(57)【要約】      （修正有）【課題】遠距離から非致命的な任務を達成することが可能な弾丸の提供。【解決手段】非致命的なペイロード５０と、壊れやすい複合材料ケース２０と、空気炸裂信管４０と、少なくとも１つの爆薬とを備える弾丸１０である。弾丸はいかなる中口径または大口径の武器にも適応可能である。銃システムから意図された目標に向かって発射された後、信管機構が第１の爆薬を起動させ、それによって生じた爆発力により、複合材料ケースの破片が迅速に非致命的な状態に減速するように、複合材料ケースを十分に小さい破片に分解する。爆薬は目標を混乱または無能力にするための過剰圧力波を生成することも可能である。エアゾールやゴム製ペレットなどの他の非致命的ペイロードを、壊れやすいケースの壁内に備えてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非致命的な武器を目標領域へ送達するための弾丸であって、
その弾丸は従来型のチューブ・スタイルの武器から発射され、前記弾丸が、
第１の端部のテーパ付けされたノーズと、第２の端部の鈍い尾部セクションと、該第１の端部と該第２の端部の間に配置された中空のペイロード・セクションとを有する壊れやすい円筒形の本体と、
該テーパ付けされたノーズ・セクション内に配置された信管と、
該中空のペイロード・セクション内に含まれ、該信管と動作可能に接続されている爆発ペイロードとを備え、前記壊れやすい円筒形の本体が、該爆発ペイロードの該信管による制御された点火の際、複数の個別の低質量要素に分割可能であり、前記爆発ペイロードもまた圧力波を生成する、弾丸。
【請求項２】
前記壊れやすい円筒形本体内に嵌め込まれた非致命的ペイロードをさらに備える請求項１に記載の弾丸。
【請求項３】
前記非致命的ペイロードが、複数のペレットを備え、前記ペレットが、非致命的コンパウンドを画定する外側被覆を備える請求項２に記載の弾丸。
【請求項４】
前記非致命的コンパウンドが、皮膚刺激物である請求項３に記載の弾丸。
【請求項５】
前記非致命的コンパウンドが、悪臭物である請求項３に記載の弾丸。
【請求項６】
電磁パルス・デバイスをさらに備える請求項１に記載の弾丸。
【請求項７】
前記爆発ペイロードが、熱気圧（ｔｈｅｒｍｏｂａｒｉｃ）ペイロードである請求項１に記載の弾丸。
【請求項８】
前記信管が、空気炸裂点火をするようにプログラム可能である請求項１に記載の弾丸。
【請求項９】
前記信管が、事前破壊される請求項１に記載の弾丸。
【請求項１０】
前記弾丸を封入している離脱殻をさらに備え、前記離脱殻が、従来型のチューブ・スタイルの武器の内径よりもわずかに小さい直径を有する少なくとも１つの閉鎖リングを備え、前記離脱殻が、該従来型のチューブ・スタイルの武器からの発射直後に該弾丸から分離する請求項１に記載の弾丸。
【請求項１１】
前記壊れやすい円筒形の本体が、繊維基質構造を備え、前記繊維基質構造が、複数の繊維基質層を形成するように配置された複数の繊維から成り、前記繊維基質構造が、該複数の繊維と該複数の繊維基質層の間の複数の空隙内に配置された繊維充填物をさらに備える請求項１に記載の弾丸。
【請求項１２】
前記壊れやすい円筒形の本体が、繊維基質層の間に配置された爆薬層をさらに備える請求項１１に記載の弾丸。
【請求項１３】
前記壊れやすい円筒形の本体が、繊維基質構造の空隙内に配置された複数の爆薬領域をさらに備える請求項１１に記載の弾丸。
【請求項１４】
チューブ・タイプの武器から、信管と、ケーシング内の爆発ペイロードとを備える弾丸を発射することと、
該弾丸内の該信管を活動化させることと、
該弾丸内の該爆発ペイロードを爆発させ、前記爆発ペイロードが非致命的な衝撃波を生成することと、
該爆発ペイロードの爆発によって形成されるケーシング粒子サイズを制御し、前記ケーシング粒子サイズが、ケーシングの繊維基質構造によって事前決定され、前記繊維基質構造が、複数の繊維基質層を形成するように配置された複数の繊維から成り、該複数の繊維の間および該複数の繊維基質層の間の複数の空隙内に配置された繊維充填物をさらに備えることと、
該信管を目標領域を越えて方向付け、前記信管が、該信管と該爆発ペイロードとの間に配置された信管ガイドによって方向付けられることとを含む、非致命的な効力を目標領域に安全に送達するための方法。
