(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）において、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
誘導コマンドに応答して、ターゲットへ前記ミサイルを操縦する飛行制御システムとを備える、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを備える、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを具備する多段式超高速運動エネルギーミサイル。
【請求項２】
前記飛行ミサイルの発射モーターと飛行モーターとが、無煙推進薬を燃焼させる請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項３】
前記飛行モーターは、マッハ１より遅い速度で飛行を持続する請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項４】
前記飛行制御システムは、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）システムから発行される誘導コマンドに応答するＣＬＯＳシステムである請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項５】
前記キルミサイルのブーストモーターは、マッハ５より速い速度を達成する請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項６】
前記キルミサイルのブーストモーターは、有煙推進薬を燃焼させる請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項７】
ターゲットの衝突まで１秒もないところで、分離がトリガされる請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項８】
ターゲットの衝突まで半秒もないところで、分離がトリガされる請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項９】
前記キルミサイルは、飛行モーターを備えていない請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項１０】
前記キルミサイルは、いったん分離すると、無誘導である請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項１１】
前記キルミサイルは、分離における飛行方向を維持するための複数の垂直安定板を備える請求項１０記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項１２】
前記キルミサイルが分離し、マッハ３より速い速度にブーストして、前記ターゲットに衝撃を与える第１のモードと、前記キルミサイルは分離せず、前記飛行ミサイルがマッハ１．５より遅く飛行して、前記ターゲットに衝撃を与え、それによって、前記キルミサイルのブーストモーターの前記推進薬を爆発させる第２のモードとを含むデュアルモードミサイルとして、前記ＨＶＫＥＭは構成可能である請求項１記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項１３】
前記ＨＶＫＥＭは、発射より前に、前記第１のモードまたは前記第２のモードのいずれかを選択するように構成されている請求項１２記載の多段式超高速ミサイル。
【請求項１４】
発射筒発射で、光学的に追跡される、有線誘導（ＴＯＷ）互換多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）において、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
前記発射モ−ターと同じ場所に配置されており、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムから発行される誘導コマンドに応答して、ターゲットへ前記ミサイルを操縦するＣＬＯＳ飛行制御システムとを備える、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
衝突まで１秒以内で前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを備える、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを具備し、
前記ＨＶＫＥＭは、全備重量が３１．７８キログラム（７０ポンド）より軽く、長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、ＴＯＷ発射コンテナと互換性があるＴＯＷ互換多段式超高速運動エネルギーミサイル。
【請求項１５】
