(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重質量弾頭であって、
爆発の際に微粉砕される材料から形成されているケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記ケースと前記爆薬格納構造との間に空いたスペースを規定する後部セクションを有する爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬と、
前記爆薬の爆発を開始させるイニシエーターと、
複数の第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、側方発射パターンで前記複数の第１の金属破片を放出する、前記空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
複数の第２の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリと、
を具備し、
前記側方発射パターンでの前記側方発射型破砕アセンブリからの前記複数の第１の金属破片の放出を、前記前方発射パターンでの前記前方発射型破砕アセンブリからの前記複数の第２の金属破片の放出に対して遅らせ、
前記複数の第１と第２の金属破片の爆発は、前記複数の第１と第２の金属破片がほとんど無く且つ複数の微粉砕されたケース材料のみによって占有されている、発射パターンの中心領域を、前記前方発射パターンと前記側方発射パターンとの間に作る、二重質量弾頭。
【請求項２】
前記前方発射型破砕アセンブリは、前記複数の第２の金属破片から成るドーム成形されたレイヤを備える請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項３】
前記爆薬の前部セクションは、前記ドーム成形されたレイヤと少なくともおおよそ合致するドーム形を有する請求項２記載の二重質量弾頭。
【請求項４】
前記爆薬の爆発は、前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、
前記ドーム成形されたレイヤは、前記圧力波の先の形におおよそ一致する請求項３記載の二重質量弾頭。
【請求項５】
前記前方発射型破砕アセンブリは、前記ドーム成形されたレイヤの周囲および後部を囲む格納リングをさらに備える請求項３記載の二重質量弾頭。
【請求項６】
前記格納リングは、前記ドーム形成されたレイヤの少なくとも後部の一部とオーバーラップする請求項５記載の二重質量弾頭。
【請求項７】
前記複数の第２の金属破片から成るドーム成形されたレイヤと前記爆薬との間に、可変厚パターンシェーパーをさらに具備する請求項３記載の二重質量弾頭。
【請求項８】
前記前方発射型破砕アセンブリは、
複数の調整された第２の金属破片から成るレイヤと、
前記レイヤの少なくとも一部の周囲を囲む格納リングと、
を備える請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項９】
前記複数の調整された金属破片のレイヤと前記爆薬との間に、可変厚のパターンシェーパーをさらに具備する請求項８記載の二重質量弾頭。
【請求項１０】
前記爆薬格納構造および前記爆薬の後部セクションは、前記ケースの内部寸法におおよそ等しい第１の直径から、前記爆薬の後部先端における、第２のより小さい直径に向かってテーパーが付けられており、
前記イニシエーターは、前記爆薬の後部先端において爆発を開始させるために、後部に位置付けられている請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１１】
前記爆薬の爆発は、前記テーパー付爆薬を通って前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、
前記第１の直径から前記第２の直径に向かうテーパーは、前記複数の第２の金属破片に分け与えられる総爆薬エネルギーを低減させることなく、前記空いたスペースを最大化させるように最適化されている請求項１０記載の二重質量弾頭。
【請求項１２】
前記爆薬の後部にベースプレートをさらに具備し、
前記爆薬格納構造のテーパー付後部セクションおよび前部ベースプレートは、前記前方発射型破砕アセンブリに向かって前方に、前記爆発される爆薬の圧力波を反射し、前記側方発射型破砕アセンブリから放出される前記複数の第１の金属破片を前記側方発射パターンに誘導するように構成されている請求項１０記載の二重質量弾頭。
【請求項１３】
前記側方発射型破砕アセンブリの周囲を囲む、少なくとも１つの格納リングをさらに具備する請求項１０記載の二重質量弾頭。
【請求項１４】
前記微粉砕されるケース材料は、１％より大きくない質量効率を有し、
前記側方発射型破砕アセンブリおよび前方発射型破砕アセンブリからの、前記放出される複数の第１および第２の金属破片は、それぞれ、少なくとも７０％の質量効率を有する請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１５】
前記前方発射型破砕アセンブリは、前記二重質量弾頭の長軸のまわりの、おおよそ３度および４５度の間の片側角で、前記前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出し、
前記側方発射型破砕アセンブリは、前記長軸におおよそ直交する軸のまわりの、おおよそ１０度および４５度の間の片側角で、前記側方発射パターンで前記複数の第１の金属破片を放出する請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１６】
前記前方発射型破砕アセンブリは、あるサイズの、多数の調整された第２の金属破片を備え、
前記側方発射型破砕アセンブリは、より小さいサイズの、より多数の調整された第１の金属破片を備える請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１７】
前記爆薬の爆発は、前記側方発射型破砕アセンブリよりも前記前方発射型破砕アセンブリに近い、前記爆薬内の地点で開始され、前記側方発射パターンでの、前記側方発射型破砕アセンブリからの前記複数の第１の金属破片の放出を、前記前方発射パターンでの、前記前方発射型破砕アセンブリからの前記複数の第２の金属破片の放出に対して遅らせる請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１８】
前記前方発射型破砕アセンブリおよび側方発射型破砕アセンブリは、爆発の際に微粉砕される前記ケースの中心セクションにより、離れて間隔があけられている請求項１記載の二重質量弾頭。
【請求項１９】
二重質量弾頭であって、