【請求項１５】
ケーシング粒子サイズを制御することは、繊維の方向を変更することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ケーシング粒子サイズを制御することは、繊維基質の構成を操作することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ケーシング粒子サイズを制御することは、繊維体積分率を制御することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
ケーシング粒子サイズを制御することは、ケーシングの内部での繊維基質構造の所定の刻み目を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
ケーシング粒子サイズを制御することは、ケーシングの分離をさらに強化する繊維基質構造内の第２の爆発層または爆発領域を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記非致命的な効力は、皮膚刺激物、悪臭物、眼刺激物または電磁パルスをさらに備える請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本発明は、２００３年６月４日に提出された、「Ｎｏｎ−Ｌｅｔｈａｌ  Ｐｅｒｃｕｓｓｉｏｎ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ」という題名の米国特許仮出願第６０／４７５，７０５号の利益を請求し、その全体を本願明細書に援用する。
（発明の分野）
本発明は、非致命的な弾、特に、爆発の際、弾丸ケーシングが無害な破片に分解し、他の弾丸構成要素も同様に分解し、または、目標領域から離れるように方向付けられて、目標領域の上方に撃発爆薬を効果的に送達することが可能であるような壊れやすいケーシングを備える非致命的な撃発弾丸に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
現在の範囲の軍事行動では、ある脅威に非致命的な方式で対処する必要性が増加している。軍事力は、それ自体、従来の戦闘任務から警察を含む平和維持任務または群集整理活動の間で変化しているとみられる。例えば、群集整理の状況では、群集のどの要素が敵性であるかを判定することが極めて困難である。したがって、現場指揮官は、無実の傍観者を傷つける危険性なしで、このような群集を解散させまたは攻撃するために従来型の武器を使用することができない。同様に、防衛用の軍事施設または船舶で、その乗員を殺害することなく、不審車両または船艇を停止させる可能性を有することが有利である。このような例では、軍隊の従来型の武器は、非致命的な設定を有しないため、全体任務を達成することにおいて効果的ではない。
【０００３】
致命的な力を回避すべきとき、現場指揮官に、衝突に対処するための代替手段を提供することが有利であろう。このような代替手段は、現在使用可能または開発下にある、多数の非致命的な機器のいずれかを備える。非致命的な武器には、ゴム製ペレット、皮膚刺激物、悪臭弾、電磁パルス、さらに衝撃波などの、低い運動エネルギーの弾丸が含まれる。このような非致命的な代替形態は、軍事力の効果を増強するが、このような代替形態は、追加の兵站任務および訓練の要求を生じさせる特殊化された機器の使用を含むことがよくある。
【０００４】
非致命的な代替形態を従来の武器を使用して適用することが可能である場合有利であろう。このことは、多数の武器を配備することに付随する兵站問題を除去または低減させる。同様に、兵員は、すでに精通している武器を操作するためにいかなる追加の訓練も必要とされない。
【０００５】
