(57)【要約】【課題】  跳躍体を上空に向けて発射し、指定高度で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる。【解決手段】  遠隔指令局からの標的データを受信した発射制御回路７が、回動機構６２に回動信号を送出して発射筒５１を回動させ、跳躍体１１に内蔵された威力体２を指定された標的方向に対応させるとともに、威力体２の起爆制御回路１７に標的データを送出し、次に発射制御回路７が発射機構５８に発射信号を送出して跳躍体１１を発射させ、このときに所定間隔で配された３つの近接体Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を近接センサＳ３が検出してそれぞれの検出信号を送出し、起爆制御回路１７が前記検出信号を受信して発射筒５１内の跳躍体１１の移動時間を計測し、この移動時間を用いて威力体２の起爆時間を決定し、その起爆時間になると威力体２を起爆させる。【選択図】  図６
2011226685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面側に縦横に弾子が配列された箱形状の威力体と、威力体を囲む内筒と、威力体と内筒を立設させる円盤形状の圧力板から構成される跳躍体と、当該跳躍体を上空に発射する発射機構と、当該跳躍体を囲んで上下にスライド容易に支える発射筒と、当該発射筒を立設させて回動させる回動機構と、これらを備えた発射台と、前記跳躍体の発射を制御する発射制御回路と、前記威力体に内蔵され威力体の起爆時間を制御する起爆制御回路を備え、前記発射筒の内側には上下に所定間隔で複数の近接体が配されており、かつ、前記跳躍体の下方には前記近接体を検出する近接センサが配されている構成とされ、
遠隔指令局からの標的データを受信すると、前記発射制御回路が前記回動機構に回動信号を送出して前記発射筒を回動させ、前記跳躍体に内蔵された前記威力体を指定された標的方向に対応させるとともに、前記威力体の起爆制御回路に標的データを送出し、次に遠隔指令局からの発射指令を受信した前記発射制御回路が前記発射機構に発射信号を送出して前記跳躍体を発射させ、このときに前記複数の近接体を前記近接センサが検出してそれぞれ検出信号を送出し、前記起爆制御回路が前記検出信号を受信して前記発射筒内の前記跳躍体の移動時間を計測する手続きを行う手順で動作し、
予め試射することで前記跳躍体と同種の跳躍体の発射筒内の移動時間、起爆時間及び標的距離の対応関係を示す関係データを取得し、この取得データを前記威力体に内蔵されたデータベースに蓄積しておき、前記起爆制御回路が前記計測された跳躍体の移動時間と前記送出された標的データ及び前記データベースを参照して前記威力体の起爆時間を決定することを特徴とする跳躍式指向性散弾装置。
【請求項２】
前記発射筒を前傾姿勢とすることによって前記威力体の姿勢角を垂直に対して５度以下の前傾姿勢で立設させ、かつ、前記威力体の俯角を水平に対して５度以下に設定することを特徴とする請求項１記載の跳躍式指向性散弾装置。
【請求項３】
前記発射筒を３つ備え、装置全体の質量を３０ｋｇ以内に設定することを特徴とする請求項２記載の跳躍式指向性散弾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、跳躍式指向性散弾装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、散弾装置としては、Claymore mineと呼ばれる散弾装置が文献公知となっている（特許文献１、２）。また、本願出願人は威嚇用のゴム弾の散弾装置を出願している（特許文献３）。そして、Land mineと呼ばれる指向性地雷が文献公知となっている（特許文献４）。
特許文献１ないし３に記載されている従来の散弾装置は、正面側に縦横に弾子が配列され当該弾子の後方側に炸薬と伝爆薬と電気雷管とが順に配された箱形状の威力体と、当該威力体を支える複数の脚からなり、この威力体を起爆させて弾子を放出させる構造となっている。従来の散弾装置は、複数の脚を地面に突き刺すことで地面に固定されて使用されるか、又はジープ等の車両に固定されて、地表付近で起爆させて使用される。特許文献４記載の指向性爆弾は、地表側に縦横に弾子が配列された球体形状の威力体を放り投げて地表付近で起爆させて使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許２，９７２，９４９号公報
【特許文献２】米国特許６，２９８，７８８号公報
【特許文献３】特許第４２１８９０５号公報
【特許文献４】米国特許４，１７４，６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