発射筒発射で、光学的に追跡される、有線誘導（ＴＯＷ）ミサイルシステムにおいて、
ＴＯＷ発射プラットフォームと、
前記プラットフォーム上に搭載されているＴＯＷ発射コンテナと、
ターゲットを獲得し、追跡するコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムと、
前記ＴＯＷ発射コンテナ中に格納されている多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）とを具備し、
前記ＨＶＫＥＭは、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
前記発射モ−ターと同じ場所に配置されており、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムから発行される誘導コマンドに応答して、前記ターゲットへ前記ミサイルを操縦するＣＬＯＳ飛行制御システムとを持つ、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
衝突まで１秒以内で前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを持つ、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを備え、
前記ＨＶＫＥＭは、全備重量が３１．７８キログラム（７０ポンド）より軽く、長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、前記ＴＯＷ発射コンテナと互換性があるＴＯＷミサイルシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、“多段式超高速運動エネルギーミサイル”と題し、２００８年１０月２日に出願された米国仮出願第６１／１０２，０９４号と、２００９年９月２１日に出願された米国正規出願第１２／５６３，８５５号とに対して米国特許法第１１９条のもとでの優先権を主張する。これらのコンテンツのすべてが、参照により組み込まれている。
【発明の背景】
【０００２】
発明の分野
本発明は、多段式超高速運動エネルギー（ＫＥ）ミサイルに関連する。ミサイルは、異なるプラットフォームと異なる誘導システムとともに使用するために構成してもよいが、コマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導を使用して超高速ＫＥロッド徹甲弾能力を提供する、発射筒発射で、光学的に追跡される、有線誘導（ＴＯＷ）発射プラットフォームの既存のベースを含む、戦術ミサイルの部類とともに使用するのに特によく適している。
【０００３】
関連技術の説明
ＴＯＷミサイルは、最初に１９７０年に製造され、世界で最も広く使用されている対戦車誘導ミサイルである。図１ａ〜１ｂおよび図２ａ〜２ｂに示されているように、標準的なＴＯＷミサイル１０は、装甲板を貫通し、戦車を破壊するために、化学爆薬を送り届ける一段式ミサイルである。長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、多くて３１．７８キログラム（７０ポンド）のミサイルを収容するｔｏｗ発射コンテナ（ＴＬＣ）１２中に、ミサイルは格納されている。ＴＬＣは、ブラッドリー１４、ストライカー１６、ハンヴィー、ジープ、ヘリコプターなどのような、ＴＯＷプラットフォーム上に搭載される。
【０００４】
ＴＯＷ兵器システムは、ターゲットに衝撃を与えるために、ＣＬＯＳを使用して、ＴＯＷミサイルを捕捉し、ＴＯＷミサイルを照準し、ＴＯＷミサイルを操縦する。これは、誘導システムが、直接的にプラットフォームにリンクしており、ミサイルが衝撃を与えるまで、砲手の照準線上にターゲットを保つことを必要とすることを意味する。典型的なＴＯＷシステムでは、ターゲット追跡はオペレータにより手動で実行する一方で、ミサイル追跡および制御は自動である、半自動ＣＬＯＳを使用する。ターゲットとＴＯＷミサイルの後方のビーコンとの双方をイメージ化する、発射プラットフォーム上の光学センサを、ＣＬＯＳシステム１８は含む。ＣＬＯＳシステムは、ミサイルとターゲットとの間の角度座標のみを使用して、衝突を確実にする。ミサイルは、発射器とターゲットとの間の照準線（ＬＯＳ）上になければならず、この線に対してのミサイルの何らかの脱線を正す。初期のバージョンのＴＯＷは、有線を介して、プラットフォームからＴＯＷミサイルに誘導コマンドを送信したことから、その名称は“有線誘導”である。より最近のバージョンでは、有線をＲＦリンクに置換えている。ターゲットに衝撃を与えるために、受信した誘導コマンドに応答して、ミサイルを操縦するＣＬＯＳ飛行制御システム２０を、ＴＯＷミサイルは備えている。人間オペレータが、効果的にターゲッティングし、ターゲットに衝撃を与えるようにＴＯＷミサイルを操縦するために、ＴＯＷの飛行速度は、マッハ１．５より遅く、典型的には亜音速（すなわち、マッハ１より遅い）である。ターゲットへの距離に近くなる速度と、ミサイルを制御するオペレータの能力との間には、直接的なトレードオフがある。
