフリー・エー ブラウン、
リード コプシー、
マーシャル トゥーリン、
ロイ クライン、
Original Assignee
エイチイー・ホールディングス・インコーポレーテッド・ドゥーイング・ビジネス・アズ・ヒューズ・エレクトロニクス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エイチイー・ホールディングス・インコーポレーテッド・ドゥーイング・ビジネス・アズ・ヒューズ・エレクトロニクス filed Critical エイチイー・ホールディングス・インコーポレーテッド・ドゥーイング・ビジネス・アズ・ヒューズ・エレクトロニクス
Publication of JPH10501882A publication Critical patent/JPH10501882A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3065669B2 publication Critical patent/JP3065669B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/32Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/38Range-increasing arrangements
    • F42B10/42Streamlined projectiles
    • F42B10/46Streamlined nose cones; Windshields; Radomes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/02Stabilising arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/22Missiles having a trajectory finishing below water surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 弾丸(50)は空中の位置から空気と水の境界面を通って、潜水した目標(24)方向へ発射される。弾丸(50)は水中で弾丸(50)周辺にキャビテーション空間(30)を形成する前端部(52)を含み、弾丸(50)の残りの部分における水の抵抗力を防止する。弾丸(50)はさらに外方向にフレアされるかまたはフィンを有する後端部(54)を含んでおり、これはいずれの場合もヨーに対して航空力学的に空中で弾丸(50)を安定にし、フレアは水中でそれを安定化する。

Description

【発明の詳細な説明】 水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム [発明の技術的背景] 本発明は兵器、特に適度の水中距離範囲に位置する水中目標に対して空中から 発射されることができる弾丸システムに関する。 弾丸は空中のターゲットに対して広く使用されている。最も普通の方法では、 弾丸は発射火薬と共に砲中に配置される。発射火薬は点火され、砲身から弾丸を ターゲット方向へ駆動する。 弾丸が水中のターゲットに対して空中から発射される能力は主として3つの理 由により、極めて限定されている。第1に、弾丸の弾道は空気と水との境界(即 ち水面)に達したとき、基本的に変化する。水面に対して浅い入射角度では、弾 丸は全く水中に入れず、代りにはねながら移動する。水面に対して高い入射角度 では、弾丸は水中に入れるが、その通路が変更される。この問題は常に考察され ているが、特に水面が波の動作により常に変化する状態を有しているときの弾丸 の正確性が問題である。第2に、水により発生される抵抗力は弾丸の速度を急激 に低下させ、その距離を著しく限定する。水中での一般的な弾丸の距離は弾丸の 重量と初速度にしたがって変化するが、典型的に、通常の20ミリメートルの弾 丸では最適な状況下でもせいぜい約3フィートである。第3に、弾丸の側面の流 体力学的な力は弾丸を回転させ、さらにその距離と効果を限定する。 これらの理由で、弾丸は潜水したターゲットに対して空中からはほとんど発射 されない。通常の弾丸が、潜水したターゲット方向へ空中から発射されたならば 、これらは非常に非効率である。代りに魚雷等の自己推進装置が使用されるが、 この場合でさえも、魚雷は推進が開始される前に水中に落下される。 水中のターゲットに対して空中から発射されることができる弾丸が有効な応用 が存在する。例えば、水陸両用の軍事動作に対する標準的な防衛は、海岸近くの 上陸領域に適度の深さに機雷を配置する。このような機雷は相当の危険性はある が、もちながら特別に訓練されたスイマーにより除去されるか、または動作上非 常に制限をもつロボット装置により除去される。代りの方法はヘリコプターのよ うに空中から水中の機雷へ弾丸を発射することである。弾丸はこのような応用の 自己推進装置よりも非常に廉価であり、小口径および大口径の両者の範囲の兵器 から発射する種々の大きさおよびタイプで製造される。 従って、水中のターゲットに対して空中から発射されることができる弾丸が必 要とされる。本発明はこの必要性を達成し、さらに関連する利点を与えるもので ある。 [発明の要約] 本発明は弾丸システムと、その使用方法を提供する。この弾丸システムは潜水 した目標に対して空中から発射され、ターゲットに達するまでの進路で、空気と 水の境界面を通過する。弾丸はその入射角度にかかわらず、ほとんどまたは全く 偏向がなく空気と水の境界を通過することができる。弾丸は比較的廉価であり、 種々の口径の通常のおよび特殊の兵器のために製造されている。 本発明によれば、弾丸システムは前端部と後端部を有したほぼ対称円筒形の弾 丸本体を含む。弾丸は、弾丸本体が水を通過されたとき、弾丸本体周辺にキャビ テーション空間を形成する手段を含んでおり、これは弾丸本体の前端部に位置す る。弾丸はさらに側面方向の不安定性に対して弾丸本体を安定化する手段を含ん でおり、これは弾丸本体の後端部に隣接して弾丸本体に結合されている。 安定化するための手段は好ましくは弾丸本体の後端部で放射状に外方向にフレ アした領域、または弾丸周囲に対称的に位置する1組のフィンである。フィンは 剛性または折畳み式であり、それによってフィンは弾丸が発射され飛行中に開か れる前は折畳まれている。フレアまたはフィンは空中で弾丸の航空力学的安定性 を与える。 弾丸が水中にあるとき、キャビテーション空間は弾丸の側面および後部に形成 される。キャビテーション空間は弾丸の濡れた前端部から放射状に外方向に後方 向に延在する流体のない空間である。空気と水蒸気のみで充満されているこの空 間は弾丸本体上にほとんど抵抗力および/または側面方向の力を加えない。結果 として、弾丸は水を通って適度に長い距離を移動することができる。