開口部を有する前部セクションを有するケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記爆薬格納構造は、前記ケースに合致する直径を有する前部セクションを有し、テーパー付後部セクションを有し、前記テーパー付後部セクションは、低減された直径に向かってテーパーが付けられて、前記ケースと前記爆薬格納構造との間にテーパー付の空いたスペースを規定し、前記ケースおよび爆薬格納構造は、爆発の際に１％より大きくない質量効率で微粉砕される複数の材料から形成されている、爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬であって、前記ケースに合致する直径を有する前部セクションと、ドーム形の先端と、前記低減された直径に向かってテーパーが付けられている後部セクションとを有する爆薬と、
大量の調整された第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、側方発射パターンで、前記調整された第１の金属破片を放出する、前記テーパー付の空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
調整された第２の金属破片から成るドーム成形されたレイヤを含み、前記爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、前方発射パターンで、前記調整された第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部の開口部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリと、
前記側方発射パターンでの前記調整された第１の金属破片の爆発を、前記前方発射パターンでの前記調整された第２の金属破片の爆発に対して遅らせる地点で、前記爆薬の爆発を開始させるイニシエーターと、
を具備し、
前記調整された第１と第２の金属破片の爆発は、前記調整された第１と第２の金属破片がほとんど無く且つ複数の微粉砕されたケース材料のみによって占有されている、発射パターンの中心領域を、前記前方発射パターンと側方発射パターンとの間に作る、二重質量弾頭。
【請求項２０】
前記爆薬の爆発は、前記テーパー付爆薬を通って前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記調整された第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、
前記第１の直径から第２の直径に向かうテーパーは、前記調整された第２の金属破片に分け与えられる総爆薬エネルギーを低減させることなく、前記空いたスペースを最大化させるように最適化されており、
前記ドーム成形されたレイヤは、そこに入射する前記圧力波の先の形におおよそ一致する請求項１９記載の二重質量弾頭。
【請求項２１】
前記前方発射型破砕アセンブリは、前記調整された第２の金属破片から成るドーム成形されたレイヤの周囲および後部を囲む第１の格納リングを備え、
前記側方発射型破砕アセンブリは、前記調整された第１の金属破片の前部の周囲を囲む第２の格納リングを備える請求項１９記載の二重質量弾頭。
【請求項２２】
前記ドーム成形されたレイヤと前記爆薬との間に、可変厚パターンシェーパーをさらに具備する請求項２１記載の二重質量弾頭。
【請求項２３】
前記爆薬の爆発は、前記側方発射型破砕アセンブリよりも前記前方発射型破砕アセンブリに近い地点で開始される請求項１９記載の二重質量弾頭。
【請求項２４】
二重質量弾頭であって、
爆発の際に微粉砕される材料から形成されているケースであって、長軸を有するケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記ケースと前記爆薬格納構造との間にスペースを規定する後部セクションを有する爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬と、
前記爆薬の爆発を開始させるイニシエーターと、
複数の第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、前記長軸におおよそ直交する軸のまわりの第１の片側角で、側方発射パターンで前記複数の第１の金属破片を放出する、前記爆薬の後部部分を囲む前記スペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
複数の第２の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、前記長軸のまわりの第２の片側角で、前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリと、
を具備し、
前記前方発射パターンと前記側方発射パターンとの間の発射パターンの中心領域は、前記複数の第１と第２の金属破片がほとんど無く、且つ複数の微粉砕されたケース材料のみによって占有されている、二重質量弾頭。
【請求項２５】
前記爆薬の爆発は、前記側方発射パターンでの前記複数の第１の金属破片の放出を、前記前方発射パターンでの前記複数の第２の金属破片の放出に対して遅らせる地点で開始される請求項２４記載の二重質量弾頭。
【請求項２６】
二重質量弾頭であって、
爆発の際に微粉砕される材料から形成されているケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記ケースと前記爆薬格納構造との間にスペースを規定する後部セクションを有する爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬と、
複数の第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、側方発射パターンで前記複数の第１の金属破片を放出する、前記スペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
複数の第２の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、前方発射パターンで前記複数の第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリと、
前記側方発射パターンでの前記複数の第１の金属破片の爆発を、前記前方発射パターンでの前記複数の第２の金属破片の爆発に対して遅らせる地点で、前記爆薬の爆発を開始させるイニシエーターと、
を具備する、二重質量弾頭。
【発明の詳細な説明】
【関連出願情報】
【０００１】
本出願は、２００８年５月１９日に出願され、“高致死率で、低付帯的被害の破砕弾頭”と題する、米国同時継続出願シリアル番号第１２／１２３，１５８号に関連している。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、破砕弾頭に関連し、詳細には、前方発射パターンで、大量の破片を放出し、側方発射パターンで、大量の破片を放出する、二重質量の破砕弾頭に関連している。
【関連技術の説明】
【０００３】
破砕弾頭は、爆薬の爆発の際に、金属破片を放出する。破砕弾頭は、攻撃兵器として、あるいは、ロケット推進グレネードのような対人兵器または対建物兵器に対する対抗手段として、使用される。弾頭は、地上のプラットフォーム、海上のプラットフォーム、または、空中のプラットフォームから発射してもよい。典型的な弾頭は、スチールケース内部に爆薬を含む。爆薬を爆発させるために、ブースター爆薬と、セーフアームデバイスとが、ケース内に位置付けられている。