日本国は長大な海岸線に囲まれており、海からの外敵の侵入に対して対処する事が重要である。日本国の海岸線沿いには防風林が植樹されているが、風によって飛ばされた砂により砂浜の凹凸が激しく窪地が多く形成される。また、日本国は見通しのよい平坦な場所よりも見通しがわるく起伏の大きい場所が比較的多い地形となっている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１ないし４に記載の散弾装置は、地表付近で使用されるため、樹木や人工構造物等の障害物があると、弾子の障害物となり、特定の範囲に着弾させ難く、また、所定距離の標的が地面付近に分布する場合（例えば窪地に伏せた標的）には、標的への着弾が見込めない。
【０００６】
そこで、発射台から威力体を内蔵した跳躍体を上空に向けて発射し、樹木や人工構造物等の障害物よりも高い位置の指定高度で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる方法が考えられる。
つまり、例えば跳躍体に樹木を飛び越させて威力体を起爆させれば、弾子を放出させてから標的に着弾させるまでに樹木が障害物とならない。威力体を起爆させて窪地に届くように弾子を放出させれば、標的に確実に着弾させることができる。以下、本明細書では、発射台から跳躍体を上空に向けて発射して、障害物よりも高い位置で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる散弾装置を跳躍式指向性散弾装置と記述する。なお本明細書では、地面付近に固定された散弾装置から標的までの所定距離としては、数十ｍを想定しており、より具体的には、１５ｍから５０ｍの範囲内を想定している。
【０００７】
ここで、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させるには、指定高度で威力体を起爆させなければならないという新たな課題が見つかった。つまり、発射台から威力体を内蔵した跳躍体を上空に向けて発射する際の発射速度が一定せず、発射から一定時刻で威力体が指定高度に到達するとは限らない。そして、威力体の起爆高度が指定高度から外れると、威力体から放出した弾子の弾道が外れてしまい、着弾位置が大きく外れてしまう。また、跳躍体の跳躍姿勢が不安定であると、威力体から放出した弾子の弾道が外れてしまい、着弾位置が一定しない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、遠隔指令局からの指令を受けて、跳躍体を上空に向けて発射し、樹木や人工構造物等の障害物よりも高い位置の指定高度で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる跳躍式指向性散弾装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の跳躍式指向性散弾装置は、正面側に縦横に弾子が配列された箱形状の威力体と、威力体を囲む内筒と、威力体と内筒を立設させる円盤形状の圧力板から構成される跳躍体と、当該跳躍体を上空に発射する発射機構と、当該跳躍体を囲んで上下にスライド容易に支える発射筒と、当該発射筒を立設させて回動させる回動機構と、これらを備えた発射台と、前記跳躍体の発射を制御する発射制御回路と、前記威力体に内蔵され威力体の起爆時間を制御する起爆制御回路を備え、前記発射筒の内側には上下に所定間隔で複数の近接体が配されており、かつ、前記跳躍体の下方には前記近接体を検出する近接センサが配されている構成とされ、
遠隔指令局からの標的データを受信すると、前記発射制御回路が前記回動機構に回動信号を送出して前記発射筒を回動させ、前記跳躍体に内蔵された前記威力体を指定された標的方向に対応させるとともに、前記威力体の起爆制御回路に標的データを送出し、次に遠隔指令局からの発射指令を受信した前記発射制御回路が前記発射機構に発射信号を送出して前記跳躍体を発射させ、このときに前記複数の近接体を前記近接センサが検出してそれぞれ検出信号を送出し、前記起爆制御回路が前記検出信号を受信して前記発射筒内の前記跳躍体の移動時間を計測する手続きを行う手順で動作し、
予め試射することで前記跳躍体と同種の跳躍体の発射筒内の移動時間、起爆時間及び標的距離の対応関係を示す関係データを取得し、この取得データを前記威力体に内蔵されたデータベースに蓄積しておき、前記起爆制御回路が前記計測された跳躍体の移動時間と前記送出された標的データ及び前記データベースを参照して前記威力体の起爆時間を決定することを特徴とする。
【００１０】
前記跳躍体は、前記発射筒から発射された後、さらに前記発射筒外で加速するが、跳躍中の空気抵抗や重力の影響で減速し、そして、前記威力体が起爆して放出された散弾が標的に着弾するまでの時間遅れが生じ、それらの影響で着弾位置の正確性が損なわれてしまう。しかし、上記の跳躍体の発射筒出口通過直前の正確な速度を測定することや、跳躍体が発射された後の加速、減速、時間遅れをすべて考慮して前記威力体の起爆時間を算出することは容易ではない。