【０００５】
標準的なＴＯＷミサイルは、過去には、装甲板に対抗して広く使用されており、未だに役割を担うが、現代の複合装甲板に対抗する効果は薄い。ＫＥロッド徹甲弾を使用する兵器システムは、現代の複合装甲板を貫通する能力を持つように発達してきている。運動エネルギー徹甲弾の原理は、運動エネルギー徹甲弾が、装甲板を押し破るために、質量と速度との関数であるその運動エネルギーを使用することである。現代のＫＥ兵器は、ＫＥを最大化し、ＫＥが送り届けられるエリアを最小化する。例えば、長さは数メートル（数フィート）で、直径はおおよそ２．５４センチメートル（１インチ）である金属ロッドが、超高速（＞マッハ５）で移動する。
【０００６】
ＴＬＣプラットフォームおよびＴＯＷプラットフォームの、既存の配備されているベースの動作上の制約と物理的な制約との双方に下位互換性がある超高速ＫＥミサイルを開発させようと、産業界は数年間努力してきた。ＴＯＷインフラストラクチャの廃棄または改良のコストはとにかく法外に高い。このようなミサイルは、ＴＬＣのサイズおよび重量の制約、ミサイルの格納と装備と発砲との動作上の制約、およびＣＬＯＳ誘導の誘導制約を満たさなければならないだろう。ミサイルは、超高速でターゲット上に徹甲弾を送り届けるＫＥロッド徹甲弾の性能制約も満たさなければならないだろう。
【０００７】
ＫＥロッド徹甲弾の１つの例には、ターゲットに対する有効距離全体にわたって超高速にミサイルをブーストするＬＭ ＣＫＥＭ／ＬＯＳＡＴ部類のミサイルがある。これらのミサイルは、重量があり、約４５．４キログラム（１００ポンド）以上あって、異なる誘導システムを必要とする。人間オペレータは、ターゲッティングし、ミサイルを超高速で操縦することができない。さらに、超高速にするのに必要とされる推進薬は、非常に‘煙が多い’。これは、オペレータのターゲットに対する視野を妨げる。
【０００８】
ＫＥロッド徹甲弾の別の例には、ミサイルを超高速にブーストし、（独立したブースト能力なしの）自飛行ＫＥロッドを分離して、そのロッドを誘導してターゲットに衝撃を与えるＨＡＴＥＭ部類のミサイルがある。これらのミサイルは、重量があり、約４５．４キログラム（１００ポンド）以上であって、超高速および煙雲という同じ理由のために、加えて、小口径ロッドは必要なビーコンをサポートしないので、ＣＬＯＳは有効ではない。
【０００９】
ＴＯＷの物理的な制約、動作上の制約、および誘導制約も満たす一方で、有効なＫＥ性能を提供する、異なるＫＥアーキテクチャの度重なる失敗により、産業界は、ＫＥ技術をＴＯＷプラットフォームに有効に後付することができないとおおかた断念している。共通認識は、超高速飛行のために必要とされる推進薬の量はサイズおよび重量の制約に反するということ、および、超高速飛行はＣＬＯＳ誘導と互換性がないということである。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、多段式超高速運動エネルギー（ＫＥ）ミサイルを提供する。ミサイルは、異なるプラットフォームと異なる誘導システムとともに使用するために構成してもよいが、物理的な制約、動作上の制約、および誘導制約のすべてを満たす一方で、ＫＥロッド徹甲弾の性能を維持する、ＴＯＷ発射コンテナおよび発射プラットフォームの既存のベースとともに使用するのに特によく適している。
【００１１】
超高速ＫＥミサイル（ＨＶＫＥＭ）が、第１段の飛行ミサイルと、ＫＥロッド徹甲弾を含む第２段のキルミサイルとを備える‘ミサイルインミサイル’アーキテクチャにより、これを達成する。ミサイルがターゲットに接近するまで、推進薬（重量）を節約して使用し、効果的な誘導および操縦を可能にするために、飛行ミサイルは、相対的に遅い速度（マッハ１．５より遅い）において巡航する。一般的に、飛行ミサイルの誘導は、ＣＬＯＳ、ファイアアンドフォーゲットなどであるだろう。ミサイルがＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入ったときに、キルミサイルは、１秒より短い間にターゲットに衝撃を与えるために、分離し、より速い速度（マッハ３より速い）にブーストし、無誘導で飛行する。“最後の１秒”までＫＥロッドをブーストすることを待つことにより、ＫＥロッドをターゲット上に送り届けるために必要とされる推進薬（重量）を減少させ、誘導を簡単にする。
【００１２】