【０００４】
放射状爆風破砕弾頭は、爆薬の長さに沿って、予めカットされている、または、刻み目が入っているスチールケースを含んでいる。ブースター爆薬は、ケースの中心セクションに位置付けられている。爆薬の爆発は、ケースを微粉砕して、一般的に球形パターンで、全方向に、予めカットされている金属破片を放出する、中心ポイントから放射状に発するガス爆風を生成させる。致死的とはいえ、破片の放射状分布は、味方の部隊および発射プラットフォームへの付帯的被害に対する潜在性も示している。
【０００５】
前方爆風破砕弾頭は、爆薬の先頭の平面を背にして、スチールケースの前部セクション中の開口部に配置されている破砕アセンブリを含む。破片が、ある程度予測できるパターンおよびスピードで放出されるように、破片のサイズおよび形を制御するために、破片アセンブリは、“刻み目が入っている”金属、あるいは、球形または立方体のような個々の調整破片を典型的に含む。個々の破片は、１００％に近い質量効率で放出されるが、刻み目が入っている金属は、おおよそ８０％の質量効率を生成させる。ここで、質量効率は、総破片質量に対する、放出される（それゆえ、ねらっているターゲットに対して有効な）破片質量の比として定義される。言い換えると、質量効率は、総質量に対する、発射プロセスの間に消費される（それゆえ、ねらっているターゲットに対して無効な）間隙質量を除いた総質量の比である。
【０００６】
前方爆風弾頭において、ブースター爆薬は、ケースの後部セクションに位置付けられている。スチールケースは、爆薬の爆発により（非常に短い期間の間ではあるが）生じる圧力波の放射エネルギーの部分を閉じ込め、それを弾頭の機体軸に沿って向け直して、金属破片を前方の致死半径に推進させる爆風の威力を増加させる。致死半径は、特定の脅威に対する最小の致死しきい値を満たすすべての致死面積（ゾーン）の和からなる仮想円の半径として規定される。これらの破片は、一般的に、ねらっているターゲットに向けた前方円錐中で放出される。破片の単位面積当たりの密度は、０度付近で最大であり、所望の円錐を大きく超えて拡がったテールを有する増加した角度で低下する。結果として、弾頭は、最大致死率を非常に狭い角度に限定させ、付帯的被害を生じさせるかもしれないある量の致死破片を、所望のターゲット面積の外側に放出する。結果として、脅威と交戦して破壊する一方で、付帯的被害を最小化するための、照準ポイントおよび爆発タイミングの許容範囲はタイトになる。
【０００７】
高性能爆薬の爆発は、爆風の圧力波により生じる、全方向に非常に小さい致死半径を有するガス爆風を生成させる。爆発はまた、スチールケースを切り裂いて、ガス爆風の致死半径を超えて全方向に投じられるさまざまな形およびサイズの金属破片にする。スチールケースの爆発により、味方の部隊および発射プラットフォームへの付帯的被害に対する潜在性を増加させる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、弾頭発射プラットフォームへの付帯的被害のリスクの低減を伴う、高致死率の破砕弾頭を提供する。
【０００９】
１つの実施形態において、爆薬を含む爆薬格納構造がケース内部に配置されており、格納構造およびケースは、イニシエーターによる爆薬の爆発の際に微粉砕される材料から形成されている。格納構造の後部セクションは、ケースと格納構造との間に空いたスペースを規定する。空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリは、爆薬の爆発の際に、側方発射パターンで金属破片を放出する。爆薬の前に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリは、爆発の際に、前方発射パターンで金属破片を放出する。前方および側方の発射パターンの組み合わせは、高致死率の弾頭を提供する。すべての方向に、特に後方に放射状に放出される金属破片の実質的な排除は、弾頭発射プラットフォームへの付帯的被害のリスクを低減させる。前方および側方の発射型破砕アセンブリは、それぞれの発射パターン（例えば、破片の速度、片側角、および、破片の均一性）を制御するように構成されていてもよい。
【００１０】
別の実施形態において、爆薬格納構造が、ケース内部に配置されており、格納構造およびケースは、爆薬の爆発の際に１％より大きくない質量効率で微粉砕される材料から形成されている。格納構造のテーパー付後部セクションは、ケースと格納構造との間に、テーパー付の空いたスペースを規定する。ケースに合致する直径を有する前部セクションと、ドーム型の先端と、テーパー付後部セクションとを有する爆薬が、格納構造の内部に納められている。爆薬の後部のイニシエーターが、テーパーの先端において、爆薬の爆発を開始させる。テーパー付の空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリは、爆薬の爆発の際に、少なくとも７０％の質量効率で、側方発射パターンで、調整された金属破片を放出する。爆薬の前部の開口部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリは、爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、前方発射パターンで金属破片を放出する、調整された金属破片のドーム成形されたレイヤを備える。爆薬の爆発は、テーパー付爆薬を通って前方に伝播する圧力波を生成させる。テーパーは、前方発射型破砕アセンブリに分け与えられる総爆薬エネルギーを低減させることなく、空いたスペースを最大化させるように適切に最適化されている。ドーム成形されたレイヤは、破片の速度と、パターンに対する均一性とを増加させるために、調整された金属破片のレイヤに入射する圧力波の先の形におおよそ一致している。
【００１１】
本発明の、これらのおよび他の特徴および利益は、添付図面とともに考慮されるとき、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、脅威と交戦する、二重質量の前方および側方発射型破砕弾頭の爆風パターンの図である。
【図２ａ】図２ａは、二重質量の前方および側方発射型破砕弾頭の実施形態の横断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、二重質量の前方および側方発射型破砕弾頭の実施形態の底面図である。
【図３ａ】図３ａは、前方発射パターンおよび側方発射パターンで破片を放出するガス爆風伝播のプロットである。
【図３ｂ】図３ｂは、前方発射パターンおよび側方発射パターンで破片を放出するガス爆風伝播のプロットである。
【図３ｃ】図３ｃは、前方発射パターンおよび側方発射パターンで破片を放出するガス爆風伝播のプロットである。
【図３ｄ】図３ｄは、前方発射パターンおよび側方発射パターンで破片を放出するガス爆風伝播のプロットである。