また、このような代替となる非致命的な武器を、味方勢力への危険を減少させるように遠距離から送達する必要がある。従来型の遠距離発射武器には、臼砲および大砲が含まれる。これらのタイプの武器は、管から弾丸を推進させることによって弾を送達する。このクラスの武器の発射特性は、１００００メートルまでの範囲に相応した発射力および空気力学的な力に耐えることが可能である弾丸ケーシングを必要とする。従来型のケーシングおよび構成要素は金属製である。これらの金属製ケーシングは、発射力に容易に耐えることが可能であるが、その質量および速度のため、それ自体致命的な武器である。殻内の内部爆薬が、爆弾金属片を生成する外部ケースを粉砕するために軌道内の適切な地点で起動される。従来の任務では生成される爆弾金属片は容認できていたが、非致命的な任務では、このような致命的な副産物は完全に容認されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在使用可能である武器を使用して、遠距離から非致命的な任務を達成することが可能である弾丸の必要性がある。弾丸が目標に到達したとき、弾丸は指令により分解可能でなければならない。また、ケーシング破片および内部構成要素は、衝突の際、非致命的な運動エネルギーを有しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の必要性に対処する。本発明は、非致命的な撃発ペイロードと、壊れやすい複合材料ケースと、空気炸裂信管と、少なくとも１つの爆薬とを備える弾丸である。弾丸のデザインは、いかなる中口径または大口径の武器にも適応可能である。銃システムから意図された目標に向けて発射された後、信管機構が、第１の爆薬を起動させ、それによって生じた爆発力によって破片が迅速に非致命的な状態に減速するように、複合材料ケースを十分に小さい破片に分解する。爆薬は、目標領域内の人間を混乱または無能力にするための過剰圧力波を生成してもよい。エアゾールやゴム製ペレットなどの他の非致命的ペイロードが、過剰圧力波を生成する撃発弾薬に加えてまたはその代わりに弾丸によって送達されてもよい。
【０００８】
非致命的撃発弾丸の好ましい実施形態は、伝統的な大砲武器システムに応じたサイズであり、したがって、新規な発射機構の必要性を軽減させる。弾丸は、海軍および沿岸警備船または陸上砲列上に現在装着されている銃武器システムから点火または発射されるように設計されている。特に、本発明は、１２．７ｃｍ（５インチ）、７６ｍｍ、５７ｍｍおよび４０ｍｍの武器で使用するように製造されてもよい。したがって、弾丸を発射して、その効力をそれが発射された銃の射程に送達することが可能である。
【０００９】
弾丸内に含まれる少なくとも１つの爆薬の爆発が、弾丸の複合材料ケースを、迅速に速度を落とすまたは非致命的な状態に減速させるように十分小さい小片または破片に分解する。第１の爆発が、ケーシング自体の中の爆薬層または領域の次の爆発を起動して、分解を増加させる。
【００１０】
本発明は、薬物阻止、沿岸警備、強制保護、避難行動、一般的な自己防衛などの非戦争的な活動によく適している。爆発ペイロードの爆発による過剰圧力波は、一般的な目標領域内の人間を混乱または無能力にする。弾丸内で送達可能な他の非致命的物質には、結晶またはゼラチン・タイプの皮膚刺激物、ゴム製ペレット、悪臭物が含まれる。
【００１１】
代替の実施形態として、外部送弾筒を弾丸に嵌着してもよい。送弾筒は、発射中、銃身インターフェースおよび銃の発射力から弾丸を保護する。送弾筒の追加によって、弾丸ケーシングの受ける応力が減少する。送弾筒は、発射直後に弾丸から剥離する。複合材料ケースは、制限された複合材料枠または空力タイプの構造から形成されてもよい。
【００１２】
壊れやすい複合材料ケースを有する非致命的撃発弾丸の好ましい実施形態の動作は、弾丸を発射すること、破片が迅速に非致命的状態に減速するように複合材料ケースを十分に小さい破片に分解すること、目標を混乱させまたは無能力にするために少なくとも１つの非致命的な物質を目標に送達することを含む。好ましい実施形態では、信管もまた、致命的な効力を生成しないように事前破壊されるデバイスである。代替形態では、信管は、信管を目標領域のダウンレンジに方向付ける信管ガイドの前方に配置することが可能である。少なくとも１つの爆薬が、複合材料ケース内に含まれ、複合材料ケースを分解し、過剰圧力波を生成するおよび／または他の非致命的効果を送達するために爆発される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好ましい実施形態は、本発明による非致命的な撃発弾丸に関する。弾丸は、現在装備されている中口径から大口径の武器で点火または発射することが可能である。また、弾丸は、地上または空中の銃武器システム、将来開発される銃システムにも同様に適用可能であることを当業者なら理解されよう。したがって、弾丸は、それが発射された銃から、例えばＭＫ７５Ｍｏｄ  ０銃マウントに対して５，０００メートルまでの範囲に発射され、到達することが可能である。弾丸が爆発する目標からの爆発高度または距離によって、その中に含まれる物質の到達が制御される。