弾丸が水に 入り運動するとき、側面方向の不安定性を受け、弾丸の円筒軸が弾道(飛行通路 )に一致しないならば、安定化手段はキャビテーション空間の表面と相互作用し 、 弾丸の円筒軸を弾道に一致させる回復の力を加える。このような回復の力がない ならば、弾丸は弾道からすぐに偏向し、回転し始めるであろう。 好ましい実施形態では、弾丸システムは通常、弾丸の前端部と後端部とを有す る対称円筒形の弾丸を具備する。弾丸は弾丸の前端部にスティンガーヘッドを有 する。スティンガーヘッドはノーズの最大直径を有するスティンガーノーズと、 前端部がスティンガーノーズの後端部に結合するスティンガー本体を有するステ ィンガー本体とを含んでいる。スティンガー本体はノーズ支持直径を有するステ ィンガーノーズ支持体と、スティンガーノーズ支持体とスティンガーノーズの間 に水流分離溝とを有する。水流分離溝はノーズの最大直径よりも小さい直径の溝 を有する。弾丸はさらにスティンガーヘッドに結合するほぼ対称円筒形の弾丸本 体を含んでおり、この弾丸本体はノーズ支持体の最大直径よりも大きい直径を有 する弾丸後部と、前端部でスティンガーノーズ支持体に結合し後端部で弾丸後部 に結合する弾丸前部を含んでいる。側面方向の不安定に対して弾丸を安定化する 手段が存在し、これは前述したように弾丸本体の後端部で弾丸本体に結合する。 ここで使用されている“弾丸”は外部の力により推進される物体であり、自己 推進の能力はない。従って、これを使用するとき、弾自体は自己推進能力をもた ないので、弾が発射された後に砲身に残留する発射火薬のカニスタに取り付けら れた弾が弾丸である。例えば、組み込み式エンジン有し、燃料を備えている航空 機、ロケット、魚雷は弾丸ではない。本発明は、自己推進装置ではなく、弾丸お よびこれを使用するシステムに関する。 弾丸の長さに沿って直径を変化するために、弾丸システムはさらに、最初に弾 丸周辺に適合し、発射される兵器の口径に滑らかに適合する均一の直径を生成す る廃棄可能なサボットをさらに含むことができる。弾丸システムの発射後、サボ ットは外れて落ち、弾丸は弾道に沿ってターゲットへ飛行する。 本発明は弾丸システムの技術に重要な進歩を与える。本発明の弾丸は水中のタ ーゲットに対して空中から効果的に発射されることができる。空中では、弾丸は 一直線の弾道に沿って安定されている。弾丸は広範囲の入射角度でほとんど偏向 がなく空気と水の境界を通過する。水中では、弾道が維持されており、適度の水 中距離が存在する。本発明の他の特徴および利点は、添付図面を伴って、本発明 の原理を例示により示した好ましい実施形態の後述の詳細な説明から明白になる であろう。 [図面の簡単な説明] 図1は潜水したターゲット方向へ空中から発射される一連の弾丸の概略図であ る。 図2は弾丸の1実施形態の側面図である。 図3は図2の弾丸の前端部の正面図である。 図4は図3の線4−4に沿った図2、3の弾丸の断面図である。 図5は弾丸の後部を示している図2の詳細概略図である。 図6はスティンガーヘッドを示している図2の詳細図である。 図7は水中を通って一直線の弾道を移動する弾丸の概略図である。 図8は弾丸が側面方向の不安定性を受けている点を除いて図7と類似している 概略図である。 図9はサボットを有する弾丸の概略図である。 図10は弾丸の第2の実施形態の側面図である。 図11はスティンガーヘッドの別の実施形態を示した図10の詳細図である。 図12は図10の弾丸の正面図である。 図13は水中ターゲットに損傷を与える方法のブロックフロー図である。 実施例 図1において、空中に位置され、水中に沈んでいるターゲット24に向けられた 砲22の砲身から発射される一連の弾丸20が示されている。最初に発射された弾丸 26は空気と水との境界面28を通過し、水によって囲まれる。最初に発射された弾 丸26はその最先端部を除いてキャビテーション空間30内に位置し、そのため実際 には周囲の水に触れない。2番目に発射された弾丸32はまだ空中の弾道に沿って 移動している状態である。サボットの部片34は、2番目に発射された弾丸32が砲 22から発射された直後に弾丸32から分離される。3番目に発射された弾丸36は、 その分離の前で弾丸の周囲に位置されているサボット38を有している。弾丸36お よびサボット38は一緒に弾丸システム40の一形態を構成する。 図2において、弾丸50の一実施形態の側面図が示されており、図3において、 同じ弾丸の正面図が示されている。弾丸50はほぼ対称円筒形であり、前端部52お よび後端部54を有している。本明細書において使用されているように、“ほぼ対 称円筒形”とは、本体の周囲で間隔を隔てられている破裂溝、フィン、あるいは フレア等の個々の部分的形状を除いては、円筒軸56に関して対称の円筒形である ことを意味している。 弾丸50の長手方向の大部分は弾丸本体58である。弾丸本体58は、弾丸本体58の 後半部をほぼ占めるほぼ対称円筒形の弾丸の後部60を含んでいる。弾丸本体58は また、その後端部64が弾丸の後部60と隣接しているほぼ対称円筒形の弾丸の前部 62も含んでいる。弾丸本体58において、弾丸の前部62は切頭円錐形状である。弾 丸本体58、あるいはその少なくともその一部分である前部62は、タングステン等 の装甲貫通材料で作られることが好ましい。 弾丸本体58は、図4に示されているようにペイロード空洞66を含むように最適 に中空にされる。ペイロード空洞66は、過塩素酸塩リチウム酸化剤あるいは爆薬 等の反応性化学薬品を含んでいる。ターゲット24との衝突の際の弾丸本体58の破 裂およびそれに続くペイロード空洞66の内容物の散布を高めるために、破裂溝68 のパターンが図5に示されているように弾丸本体58の外部表面上に形成されるこ とが好ましい。破裂溝68は、円筒軸56に平行に延在している長手方向の溝70およ びペイロード本体58の周囲に延在している1以上の周囲溝72とを含んでいる。 破裂溝68は、ターゲット24との衝突の際だけ特に与えられ、弾丸が水中等に入 るときには経験しない破裂力を弾丸本体58上に与えることによって作用する。弾 丸の前部62がターゲットを貫通したとき、弾丸の前部62の外部部分は破裂溝68に 向かって後方に押される。周囲溝72上に与えられた力によって、後部60の外殻が 潰れて破裂し始める。長手方向の溝70は、弾丸の後部60の長手方向に沿って潰れ たことを伝達するのを助ける。これに関連した運動によって弾丸の後部60の外部 容器の破裂およびペイロード空洞66の内容物の露出および散布が導かれる。 弾丸50が水中を迅速に移動するときに弾丸50の周囲にキャビテーション空間30 を形成する構造は、弾丸50の前端部52に位置される。この構造は、弾丸本体58に 沿って水が流れないように水を通過させる。その代りに、水は弾丸本体58の側面 と接触してそれを濡らさないように横方向に追いやられる。キャビテーション発 生構造だけが水と接触して濡らされる。