(57)【要約】弾頭（１）は、外側ケーシング（８）および内側シェル（７）を有する。内側シェル（７）は、爆発物のための中央空間（５、６）を区切る。内側シェル（７）は複数の予備成形された要素（９）を支える。予備成形された要素（９）は内側シェル（７）の外側と接触するように配置されている。内側シェル（７）は、爆発物の起爆の際における制御された破片化（fragmentation）のために配置されている。予備成形要素（９）は、内側シェル（７）に対して面で接触している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ケーシング（８）と内側シェル（７）とを備え、
前記内側シェル（７）は、爆発物のための中央空間（５、６）を区切り、
前記内側シェル（７）は、複数の予備成形要素（９）を支え、
前記予備成形要素（９）は、前記内側シェル（７）の外側と接触するように配置され、
前記内側シェル（７）は、前記爆発物の起爆の際における制御された破片化（fragmentation）のために配置され、
前記予備成形要素（９）は、前記内側シェル（７）に対して面で接触している、弾頭（１）。
【請求項２】
前記内側シェル（７）は凹部（１０）を有し、
前記凹部（１０）は、前記予備成形要素（９）の間で、起爆からの力を分散するように配置され、
前記予備成形要素（９）は、前記凹部（１０）内に引き込まれている、請求項１に記載の弾頭（１）。
【請求項３】
前記内側シェル（７）内の前記凹部（１０）は、前記内側シェル（７）の制御された破片化（fragmentation）のために、起爆の際に弱点として機能するように配置された、請求項２に記載の弾頭（１）。
【請求項４】
前記内側シェル（７）の厚みは、前記予備成形要素（９）と同じ桁である、請求項１から３のいずれか一項に記載の弾頭（１）。
【請求項５】
前記内側シェル（７）と前記外側ケーシング（８）との間の空間にフィラー材料（１２）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の弾頭（１）。
【請求項６】
前記フィラー材料（１２）の密度は、前記内側シェル（７）と前記予備成形要素（９）とのそれぞれの密度より小さい、請求項５に記載の弾頭（１）。
【請求項７】
前記フィラー材料（１２）は、前記予備成形要素（９）に重みをかける（bear against）、請求項５または６に記載の弾頭（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側ケーシングおよび内側シェルを有する弾頭に関する。内側シェルは、爆発物のための中央空間を区切る。中央空間内において、内側シェルは複数の予備成形された要素を支える。予備成形された要素は内側シェルの外側と接触するように配置されている。内側シェルは、爆発物の起爆の際における制御された破片化（fragmentation）のために配置されている。
【背景技術】
【０００２】
破片化する（fragment）弾頭は以前から知られている。このような弾頭は、シェルや他の発射物（projectiles）でよく使用される。また、特定のタイプの防衛装薬でも使用される。弾頭の起爆をトリガする方法は異なり、その分野において能力を有する者に多くの異なる方法が知られている。例えば、時限導火線、撃発導火線（percussion fuses）、ストライクピン（striking pins）および衝撃電流（electrical impulse currents）が知られている。
【０００３】
２つの主な破片化（fragmentation）方法についてよく言及されている。一方で、弾頭自体、一般的にそのケーシングの分裂について言及されている。他方で、製造中にすでに弾頭内に構成および配置された破片（fragments）、いわゆる予備形成破片（fragments）の排出について言及されている。そして、ケーシングの破片化（fragmentation）は２つの異なる方法で実現される。第一に、起爆の際にケーシングのランダムな分裂により実現される。第二に、分裂が望まれる箇所においてケーシングに弱化部分を設けることにより実現される。後者は、一般的に、制御された破片化（fragmentation）と呼ばれる。
【０００４】
予備形成破片（fragments）の多くの例の１つはＵＳ３９７４７７１Ａに示されている。ボール形状を有する破片（fragments）は爆破装薬と外側ケーシングとの間の空間に配置される。破片（fragments）は、互いに同一なまたは異なる大きさおよび／または重量を有してもよい。
【０００５】
破片化された（fragmented）ケーシングの例は、とりわけＵＳ５０４０４６４Ａに示されている。内側に配置された溝のセットが、起爆の際に発生する破片（fragments）の形状および重量を制御する。
【０００６】