本発明によれば、前記跳躍体と同種の跳躍体の発射筒内の移動時間、起爆時間及び標的距離の対応関係を示す関係データを取得し、この取得データを前記威力体に内蔵されたデータベースに蓄積しておき、前記起爆制御回路が前記データベースを参照して前記威力体の起爆時間を決定するので、前記発射筒外での加速の影響や、跳躍中の空気抵抗や重力の影響での減速の影響や、前記威力体が起爆して放出された散弾が標的に着弾するまでの時間遅れの影響をすべて考慮した正確な起爆時間が容易に得られる。
【００１１】
本発明は、前記発射筒を前傾姿勢とすることによって前記威力体の姿勢角を垂直に対して５度以下の前傾姿勢で立設させ、かつ、前記威力体の俯角を水平に対して５度以下に設定することを特徴とする。
【００１２】
前記威力体を起爆させ放出した散弾は、所定の散飛界下向き角で標的に着弾させなければならない。ここで散飛界下向き角とは、前記威力体を起爆させて放出した散弾が水平に対して下向きで進行する角度であり、散飛界下向き角θｐの値は、威力体姿勢角θ０と威力体俯角θ１とを合算した値となる（θｐ＝θ０＋θ１）。また、ここで前記威力体の姿勢角とは、前記威力体が垂直に対して前傾姿勢となる角度をいい、前記威力体の俯角とは、前記威力体からの散弾の俯角をいう。なお、前記散弾の弾道への影響を少なくするため、前記内筒は前記威力体の爆発の衝撃により飛散する設定とされている。
跳躍式指向性散弾装置の役割上からは、散飛界下向き角は、水平に対して５度以上１０度以下に設定することが好ましい。例えば、前記威力体の起爆高度が５ｍであり、標的までの中心距離が３０ｍであるとすると、散飛界下向き角は約６度となる。
しかし、箱形状の前記威力体は内筒に囲まれた状態で圧力板上に立設しているため、その構造上、前記威力体の俯角を大きくすることが困難である。また、前記威力体の姿勢角を大きくするためには、前記発射筒の姿勢角を大きくしなければならないが、発射筒の前傾姿勢角度が大きすぎると前記威力体が内蔵された跳躍体が障害物に衝突する虞がある。
本発明によれば、前記威力体の俯角を水平に対して５度以下に設定し、かつ、前記威力体の姿勢角を垂直に対して５度以下の前傾姿勢で立設させることで、前記威力体の俯角と姿勢角を適正範囲内としつつ、散飛界下向き角を５度以上１０度以下に設定することが容易である。これによって、前記威力体が内蔵された跳躍体が障害物に衝突する虞がなく、安定した跳躍姿勢で前記跳躍体を跳躍させることができ、前記威力体を起爆させて放出した散弾が標的に着弾する正確性が高まる。
【００１３】
本発明は、前記発射筒を３つ備え、装置全体の質量を３０ｋｇ以内に設定することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、前記発射筒が３つ備わっているため、広範囲の標的に散弾を着弾させることができる。また、装置全体の質量が３０ｋｇ以内に設定されていることで、可搬重量内となり、装置の移動や設置が容易である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記発射筒内の前記跳躍体の移動時間を計測し、この移動時間を用いて前記威力体の起爆時間を決定し、その起爆時間になると前記威力体を起爆させることによって、指定高度で威力体を正確に起爆させることができる。
本発明によれば、前記跳躍体と同種の跳躍体の発射筒内の移動時間、起爆時間及び標的距離の対応関係を示す関係データを取得し、この取得データを前記威力体に内蔵されたデータベースに蓄積しておき、前記起爆制御回路が前記データベースを参照して前記威力体の起爆時間を決定するので、前記発射筒外での加速の影響や、跳躍中の空気抵抗や重力の影響での減速の影響や、前記威力体が起爆して放出された散弾が標的に着弾するまでの時間遅れの影響をすべて考慮した正確な起爆時間が容易に得られる。
【００１６】
本発明によれば、前記威力体の俯角を水平に対して５度以下に設定し、かつ、前記威力体の姿勢角を垂直に対して５度以下の前傾姿勢で立設させることで、前記威力体の俯角と姿勢角を適正範囲内としつつ、散飛界下向き角を５度以上１０度以下に設定することが容易である。そして、前記威力体が内蔵された跳躍体が障害物に衝突する虞がなく、安定した跳躍姿勢で前記跳躍体を跳躍させることができ、前記威力体を起爆させて放出した散弾が標的に着弾する正確性が高まる。
そして、前記発射筒が３つ備わっているため、広範囲の標的に散弾を着弾させることができ、装置全体が可搬重量内に設定されていることで、装置の移動や設置が容易である。
【００１７】