キャビテーション空間30は、幾らかの空 気および水蒸気を含む部分的真空である。 図6において、キャビテーション発生構造であるスティンガーヘッド74の好ま しい形態が示されている。スティンガーヘッド74は、円筒軸56に関して対称円筒 形であり、弾丸本体の前端部76に固定されている。スティンガーヘッド74は、最 前部のスティンガーノーズ78を含んでいる。この実施形態において、スティンガ ーノーズ78は、ノーズが最大直径DNである平坦で鈍い前面80を含んでいる。こ の前面80は、非常に平滑で、表面粗さは約16マイクロインチ以下であることが 好ましい。前面80の後方で、スティンガーノーズ78は前面80に関して約80であ ることが望ましい角度Aで半径方向内側に傾斜している。 スティンガーノーズ78はスティンガーボディ82上で支持されており、そのステ ィンガーボディ82は弾丸本体の前端部76に固定されている。スティンガーボディ 82は円筒形のスティンガーノーズ支持体84を含み、また、スティンガーノーズ支 持体84とスティンガーノーズ78との間に周囲水流分離溝86を含んでいる。示され た好ましい実施形態において、水流分離溝86は、スティンガーノーズ支持体84と スティンガーノーズ78との間の前方向に向いたショルダとして見なされることも できる。水流分離溝86の直径DGは、スティンガーノーズ78の前部面80の直径DN より小さい大きさである。 スティンガーヘッド74は、水との衝突に耐えるために高速度鋼、タングステン カーバイド、あるいはタングステン合金等の硬い材料で作られていることが好ま しい。スティンガーヘッド74は、毎秒3000乃至4000フィート程度の速度 で水と衝突し、それによって、約0.1マイクロ秒の期間中にスティンガーヘッ ド上に約50キロバールの負荷が生じる。スティンガーヘッド74のスティンガー ノーズ78部分は、境界層の寸法を薄くするために非常に平滑でなければならない 。弾丸が水中を移動している間に所望された大きさの境界層を得るためには、ス ティンガーノーズ78の表面粗さが約16マイクロインチ以下でなければならない 。 弾丸50が高速で水中を移動するとき、水流境界層がスティンガーノーズ78にお いて生成される。水流境界層は、スティンガーノーズ78の表面に付着する。ステ ィンガーノーズ78の側面に沿って、内側に傾斜した形状のスティンガーノーズ78 は水流分離溝86と協働し、弾丸50が水中を移動するときに弾丸50と水の意図され た水流分離を行う。図7に示されているように、この水流分離によってキャビテ ーション空間30が生成される。従って、弾丸50のスティンガーノーズ78の部分の 前方向に向いた表面80だけが水に触れ、弾丸50の残りは濡らされない。それ故に 、弾丸50上の圧力および外殻の抵抗は最小であり、結果的に従来の弾丸との比較 において弾丸の水面下での射程距離は大きく拡大する。潜在的に弾道から外れる 原因となる弾丸への流体力学効果も減少される。スティンガーノーズ78は空中を 通る通路に対して最適に流線形にされていないが、その直径が小さいために、付 加的な空気抵抗はわずかであり、弾丸50は空中で超音速飛行を行うことができる 。 それにもかかわらず、弾丸50が空気と水との境界28において水中に入るとき、 あるいはそれが水中を移動するときに弾丸50に横方向の力が与えられる可能性が ある。弾丸50の通常の運動において、弾丸の弾道は安定している。次に説明され るような横方向の安定化手段がなく、横方向に不安定であるとき、後端部54は前 端部52に関して横方向に移動する。弾丸の側面がキャビテーション空間30の壁と 接触し、弾丸の側面を濡らす。この場合、弾丸50の首振り運動が生じ、水の抵抗 が増加し、キャビテーション空間30が破壊され、弾丸50が急激に減速する。 横方向の不安定さを相殺するために、横方向の不安定さに対抗して弾丸を安定 化する手段が弾丸本体58上に設けられる。その安定化手段として、弾丸50は、図 2、4、7および8に見られるように弾丸の後端部54に隣接して位置された半径 方向外側へフレア状にされた拡大部90を含んでいる。この半径方向外側にフレア 状にされた拡大部90は、弾丸の後部60の直径を後端部54において前部の位置にお ける直径よりも大きくすることによって形成される。 半径方向外側へフレア状にされた拡大部90は、図8において示されているよう な方法で機能する。弾丸50の後端部54がキャビテーション空洞30の壁にヨー運動 で接触した場合、半径方向外方にフレア状にされた拡大部90は、キャビテーショ ン空間30の包絡線と接触するように動かされ、それは図8の矢印Rを参照された い。半径方向にフレア状にされた拡大部90に対する水圧によって、弾丸50の円筒 軸56をその弾道88と一致するように押し戻す復元力が生成される。 半径方向にフレア状にされた拡大部90の使用は、弾丸50の重心に長いモーメン トアームを提供できるという利点を有する。この長いモーメントアームは、弾丸 50をキャビテーション空間30の中心に戻して安定な弾道88に戻すための安定化力 の発生に効果がある。それは、弾丸50の外径を増加させ、また、所望されている ような前方ではなく、弾丸50の後方に質量を加えるという欠点を有している。 弾丸50は、図2および4に示された3つの部分、即ちスティンガーヘッド74、 前部ユニット92および後部ユニット94で構成されることが望ましく、それらは最 終的に弾丸50として組立てられる。後部ユニット94の前端部は、前部ユニット92 の後端部中にスライドする直径を減じられた領域96を有し、ペイロードキャビテ ィ66を限定する。この方法は、スティンガーヘッド74が高速度鋼、タングステン カーバイド、またはタングステン合金のような硬い耐腐食性および耐衝撃性材料 から形成されることを可能にする。スティンガーヘッド74は機械加工によって非 常に滑らかに仕上げられることができる。弾丸前部ユニット92は質量を提供して 、砲身の内側の摩耗を減少するようにタングステンのような高密度の材料から形 成される。弾丸後部ユニット94は、弾丸の後方における質量を減少させるように 真鍮または銅のようなソフトで密度の低い材料から形成される。 図9に示されているように、初めに弾丸50はサボット38内に格納された状態で 配置されている。サボット38は弾丸本体58上に適合し、弾丸前部62およびスティ ンガーヘッド74がそこから突出することを可能にする複数の部分34から成る組立 て式のハウジングである。サボット38は、弾丸本体58を構成している金属および ハード材料とは異なって、弾丸システム40がそこから発射されたときに砲22の砲 身の内部壁をそれ程摩耗させないナイロン612のような比較的ソフトな材料から 形成される。弾丸システム40は、通常の弾のようにしてサボットの背後に火薬お よびプライマーも含んでいるカートリッジ中に装填される。