【００１４】
図１に示すように、撃発弾丸１０の好ましい実施形態は、壊れやすい複合材料ケース２０と、爆発ペイロード３０と、信管４０と、非致命的ペイロード５０とを備える。複合材料ケース２０は、一般に、銃システム発射の応力を支持するための鈍い尾部２２と、より空気力学的な飛行のための円錐形の前側ノーズ２４と、胴体２６とを備える細長い円筒形の形状である。ノーズ２４は、いくつかの金属構成部品を含む信管４０を好ましくは収容している。円筒形の胴体２６が、円筒形のくぼみ２８内に爆発ペイロード３０を含む。
【００１５】
複合材料ケース２０は、銃武器システムの発射に耐えるように硬化されている。複合材料ケース２０は、繊維ガラスまたはケブラー（商標）の外套物から好ましくは製造され、糸のように巻かれ、高温樹脂とともに接合されている。繊維の方向を変更すること、基質の構成を操作すること、繊維の体積分率を制御することは、複合材料ケーシングの特定の構造特性を幾何学的に制御するための方法の例である。一方向の外套物(wrap)または一方向の繊維を使用することは、繊維の間の基質に富んだ領域に沿って分裂する傾向とともに、弾丸の長手方向の支持および強度を提供する。基質充填物は、破壊中に樹脂に対してより粉末状の性質を提供し、このため爆発の致命的な性質を減少させる。繊維基質構造の構造特性を利用すると、外部の発射力に比較して内部爆発を受けたとき、所望の方式で作動しなくなるケーシング・デザインを開発することが可能である。また、ケースは、ケースの非致命的な分解をさらに制御するために所定の刻み目（図示せず）または細溝を備えるように複合材料ケース２０の内部または外部表面に傷つけることが可能である。また、ケーシング自体は、ケーシングの分解をさらに増進する第２の爆発層または領域を備えることが可能である。
【００１６】
本発明の撃発弾丸１０は、ノーズ・セクション２４内に信管４０をさらに備える。信管４０は、好ましくは事前破壊される、プログラム可能な、例えばボフォア・ディフェンスＡＢ（Ｂｏｆｏｒｓ  Ｄｅｆｅｎｃｅ  ＡＢ）によって製造された近接信管（３Ｐ）である。信管４０は、空中炸裂能力による最適化された効果または戦略的柔軟性のためにプログラム可能であり、対電子手段（ＥＣＭ）に影響されない。空中炸裂するようにプログラムされた場合、信管４０は、そのモーメントのため、致命的な損害を生じさせないように目標領域の上を移動することになる。また、図３に示すような７６ｍｍ弾丸では、ペイロード３０の爆発に続いて信管４０をダウンレンジへ移動させるために円錐状の信管バリア４２を信管４０のすぐ後方に設置することが可能である。
【００１７】
第１の実施形態では、非致命的ペイロード５０が複合材料ケース２０内にペレット形態で挿入されてもよい。非致命的ペイロード５０は、直接の物理的な非致命的接触のためにゴム製のペレットを備えてもよい。別法として、非致命的ペイロード５０は、皮膚、眼または鼻を刺激するように意図されたコンパウンドのペレット化されたユニットであってもよい。非致命的ペイロード５０は、製造プロセス中に複合材料ケース２０内に配置されることになる。
【００１８】