弾頭の起爆の際に排出される破片（fragments）の大きさ、形状および重量は、目標に与える効果を影響するため、特定の場合において、１つの弾頭に予備形成破片（fragments）と制御された破片化（fragmentation）とを組み合わせると興味深い。このような弾頭は２モード（bimodal）効果を有すると言われることもある。このような弾頭の例はＷＯ２０１６／１７１７９４Ａ１に示されている。これは、迫撃砲シェル内の溝に配置されたボールまたは他のタイプの破片（fragments）を示す。
【０００７】
２モード（bimodal）効果を実現する他の方法はＷＯ２０１７／１２０６８４Ａ１に示される。球状の予備形成要素のマトリクスと非球状の予備形成要素のマトリクスとの２つのマトリクスが１つの弾頭に配置される。ある実施の形態では、２つのマトリクスは１つのマトリクス内に合わさると言われる。
【０００８】
異なる既存の弾頭は異なるタイプの効果パターンを有し、異なるタイプの目標または目標の組み合わせに使用できる。それらの効果は調査され、異なる防護および弱点を有する目標または目標の組み合わせにおいて、異なる効果パターンを有する異なるタイプの弾頭が適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、半硬目標（semi-hard target）および軟目標（soft target）の組み合わせに対して最大の効果を有する効果パターンを有する弾頭を提供することが望ましい。同時に、輸送および可能な発射の際の応力に対応できるように、弾頭は充分な強度を有する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明の根底にある目的は、上記で示された弾頭に、内側シェルに対して面で接触するように予備成形された要素が配置されるとの特徴を与えれば、実現される。
【００１１】
さらに、１つまたはそれより多くの従属項に基づく１つまたはそれより多くの特徴を本発明に与えると、さらなる効果が得られる。
【００１２】
添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による弾頭の側面図である。
【図２】図１による弾頭の軸方向断面図である。
【図３Ａ】長手方向の点における弾頭の半径方向断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａと異なる長手方向の点における弾頭の半径方向断面図である。
【図４Ａ】弾頭の内側ケーシングの一部の詳細側面図である。
【図４Ｂ】弾頭の内側ケーシングの一部の詳細側面図である。
【図５】弾頭の外側壁の一部の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、例示の弾頭１を示す。弾頭１は、本発明に基づいて構成される。弾頭１の外側は、前部と後部の本体２、３と、介在中間部分４と、を備える従来の設計を有する。中間部分４において、弾頭１を分割できる。弾頭１の従来の外側は、新しく調達を行うまたは既存の装備の改造を行う必要なく、既存の兵器システムにおける発射物（projectiles）としての使用に適するように補助する。
【００１５】
弾頭１にさらなる要素、例えば、当業者の検討に基づいたノーズ（nose）および／またはテール（tail）を設けてもよい。これらの要素は以前から知られていてもよいが、新しく開発したタイプのものであってもよい。これらの要素の正確な構成は、本発明の範囲外となり、原則として本発明から独立している。
【００１６】
図２には、図１による弾頭１の断面を示す。この断面には、爆発物のための、前５および後６チャンバを示す。チャンバ５、６は内側ケーシング７によって囲まれ、外側に区切られている。一方で、内側ケーシング７は、図示された実施の形態では分割されている外側シェル８に囲まれている。内側ケーシング７の外側には、予備形成破片（fragments）９が数個配置される。図示された実施の形態では、予備形成破片（fragments）９は球状であるが、本発明は予備形成破片（fragments）９が正確にこの形状を有する場合に限定されない。
【００１７】
予備形成破片（fragments）９は、望ましくはその断面寸法の約半分に対応して、内側ケーシング７内に多少引き込まれている。図示された実施の形態では、凹部１０はカップ形状を有する。凹部１０は、内側ケーシング７が破片（fragments）９と、大まかに言えば、その 破片（fragments）９の引き込まれた全表面において接触するものである。図示された実施の形態では、破片（fragments）９の引き込まれた全表面とは、予備形成破片（fragments）９の全表面積の約半分である。破片（fragments）９と内側ケーシング７との間の比較的大きい接触面積は、弾頭１が起爆する際に、内側ケーシング７が、予備成形破片（fragments）９に高い加速度を与えるための効果的な装弾筒（sabot）として機能するという結果を生む。