この組立て体は砲22 中に装填され、その弾薬が点火され、弾丸システムは砲から砲身全長を通って発 射される。本発明の空気力学的に安定化された弾丸50は、砲身を離れるときにサ ボット38のスピン、したがって弾丸システム40のスピンが生じないように、旋条 のついていない砲身から発射されることが好ましい。最初に、サボット38が砲22 を離れた時弾丸50と接触したままである。図1の弾丸36を参照されたい。短時間 後、サボット部分34は図1の弾丸32に対して認められるように、加えられた空気 力の影響の下で弾丸から分離する。サボット部分34は廃棄され、弾丸はその軌道 に沿ってターゲットに向かって走行する。 弾丸50は好ましくは4:1より大きい長さ対直径比(L/D)を有し、約4: 1乃至約8:1であることが好ましい。もっと小さい値のL/Dでは、復元力モ ーメントアームは横方向の不安定性を相殺するのに不十分であり、満足できる貫 通深度のためには弾丸の質量が不十分である。もっと大きい値のL/Dでは、弾 丸は安定しなくなり、また通常の砲機構に適用することができない。比較すると 、通常の発射された弾丸は約2乃至3のL/D比を有する。 図10乃至12に示されているように、弾丸に対して種々の修正が行われても よい。これらの修正を成された弾丸の特徴は、ほかの点では弾丸50に関して前に 説明されたものと同じであり、これらの説明はここに引用されている。これらの 特徴は適宜、種々に組合せられて使用されてもよい。 図10および12は、弾丸の後端部54に1組のフィン102を有する弾丸100を示 す。1組のフィン102は、弾丸100が空中を飛行しているときに弾丸100の空気力 学的安定性を提供する。フィン102は、半径方向に開いた拡大部分として動作し 、したがって弾丸100が水中を移動しているときに上記に説明された横方向の変 位に対する安定化機能を行う。横方向における不安定性の結果、1組のフィン10 2の一つがキャビテーション空間30の側面に接触した場合、それは外側に向かっ て半径方向に開いた拡張部分90に対して前に説明されたようにして復元力を生成 する。 フィン102は、弾丸100の本体58から剛性的に外側に突出している。しかしなが ら、弾丸100がサボット38内に格納されている時、フィン102は弾丸100の側面上 にたたまれていることが好ましい。サボットの部分34がはずれたときに、フィン 102が外側に向かって開放し、図10および12に示された位置をとる。フィン1 02の開放動作は、いくつかの方法の任意のもので行うことができる。1つの方法 において、フィン102は弾性のある金属から形成され、弾丸の側面から突出する 。フィン102は弾丸100の本体58の周囲にサボットが位置されたときに弾丸の側面 に位置するように折畳まれ、弾丸が発射された後に、サボットの部分34 がはずれたとき、フィン102がばねによって開放する。図10および12に示さ れている別の方法において、フィン102は、フィンが平らにたたまれた状態の閉 位置と、フィンが突出した状態の開放位置との間で動作するヒンジ104によって 弾丸100の本体58に取付けられる。 スティンガーヘッド106の別の実施形態は図10にも示されており、図11に はさらに詳細に示されている。スティンガーヘッド106は、円錐形前部面108が図 6の平坦な前部面80で置き換えらていることを除き、スティンガーヘッド74と同 じである。円錐形ノーズ108の円錐形の先端角度Bは約130°の大きさであるが、 依然として弾丸100が水中を移動しているときにキャビテーション空間30を結果 的に形成させる水流分離を誘導するようにスティンガーヘッド106が水流分離溝8 6と共同することを可能にする。図6の平坦な前部面80は、水流分離を誘導する ために好ましいが、円錐形前部面108の使用には、それが空気/水境界28で水に 入った時の弾丸100上に衝撃荷重を減少させるという利点がある。高質量の弾丸 、および高い砲口速度を生成する弾丸発射火薬を使用する設計に対して、弾丸が 水に入ったときにばらばらにならないように、このような衝撃荷重を減少するこ とが必要される可能性がある。 図10はまた弾丸前部118の別の実施形態を示す。図2の弾丸前部62はほぼ円 錐形である。図10の弾丸前部118は、曲面である。楕円の一部分を含むものと して一般に説明することのできる形状を有する曲面は、円錐形状と比較して外側 に凸状に湾曲されている。曲面は、弾丸100の付加的な質量が所望に応じて弾丸1 00の後端部ではなく、その前端部に向かって集められることを可能にする。曲面 の形状は、別の理由のためにいくつかの通常の弾丸、ミサイルおよびロケットの ようないくつかの他の装置において使用され、空力抵抗を減少させている。曲面 の弾丸前部118は、円錐形の弾丸前部62と比較して、空力抵抗にほとんど影響を 与えない。その代わりに、前述のように、その機能は弾丸100の質量を増大させ ることであり、その質量は前端部の近くに位置される。弾丸前部の別の形状もま た使用されることができる。 図13は、水中の目標物体を破壊する本発明にしたがって構成された弾丸およ び弾丸システムの任意のものを使用する好ましい方法を示す。符号130で示され ているように、弾丸システムが配備される。弾丸システムは前に説明されたよう なものであるか、或は前に説明された特徴の組合わせを有する。符号132におい て、弾丸システムが図1に示されているように空中の位置から水中のターゲット に向かって発射される。弾丸は最初に空中を移動して、空気と水の境界を通過し 、それからターゲットに向かって水中を移動する。 本発明の特定の実施形態が説明のために詳細に記載されているが、本発明の技 術的範囲を逸脱することなく種々の修正および強化を行ってもよい。したがって 、本発明は添付された請求の範囲によってのみ限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コプシー、 リード アメリカ合衆国、 ワシントン州 98362 ポート・エンジェルス、モンロー・ロー ド 1523 (72)発明者 トゥーリン、 マーシャル アメリカ合衆国、 カリフォルニア州 93110 サンタ・バーバラ、ビア・グロリ エッタ 4356 (72)発明者 クライン、 ロイ アメリカ合衆国、 ニュージャージー州 07860、 ニュートン、フレッドン・グリ ーンデル・ロード 27