第１の実施形態では、爆発ペイロード３０は、所望の効果を実現するために、その中にＭＩＬ−ＳＴＤ  ２１０５Ｂ  Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｍｕｎｉｔｉｏｎ（ＩＭ）に準拠した爆薬を含んでいる。現在、合衆国海軍は、すべての爆薬が、ＭＩＬ−ＳＴＤ  ２１０５Ｂ  Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｍｕｎｉｔｉｏｎ基準に準拠することを要求している。これは、弾薬が、船の弾倉内で爆発または点火した場合に、共鳴して爆発しないようにするためである。現在受け入れられているＩＭ準拠爆薬には、プラスチック接合爆薬（ＰＢＸ）ＰＢＸＮ−９およびＰＢＸ−１１４が含まれるが、それに限定されない。改良は継続的に行われており、したがって、好ましくは、弾丸１０は、その製造時において入手できる適切な爆薬を使用する。爆発ペイロード３０は、所定の目標人物を気絶させるような衝撃または衝撃波を生成するようなサイズにされている。例えば、７６ｍｍＭｋ７５ガン用の非致命的撃発弾丸１０は、５９０ｇ（１．３ポンド）の爆薬を含有する。
【００１９】
代替実施形態では、図４に示すように、撃発弾丸１０は、銃身インターフェースおよび銃発射の力から複合材料ケース２０を保護するための外部送弾筒６０を備える。送弾筒６０を用いることによって、複合材料ケースをより軽量にすることが可能になり、それによって、好ましくは空力および／またはプラスチック・タイプの構造の上に制限された複合材料枠が使用される。いったん弾丸１０が銃身から出ると、送弾筒６０が裂けて廃棄され、弾丸１０が目標へ進み続けることが可能になる。送弾筒６０は、弾丸１０の後ろの装薬からのガスを防ぐ少なくとも１つの密閉装置(obturator)５２を備える。複合材料ケース２０は、他の実施形態と同じ空中炸裂信管を使用している。
【００２０】
動作時には、撃発弾丸１０が、空中炸裂信管４０を使用して目標の近くまたは上で爆発される。爆発による破裂により、複合材料ケース２０が、迅速に速度を失うように、または減速して非致命状態、すなわち質量およびそれらが物体に衝突する速度が致命的にならないようにするために、十分小さい小片または破片に分解される。また、破裂が過剰圧力波を生成し、目標とされた人物を混乱または無能力にする。操作上、空気炸裂信管４０は、レーザーで目標に照射することによって爆発するように設定することが可能である。レーザーは、弾丸１０を点火するために使用される銃マウントとさらに動作可能に接続されているコンピュータと動作可能に接続されている。レーザーは、データをコンピュータに提供し、コンピュータは、目標の飛程を計算して、この情報を銃マウントの銃口に取り付けられた誘導コイルに通信する。弾丸がコイルの傍を通過すると、空気炸裂信管４０が、弾丸の予想される飛程のために電気的に調節または設定される。弾丸１０は、損害を最小にするため、爆発後、信管４０が弾丸の飛程に沿って前方へ移動し続けるように、目標に隣接するまたは目標の上方に位置する空間内の点に向けられる。
【００２１】
他の補強または追加の非致命的物質を、目標の近傍へ弾丸によって運搬または送達することが可能である。これには、結晶またはゼラチン・タイプの皮膚刺激物、ゴム製ペレット、悪臭弾材料および他の悪臭物が含まれる。実際、弾丸は、既存のまたは未来に望まれるタイプの非致命的な物質のための送達装置であることは、当業者なら明らかであろう。図１および図２に示すように、好ましくは、複合材料ケース２０は、非致命的物質５０が銃システムの発射中および弾丸の飛行中、その中に入れられる胴体２６内に事前に製造された空洞４８を有する。胴体２６内に空洞２８を配置することによって、弾丸１０が爆発したとき、非致命的物質が弾丸の飛行ラインから外側に移動する。
【００２２】
非致命的撃発弾丸の好ましい実施形態および様々な代替実施形態が本明細書で示されてきたが、多数の変更および変形を、本発明の精神の中でこれらの実施形態に対して行うことが可能であることを理解されたい。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】非致命的な５７ｍｍ撃発弾丸の好ましい実施形態の横断面図。
【図２】非致命的な７６ｍｍ撃発弾丸の代替実施形態の横断面図。
【図３】非致命的な撃発弾丸の代替実施形態の横断面図。
【図４】送弾筒内に封入された非致命的な撃発弾丸の代替実施形態の横断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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