したがって、本発明により、遠隔指令局からの指令を受けて、跳躍体を上空に向けて発射し、樹木や人工構造物等の障害物よりも高い位置の指定高度で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる跳躍式指向性散弾装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した実施形態の跳躍式指向性散弾装置を示す斜視図である。
【図２】上記実施形態の跳躍式指向性散弾装置（以下装置という）の発射筒と跳躍体との配置関係を示す構成図である。
【図３】上記装置における跳躍体を示す斜視図である。
【図４】上記装置における発射筒の内部構造を正面側から示す断面図である。
【図５】上記装置における発射筒の内部構造を側面側から示す断面図である。
【図６】上記装置における制御回路を示すブロック図である。
【図７】上記装置における威力体の軌道と攻撃領域との関係を示す斜視図である。
【図８】上記装置における威力体の位置と攻撃領域との関係を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。
【図９】上記装置における威力体の姿勢と攻撃領域との関係を示す側面図であり、（ａ）は威力体が直立姿勢の場合を示しており、（ｂ）は威力体が前傾姿勢の場合を示している。
【図１０】上記装置における威力体と攻撃領域との関係を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１１】上記装置における威力体の軌道と散弾の弾道との関係を示す図であり、（ａ）は威力体高度と起爆タイミングとの関係を示す図であり、（ｂ）は威力体軌道と散弾の中心弾道との関係を示す図である。
【図１２】上記装置における発射時点の威力体の位置関係を側面側から示す断面図である。
【図１３】上記装置における発射筒からの出口通過時点の威力体の位置関係を側面側から示す断面図である。
【図１４】上記装置における威力体速度（又は加速度）と発射からの経過時間との関係を示す図であり、（ａ）は威力体加速度と経過時間との関係を示す図であり、（ｂ）は威力体速度と経過時間との関係を示す図であり、（ｃ）は近接センサの出力信号と経過時間との関係を示す図である。
【図１５】上記装置１において着弾遅れがあるときの、威力体の軌道と散弾の弾道と標的位置との関係を示す図である。
【図１６】上記装置において威力体の加速度が異なるときの、威力体の軌道と散弾の弾道と標的位置との関係を示す図である。
【図１７】上記装置における威力体の移動時間と起爆時間との関係を示す図である。
【図１８】上記装置の制御手順を示すフロー図である。
【図１９】上記装置における威力体を示す斜視図である。
【図２０】上記装置における威力体の内部構造を模式的に示す構造図の例であり、（ａ）は上面からみた図であり、（ｂ）は側面からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための具体的な実施形態を、図面を引用しながら説明する。
【００２０】
（本発明の実施形態）
本発明の実施形態の跳躍式指向性散弾装置１（以下装置１という）の構成について、以下に説明する。図１は上記装置１の斜視図である。図２は上記装置１の発射筒５１を正面側の矢印Ｅから矢視したときの発射筒５１と跳躍体１１との配置関係を示す構成図である。図３は上記装置１における跳躍体１１を示す斜視図である。
【００２１】
本実施形態の装置１は、長方形で板状の発射台６上に、発射筒５１を立設させて回動させる回動板６２が所定間隔で３つ配されており、これら３つの発射筒５１の周囲には枠６１が配されている。本実施形態の装置１は、発射筒が３つ備わっており、装置全体の質量が３０ｋｇ以内に設定されている。
【００２２】
本実施形態によれば、前記発射筒が３つ備わっているため、広範囲の標的に散弾を着弾させることができる。また、装置全体の質量が３０ｋｇ以内に設定されていることで、可搬重量内となり、装置の移動や設置が容易である。
【００２３】
本実施形態の装置１には、発射筒５１の外周に配されて回動板６２の回動角度を調節するガス式シリンダ６３が備わっている（図１）。本実施形態の装置１は、標的の位置が定まったときや標的の分布の中心位置が変化したとき等に、遠隔指令局１００からの指令信号によって、発射制御回路７が回動機構６３に回転指令を行い、回動機構６３に備わったガス式シリンダがそれぞれの回動板６２の回動角度を調節することで、発射筒５１に内蔵された威力体２の威力方向を調節する（図６を参照）。これは、大型のバッテリーや駆動モータと異なり、ガス式シリンダ６３とすることで、長期間使用可能な小型の装置１とするためである。そして、３つの回動板６２の初期の回動角度は、それぞれの回動角度を異ならせることで有効範囲を広くしたり、それぞれの回動角度を同じくさせることで弾着弾子密度を高めたり、任意に設定できる。また、発射筒５１を前傾姿勢で立設させ跳躍体１１を斜め前方の上空に向けて発射することで、万が一、発射した跳躍体１１に不具合が生じたとしても装置１に落下する弊害がない。