【００１８】
同時に、比較的大きい表面積は、起爆によって加速される際において予備成形破片（fragments）９に与えられる圧力に対して制限を設ける。また、比較的大きい表面積は、予備成形破片（fragments）９が押し潰されるまたは粉砕される危険性を軽減する。代わりに、少し変形するのみで、高い加速度が与えられ、その結果、目標に対して高い貫徹能力を有する。例えば、装甲板に対して高い貫徹能力を有する。
【００１９】
予備成形破片（fragments）９は、装弾筒（sabot）７内に、互いに接触せず、１つずつ配置される。その結果、発射期間の間も起爆の際にも、互いからの応力にさらされない。最大の貫徹能力のため、予備成形破片（fragments）９は高密度の重金属によって有利に形成されていることにより、互いに接触した際に互いに不利な影響を与える可能性がある。また、このような不利な影響は、例えば、予備成形破片（fragments）がその前にある多数の破片（fragments）からの力にさらされる際にも発生し得る。
【００２０】
図３Ａと３Ｂには、弾頭１を通じた２つの断面を示す。２つの異なる直径寸法を有する弾頭１の長手方向の異なる位置で断面を取る。断面において、予備成形破片（fragments）９が、装弾筒（sabot）７内のカップ形状凹部１０内にある距離離すとともに、円周方向にも離すように配置されることが示されている。図示された実施の形態では、予備成形破片（fragments）９は、層当たりの破片（fragments）９の数が同じで配置される。つまり、図３Ａにおいて、図３Ｂより弾頭１の直径が大きく、破片（fragments）９は多少よりまばらに配置されている。
【００２１】
図４Ａでは、装弾筒（sabot）７内に引き込まれた予備成形破片（fragments）９の複数の行のより小さい部分を示す。この図面において、予備成形破片（fragments）９がある距離離されて配置されていることが特に良く示されている。よって、例えば、弾頭１が発射させる際において、互いからの応力にさらされない。予備成形破片（fragments）９の間の距離は、さらに、高い精度で弾頭１の重量を調整する好機を与える。特に、弾頭１の総重量を制限する機会が与えられる。これは、ある体積を満たすために予備成形破片（fragments）９を互いに重ね合わせる必要がなく、むしろ、目標において意図された効果を得るために必要な数および配置で正確に凹部に配置されているためである。
【００２２】
予備成形破片（fragments）９の間の隙間は、カップ形状凹部１０が配置されていない領域内において、装弾筒（sabot）７で構成される。これらの領域における材料は、併せてフレームワーク構造を形成する。フレームワーク構造は、発射前および発射中において、弾頭１全体に高い強度を与える。弾頭１は、輸送および保管および可能な発射において生じる荷重に耐えなければならない。
【００２３】
弾頭１が起爆する際、対照的に装弾筒（sabot）７はより小さい部分に分割される。この部分は、予備成形破片（fragments）９の加速と同時に加速され、外側シェル８が破片化（splintered）される。本明細書における起爆力は、内側から装弾筒（sabot）７、予備成形破片（fragments）９および外側シェル８に作用する。装弾筒（sabot）７のより小さい部分の形状および大きさは制御可能であることは、本発明の目的である。よって、目標に対して、主に軟目標（soft target）に対して、望まれた効果が得られる。装弾筒（sabot）７は、カップ形状凹部１０内において装弾筒（sabot）７の材料が最も薄いため、そこで分割される。完全な厚みを有する装弾筒（sabot）７の部分に対して横方向にも割れが発生する。カップ形状凹部１０の内側ケーシングのまたは装弾筒（sabot）７の表面全体上における規則的なパターンの配置によって、装弾筒（sabot）７の意図的な、制御された破片化（fragmentation）が実現される。
【００２４】
図４Ｂには、制御された破片化（fragmentation）の結果である破片（fragment）１１のおおよその外観を示す。カップ形状凹部１０およびそれらが引き起こす材料の弱化は、内側ケーシングのまたは装弾筒（sabot）７の全体上で繰り返されるパターンで配置されているため、概ね対応した外観および重量を有するさらなる破片（fragments）１１が得られる。同時に、カップ形状凹部１０は、起爆前において予備成形破片（fragments）９を所定の位置に保持することおよび起爆と関連して優しく加速させることを補助するという機能を並行して有する。
【００２５】