ＴＯＷ互換構成では、マッハ１．５より遅く、典型的には亜音速の速度において、ＨＶＫＥＭを飛ばすための、発射モーターおよび飛行モーターと、ＴＯＷプラットフォーム上のＣＬＯＳシステムから受信した誘導コマンドに応答して、ターゲットへミサイルを操縦するためのＣＬＯＳ飛行制御サブシステムとを、飛行ミサイルは備えている。マッハ１．５より遅い速度を達成して、持続させるために無煙推進薬を使用することができる。飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、ブーストモーターの点火とをトリガし、＞マッハ３に、典型的には超高速にキルミサイルをブーストして、ターゲットに衝撃を与えるために、キルミサイルは、ターゲットがいつＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサを備えている。衝突まで１秒もないところで分離が起こるように、致死距離は、衝突から数百メートル以内に制限されている。この距離において、ＫＥロッドの追加的な誘導は、必要とされない、または、実用的ではない。その結果、マッハ３より速い、超高速を達成するために使用する有煙推進薬は問題にはならない。キルミサイルを超高速にブーストすることのみと、そうすることを衝突の１秒前まで待つこととの組み合わせにより、‘ミサイルインミサイル’設計は、物理的なサイズおよび重量の制約、動作上の制約、ならびにＣＬＯＳ誘導制約を満たすことを可能にする一方で、ターゲットをキルするために、十分な速度においてターゲット上にＫＥロッドを送り届ける。
【００１３】
本発明の、これらの特徴および利点、ならびに、他の特徴および利点は、添付している図面とともになされる、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だろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】図１ａは、上記で説明したような、標準的なＴＯＷミサイルのダイヤグラムである。
【図１ｂ】図１ｂは、上記で説明したような、ＴＯＷ発射コンテナのダイヤグラムである。
【図２ａ】図２ａは、上記で説明したような、既存のＴＯＷ発射プラットフォームのダイヤグラムである。
【図２ｂ】図２ｂは、上記で説明したような、既存のＴＯＷ発射プラットフォームのダイヤグラムである。
【図３】図３は、本発明にしたがった、第１段の飛行ミサイルと、第２段のＫＥキルミサイルとを含む、ＴＯＷ互換多段式超高速ＫＥミサイル（ＨＶＫＥＭ）のダイヤグラムである。
【図４】図４は、第２段のＫＥキルミサイルのダイヤグラムである。
【図５】図５は、標準的なＴＯＷ発射コンテナ内のＨＶＫＥＭのダイヤグラムである。
【図６ａ】図６ａは、標準的なＴＯＷ発射コンテナとＣＬＯＳ誘導を使用するＴＯＷプラットフォームとからの、超高速ＫＥミサイルの発射を図示しているダイヤグラムのシーケンスである。
【図６ｂ】図６ｂは、標準的なＴＯＷ発射コンテナとＣＬＯＳ誘導を使用するＴＯＷプラットフォームとからの、超高速ＫＥミサイルの発射を図示しているダイヤグラムのシーケンスである。
【図６ｃ】図６ｃは、標準的なＴＯＷ発射コンテナとＣＬＯＳ誘導を使用するＴＯＷプラットフォームとからの、超高速ＫＥミサイルの発射を図示しているダイヤグラムのシーケンスである。
【図６ｄ】図６ｄは、標準的なＴＯＷ発射コンテナとＣＬＯＳ誘導を使用するＴＯＷプラットフォームとからの、超高速ＫＥミサイルの発射を図示しているダイヤグラムのシーケンスである。
【図６ｅ】図６ｅは、標準的なＴＯＷ発射コンテナとＣＬＯＳ誘導を使用するＴＯＷプラットフォームとからの、超高速ＫＥミサイルの発射を図示しているダイヤグラムのシーケンスである。
【図７】図７は、ミサイルの発射、飛行、およびターゲット上の衝突に対する、ミサイルのスピード対時間のプロットである。
【図８】図８は、超高速ミサイルを標準的なＴＯＷミサイルと比較している、飛行の時間のプロットである。
【詳細な説明】
【００１５】
本発明は、多段式超高速運動エネルギー（ＫＥ）ミサイルを提供する。ミサイルは、異なるプラットフォームと異なる誘導システムとともに使用するために構成してもよいが、物理的な制約、動作上の制約、および誘導制約のすべてを満たす一方で、ＫＥロッド徹甲弾の性能を維持する、ＴＯＷ発射コンテナおよびＴＯＷ発射プラットフォームの既存のベースとともに使用するのに特によく適している。
【００１６】
超高速ＫＥミサイル（ＨＶＫＥＭ）が、第１段の飛行ミサイルと、ＫＥロッド徹甲弾を含む第２段のキルミサイルとを備える‘ミサイルインミサイル’アーキテクチャにより、これを達成する。ミサイルがターゲットに接近するまで、推進薬（重量）を節約して使用し、効果的な誘導および操縦を可能にするために、飛行ミサイルは、相対的に遅い速度（マッハ１．５より遅い）において巡航する。飛行ミサイルの誘導は、ＣＬＯＳ、ファイアアンドフォーゲットなどであるだろう。ミサイルがＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入ったときに、キルミサイルは、１秒より短い間にターゲットに衝撃を与えるために、分離し、より速い速度（マッハ３より速い）にブーストし、無誘導で飛行する。“最後の１秒”までＫＥロッドをブーストすることを待つことにより、ＫＥロッドをターゲット上に送り届けるために必要とされる推進薬（重量）を減少させ、誘導を簡単にする。
【００１７】