【００２４】
発射筒５１の内側には、跳躍体１１を回転させることなく真っ直ぐに上昇させるための軌条（レールガイド）５３が形成され、跳躍体１１はその両側に備わったレール５４が発射筒５１の軌条５３に沿って上昇し、発射筒５１から上空に飛び出すこととなる（図４を参照）。発射筒５１の上部には、蓋５５が配される（図３、図４）。蓋５５は、強化プラスチック製であり、内筒５２の上端部の内側に嵌め込まれて着脱自在に固定されているため、威力体２の爆発の妨げにならない。そして、威力体２の爆発の衝撃により内筒５２を飛散させるように、内筒５２の材質や厚みが設定される。内筒５２は、例えば強化プラスチック製又は薄厚の非磁性セラミック製が好ましい。
【００２５】
本実施形態では、跳躍体１１の両側に配された棒形状のレール５４の一方の側の下端に近接センサＳ３が配されている（図３、図４）。また、近接センサＳ３と近い側のレールガイド５３には、近接体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が所定間隔で配されている。近接センサＳ３としては、誘導形センサ、光センサ、超音波センサ、マイクロスイッチ等が挙げられる。本実施形態では、点火にともなう火炎や空気流等の影響を極力避けるため、非接触式の誘導形センサを採用している。
【００２６】
近接センサＳ３と、近接体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３との高さの関係は次のとおりである。発射台６２上に設置された状態の跳躍体１１に備わった近接センサＳ３よりも少し上方に近接体Ｆ１が配されており、近接センサＳ３と近接体Ｆ１との高さ方向の距離は符号Ｌ０である。また、近接体Ｆ１よりも上方に近接体Ｆ２が配されており、近接体Ｆ１と近接体Ｆ２との高さ方向の距離は符号Ｌ１である。そして、近接体Ｆ２よりも上方に近接体Ｆ３が配されており、近接体Ｆ２と近接体Ｆ３との高さ方向の距離は符号Ｌ２である。レールガイド５３の下側付近に近接体Ｆ２が配されており、レールガイド５３の上端付近に近接体Ｆ３が配されている。距離Ｌ０、Ｌ１，Ｌ２の大きさの関係は、Ｌ０＜Ｌ１≦Ｌ２となっている。より具体的に例示するならば、Ｌ１＝１０ｍｍ、Ｌ２＝２５０ｍｍ、Ｌ３＝２５０ｍｍとなる。
【００２７】
本実施形態では、威力体２が垂直線Ｐ０に対して角度θ０だけ前傾姿勢となるよう立設させるため、回動板６２によって発射筒５１を前傾姿勢とさせている（図５）。垂直線Ｐ０と前傾姿勢線Ｐ１とがなす角度θ０は、後述する威力体姿勢角と等しい。回動板６２の傾斜角度は、ギヤ接続やシリンダ等によって可動構成とすることができる。
【００２８】
本実施形態の跳躍式指向性散弾装置１は、遠隔指令局からの指令を受けて、威力体２を内蔵した跳躍体１１を上空に向けて発射し、樹木や人工構造物等の障害物よりも高い位置の指定高度で、標的に向けて弾子を放出させ、所定距離だけ離れた地面付近の特定の範囲に着弾させる。図７は、本実施形態における威力体２の軌道と攻撃領域との関係を示す斜視図である。図８（ａ）は、威力体２の位置と攻撃領域との関係を示す側面図であり、図８（ｂ）はその上面図である。なお、威力体２は、跳躍体１１に内蔵された状態で発射され起爆されるが、図では説明の都合上、威力体２として説明を行うことがある。
【００２９】
跳躍体１１を跳躍させ、安定した跳躍姿勢の状態で威力体２を起爆させて放出した散弾を正確に標的に着弾させるためには、諸条件が整っていなければならない。つまり、跳躍体１１が障害物を跳び越していること、跳躍体１１の速度がプラスの速度（跳躍体１１が上昇中）であること、散弾の弾道が標的の位置と対応していること、が必須条件である。
本実施形態では、障害物の最大高さをおよそ４ｍと想定し（図８（ａ））、障害物の最大高さを越えて跳躍体１１の最大跳躍高さに至るまでの指定高度で、速度がプラスの速度で安定した跳躍姿勢の状態のときに威力体２を起爆させる構成となっている。例えば、図８（ａ）では、威力体２を起爆させる指定高度を５ｍとしている。
【００３０】
本実施形態では、箱形状の威力体２の正面側に縦横に弾子２１が配列されており（詳細は後述するが、図２０を参照）、威力体２を起爆させて放出した散弾（弾子２１）は、水平飛散角φｅで飛散し（図１０（ａ））、かつ、上下飛散角θ２で飛散する（図１０（ｂ））。
【００３１】
散飛界下向き角θｐの値は、威力体姿勢角θ０と威力体俯角θ１とを合算した値となる（θｐ＝θ０＋θ１）。跳躍式指向性散弾装置の役割上からは、散飛界下向き角は、水平に対して５度以上１０度以下に設定することが好ましい。例えば、前記威力体の起爆高度が５ｍであり、標的までの中心距離が３０ｍであるとすると、散飛界下向き角は約６度となる（図１０（ｂ））。