【図３ｅ】図３ｅは、前方発射パターンおよび側方発射パターンで破片を放出するガス爆風伝播のプロットである。
【図４】図４は、特定の実施形態に対する、前方発射パターンおよび側方発射パターンの片側角を図示する爆風パターンの図である。
【図５ａ】図５ａは、前方発射パターンの片側角を制御するための前方発射型破砕アセンブリの実施形態の図である。
【図５ｂ】図５ｂは、前方発射パターンの片側角を制御するための前方発射型破砕アセンブリの実施形態の図である。
【図５ｃ】図５ｃは、前方発射パターンの片側角を制御するための前方発射型破砕アセンブリの実施形態の図である。
【図６】図６は、側方発射パターンの片側角を制御するための側方発射型破砕アセンブリの実施形態の図である。
【図７ａ】図７ａは、二重質量の前方および側方発射型破砕弾頭の代替の実施形態の横断面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、二重質量の前方および側方発射型破砕弾頭の代替の実施形態の底面図である。
【図８】図８は、二重質量弾頭の、代替の二重起爆実施形態の横断面図である。
【発明の詳細な説明】
【００１３】
本発明は、弾頭発射プラットフォームへの付帯的被害のリスクの低減を有する、高致死率の破砕弾頭を提供する。高致死率は、爆薬の前に配置されている前方発射型破砕アセンブリと、爆薬の後部セクション中の空いたスペースに配置されている側方発射型破砕アセンブリとにより達成される。発射プラットフォームへの付帯的被害のリスクは、爆薬の爆発の際に微粉砕される材料からケースおよび爆薬格納構造を形成することにより低減される。これは、実質上、放射状の破片、特に、プラットフォームに向かって後方に投じられる破片を無くす。側方発射型破砕アセンブリに対して、空いたスペースを生成させるために、格納構造および爆薬の後部セクションにテーパーを付けて、圧力波により前方発射型破砕アセンブリに分け与えられる総エネルギーに寄与しない爆薬を無くすことにより、性能を向上させることができる。さらに、爆薬の先端および前方発射型破砕アセンブリを、圧力波の先の形におおよそ一致する、ほぼ合致したドーム形に形成することにより、性能を向上させてもよい。この双方は、それらの破片に伝わる爆薬エネルギーの量を増加させて、破片の速度を増加させ、所望のパターン（例えば、片側角および片側角にわたって均一な破片密度）で破片を放出するように機能する。
【００１４】
二重質量破砕弾頭は、プラットフォームへの付帯的被害のリスクを最小化する一方で、ロケット推進グレネード（ＲＰＧ）、無誘導ロケット、または、ＭａｎＰＡＤＳのような脅威を迎撃して破壊するために、空中発射プラットフォーム（例えば、ヘリコプター）用に、短距離で、低スピードの対抗手段として開発された。装甲板による保護の限界に起因して、空中発射プラットフォームは通常、地上または海上ベースのシステムよりも、それた破片から損傷を受けやすい。二重質量破砕弾頭は、しかしながら、何らかのタイプの地上、海上、空中、または宇宙ベースの、発射プラットフォーム、および、より長距離でより高速の交戦を含むように、幅広い戦場シナリオに適応可能である。攻撃兵器としての使用のために、または、対抗手段のために、弾頭を構成してもよい。
【００１５】
破砕弾頭は、砲弾および自動推進式ミサイルを含む広い範囲の迎撃弾と、旋回または無旋回誘導システムおよびさまざまな誘導システムとに関連して使用できる。発射の前に、照準および爆発シーケンスを計算して、迎撃弾にロードしてもよい。例えば、近距離での対抗手段システムでは、誘導システムは、迎撃弾上の一連のモーターをいつ点火するか、および、弾頭をいつ爆発させるかを決定する。このシーケンスを、発射の前に迎撃弾にロードする。より高性能な長距離ミサイルは、ターゲットまで飛行して、それ自体の照準および爆発シーケンスを計算することができ、または、飛行中にこれらのシーケンスをダウンロードしておくことができる。
【００１６】
脅威を迎撃して破壊するために、発射プラットフォームからの二重質量破砕弾頭を使用する典型的なシナリオを図１中で図示する。ヘリコプター１０は、脅威１２を探知し、脅威を迎撃するために、（示していない）迎撃弾と二重質量弾頭１４とを含むミサイルを発射する。二重質量弾頭１４は、前方発射パターン１８で第１の量の破片１６と、側方発射パターン２２で第２の量の破片２０とを放出するように爆発する。前方および側方の発射パターンは、脅威１２を迎撃して破壊するための２つの機会を提供する。弾頭のケーシングおよび格納構造は、爆発の際に微粉砕される材料から形成される。側方発射パターン２２の片側角は、金属破片２０がヘリコプター１０から離れる方に向かうように十分小さい。これは、それた破片がヘリコプターの方に戻るように飛ぶリスクを低減させる。
【００１７】
図２ａおよび図２ｂ中で示されているように、二重質量弾頭１４の実施形態は、ケース３２の内部に配置されている爆薬格納構造３０を含む。格納構造のテーパー付後部セクション３４は、ケースと格納構造との間の、テーパー付の空いたスペース３６を規定する。ケースに合致する直径を有する前方セクションと、ドーム成形された先端４０と、テーパー付後部セクション４２とを有する爆薬３８は、格納構造の内部にはまっている。爆薬のドーム成形された先端４０は、格納構造およびケース中の開口部を超えて、適切に拡張されている。爆薬の後部に配置されているイニシエーター４４（小型ブースター装薬）は、テーパーの先端において、爆薬の爆発を開始させる。このタイプのシングルポイント爆発は、これらのタイプの弾頭に対して典型的である。他のマルチポイント構成を使用してもよい。命令されたときにブースターに点火するようにセーフアームデバイス４６が位置付けられている。爆薬の爆発の際に、適切に１％より大きくない質量効率で微粉砕される、繊維強化複合材や、エンジニアドウッドや、熱可塑性物質（樹脂、ポリマー）や、発泡体でさえあるような、材料で、格納構造およびケースは形成されている。結果として、微粉砕されるケース材料は、爆発した爆薬の圧力波による致死半径より大きくない致死半径を適切に有する。
【００１８】
爆薬のドーム成形された先端を囲む開口部に、前方発射型破砕アセンブリ５０が位置付けられている。アセンブリは、金属破片５４のドーム成形されたレイヤ５２を適切に含み、金属破片５４は、爆薬の爆発の際に、少なくとも７０％の質量効率で、前方発射パターンで放出される。調整破片は、爆発の際に既知のサイズおよび形を有し、１００％に近い質量効率を維持するので、一般的に好まれる。破片は、特定の脅威に対して、（長方形に、正方形に、または、他の一意的な形に）成形されてもよい。アセンブリが容易であるように、破片は、典型的に、爆発において微粉砕される、エポキシ樹脂により包まれている型で形成されている。
【００１９】