制御された破片化（fragmentation）の結果である破片（fragments）１１は、したがって、半硬目標（semi-hard target）に対して有効な大きさおよび重量を有する。予備成形破片（fragments）９は、装甲板等、主に硬目標に対して作用する。一方で、外側シェル８からの破片（splinter）は主に軟目標（soft target）に対して作用する。ある実施の形態では、外側シェル８は、さらに、制御された破片化（fragmentation）を有して構成される。ある場合において、この制御された破片化（fragmentation）は内側ケーシング７の制御された破片化（fragmentation）と似ているが、他の場合において、その分野の従来技術に基づいて構成される。
【００２６】
内側ケーシングまたは多くの場合において鋼鉄で構成される装弾筒（sabot）７内のカップ形状凹部１０は、いずれかの適当な製造技術で、例えば、機械切削加工、粉末冶金技術、鋳造または付加（additive）技術等で実現される。有利な実施の形態では、装弾筒（sabot）７は鋼鉄で、予備成形破片（fragments）９は重金属で形成されるため、カップ形状凹部１０の底における装弾筒（sabot）７の厚みは、予備成形破片（fragments）９の代表長さの０．４−０．５倍である。他の材料および材料の組み合わせにおいて、他の相互寸法関係が適応されてもよい。予備成形破片（fragments）９が球状である場合、代表長さはその直径である。
【００２７】
実用的な例示的な実施の形態では、球状の重金属の破片（fragments）９の直径は１０ｍｍであり、最も薄い点における鋼鉄の装弾筒（sabot）７の厚みは約５ｍｍである。凹部１０は、代表長さの約半分に該当する深さを有し、その結果、この場合において、最も厚い点における装弾筒（sabot）７の厚みが１０ｍｍである。
【００２８】
図５には、装弾筒（sabot）７、予備成形破片（fragments）９および外側シェル８の一部の断面を詳細に示す。一方で、装弾筒（sabot）７と予備成形破片（fragments）９との間の空間１２、および、他方で、装弾筒（sabot）７と外側シェル８との間の空間１２は、予備成形破片（fragments）９を所定の位置に保持するフィラー材料１２で満たされている。さらに、制御された破片化（fragmentation）による予備成形破片（fragments）９および破片（fragments）１１の効果的な加速のために、フィラー材料１２は起爆によって生じるガスを密閉する。
【００２９】
フィラー材料１２は低い密度を有する。フィラー材料１２は、例えば、プラスチック、エポキシ、プレスされたマグネシウム粉末またはプレスされたアルミニウム粉末である。よって、多くの場合において予備成形破片（fragments）９が重金属で形成されていることにかかわらず、弾頭１の総重量は適正な水準に抑えられる。重量を制限すると、弾頭１の一般的なハンドリングが容易になり、さらに、既存の兵器システムを大きく改造する必要なく、弾頭１がそれらとともに機能するという利点がある。
【００３０】
（他の実施の形態）
上記の説明および図面において、弾頭１は分割できる発射物（projectiles）として示している。分割できることは、上記説明に基づいて本発明が機能できる前提条件ではない。むしろ、その分野において能力を有する者に知られた弾頭を製造する原理に基づいて、分割できないように製造してもよい。また、本発明は発射物（projectiles）に限らず、弾頭のいずれの可能な形態において使用できる。
【００３１】
上記の説明において言及されたように、本発明は球状である予備成形破片（fragments）９に限らない。むしろ、その分野において能力を有する者が定期検査を通じて望まれた効果を与える他のいずれの形状は、代替として考えられる。
【００３２】
さらに、制御された破片化（fragmentation）の結果である破片（fragments）１１の形状は、カップ形状凹部１０の大きさおよびその間の距離を変更することで、変更可能である。さらに、その相互的な位置は破片（fragments）１１の大きさおよび形状を影響する。図面で示した凹部１０の輪に対する代替として、例えば、凹部１０は行において配置されてもよい。行は、例えば、螺旋パターン等において、弾頭の長手方向の軸と概ね平行である。さらなる代替の実施の形態では、異なる種類の指向性を実現するために、凹部１０は内側ケーシング７の異なる部分において異なる構成で配置される。さらなる代替は、弾頭１の強度が影響されるように、望ましくは強度が増加するように、凹部１０は配置される。これを実現する１つの方法は、例えば、バレル（barrel）から発射されるシェルの底等、応力が最大となるとみなされる箇所で、凹部７をより大きい距離離すように配置することである。
【００３３】
本発明は、添付の特許請求項の範囲内において、さらに変形することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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