本実施形態では、威力体２の俯角θ１を５度以下に設定し、かつ、威力体２の姿勢角θ０を５度以下としている。例えば、散飛界下向き角θｐを６度とするために、威力体２の俯角θ１を４度とし、威力体２の姿勢角θ０を２度とする（図１０（ｂ））。
本実施形態によれば、安定した跳躍姿勢で跳躍体２を跳躍させることができ、威力体２を起爆させて放出した散弾２１が標的に着弾する正確性が高まる。
【００３２】
標的仰角θ３は、標的の中心から起爆時の威力体２を見上げたときの角度であり、図９（ｂ）に示すように、標的仰角θ３は、９０度から散飛界下向き角θｐと上下飛散角θ２の半分とを差し引いた値となる（θ３＝９０−θｐ−θ２／２）。
【００３３】
図１１（ａ）は、威力体２の軌道を示すグラフであり、縦軸が威力体高度ｚ、横軸が経過時間（時刻）ｔである。図１１（ｂ）は、威力体２の軌道と散弾２１の中心弾道との関係を示しており、縦軸が威力体高度ｚ、横軸が経過時間（時刻）ｔである。
そして、威力体２の到達最大高度を符号Ｚｐ、最大高度到達時間を符号ｔｐとし、威力体２の起爆高度を符号ｚｅ、起爆時間を符号ｔｅと表記する。また、跳躍体１１の発射速度を符号ｖ０とし、重力加速度を符号ｇと表記する。そして、中心弾道距離を符号ｙとし、起爆距離を符号ｙｅとし、標的距離を符号ｙｔと表記する。
【００３４】
威力体２の軌道、中心弾道、及び起爆距離ｙｅに関する数式を以下に説明する。なお、発射筒５１から飛び出した後の跳躍体１１に加わる加速度の影響と、跳躍中の跳躍体１１に加わる空気抵抗と、威力体２の発射後の姿勢変化の影響と、散弾２１の着弾遅れ時間については、以下に示す数式では、考慮していない。
【００３５】
威力体２の中心弾道は次の数式（１）で表され、威力体２の軌道は次の数式（２）で表される。
【００３６】
【数１】
2011226685.tif 000003
【００３７】
【数２】
2011226685.tif 000004
【００３８】
数式（２）は数式（２）’で表される。
【００３９】
（数２‘）
2011226685.tif 000005
【００４０】
数式（１）と数式（２）’の条件を満たす威力体高度ｚを起爆高度ｚｅとし、そのときの中心弾道距離ｙを起爆距離ｙｅとすると、数式（３）となる。
【００４１】
【数３】
2011226685.tif 000006
【００４２】
数式（３）にて、
2011226685.tif 000007
とすると、
2011226685.tif 000008
であるから、数式（３）の解は数式（４）で表される。
【００４３】
【数４】
2011226685.tif 000009
【００４４】
また、このときの起爆高度ｚｅは、数式（５）で表される。
【００４５】
【数５】
2011226685.tif 000010
【００４６】
図１２は、上記装置１における発射時点の威力体２の位置関係を側面側から示す断面図である。図１３は、上記装置１における発射筒５１からの出口通過時点の威力体２の位置関係を側面側から示す断面図である。
【００４７】
図１４（ａ）は、威力体加速度αと経過時間ｔとの関係を示す図であり、図１４（ｂ）は、威力体速度ｖと経過時間ｔとの関係を示す図であり、図１４（ｃ）は、近接センサＳ３の出力信号ｗと経過時間ｔとの関係を示す図である。
【００４８】
発射機構５８の放出薬５７に点火すると、発射筒５１内の跳躍体１１（威力体２）には急激に加速度αが加わり、発射筒５１内での上昇にともなって加速度αが減じて、発射筒５１出口から発射されると加速度αがゼロ値に近づき、跳躍後は重力加速度ｇが加わることとなる（図１４（ａ））。このときの威力体２の運動は等加速度運動とはならないことから、威力体速度ｖは直線的には速度上昇せず、緩やかに膨らんだカーブを描くこととなる（図１４（ｂ））。
【００４９】
本実施形態では、威力体２の加速中の通過位置となる３箇所に近接体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を配し、近接センサＳ３の出力信号ｗの出力時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を測定する（図１４（ｃ））。上記加速度αの大小で、発射筒５１内の威力体２の移動速度ｖが変化するが、それに応じて、近接センサＳ３が近接体Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を検出する時間ｔ１、ｔ２、ｔ３が、小さくなったり大きくなったりする。したがって、本実施形態によれば、威力体２の加速状態をより正確に測定することができる。
【００５０】
図１５は、上記装置１において着弾遅れがあるときの、威力体２の軌道と散弾２１の弾道と標的位置との関係を示す図である。跳躍中の跳躍体１１には空気抵抗が加わるため、理想曲線よりも手前に跳躍することとなり、散弾２１は着弾遅れによって、標的位置よりも後方に着弾することとなる。そこで、これらを考慮し、例えば威力体姿勢角θ０を微調整する。