図４ないし図６に関して、より詳細に説明するように、指向的発射型破砕アセンブリにおいて、弾頭および破砕アセンブリは、放出される破片の速度と、パターンの片側角と、片側角にわたって放出される破片の密度の均一性とを制御するように、好ましく構成されている。前方発射型破砕アセンブリ５０において、ドーム成形された爆薬３８と破片のドーム成形されたレイヤ５２とを備えることにより、３つすべてのパラメータに事実上対処する。第１に、このタイプの従来の弾頭では、弾頭の先頭の平面上に、空力ノーズコーンを配置して、空力安定性を提供する。短距離の対抗手段に対する典型的な速度において、セミブラントな形またはドーム形が使用される。この実施形態では、爆薬を拡張してデッドスペースを満たし、合致する破片レイヤは、空力表面を提供する。付加的な爆薬量は、破片に対してより大きな総エネルギーを分け与え、これにより、破片の速度を増加させる。第２に、シミュレーションの結果は、ドームの曲率が、圧力波の形におおよそ一致するように、適切に選択されることを示している。結果として、金属破片は、向上した密度均一性で、適切に規定されている円錐中に放出される。より速度の大きい弾頭では、爆薬および破砕レイヤは、圧力波の先と、空力の考慮のために弾頭上に配置されているさらにとがった空力ノーズコーンとに一致するように成形されてもよい。
【００２０】
ドーム成形されたレイヤの周囲および後部を囲む格納リング５６が配置されていてもよい。このリングは、放射状の代わりに軸方向に破片を誘導するように、圧力波の封じ込めの程度を提供する。リングは、一瞬（例えば、数ミリ秒）ではあるが、リングそれ自体が微粉砕される前に、圧力波を前方方向に誘導するのに十分な長さの間、爆薬の爆風を封じ込める。リングは、規定されている片側角を超えるパターンのテールを、低減させることまたは無くすことに寄与する。所望のように片側角を狭めるための付加的な閉じ込めを提供するために、リングを前方に拡張してもよい。ケースの全長に及ぶようにリングを拡張してもよい。波先の一部を減速させて前方発射パターンをさらに成形するために、爆薬と破片レイヤとの間に可変厚パターンシェーパーを挿入してもよい。
【００２１】
側方発射型破砕アセンブリ６０が、爆薬３８の後部セクション４２の周りの、テーパー付の空いたスペース３６に位置付けられている。アセンブリは、爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、側方発射パターンで放出される、大量の金属破片６４を適切に含む。調整破片は、爆発の際に既知のサイズおよび形を有し、１００％に近い質量効率を維持するので、一般的に好まれる。破片は、特定の脅威に対して、（長方形に、正方形に、または、他の一意的な形に）成形されてもよい。アセンブリが容易であるように、破片は、典型的に、爆発において微粉砕される、エポキシ樹脂により包まれている型で形成されている。前方発射型アセンブリと、側方発射型アセンブリとにおける、破片の相関的なサイズ、形、および、数を、特定の脅威に対して設定してもよい。典型的な実施形態において、破片のパッケージング密度を最大にし、致死円錐中の破片の数“パターン密度”を増加させるために、側方発射型アセンブリ中の調整破片は、前方発射型アセンブリ中の調整破片よりも、適切に、サイズが小さく、数が多い。
【００２２】
一般に、側方発射パターンは、前方発射パターンよりも制御するのがより困難である可能性があり、したがって、一般に、より大きな片側角を有するであろう。シミュレーションにおいて示されているように、爆薬の後部セクション中の圧力波は、おおむね横向きに、すなわち側面方向に移動して、側方発射パターンで金属破片を放出する傾向がある。格納構造のテーパーと、セーフアームデバイスの塊と、側方発射型破砕アセンブリの後ろの迎撃弾とは、片側角を制御する、閉じ込めの手段を提供する。アセンブリとセーフアームデバイスとの間にベースプレート６６を配置して、破片が後方に放出するのを防ぐための付加的な閉じ込めを提供してもよい。付加的な閉じ込めは、側方発射型破砕アセンブリの前部または後部に１つ以上の格納リングを配置することにより達成できる。
【００２３】
この構成において、前方発射パターンおよび側方発射パターンは、同時に開始されるか、または、後部に近いことから、側方発射パターンが、実際には、前方発射パターンよりも若干先に発生することが仮定できる。脅威が最初に前方発射パターンに遭遇し、次に、側方発射パターンに遭遇する、図１中で示されているような典型的な交戦シナリオにおいて、このことは、効果的な致死率を達成するのに問題となる可能性があり、二重質量弾頭が致死率を向上させないことを示唆するかもしれない。シミュレーションの結果が示すように、図２ａ中で示されている構成において、圧力波は、実際には、前方に伝わり、側方発射パターンで破片を放出するのに先立って、前方発射パターンで破片を放出する。所定の弾頭設計および脅威シナリオに対して、遅れの程度を制御できる。例えば、遅れを増やすために、側方発射型破砕アセンブリの周りのケーシングの厚さを増加させることができる。代わりに、爆薬の前部セクションの爆発を速める、二重爆発の構成を用いることができる。要望に応じて、他の爆発の構成を用いてもよく、あるいは、側方発射パターンが、前方発射パターンと同時に、または、さらに、前方発射パターンよりも先に放出されるように、前方発射パターンの爆発を遅らせてもよい。
【００２４】
テーパー付の空いたスペースを生成させるために、爆薬３８の一部を取り除くことにより、前方発射型破砕アセンブリに分け与えられる総エネルギーを低減させ、兵器の致死率を低下させるであろうことを仮定できる。しかしながら、シミュレーションが再度実証するように、Ｌ／Ｄ（長さ／直径）の最適化前方発射後部開始型弾頭に対して、爆薬のテーパー付後部の一部は、体積的な“デッド”スペースを表わしている。言い換えると、そのスペース中の爆薬は、前方伝播波中の総エネルギーに寄与しない。本質的に、シングルポイント爆発は、ケーシングの直径を満たすまで、圧力波が前方に動くにつれて膨張する。適切に、格納構造および爆薬のテーパーを所定の弾頭に対して最適化して、前方伝播圧力波における総エネルギーを低減させることなく、テーパー付の空いたスペースを最大化させる。特定の脅威に対する特定の弾頭において、エネルギーを犠牲にして、したがって、前方パターンにおいて放出される破片の速度を犠牲にして、側方発射に対する、利用可能な金属破片の量を増加させるために、空いたスペースを拡大できる。代わりに、空いたスペースを減少させて、側方発射パターンに対する破片の量の低減に対応できる。
【００２５】
弾頭分析では、ＣＴＨ分析モデルを使用して、爆発圧力波をシミュレーションする。図３ａないし図３ｅは、爆薬７１の爆発から、前方発射パターンでの、次に、側方発射パターンでの金属破片の放出を通しての爆発圧力波７０を示している。ＣＴＨ分析は、調整破片のドーム成形されたレイヤ７４と、後部のテーパー付の空隙中の調整破片７６とを含む、図３ａで示されている二重質量弾頭７２をシュミレーションしている。ドーム成形されたレイヤの曲率は、圧力波の先７７に合致している。ベースプレート７８は、後部に位置付けられ、格納リング８０は、ドーム成形されたレイヤの周囲を囲んでいる。爆薬の設計は、弾頭の長さ対直径比に最適化されている。この場合では、Ｌ／Ｄ＝１であり、テーパーは４５度である。前方発射型弾頭に対して、１のＬ／Ｄを大きく超えて（すなわちＬ／Ｄ＞１）、長さを増加させることにより、脅威に対する、破片速度または弾頭致死率における漸進的向上のみが生み出される。しかしながら、Ｌ／Ｄが＞１である場合には、１の爆薬の長さ（すなわち１というＬ／Ｄ）に対して最適化するために、テーパー角度を増加させることができ、したがって、Ｌ／Ｄ＞１である場合に対する爆薬コンテンツを低減させる。