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)弾丸前端部と弾丸後端部を有する対称円筒形の弾丸を具備する弾丸システ ムにおいて、 弾丸の前端部のスティンガーヘッドと、 スティンガーヘッドに結合する対称的なほぼ円筒形状の弾丸本体と、 側面方向の不安定性に対して弾丸を安定化する安定化手段とを具備しており、 スティンガーヘッドは、 ノーズの最大直径を有するスティンガーノーズと、 スティンガーノーズの後端部に結合する前端部を有するスティンガー本体を有 し、スティンガー本体は、 ノーズ支持直径を有するスティンガーノーズ支持体と、 スティンガーノーズ支持体とスティンガーノーズとの間にあり、ノーズの最大 直径よりも小さい溝直径を有する水流分離溝とを含んでおり、 スティンガーヘッドに結合する対称的なほぼ円筒形状の弾丸本体は、 ノーズの最大直径よりも大きい弾丸後部直径を有する弾丸後部と、 前端部でスティンガーノーズ支持体と結合し、後端部で弾丸の後部と結合する 弾丸前部とを有し、 前記安定化手段は弾丸本体の後端部で弾丸本体と結合している弾丸システム。 (2)スティンガーノーズは先端が平らな前面を有する請求項1記載の弾丸シス テム。 (3)スティンガーノーズは円錐形の前面を有する請求項1記載の弾丸システム 。 (4)弾丸後部が、 円筒形の中央領域と、 中央領域の複数の溝とを有する請求項1記載の弾丸システム。 (5)弾丸後部が、 ペイロード空洞と、 ペイロード空洞内に含まれるペイロードとを有する請求項1記載の弾丸システ ム。 (6)安定化手段が、弾丸の後端部の弾丸後部の放射状にフレアにされた拡大部 を有する請求項1記載の弾丸システム。 (7)安定化手段が1組のフィンを有する請求項1記載の弾丸システム。 (8)スティンガーヘッドが、スチールおよびタングステンカーバイドから成る グループから選択される材料から作られている請求項1記載の弾丸システム。 (9)弾丸周辺に取付けられた廃棄可能なサボットをさらに有する請求項1記載 の弾丸システム。 (10)水中のターゲットを破壊する方法において、 弾丸を含んでいる弾丸システムを準備するステップを有し、この弾丸が、 弾丸本体前端部と弾丸本体後端部とを有する対称的なほぼ円筒形状の弾丸本体 と、 弾丸本体の前端部に位置し、弾丸本体が水中を通過するとき弾丸本体周辺にキ ャビテーション空間を形成する手段と、 弾丸本体の後端部に隣接する位置で弾丸本体と結合され、側面方向の不安定性 に対して弾丸本体を安定化する手段とを具備しており、 さらに水中のターゲットを破壊する方法は、 空気と水の境界面を通って空中の位置から水中のターゲット方向へ弾丸を推進 するステップを有している方法。
JP9501447A 1995-06-07 1996-06-06 水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム Expired - Fee Related JP3065669B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47442595A 1995-06-07 1995-06-07
US474,425 1995-06-07
PCT/US1996/009030 WO1996041115A1 (en) 1995-06-07 1996-06-06 Aerodynamically stabilized projectile system for use against underwater objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10501882A true JPH10501882A (ja) 1998-02-17
JP3065669B2 JP3065669B2 (ja) 2000-07-17

Family

ID=23883480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9501447A Expired - Fee Related JP3065669B2 (ja) 1995-06-07 1996-06-06 水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5929370A (ja)
EP (1) EP0774105B1 (ja)
JP (1) JP3065669B2 (ja)
KR (1) KR100220883B1 (ja)
AU (1) AU683799B2 (ja)
CA (1) CA2196977C (ja)
DE (1) DE69606950T2 (ja)
IL (1) IL120159A (ja)
NO (1) NO970556L (ja)
WO (1) WO1996041115A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215704A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Japan Steel Works Ltd:The 水中高速飛翔体

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6123289A (en) * 1997-06-23 2000-09-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Training projectile
USD435886S1 (en) 2000-02-08 2001-01-02 Benini Joseph C Cartridge
US6679176B1 (en) * 2000-03-21 2004-01-20 Peter D. Zavitsanos Reactive projectiles for exploding unexploded ordnance
US6691622B2 (en) 2000-03-21 2004-02-17 General Sciences, Inc. Reactive projectiles, delivery devices therefor, and methods for their use in the destruction of unexploded ordnance
US6405653B1 (en) * 2000-10-26 2002-06-18 Atlantic Research Corporation Supercavitating underwater projectile
US6598534B2 (en) * 2001-06-04 2003-07-29 Raytheon Company Warhead with aligned projectiles
US20060283348A1 (en) * 2001-08-23 2006-12-21 Lloyd Richard M Kinetic energy rod warhead with self-aligning penetrators
US7624683B2 (en) 2001-08-23 2009-12-01 Raytheon Company Kinetic energy rod warhead with projectile spacing