【００５１】
図１６は、上記装置１において威力体２の加速度αが異なるときの、威力体２の軌道と散弾２１の弾道と標的位置との関係を示す図である。上述のように、発射時の加速度αの大小で、移動速度ｖが変化する。そこで、同じ標的に対しての起爆高度ｚｅを所定の指定高度とするためには、上記加速度αの大小に応じて、起爆時間ｔｅを小さくしたり大きくしたり微調整する必要がある。
【００５２】
図１７は、上記装置１における威力体２の移動時間と起爆時間との関係を示す図である。近接センサＳ３が近接体Ｆ１を検出する時間ｔ１は、ばらつきが大きいため、その影響を避けるために、本実施形態では、近接センサＳ３が近接体Ｆ３を検出する時間ｔ３から時間ｔ１を差し引いた値（ｔ３−ｔ１）を用いて、標的距離ｙｔに応じた起爆時間ｔｅを予めグラフ化しておく。また、近接センサＳ３が近接体Ｆ２を検出する時間ｔ２から時間ｔ１を差し引いた値（ｔ２−ｔ１）を用いて、発射時の点火異常がないかどうかの確認や、威力体速度ｖの描くカーブが適正範囲内かどうかの確認を行うために利用する。
【００５３】
上述のように、跳躍体１１は、発射筒５１から発射された後、さらに発射筒外で加速するが、跳躍中の空気抵抗や重力の影響で減速し、そして、威力体２が起爆して放出された散弾２１が標的に着弾するまでの時間遅れが生じ、それらの影響で着弾位置の正確性が損なわれてしまう。しかし、上記の加速、減速、時間遅れをすべて考慮して前記威力体の起爆時間を算出することは容易ではない。
【００５４】
そこで、本実施形態では、予め試射することで実際に使用する跳躍体１１と同種の跳躍体１１の発射筒５１内の移動時間ｔ、起爆時間ｔｅ及び標的距離ｙｔの対応関係を示す関係データを取得し、この取得データを威力体２に内蔵されたデータベースＤ２に蓄積しておき、起爆制御回路（ＣＰＵ）１７がデータベースＤ２を参照して威力体２の起爆時間ｔｅを決定する。
【００５５】
本実施形態によれば、発射筒外での加速の影響や、跳躍中の空気抵抗や重力の影響での減速の影響や、威力体２が起爆して放出された散弾が標的に着弾するまでの時間遅れの影響をすべて考慮した正確な起爆時間ｔｅが容易に得られる。
【００５６】
例えば、威力体２の移動時間ｔ１が７．０ｍｓ、ｔ２が２４．０ｍｓ、ｔ３が４０．０ｍｓとすると、データベースＤ２に蓄積する上記関係データは、次の表１で例示される。
【００５７】
【表１】
2011226685.tif 000011
【００５８】
データベースＤ２に蓄積する上記関係データとしては、十分な回数の試射サンプル数とすることが好ましいが、この「移動時間ｔ−標的距離ｙｔ−起爆時間ｔｅ」の関係は緩やかな変化であるため、  データベースＤ２に蓄積する上記関係データとしての表の中に欠落している箇所が部分的にあったとしても、線形補間することによって補うことができる。また、測定したデータにばらつきの大きい領域があった場合には最小二乗法などの近似式を用いてその領域のデータを補間して表を作成する。このようにして、実用に際して十分な領域の「移動時間ｔ−標的距離ｙｔ−起爆時間ｔｅ」の関係を示す参照用の蓄積データを準備する。
【００５９】
跳躍体１１（威力体２）が発射筒５１内を移動する時間ｔを測定するには、跳躍体１１側から無線で装置１の外部に測定値を送信してもよく、跳躍体１１に測定値を残して起爆後に回収することも可能である。散弾中心の着弾位置（着弾距離）については、着弾個所を検分してもよく、暗闇中で試射し、固定カメラのマルチストロボ撮影で散弾の弾道を調べ、それらの軌跡から散弾中心の着弾位置を算出してもよい。
【００６０】
図６は、上記装置１における制御回路を示すブロック図である。図１８は、上記装置１の制御手順を示すフロー図である。本実施形態の装置１の制御手順を図１８に示すフロー図に沿って以下に説明する。
オペレーターは、装置１を手に持って搬送し（符号Ｓ１１）、所定位置に設置する（符号Ｓ１２）。そして、電源スイッチを投入し（符号Ｓ１３）、キーボード等の入力手段を介して発射制御回路７に標的データを入力する（符号Ｓ１４）。標的データとしては、３つある発射筒５１それぞれに対して、標的距離ｙｔ（ｙｔ１、ｙｔ２、ｙｔ３）と、標的回転角φ（φ１、φ２、φ３）とがある。
ここでは標的データを手動で入力している場合を示しているが、遠隔指令局１００から送信された標的データを使用する場合もある。
【００６１】
次に、準備スイッチを投入し、発射制御回路７から、３つある跳躍体１１それぞれに対して、標的距離ｙｔ（ｙｔ１、ｙｔ２、ｙｔ３）と、標的回転角φ（φ１、φ２、φ３）とを情報転送し（符号Ｓ１５）、発射制御回路７が回動機構６２に回動信号を送出して発射筒５１を回動させ、跳躍体１１に内蔵された威力体２を指定された標的方向に対応させる。そして、標的が射程範囲内になるまで待伏せし（符号Ｓ１６）、発射制御回路７が遠隔指令局１００からの発射指令を受信すると、発射機構５８に発射信号を送出し、準備が完了する。