【００２６】
図３ｂ中で示されているように、ｔ≒８マイクロ秒において、圧力波７０の先７７は、シングル起爆ポイントからテーパーを通って前方に動き、テーパーの反対側の先端における、爆薬の直径を満たすように膨張する。最も高い圧力は、波先７７において存在する。後部セクション中の圧力は、ずっと低い。
【００２７】
図３ｃ中で示されているように、ｔ≒１４マイクロ秒において、高圧力波先７７は、ドーム成形されたレイヤ７４に達している。波先の形は、実質上、レイヤの形に合致している。格納リング８０は、領域８２中の圧力波を一瞬閉じ込め、これにより、圧力波を前方に誘導する。この時点において、ケーシング材料は微粉砕し始め、前方発射型破片レイヤ７４は瞬時に放出される。しかしながら、後部セクション中の圧力は、低いままであり、側方発射破片７６は、完全な状態のままである。
【００２８】
図３ｄ中で示されているように、ｔ≒３０マイクロ秒において、ドーム成形されたレイヤ７４は、前方に放出されており、波の高圧先は、消散されている。ケーシングは、微粉砕されている最中であるが、側方発射破片７６は、ほとんど完全な状態のままである。弾頭の中心セクション８４中に金属破片が存在しないことは、発射プラットフォームへの付帯的被害を制限するのに重要であるかもしれない。従来の放射状弾頭のＣＴＨ分析は、圧力波により後方に投じられることが多いのは、中心の破片であることを示す。
【００２９】
図３ｅ中で示されているように、ｔ≒９６マイクロ秒において、圧力波は消散しており、側方発射破片７６のほとんどは、側方発射パターンで放出されている。
【００３０】
（ａ）側方発射型破砕アセンブリ用に、空いたスペースを生成させるために、爆薬および格納構造に適正にテーパーを付けることにより、圧力波の前方エネルギーが低下しないことと、（ｂ）前方発射型破砕レイヤの形を、圧力波先の形に合致させることにより、破片速度およびパターン均一性を増加させることと、（ｃ）圧力波は、側方発射パターンで破片７６を放出することと、（ｄ）前方発射パターンに対して側方発射パターンを遅らせることができることとを、ＣＴＨ分析モデルは明らかに実証している。二重質量弾頭アーキテクチャの範囲内で、他の、弾頭構成ならびに前方および側方発射型破砕アセンブリの構成を使用してもよい。
【００３１】
図４は、脅威１２と交戦するために、ヘリコプター１０から発射される二重質量弾頭１４の指向的な爆風パターンを図示する。前方発射爆風パターン９０は、弾頭の先で開始し、弾頭の長軸９２のまわりを前方に拡張する、おおむね３Ｄの円錐形を有する。指定された距離において、パターンが、指定された脅威に対して致命的であるように、円錐の“片側角”９４が定義される。もちろん、円錐の片側角の外側に、おそらく、両側１０度ほどに位置する、それた破片が存在するであろう。前方発射パターンの片側角は、おおよそ３度の最小値と、おおよそ４５度の最大値を有し、通常は、１０度ないし２０度の値を有する。片側角は、弾頭の最適化問題、脅威、交戦シナリオ、誘導および制御の能力、ならびに、付帯的被害のリスクに依存するであろう。側方発射爆風パターン１００は、弾頭の後部セクションにおいて、周囲を囲むように開始し、長軸９２におおよそ直交する軸１０２に関して外側に拡張する、おおむね３Ｄの環状の円錐形を有する。側方発射パターンの片側角１０３は、おおよそ１０度の最小値と、おおよそ４５度の最大値とを有し、通常は、２５度ないし３５度の値を有する。前方および側方発射パターンの間の中心領域は、ほとんど金属破片が無く、微粉砕されるケーシング材料だけにより占有されている。
【００３２】
弾頭を送り出す発射プラットフォームまたは迎撃弾のいずれかに関する、脅威探知システム、誘導システム、ナビゲーションシステムおよび制御システムは、脅威を破壊するための発射ソリューションを発生させる。このソリューションは、面積また体積に変換することができる照準誤差があることを意味する複合システム誤差を有する。前方および側方発射パターンの面積また体積は典型的に、示されているターゲットの面積より１０００倍またはより大きい。破砕弾頭は、脅威を破壊する致死的な力で全面積または全体積と交戦しなければならない。脅威当たりの、面積または体積、および、致死率要件により、放出しなければならない破片の数を決定する。典型的に、脅威は、等しい確率で、体積内のどの場所にも存在し得る。この場合において、破砕弾頭は、体積の、規定されている片側角にわたって、おおよそ均一なパターン密度（破片の単位面積当たりの数）を有する金属破片を、放出し、および、好ましくは、それ以上は放出しないように（あるパーセントの破片が、体積外にそれるであろう）、適切に設計されている。脅威が、等しい確率で体積中に位置しておらず、何らかの態様で偏っている場合に、破砕弾頭はその分布に一致するように適切に設計される。
【００３３】
図５ａないし図５ｃにおいて、前方発射型破砕アセンブリの異なる実施形態を描写している。図５ａ中で示されているように、ドーム成形されたレイヤ５２の一部とオーバーラップするように、格納リング５６の長さを前方に拡張させる。この構成では、構成リングは、圧力波を封じ込め、波の先を前方方向に誘導し、これにより、片側角を低減させる。
【００３４】
図５ｂ中で示されているように、爆薬３８の先端４０とドーム成形されたレイヤ５２との間に可変厚パターンシェーパー１１０を配置して、パターン成形を補強する。この場合において、爆薬３８のドーム成形された先端４０は、中心部１１２で平らになっており、ドーム成形されたレイヤ５２におおよそのみ合致することに留意されたい。パターンシェーパー１１０は、ドーム成形されたレイヤに合致する。圧力波がパターンシェーパー１１０に達すると、それは中心部１１２のどちらかの側における周辺領域１１４および１１８で、相対的により速く移動する。その理由は、爆薬３８が爆発し続けているからである。いったん、波が、パターンシェーパーの最も厚い部分を通り過ぎると、それは、最も薄い部分を通り過ぎる波より減速する。結果として、パターンシェーパーは中心の破片を減速させて、さらに直線に破片を集中させる。波がどの程度減速するかは、シェーパー材料の衝撃インピーダンスにより決まる。シェーパー材料の衝撃インピーダンスは、材料の密度と、材料中の音速と、パターンシェーパーの厚みとの関数である。複合材のようなより低密度の材料は、より少ないエネルギーを吸収することから、一般的に好まれる。しかしながら、より高密度の材料は、より小さい体積を有し、爆薬のためにより多くのスペースを残すことができる。シェーパーに適切な材料の範囲には、繊維強化複合材と、熱可塑性物質（樹脂、ポリマー）と、ナイロンと、ゴムと、ステレオリトグラフ（ＳＬ）材料と、構造発泡体と、金属とが含まれる。唯一の条件は、それが型取り可能であるか、機械加工可能であるかのどちらかであることである。一般的に、爆薬と破砕レイヤとの間の何らかの材料を最小化、または、むしろ無くして、破片に分け与えられるエネルギーを最大化することが望まれる。しかしながら、いくつかの場合では、パターンシェーパーは、パターンの形と速度の均一性との最適なバランスを提供してもよい。さらに、要望に応じて、パターンシェーパーは、前方の破片の放出を遅らせて、前方発射パターンおよび側方発射パターン間のタイミングに影響を及ぼすことができる。