US8127686B2 (en) * 2001-08-23 2012-03-06 Raytheon Company Kinetic energy rod warhead with aiming mechanism
US7624682B2 (en) * 2001-08-23 2009-12-01 Raytheon Company Kinetic energy rod warhead with lower deployment angles
US20050109234A1 (en) * 2001-08-23 2005-05-26 Lloyd Richard M. Kinetic energy rod warhead with lower deployment angles
US7621222B2 (en) * 2001-08-23 2009-11-24 Raytheon Company Kinetic energy rod warhead with lower deployment angles
US6601517B1 (en) * 2001-10-31 2003-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Super-cavitating penetrator warhead
US20040055498A1 (en) * 2002-08-29 2004-03-25 Lloyd Richard M. Kinetic energy rod warhead deployment system
US6931994B2 (en) * 2002-08-29 2005-08-23 Raytheon Company Tandem warhead
US20060021538A1 (en) * 2002-08-29 2006-02-02 Lloyd Richard M Kinetic energy rod warhead deployment system
US7017496B2 (en) * 2002-08-29 2006-03-28 Raytheon Company Kinetic energy rod warhead with imploding charge for isotropic firing of the penetrators
US7415917B2 (en) * 2002-08-29 2008-08-26 Raytheon Company Fixed deployed net for hit-to-kill vehicle
US6684801B1 (en) * 2002-10-03 2004-02-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Supercavitation ventilation control system
US20040231552A1 (en) * 2003-05-23 2004-11-25 Mayersak Joseph R. Kinetic energy cavity penetrator weapon
US6739266B1 (en) * 2003-09-15 2004-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High-speed supercavitating underwater vehicle
WO2005099362A2 (en) 2003-10-14 2005-10-27 Raytheon Company Mine counter measure system
US6920827B2 (en) * 2003-10-31 2005-07-26 Raytheon Company Vehicle-borne system and method for countering an incoming threat
US7392733B1 (en) * 2004-09-20 2008-07-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High resolution projectile based targeting system
US20090320711A1 (en) * 2004-11-29 2009-12-31 Lloyd Richard M Munition
US7373883B1 (en) 2005-01-10 2008-05-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Projectile with tail-mounted gas generator assembly
US7532469B2 (en) * 2005-03-10 2009-05-12 Vlastimil Frank Airflow sealing mechanism
FR2887224B1 (fr) * 2005-06-16 2008-10-17 Julien Apeloig Engin multimilieux
US7428870B1 (en) 2005-07-18 2008-09-30 The United States America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for changing the attack angle of a cavitator on a supercavatating underwater research model
US8151710B2 (en) * 2007-03-27 2012-04-10 Lockheed Martin Corporation Surface ship, deck-launched anti-torpedo projectile
US8082847B1 (en) * 2007-04-12 2011-12-27 Lockheed Martin Corporation Cavity-enhancing features and methods for a cavity-running projectile
US8093487B2 (en) * 2008-01-31 2012-01-10 The Penn State Research Foundation Removable protective nose cover
US7690309B1 (en) * 2008-09-19 2010-04-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Supercavitating vehicle control
US7779759B2 (en) * 2008-11-21 2010-08-24 Lockheed Martin Corporation Supercavitating water-entry projectile