一般性を失うことなく、ＴＯＷ互換システムに対する‘ミサイルインミサイル’アーキテクチャを説明する。ＴＯＷ互換性により、ＣＬＯＳ誘導を使用するという制約をミサイルに加え、そして次に、ターゲットへミサイルをコマンド誘導するために、マッハ１．５より遅く、または、多くの場合マッハ１より遅いという、ミサイルの巡航スピードに対する制約を加える。ＴＯＷ互換性により、内部に適合し、ＴＯＷ ２Ｂ ＭＬＣのようなｔｏｗ発射コンテナとともに機能するように、サイズおよび重量の制約もミサイルに加える。ＴＯＷプラットフォーム上のＨＶＫＥＭの、物理的な制約、動作、および誘導は変わらない。ＴＬＣは、ＣＬＯＳシステムに接続されているレジスタを備え、レジスタの値は、ＴＬＣ中にどのＴＯＷミサイルが格納されているかを示す。結果として、ＨＶＫＥＭはレジスタの異なる値を持つ。検出がなされたときに、ＣＬＯＳディスプレイは、例えばミサイルを示すために、“ＨＶ−ＴＯＷ”のようなアイコンを示す。下記でより詳細に論じるように、ＨＶＫＥＭは、選択した２つの動作モードのうちのいずれかにおいて構成して、動作させることができる。第１のモードでは、キルミサイルが分離し、マッハ３より速い速度にブーストして、ターゲットに衝撃を与え、第２のモードでは、キルミサイルは分離せず、飛行ミサイルがマッハ１．５より遅く飛行して、ターゲットに衝撃を与え、それによって、キルミサイルのブーストモーターの推進薬を爆発させる。ＴＯＷシステムのオペレータに対して、唯一の違いは、ＨＶ−ＴＯＷアイコンの外観と、２つの動作モードのチョイスとであり、ターゲットに対するＨＶＫＥＭの、発射およびコマンド誘導は同一のものである。
【００１８】
図３および図４中で示されているように、多段式超高速ＫＥミサイル（ＨＶＫＥＭ）３０は、第１段の飛行ミサイル３２と、第２段のＫＥキルミサイル３４とを含む。飛行ミサイル３２は、本体構造３６と、飛行ミサイルを発射するための発射モーター３８と、マッハ１．５より遅い速度であり、多くの場合亜音速で飛行を持続させるための飛行モーター４０と、発射モ−ターと同じ場所に配置されており、発射プラットフォーム上のＣＬＯＳ誘導システムから発行される、ターゲットへミサイルを操縦する誘導コマンドに応答する、コマンド照準線（ＣＬＯＳ）飛行制御システム４２とを含む。ＴＯＷオペレータが、ターゲットを見て、衝撃を与えるためにミサイルを誘導することができるように、発射モーターと飛行モーターとは、最小限有煙推進薬の化学品を適切に使用する。
【００１９】
飛行制御システム４２は、飛行ミサイルのテール上にあるビーコン４４と、ＣＬＯＳ誘導システムからの誘導コマンドを受信するためのＲＦリンク４６と、飛行ミサイルを操縦するための複数の垂直安定板４８およびＣＡＳと、バッテリーと、電子機器（自動操縦装置）と、ミサイルに対するセーフアンドアームと、慣性センサとを備えている。ＣＬＯＳ誘導システムは、ターゲット上にエイムポイントを捕捉する照準器と、ターゲットとテールビーコン４４との双方をイメージ化する光学センサと、誘導コマンドを計算するコンピュータと、飛行ミサイルに誘導コマンドを送信するＲＦリンクとを備えている。ＲＦリンクは、ワイヤまたは他の通信リンクと置換えることができることに留意されたい。
【００２０】
飛行ミサイル３２の本体構造３６中に位置しているキルミサイル３４は、本体構造６０と、ブーストモーター６２と、適切には、長さが＞７６．２センチメートル（３０インチ）で、直径がおおよそ２．５４センチメートル（１インチ）であり、タングステンから成るＫＥロッド徹甲弾６４と、ミサイルを安定させる垂直安定板６５と、衝突まで１秒以内で飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度にキルミサイルをブーストして、ターゲットに衝撃を与えるために、ターゲットがいつＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出するための距離センサ６６とを備える。ブーストモーターは、キルミサイルをマッハ３より速いスピードに、典型的には超高速にブーストするために、高インパルスで大変煙の多い推進薬化学品を適切に使用する。
【００２１】
ＨＶＫＥＭ３０は、全備重量が３１．７８キログラム（７０ポンド）より軽く、長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、図５に示されているようなＴＯＷ発射コンテナ７０と互換性がある。ＨＶＫＥＭ３０は、これが標準的な化学爆薬ＴＯＷミサイルであるかのように、装備され、格納され、発射もされて、ターゲットへコマンド誘導される。したがって、ＨＶＫＥＭは、改良することなく、ＴＬＣ発射プラットフォームおよびＴＯＷ発射プラットフォームの既存のベースとともに使用することができる。
【００２２】