【００３５】
図５ｃは、平らな破砕レイヤ１２２を利用する、前方発射型破砕アセンブリ１２０を図示する。破片１２４は、エポキシ樹脂で型取りされているか、または、爆発の際に微粉砕されるカップ中に保持されている。ＲＴＶのようなレイヤ１２６が、所定の位置にアセンブリを保持する。ノーズコーン１２８が、空気力学のために弾頭の前部に位置付けられている。パターンシェーパー１３０が、破片レイヤ１２６と、爆薬１３２の共形的に成形された表面との間に配置されている。爆薬とパターンシェーパーとの間のインターフェースは、破砕アセンブリ１２０の後部面を横切る伝播圧力波の相対速度を変化させて、放出される金属破片のパターン密度を形成する。示されている実施形態において、パターンシェーパーの合致する後部面は、半径Ｒ１および斜度Ｓ２を有する凹状の円錐形と、斜度Ｓ２を有し、半径Ｒ２において始まる周囲を囲む凹状の環状形とを有する。この非平面インターフェースは、長機体軸から半径Ｒ１まで半径が増加するにしたがって、圧力波の伝播速度を徐々に遅らせ、半径Ｒ２＞Ｒ１からの半径が増加するにしたがって、圧力波の伝播速度を徐々に増加させ、これにより、放出される破片の単位面積当たりの数が、爆薬の爆発の際に、規定されている立体角にわたっておおよそ均一になる。破砕レイヤ１２０の周囲を囲んで配置され、少なくとも破砕レイヤ１２０と同一の広がりを持つ留めリング１３４により、数マイクロ秒間ではあるが、放出される破片の放射状速度よりも、放出される破片の軸方向速度を強調する閉じ込めがもたらされる。留めリングおよびパターンシェーパーの凹上の環状形の設計は、放出される破片の分布のテールを、規定されている立体角に入れるように連帯して最適化されている。
【００３６】
図６は、側方発射型粉砕アセンブリ１４０の実施形態を描写し、側方発射型粉砕アセンブリ１４０は、放出される金属破片１４２を所望の側方発射パターンすなわち“片側角”に閉じ込めるための異なるメカニズムを備える。図３ｄ中で前に示されているように、圧力波は、おおむね横方向に破片を放出するようにエネルギーを提供する。これらのメカニズムは、主として、所望の片側角に対して、放出される破片を閉じ込めるか、または、制御するように機能する。第１に、格納構造１４４のテーパーは、横方向に破片を誘導するように機能する。第２に、爆薬の質量後部において、迎撃弾そのもの、または、スチールのベースプレート１４６は、圧力波を前方および横方向に反射する。第３に、圧力波を成形するために、１つ以上の格納リング１４８および１５０を、アセンブリ１４０の前部および後部に位置付けることができる。
【００３７】
図７ａおよび７ｂ中で示されているように、二重質量弾頭１６０の代替の実施形態において、側方発射型破砕アセンブリは、環状の空いたスペースを破片１６２で満たす。このケースにおいて、爆薬１６４の直径は、イニシエーター１６６の前の、弾頭の後部セクションにおけるＲ１から、ケースの直径Ｒ２に進む。スペース利用／波伝播の見地から、この構成は、最適ではない。しかしながら、脅威のシナリオは、異なって成形される側方発射パターン、または、この構成により、より良好に機能されるパターンにおける破片の分布を決定するかもしれない。前方および側方発射型破砕アセンブリの他の構成が、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる弾頭設計および脅威シナリオに対処するように想定される。
【００３８】
図８中で示されているように、二重質量弾頭１８０の代替の実施形態において、ショックチューブ１８２が、弾頭の長軸に沿って配置されて、テーパー付きの爆薬１８６の後部先端に位置付けられている、第１の起爆部装薬１８４を、爆薬の中心セクションまたは前部セクション中に位置付けられている、第２の起爆部装薬１８８に結合する。第１の起爆部装薬１８４が起爆されるとき、ショックチューブ１８２が爆発するよりも速く圧力波がショックチューブ１８２を伝わり、その結果、第２の爆発をトリガし、それにより、圧力波の先が、より早く、ドーム成形された破砕レイヤ１９０に到達し、ドーム成形された破砕レイヤ１９０中の破片を放出する。脅威シナリオが、前方発射パターンおよび側方発射パターンの爆発の間の、より大きな遅れを決定する場合、これは有用である。示されているように、側方発射破片１９４を囲むケーシング壁１９２の厚さを増加させることにより、遅れをさらに増加させることができ、その結果、それらの放出を一瞬遅らせることができる。側方発射パターンを遅らせる、他の二重起爆スキームを想定してもよい。
【００３９】
本発明のいくつかの例示的な実施形態を示し記述してきたが、数々のバリエーションお
よび代替実施形態が当事者に生じるであろう。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、このようなバリエーションおよび代替実施形態を、考え、実行できる。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]二重質量弾頭において、
爆発の際に微粉砕される材料から形成されているケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記ケースと前記格納構造との間に空いたスペースを規定する後部セクションを有する爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬と、
前記爆薬の爆発を開始させるイニシエーターと、
第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、側方発射パターンで前記第１の金属破片を放出する、前記空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
第２の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に、前方発射パターンで前記第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリとを具備する二重質量弾頭。
[２]前記前方発射型破砕アセンブリは、前記第２の金属破片のドーム成形されたレイヤを備える前記[１]記載の二重質量弾頭。
[３]前記爆薬の前部セクションは、前記ドーム成形されたレイヤと少なくともおおよそ合致するドーム形を有する前記[２]記載の二重質量弾頭。
[４]前記爆薬の爆発は、前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、前記ドーム成形されたレイヤは、前記圧力波の先の形におおよそ一致する前記[３]記載の二重質量弾頭。