【００６２】
そして跳躍体１１を発射させ、このときに３つある近接体Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を跳躍体１１が通過する際に近接センサＳ３が検出してそれぞれ検出信号を送出し（符号Ｓ２２）、これら検出信号を受信した起爆制御回路１７が発射筒５１内の跳躍体１１の移動時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を計測し、起爆制御回路１７がデータベースＤ２を参照して威力体２の起爆時間ｔｅを決定し（符号Ｓ２３）、その起爆時間ｔｅになると威力体２を起爆させる（符号Ｓ２４）。
【００６３】
図１９は、本実施形態の跳躍式指向性散弾装置１における威力体２及び威力体２の下方に配設された信管８を左斜め手前側の上方から見た斜視図である。図２０は、威力体２及び信管８の内部構造を模式的に示す構造図であり、図２０（ａ）は威力体２を上面２ａ側から見た内部構造図であり、図２０（ｂ）は威力体２を左側面２ｃ側から見た内部構造図である。本実施形態の装置１は、正面２ｅ側に縦横に弾子２１が配列され当該弾子２１の後方側に炸薬２２と伝爆薬２３と導爆薬１９とが順に配された箱形状の威力体２を備え、そして、威力体２の下方に接続された信管８には、威力体２と連結された導爆薬１９の火道を接続するための導爆薬１８と電気雷管２４が内蔵されている（図２０（ｂ））。よって、信管８の始動軸が作動することで、導爆薬１８の位置が移動して電気雷管２４と導爆薬１９との火道が接続される。
【００６４】
本実施形態では、炸薬２２と伝爆薬２３との接合点２３ｅは、威力体２を上面２ａからみて背面２ｆ側の中央部に配され（図２０（ａ））、かつ、威力体２を左側面２ｃからみて背面２ｆ側の上部に配される（図２０（ｂ））。これは、鉛直方向に発射された威力体２を指定高度で起爆させる際に所定の傾斜角度で前方に傾斜させて、起爆により放出された弾子２１を上記所定の傾斜角度で前方に進行させて、地面に着弾させるためである。複数の弾子２１は、威力体２を上面２ａからみて正面２ｅ側の中央部が突出した弓形状に配列され（図２０（ａ））、かつ、威力体２を左側面２ｃからみて正面２ｅ側の上部が突出した楔形状に配列される（図２０（ｂ））。これは、威力体２の起爆により放出された弾子２１の弾道を均等に拡がらせて、特定の範囲に均等に着弾させるためである。
【００６５】
弾子２１は、その用途により、適宜、材質や形状が選択される。弾子２１の材質としては、金属、セラミック、プラスチック等が挙げられる。弾子２１の形状としては、立方体、１６面体、３２面体、球体等が挙げられる。
【００６６】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば跳躍体１１の発射に放出薬５７を使用する方式のみならず、ガス圧、バネ式若しくはカタパルト式などの発射方式でも同様に利用することができる。また例えば、目標物の位置に応じて発射筒５１の傾斜角度を適宜調節することも可能である。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１                  跳躍式指向性散弾装置、
１１                跳躍体、
２                  威力体、
３                  圧力板、
４                  放出薬筒、
５１                発射筒、
６                  発射台、
７                  発射制御回路、
１７                威力体制御回路、
８                  信管、
Ｄ２                データベースＤ２、
Ｓ３                近接センサ、
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３    近接体、
１００              遠隔指令局
【図１】
2011226685.tif 000012
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011226685.tif 000024
【図１４】
2011226685.tif 000025
【図１５】
2011226685.tif 000026
【図１６】
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【図１７】
2011226685.tif 000028
【図１８】
2011226685.tif 000029
【図１９】
2011226685.tif 000030
【図２０】
2011226685.tif 000031