図６ａ〜図６ｅおよび図７は、５０００メートルにおけるターゲットと交戦するための、ＨＶＫＥＭに対する典型的な発射シーケンスを図示している。ＨＶＫＥＭ１００は、ＴＯＷプラットフォーム１０４上に搭載されているＴＬＣ１０２中に格納されている。兵士１０６は、ＣＬＯＳ誘導システム１０８についている。兵士は、相手の戦車１１０上に照準器を向け、ディスプレイから“ＨＶ−ＴＯＷ”アイコンを選択し、ＫＥ徹甲弾モードを選択し、発射モーターに点火して兵器を発射する。ＨＶＫＥＭがＴＬＣをクリアした後のコンマ数秒に、飛行モーターは、点火し（１１２）、燃焼終了（１１４）まで、だいたい７秒間燃焼する。ＨＶＫＥＭは、これが、速度＜マッハ１．５までで、この例では、＜マッハ１までで巡航するように減速する。海抜、摂氏１５度の気温において、マッハ１は、おおよそ３４０ｍ／ｓである。ターゲットまで数百メートルの距離において、衝突まで１秒もないところで、典型的には、２分の１秒もないところで、キルミサイル１１６は飛行ミサイル１１８から分離して、ブーストモーターが点火し（１２０）、戦車１１０に衝撃を与える際の、または、戦車１１０に衝撃を与えるより少し前の、燃焼終了（１２２）まで、１秒より短い間燃焼する。ブーストモーターは、マッハ３を超過した速度に、この例では、マッハ５を超過した超高速に、キルミサイル１１６を加速させる。兵士は、衝突まで、エイムポイントを戦車上に維持する。分離の時点まで、飛行制御システムは、誘導コマンドに応答し、エイムポイントを維持するようにミサイルを操縦することができる。分離と衝突との間の時間は、非常に短く、１秒より短いものであり、分離後の振動により生じるエイミング誤差は、典型的なターゲットの部類、例えば、戦車に対して最小限である。
【００２３】
図８は、従来のＴＯＷとＨＶＫＥＭ−ＴＯＷとの双方に対する飛行の時間（ＴＯＦ）プロットである。標準的なＴＯＷは、おおよそ均一な速度２００において巡航し（飛行モーターが燃焼終了した後に減速することがある）、だいたい２２秒で、３７００メートルの距離に到達する。ＨＶＫＥＭは、おおよそ１４秒の間、マッハ１．５以下で巡航し２０２、その後、１秒より短い間、マッハ５以上で、キルミサイルを発射し２０４、約１５秒で５５００メートルの距離に到達する。距離が増加することにより、ＨＶＫＥＭがより広い戦闘空間に従事することが可能になる。ＴＯＦが減少することにより、相手が効果的な対抗手段を用いることがさらに難しくなる。
【００２４】
物理的なサイズおよび重量と、動作と、ＣＬＯＳ誘導とにおける、ＴＯＷ制約なしで、ＨＶＫＥＭは、異なるミッションに対して、より大きく、より重量があるように構成してもよく、および／または、“ミサイルインミサイル設計”の原理から逸脱することなく、異なる誘導システムを使用するように構成してもよい。すなわち、相対的に遅い速度、マッハ１．５より遅い速度で、飛行ミサイルを飛ばして、消費する推進薬を減少させ、ターゲットへの誘導も可能にし、“最後の１秒において”、無誘導のキルミサイルを分離し、相対的に速い、マッハ３より速い速度、好ましくは超高速に無誘導のキルミサイルをブーストして、ターゲットに衝撃を与える。
【００２５】
本発明のいくつかの例示的な実施形態を示し、説明してきたが、数々のバリエーションおよび代替実施形態が、当業者の心に浮かぶだろう。このようなバリエーションおよび代替実施形態を、考え、添付された特許請求の範囲中に規定されているような、本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができる。
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］多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）において、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
誘導コマンドに応答して、ターゲットへ前記ミサイルを操縦する飛行制御システムとを備える、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを備える、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを具備する多段式超高速運動エネルギーミサイル。
［２］前記飛行ミサイルの発射モーターと飛行モーターとが、無煙推進薬を燃焼させる［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［３］前記飛行モーターは、マッハ１より遅い速度で飛行を持続する［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［４］前記飛行制御システムは、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）システムから発行される誘導コマンドに応答するＣＬＯＳシステムである［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［５］前記キルミサイルのブーストモーターは、マッハ５より速い速度を達成する［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［６］前記キルミサイルのブーストモーターは、有煙推進薬を燃焼させる［