US8438977B2 (en) * 2008-12-25 2013-05-14 Lockheed Martin Corporation Projectile having deployable fin
US7966936B1 (en) * 2009-03-13 2011-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Telescoping cavitator
US8222583B2 (en) * 2009-03-23 2012-07-17 Lockheed Martin Corporation Drag-stabilized water-entry projectile and cartridge assembly
US8050138B2 (en) * 2009-03-24 2011-11-01 Lockheed Martin Corporation Ballistic-acoustic transducer system
US8418623B2 (en) 2010-04-02 2013-04-16 Raytheon Company Multi-point time spacing kinetic energy rod warhead and system
CN109341443A (zh) * 2018-09-01 2019-02-15 哈尔滨工程大学 一种反向喷气通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构
CN109387122A (zh) * 2018-09-01 2019-02-26 哈尔滨工程大学 一种反向喷水通气空泡协助高速入水减低冲击载荷机构
EP3899416B1 (en) 2018-12-19 2024-10-09 BAE SYSTEMS plc Improved apparatus and method suitable for use with a munition
GB2580776B (en) * 2018-12-19 2022-12-28 Bae Systems Plc Munitions and projectiles
EP3899412B1 (en) 2018-12-19 2024-09-11 BAE SYSTEMS plc Munitions and projectiles
US12173995B2 (en) * 2018-12-19 2024-12-24 Bae Systems Plc Munitions and projectiles
US11624596B2 (en) * 2019-01-10 2023-04-11 Advanced Acoustic Concepts, LLC Supercavitating cargo round
US12092431B2 (en) 2022-12-17 2024-09-17 Ronald Gene Lundgren Methods, systems and devices for rotational inconstant determination of Euler's rotational rigid body vector equation of motion, formation of dynamic rotational loading profiles, and three dimensional Terracraft trajectory construction
CN119223100B (zh) * 2023-04-03 2025-11-14 北京理工大学 一种导弹高速入水头部变形增稳装置

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US298455A (en) * 1884-05-13 John ericsson
US1294604A (en) * 1917-11-20 1919-02-18 Hans Gustav Berentsen Marine projectile.
US1327531A (en) * 1918-12-06 1920-01-06 Durham Charles Projectile
GB777324A (en) * 1952-02-04 1957-06-19 Hugo Abramson Improvements in and relating to projectiles
US3002453A (en) * 1958-12-30 1961-10-03 Joseph V Fedor Anti-ricochet device
US3088403A (en) * 1959-05-26 1963-05-07 James T Bartling Rocket assisted torpedo
US3041992A (en) * 1960-05-10 1962-07-03 United Aircraft Corp Low drag submarine
US3282216A (en) * 1962-01-30 1966-11-01 Clifford T Calfee Nose cone and tail structures for an air vehicle
US3110262A (en) * 1962-02-02 1963-11-12 Stanley E West Shock mitigating nose
US3313499A (en) * 1965-05-10 1967-04-11 Canadian Patents Dev Flare for high speed vehicles
DE1453827A1 (ja) * 1965-05-29 1969-10-23
US3447376A (en) * 1966-04-12 1969-06-03 Radiation Systems Inc High accuracy temperature measuring devices
US3434425A (en) * 1967-06-30 1969-03-25 Aai Corp Underwater projectile
US3915092A (en) * 1968-06-04 1975-10-28 Aai Corp Underwater projectile
US3759184A (en) * 1972-01-27 1973-09-18 Us Army Self-obturating, expellable cartridge case
US4043269A (en) * 1976-05-27 1977-08-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Sealed sabot projectile
NO137297C (no) * 1976-07-01 1978-02-01 Raufoss Ammunisjonsfabrikker Prosjektil.