[５]前記前方発射型破砕アセンブリは、前記ドーム成形されたレイヤの周囲および後部を囲む格納リングをさらに備える前記[３]記載の二重質量弾頭。
[６]前記格納リングは、前記ドーム形成されたレイヤの少なくとも後部の一部とオーバーラップする前記[５]記載の二重質量弾頭。
[７]前記第２の金属破片のドーム成形されたレイヤと前記爆薬との間に、可変厚パターンシェーパーをさらに具備する前記[３]記載の二重質量弾頭。
[８]前記前方発射型破砕アセンブリは、
調整された第２の金属破片のレイヤと、
前記レイヤの少なくとも一部の周囲を囲む格納リングとを備える前記[１]記載の二重質量弾頭。
[９]前記調整された金属破片のレイヤと前記爆薬との間に、可変圧のパターンシェーパーをさらに具備する前記[８]記載の二重質量弾頭。
[１０]前記格納構造および前記爆薬の後部セクションは、前記ケースの内部寸法におおよそ等しい第１の直径から、前記爆薬の後部先端における、第２のより小さい直径に向かってテーパーが付けられており、前記イニシエーターは、前記爆薬の後部先端において爆発を開始させるために、後部に位置付けられている前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１１]前記爆薬の爆発は、前記テーパー付爆薬を通って前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、前記第１の直径から前記第２の直径に向かうテーパーは、前記第２の金属破片に分け与えられる総爆薬エネルギーを低減させることなく、前記空いたスペースを最大化させるように最適化されている前記[１０]記載の二重質量弾頭。
[１２]前記爆薬の後部にベースプレートをさらに具備し、前記格納構造のテーパー付後部セクションおよび前部ベースプレートは、前記前方発射型破砕アセンブリに向かって前方に、前記爆発される爆薬の圧力波を反射し、前記側方発射型破砕アセンブリから放出される前記第１の金属破片を前記側方発射パターンに誘導するように構成されている前記[１０]記載の二重質量弾頭。
[１３]前記側方発射型破砕アセンブリの周囲を囲む、少なくとも１つの格納リングをさらに具備する前記[１０]記載の二重質量弾頭。
[１４]前記イニシエーターは、前記弾頭の後部セクションにおいて、前記爆薬の爆発を開始させる第１の起爆部と、前記弾頭の前部セクションに向かって前記爆薬の爆発を開始させる第２の起爆部とを含む前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１５]前記微粉砕されるケース材料は、１％より大きくない質量効率を有し、前記側方発射型破砕アセンブリおよび前方発射型破砕アセンブリからの、前記放出される第１および第２の金属破片は、それぞれ、少なくとも７０％の質量効率を有する前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１６]前記前方発射型破砕アセンブリは、前記弾頭の長軸のまわりの、おおよそ３度および４５度の間の片側角で、前記前方発射パターンで前記第２の金属破片を放出し、前記側方発射型破砕アセンブリは、前記長軸におおよそ直交する軸のまわりの、おおよそ１０度および４５度の間の片側角で、前記側方発射パターンで前記第１の金属破片を放出する前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１７]前記前方発射型破砕アセンブリは、あるサイズの、多数の調整された第２の金属破片を備え、前記側方発射型破砕アセンブリは、より小さいサイズの、より多数の調整された第１の金属破片を備える前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１８]前記側方発射パターンでの、前記側方発射型破砕アセンブリからの前記第１の金属破片の放出は、前記前方発射パターンでの、前記前方発射型破砕アセンブリからの前記第２の金属破片の放出に対して遅らされる前記[１]記載の二重質量弾頭。
[１９]前記前方発射型破砕アセンブリおよび側方発射型破砕アセンブリは、爆発の際に微粉砕される前記ケースの中心セクションにより、離れて間隔があけられている前記[１]記載の二重質量弾頭。
[２０]二重質量弾頭において、
開口部を有する前部セクションを有するケースと、
前記ケース内部の爆薬格納構造であって、前記格納構造は、前記ケースに合致する直径を有する前部セクションを有し、テーパー付後部セクションを有し、テーパー付後部セクションは、低減された直径に向かってテーパーが付けられて、前記ケースと前記格納構造との間にテーパー付の空いたスペースを規定し、前記ケースおよび格納構造は、爆発の際に１％より大きくない質量効率で微粉砕される材料から形成されている、爆薬格納構造と、
前記爆薬格納構造中の爆薬であって、前記ケースに合致する直径を有する前部セクションと、ドーム形の先端と、前記低減された直径に向かってテーパーが付けられている後部セクションとを有する爆薬と、
前記テーパーの先端において、前記爆薬の爆発を開始させる、前記爆薬の後部のイニシエーターと、
大量の調整された第１の金属破片を含み、前記爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、側方発射パターンで、前記調整された第１の金属破片を放出する、前記テーパー付の空いたスペース中の側方発射型破砕アセンブリと、
調整された第２の金属破片のドーム成形されたレイヤを含み、前記爆薬の爆発の際に少なくとも７０％の質量効率で、前方発射パターンで、前記第２の金属破片を放出する、前記爆薬の前部の開口部に位置付けられている前方発射型破砕アセンブリとを具備する二重質量弾頭。
[２１]前記爆薬の爆発は、前記テーパー付爆薬を通って前方に伝播して、前記前方発射パターンで前記第２の金属破片を放出する圧力波を生成させ、前記第１の直径から第２の直径に向かうテーパーは、前記第２の金属破片に分け与えられる総爆薬エネルギーを低減させることなく、前記空いたスペースを最大化させるように最適化されており、前記ドーム成形されたレイヤは、そこに入射する前記圧力波の先の形におおよそ一致する前記[２０]記載の二重質量弾頭。
[２２]前記前方発射型破砕アセンブリは、前記調整された金属破片のドーム成形されたレイヤの周囲および後部を囲む第１の格納リングを備え、前記側方発射型破砕アセンブリは、前記調整された破片の前部の周囲を囲む第２の格納リングを備える前記[２０]記載の二重質量弾頭。
[２３]前記ドーム成形されたレイヤと前記爆薬との間に、可変厚パターンシェーパーをさらに具備する前記[２２]記載の二重質量弾頭。
[２４]前記爆薬の爆発は、前記側方発射パターンでの、前記側方発射型破砕アセンブリからの前記第１の金属破片の放出を、前記前方発射パターンでの、前記前方発射型破砕アセンブリからの前記第２の金属破片の放出に対して遅らせる圧力波を生成させる前記[２０]記載の二重質量弾頭。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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