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［７］ターゲットの衝突まで１秒もないところで、分離がトリガされる［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［８］ターゲットの衝突まで半秒もないところで、分離がトリガされる［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［９］前記キルミサイルは、飛行モーターを備えていない［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［１０］前記キルミサイルは、いったん分離すると、無誘導である［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［１１］前記キルミサイルは、分離における飛行方向を維持するための複数の垂直安定板を備える［１０］記載の多段式超高速ミサイル。
［１２］前記キルミサイルが分離し、マッハ３より速い速度にブーストして、前記ターゲットに衝撃を与える第１のモードと、前記キルミサイルは分離せず、前記飛行ミサイルがマッハ１．５より遅く飛行して、前記ターゲットに衝撃を与え、それによって、前記キルミサイルのブーストモーターの前記推進薬を爆発させる第２のモードとを含むデュアルモードミッシングとして、前記ＨＶＫＥＭは構成可能である［１］記載の多段式超高速ミサイル。
［１３］前記ＨＶＫＥＭは、発射より前に、前記第１のモードまたは前記第２のモードのいずれかを選択するように構成されている［１２］記載の多段式超高速ミサイル。
［１４］発射筒発射で、光学的に追跡される、有線誘導（ＴＯＷ）互換多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）において、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
前記発射モ−ターと同じ場所に配置されており、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムから発行される誘導コマンドに応答して、ターゲットへ前記ミサイルを操縦するＣＬＯＳ飛行制御システムとを備える、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
衝突まで１秒以内で前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを備える、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを具備し、
前記ＨＫＶＥＭは、全備重量が３１．７８キログラム（７０ポンド）より軽く、長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、ＴＯＷ発射コンテナと互換性があるＴＯＷ互換多段式超高速運動エネルギーミサイル。
［１５］発射筒発射で、光学的に追跡される、有線誘導（ＴＯＷ）ミサイルシステムにおいて、
ＴＯＷ発射プラットフォームと、
前記プラットフォーム上に搭載されているＴＯＷ発射コンテナと、
ターゲットを獲得し、追跡するコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムと、
前記ＴＯＷ発射コンテナ中に格納されている多段式超高速運動エネルギーミサイル（ＨＶＫＥＭ）とを具備し、
前記ＨＶＫＥＭは、
本体構造と、
飛行ミサイルを発射させる発射モーターと、
マッハ１．５より遅い速度で飛行を持続させる飛行モーターと、
前記発射モ−ターと同じ場所に配置されており、発射プラットフォーム上のコマンド照準線（ＣＬＯＳ）誘導システムから発行される誘導コマンドに応答して、前記ターゲットへ前記ミサイルを操縦するＣＬＯＳ飛行制御システムとを持つ、
飛行ミサイルと、
本体構造と、
ブーストモーターと、
ＫＥロッド徹甲弾と、
衝突まで１秒以内で前記飛行ミサイルからのキルミサイルの分離と、前記ブーストモーターの点火とをトリガし、マッハ３より速い速度に前記キルミサイルをブーストして、前記ターゲットに衝撃を与えるために、前記ターゲットがいつ前記ＫＥロッド徹甲弾の致死距離内に入るかを検出する距離センサとを持つ、
前記飛行ミサイルの本体構造中のキルミサイルとを備え、
前記ＨＫＶＥＭは、全備重量が３１．７８キログラム（７０ポンド）より軽く、長さがわずか１．５２４メートル（５フィート）で、直径がわずか１５．２４センチメートル（６インチ）であり、前記ＴＯＷ発射コンテナと互換性があるＴＯＷミサイルシステム。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７】
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【図８】
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