US4126955A (en) * 1977-03-17 1978-11-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High velocity tapered bore gun and ammunition
US4165692A (en) * 1977-10-25 1979-08-28 Calspan Corporation Frangible projectile for gunnery practice
DE2845431C1 (de) * 1978-10-19 1991-10-24 Rheinmetall Gmbh Wuchtgeschoss
FR2536528B1 (fr) * 1982-11-24 1987-01-16 Ladriere Serge Balle profilee a effets de chocs
DE3309533A1 (de) * 1983-03-17 1984-09-20 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Fluegelstabilisiertes geschoss mit treibkaefig
US4469027A (en) * 1983-04-15 1984-09-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Armor piercing ammunition having interlocking means
DE3314750A1 (de) * 1983-04-23 1984-10-25 L'Etat Français représenté par le Délégué Général pour l'Armement, Paris Mittel zum verbessern des abloeseverhaltens von treibkaefigsegmenten von einem wuchtgeschoss fuer die rohrwaffe
US4735147A (en) * 1984-03-01 1988-04-05 Olin Corporation Ammunition sabot and projectile
USH112H (en) * 1984-03-30 1986-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Projectile stabilizer
FR2568366B1 (fr) * 1984-07-26 1987-10-23 Serat Ogive telescopique deployable pour engins, projectiles, bombes ou missiles
USH58H (en) * 1985-05-23 1986-05-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Armor penetration projectile
DE3672771D1 (de) * 1985-10-31 1990-08-23 British Aerospace Wuchtgeschoss.
US4732086A (en) * 1987-01-27 1988-03-22 Honeywell Inc. Fin stabilized armor-penetrating tracer projectile and method of manufacturing same
US5016538A (en) * 1987-03-30 1991-05-21 Olin Corporation Sabot bullet
US4788914A (en) * 1988-02-08 1988-12-06 Loral Corporation Missile nosepiece
DE3827739A1 (de) * 1988-08-16 1990-02-22 Rheinmetall Gmbh Treibkaefig fuer ein drallstabilisiertes geschoss
SE465843B (sv) * 1989-01-02 1991-11-04 Lars Holmberg Pansarbrytande projektil med spetsformande kaerna
USH700H (en) * 1989-07-07 1989-11-07 Probe nose training cartridge
DE4022462A1 (de) * 1990-07-14 1992-01-16 Diehl Gmbh & Co Luftverbringbares unterwasser-projektil
NO172865C (no) * 1991-08-01 1993-09-15 Raufoss As Flereffekt-prosjektil og fremgangsmaate ved dets fremstilling
US5464173A (en) * 1994-12-16 1995-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Subassembly means

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215704A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Japan Steel Works Ltd:The 水中高速飛翔体

Also Published As

Publication number Publication date
IL120159A0 (en) 1997-06-10
CA2196977A1 (en) 1996-12-19
NO970556L (no) 1997-04-01
AU6047896A (en) 1996-12-30
JP3065669B2 (ja) 2000-07-17
KR970705003A (ko) 1997-09-06
KR100220883B1 (ko) 1999-09-15
WO1996041115A1 (en) 1996-12-19
EP0774105B1 (en) 2000-03-08
DE69606950T2 (de) 2000-11-16
IL120159A (en) 2000-11-21
EP0774105A1 (en) 1997-05-21
DE69606950D1 (de) 2000-04-13
CA2196977C (en) 2000-08-22
US5929370A (en) 1999-07-27
AU683799B2 (en) 1997-11-20
NO970556D0 (no) 1997-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3065669B2 (ja) 水中の目標に対して使用するための航学力学的に安定した弾丸システム
US3903804A (en) Rocket-propelled cluster weapon
US3935817A (en) Penetrating spear
US6405653B1 (en) Supercavitating underwater projectile
RU2158408C1 (ru) Способ поражения наземных и воздушных целей и устройство (боеприпас) для его реализации
US4612860A (en) Projectile
US12566054B2 (en) Maneuvering aeromechanically stable sabot system
US7752976B2 (en) Warhead and method of using same
US9482499B1 (en) Explosively formed projectile (EFP) with cavitation pin
US2941469A (en) Projectile construction
US4886223A (en) Projectile with spin chambers
CN101113882A (zh) 一种降低弹体激波阻力的弹体结构及方法
AU686954B2 (en) Full caliber projectile for use against underwater objects
JP7178419B2 (ja) 水平分散パターンを提供するための装置および方法
RU2374599C2 (ru) Способ метания осесимметричного оживального снаряда из нарезного ствола оружия давлением пороховых газов в подводной и в воздушной среде и устройство для его осуществления
JPH10501881A (ja) 水中の目的に対して使用するためのジャイロスコープ効果で安定にされた弾丸システム
US20060124021A1 (en) High velocity projectiles
GB2251923A (en) Water-to-air missiles
RU2234666C1 (ru) Кассетная головная часть сверхзвукового реактивного снаряда
RU2415374C1 (ru) Сверхзвуковой реактивный снаряд с отделяемой головной частью
CA2495869A1 (en) High velocity projectiles
AU2002339235A1 (en) High velocity projectiles

Legal Events

Date Code Title Description
A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20040406

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040427

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees