(57)【要約】  本発明は煙ペイロード装置に関し、特に、壊れやすい安全リンクをもった、共通のキャリアペイロードデリバリ砲弾の中に収納された煙ペイロード放出装置に関する。剪断可能な尾部と、煙ペイロード装置を受容するためのペイロードキャビティを備えた本体と、信管と、前記本体と信管との間に設けられた頭部エレメントと、信管に動作可能に接続された火薬系列とを備えた煙幕装備品が提供され、煙ペイロード装置は、煙発生エネルギー性物質の複数の閉じ込められない部分を備え、前記部分は、少なくとも２面で燃焼する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剪断可能な尾部と、
煙ペイロード装置を受容するためのペイロードキャビティを備える本体と、
信管と、
前記本体と前記信管との間に配置される頭部エレメントと、
前記信管に動作可能に接続される火薬系列と、
を備え、
ここにおいて、前記煙ペイロード装置は、煙発生エネルギー性物質の複数の閉じ込められない部分を備え、
前記部分は、少なくとも２面で燃焼する、
煙幕装備品。
【請求項２】
前記部分は、それらの面の全てで燃焼する、請求項１に記載の装備品。
【請求項３】
前記煙ペイロード装置は、前記剪断可能な尾部につなげられる、請求項１または２に記載の装備品。
【請求項４】
前記本体は、第１の材料からつくられた第１のねじ部を備え、
前記尾部は、第２の材料からつくられた第２のねじ部を備え、
前記第２の材料は、前記前記第１の材料よりも低い硬度を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項記載の装備品。
【請求項５】
前記第１の材料は鋼合金から選択され、前記第２の材料はアルミニウムまたはその合金から選択される、請求項４に記載の装備品。
【請求項６】
前記煙ペイロード装置は、煙発生エネルギー性物質の前記閉じ込められない部分を収容するために、少なくとも１つの垂直支持部と少なくとも１つの水平支持部とを有する支持シャフトを備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項７】
煙発生エネルギー性物質の前記閉じ込められない部分は、少なくとも２つの垂直支持部に隣接し、前記部分と前記支持シャフトとの間の孔を介して発火を与える、請求項６に記載の装備品。
【請求項８】
煙発生エネルギー性物質の前記閉じ込められない部分は、固められたペレットである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項９】
積み上げられ、垂直と水平支持部によって分離された複数のペレットがある、請求項８に記載の装備品。
【請求項１０】
積み上げられた前記ペレットは、バリアで分離されている、請求項８または９のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項１１】
前記頭部エレメントは、壊れやすい頭部エレメントである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項１２】
前記ペイロードキャビティは、尾部の交差からロックリングまで伸びる、ほぼ平行な壁を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項１３】
ペイロードは、剪断可能なねじ部を剪断することに応じて、前記本体から後方に投与されることができる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装備品。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装備品から煙ペイロード装置を投与する方法であって、
前記剪断可能な尾部につながれた前記煙ペイロード装置が砲弾から後方に押し出され、煙発生エネルギー性物質の前記部分をまき散らさせるように、煙発生エネルギー性物質の前記部分の発火をさせる圧出装薬の起動をさせ、前記剪断可能なねじ部の剪断をするステップを備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙ペイロード装置に関し、特に、壊れやすい安全リンクをもった、共通のキャリアペイロードデリバリ砲弾の中に収納された煙ペイロード放出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低感度装備品（Insensitive Munition：ＩＭ）に合致し、危険なイベントに応じて下位のイベントを経験するような装備品を提供することの要求がある。また、装備品が機能せずに着地する場合など、ブラインドのイベントにおいて、装備品が安全なモードで働かなくなることが望まれている。
【０００３】
発射される発煙砲弾等の煙装備品は、一般に、赤燐またはヘキサクロロエタンなどの発煙物質が充填された金属の缶である複数の発煙筒を備える。煙装備品は、一般に、一方の面のみから煙草のように燃える。複数存在することができるが、一般に、１５５砲弾が４つの上記缶を含む。
【発明の概要】
【０００４】
発明の第１の態様に従って、剪断可能な尾部と、煙ペイロード装置を受容するためのペイロードキャビティを備えた本体と、信管と、前記本体と信管との間に設けられた頭部エレメントと、前記信管に機能的に接続された火薬系列とを備えた煙幕装備品が提供され、ここにおいて、煙ペイロード装置は、煙発生エネルギー性物質の複数の閉じ込められていない部分を備え、前記部分は、少なくとも２つの面で燃焼する。
【０００５】
好ましくは、前記部分は、それらが、それらの露出面の全てで燃焼するように発火される。複数の閉じ込められていない部分、少なくとも１０、好ましくは２０から４０の範囲の閉じ込められていない部分は、より広い領域にまき散らされることが見出され、閉じ込められていない部分の全ての面がほぼ同時に燃焼するので、煙幕の効果がより素早く、効率的に高められる。明らかなことには、煙を与えることのできる部分の数が甚だしく増加すると、発火しない部分は、全体の煙幕効果へのインパクトが少なくなる。先行技術において配備される煙円筒は、金属のコンテナの中に閉じ込められている煙発生火工品からつくられており、燃焼を火工品の一面にのみ制限し、即ち、煙草の燃焼となる。閉じ込められていないペレットは、それらの外面の全ての上で発火され、燃焼反応を維持することができる。
【０００６】
煙ペイロード装置は、剪断可能な尾部につながれ、これは、放出に応じて、尾部がペイロード装置に取り付けられたままであることを確実にし、制限された捨てられるコンポーネントの数を制限し、結果、二次的なダメージのリスクを少なくする。
【０００７】
つながれたペイロード装置と尾部は、空のペイロードデリバリ砲弾体の質量に匹敵する結合質量を有する。これは、空の砲弾と、同等の弾道特性をもったつながれた尾部と煙ペイロード装置に帰結し、結果として、それらは、共通の着弾点を共有する傾向があり、更に、二次的なダメージを減少させる。空のペイロードデリバリ砲弾と尾部をもった煙ペイロード装置とは、煙発生エネルギー性物質の閉じ込められていない部分の到達地点を超えて進行することがあり得る。
【０００８】
好ましい構成では、本体は第１の材料から作られた第１のねじ部を備え、尾部は第２の材料から作られた第２のねじ部を備え、ここにおいて、第２の材料は、第１の材料より小さい硬度値を有し、より好ましくは、第１の材料は鋼合金から選択され、第２の材料はアルミニウムまたはその合金から選択される。圧出装薬（expulsion charge）が起動されるとき、それが尾部のねじ部を壊し、剪断させるように、ねじ部を含む尾部はアルミニウム製であり得る。
【０００９】
煙発生エネルギー性物質の閉じ込められていない部分は、任意の煙発生組成物であってよく、好ましくは、煙発生組成物は、赤燐、または、ヘキサクロロエタンを備える。赤燐組成物は、ガン発射環境で、再現可能な、安定した燃焼速度と残存性を確実にするために、好ましくは、もろい粉末ではなく、固められた形態にある。赤燐組成物は、固められた、即ち、圧縮された粉末状の組成物のペレット、または、型押し成形されたポリマー、または、赤燐煙組成物の通常用いられる形態であってよい。該部分は閉じ込められておらず、少なくとも２面、好ましくは全面が燃焼面をサポートするために利用可能である。これは、制御された方法で、急速な煙発生を可能にする。
【００１０】
煙ペイロード装置は、煙発生エネルギー性物質の閉じ込められていない部分、特に、煙組成物の閉じ込められていない固められたペレットを収容するために、少なくとも１つの垂直支持部と少なくとも１つの水平支持部をもった支持シャフトを備える。
【００１１】
煙発生エネルギー性物質の閉じ込められていない部分は、少なくとも２つの個別の垂直支持部に隣接し、煙ペイロード装置の長さに伸びる発火経路またはスルーホールを与えるために、前記部分と支持シャフトの間にはギャップがあり、圧出装薬からの発熱性の出力が、煙ペイロード装置の長さに伸び、好ましくは同時に、煙発生エネルギー性物質の閉じ込められていない部分の全てを発火する。
【００１２】
装備品、特にガンから発射される装備品は、発射に応じて大きな力を経験し、複数のペレットが積み上げられ、垂直と水平支持部によって分離されるようにし、水平支持部と垂直支持部の付与が、煙組成物ペレットにかかる負荷を軽減する。好適な構成では、積み上げられたペレットは、例えば、ポリマー、発泡体、紙等のバリアでもってお互いに分離される。特に好適なバリア材料は、低摩擦紙、ガス吸収性の発泡体であり、後者は、ホスフィンガス等の、長期間の収納の間に赤燐組成物から放出する望まれないガス状の生成物を吸収する手段を提供する。
【００１３】
本発明の更なる態様によれば、上述の装備品から煙ペイロード装置を投与する方法が提供され、方法は、前記剪断可能な尾部につながれた前記煙ペイロード装置が、前記砲弾から後ろ向きに押されるようにされ、煙発生エネルギー性物質の前記部分をまき散らすように、煙発生エネルギー性物質の前記部分の発火をさせる圧出装薬の開始をさせ、剪断可能なねじ部の剪断をさせるステップを備える。
【００１４】
更なる構成において、煙幕装備品は、尾部と、煙ペイロード装置を受容するペイロードキャビティを備える本体、信管、前記信管に動作可能に接続され、前記本体と信管との間に設置された火薬系列と、壊れやすいと頭部エレメントとを備え、ここにおいて、壊れやすい頭部エレメントと本体は、インパクトに応じて、前記壊れやすいリンクが壊れさせられるように、少なくとも１つの壊れやすいリンクによって動作可能な係合に保持されており、ブラインドのイベントにおいて、地面とのインパクトに応じて、任意のエネルギー性イベントからの任意の圧力の通気を可能にする。
【００１５】
壊れやすいリンクは、装備品が意図された設計モードで機能することができるが、十分な力の付与に応じて分離できるか、または剪断できるように、壊れやすい頭部エレメントを本体に動作可能にリンクする任意の接続手段、コネクターまたは固定具であってよい。
【００１６】
壊れやすいリンクは、前記本体と壊れやすい頭部エレメントとを動作可能な係合に保持する、例えば、更なる剪断可能なねじ部、または、少なくとも１つの剪断ピンであってよい。
【００１７】
更なる剪断可能なねじ部は、壊れやすい頭部エレメントが、可逆的に、動作可能に本体と係合されることを可能にする。壊れやすい頭部エレメントと本体は、協働的に係合する雄型と雌型のねじ部を備え得、ねじ部の少なくとも１つは剪断可能なねじ部である。剪断可能なねじ部の使用は、壊れやすい頭部エレメントが、剪断可能なリンケージを痛めることなく、容易に、嵌められ、取り除かれることを可能にする。
【００１８】
本体のねじ部は、第１の材料からつくられ、頭部のねじ部は第２の材料からつくられ、ここにおいて、第２の材料は、第１の材料より低い硬度値を有し、例えば、ブラインド後の地面とのインパクト等の与えられた力に応じて、壊れやすい頭部エレメントが本体からはずれるように、低硬度の材料が容易に塑性変形する。
【００１９】
非常に好ましい構成において、第１の材料は鋼合金から選択され、第２の材料はアルミニウムまたはその合金から選択される。例えば砲弾等のガンから発射される装備品にとって、発射の間に経験される力は、砲弾を一様な圧縮下に置くが、典型的に、入射角での地面とのインパクトは、壊れやすい頭部エレメントと本体を引張負荷または剪断負荷の下に置き、前記壊れやすいリンクを壊れさせ、任意のガス状の出力の通気を可能にし、リンクの損傷は、壊れやすいリンクに十分なダメージを与え得るか、または、壊れやすい頭部エレメントの本体からの脱落さえも生じる。壊れる程度は、火薬系列または圧出装薬が機能した場合、出力が閉じ込められない、即ち通気され、イベントのひどさが軽減されるように機能する程度である。エネルギー性物質のイベントの程度は、低減された圧力の構築があるように低減され得、プライマリペイロードが砲弾から放出されないようにさせる、または、プライマリペイロードを機能させないようにし得る。
【００２０】
煙ペイロード装置とペイロードキャビティは、それらが好ましくは一様の寸法のものであり、任意のペイロードが、装備品の一様なペイロードキャビティに容易に挿入され得るように選択される。好ましい構成において、ペイロードは基準寸法ユニットである。
これは、任意のペイロードを任意の利用可能なキャリヤ装備品または砲弾に挿入され得る、兵站上の自由度を可能にする。従来の煙および発光ペイロードは、オーダーメイドな砲弾または装備品を有し、装備品間で互換性がない。
【００２１】
煙ペイロード装置は、装備品の機尾端からペイロードキャビティに挿入され得る。煙ペイロード装置は、長尺、即ち、装備品の長手方向の軸に垂直な方向の中で動くことが防止されるように、例えば、ペイロードキャビティとエンジニアリングフィットを有する等、ペイロードキャビティとスライド可能に係合され得る。ペイロードキャビティは、本体と尾部の交差からロックリングまで伸びる、ほぼ平行な壁を有する。装備品の長手方向の軸に沿った、キャビティの中での煙ペイロード装置の動きを防止するために、ロックリングが、本体と前記壊れやすい頭部エレメントとの間に配置され得、ペイロードキャビティの中に煙ペイロード装置を保持し、動きを防止する。好ましくは、ロックリングと本体は、協働して係合するねじ部を備え、可逆的なロック係合を可能にする。これは煙ペイロード装置が決まった位置に保持されることを確実にするために、ロックリングが、煙ペイロード装置の製造における任意の許容誤差を補償することを可能にする。
【００２２】
尾部の剪断可能なねじ部は、煙ペイロード装置が、本体の機尾から可逆的にロードされることを可能にする。先行技術の砲弾は、尾部を本体に剪断可能なピンで固定し、尾部を本体に不可逆的に留め、装備品がつくられたならば、ピンの剪断をさせるように、装備品の作用によるか、または、かなりの力を与えることによってのみ、尾部が外され得る。剪断可能なねじ部の使用は、剪断可能なピンの使用を利用したときと比較して、尾部が、安易な低コスト製造方法を介して容易に装着されることを可能にする。
【００２３】
好ましい構成では、煙ペイロード装置は、本体の機尾端から可逆的にロード可能である。ねじの尾部の付与は、煙ペイロード装置が機尾からロードされ、取り除かれることを可能にする。非常に好ましい構成では、使用の間、ペイロードは、剪断可能なねじ部の剪断に応じて、本体から後方に投与されることができる。
【００２４】
壊れやすい頭部エレメントは、装備品、特に、砲弾体の一部であり、信管と本体に、可逆的に動作可能に係合する。好ましくは、尾部と本体と壊れやすい頭部エレメントとは、剪断可能なねじ部と更に剪断可能なねじ部とのそれぞれによって、共に固定される。
【００２５】
壊れやすい頭部エレメントは、信管との設置可能な前側端と、本体との設置可能な機尾端とを有し、前記壊れやすい頭部エレメントの機尾端の内径は、ペイロードキャビティの内径とほぼ同じであってよい。頭部の位置と頭部の全体の長さは、砲弾の本体が、非基準寸法の砲弾と比較して引き伸ばされ、従って、１つの直径の長い内部寸法を有する余裕がある。
【００２６】
信管は、選択された入力または刺激、または、入力の組み合わせに応答するもの等の任意の既知の信管であってよく、例えば、ガンの発射からの高いｇの力、加えられた回転からの高回転率等の発射体の機械的なアクション、時間遅延、機械的または火工的に、発射システムからの分離によって引き起こされる、または、ターゲットへの近接等である。信管のエネルギー性出力は、圧出装薬の一定の、信頼性のある、好適な発火を確実にするために、圧出装薬と慎重にバランスをとられる。信管は、例えば、装備品上、または、装備品の外部のセンサーや検出器からの入力から、電気的な作動により機能し得る。オンボードシステムは、内部ガイダンスシステムであってよい。外部の刺激は、遠隔操作、ＧＰＳ、または、標的起動レーザガイダンスであってよい。
【００２７】
信管は、圧出装薬等のエネルギー性出力を与えるよう火薬系列に動作可能に接続され得る。ペイロードがフライト中（即ち、末端効果ではなく）に投げられる場合、ペイロードは、圧出装薬によって装備品から排出される。好ましい構成では、圧出装薬は、それが物理的には煙ペイロード装置に接触しないように、自由空間中につるされ、これは、圧出装薬と煙ペイロード装置との間の製造許容誤差を可能にする。信管デバイスは、圧出装薬に十分な刺激を与えるために、安全および安全解除ユニット（safety and arming units：ＳＡＵ）、エネルギー性トレインを備える。
【００２８】
本体と尾部および壊れやすい頭部エレメントと本体の両方が、それぞれ、剪断可能なねじ部と更なる剪断可能なねじ部とで留められている場合、剪断可能なねじ部は、本体の機尾から装薬の圧出を許すように、装備の目的とされた使用の間、尾部と本体との間の剪断可能なねじ部が最初に壊れるように、剪断可能なねじ部は、更なる剪断可能なねじ部より低い剪断強度を有する。
【００２９】
本発明の更なる態様に従って、この中で規定された装備からペイロードを投与する方法が提供され、方法は、圧出装薬の開始を引き起こし、剪断可能なねじ部の剪断をさせるステップを備える。
【００３０】
本発明は上述したが、それは、上述し、または、以下の説明、図面、または、特許請求の範囲に述べられる特徴の任意の発明性のある組み合わせに拡張する。
【００３１】
本発明に従ったデバイスの例示の実施形態は、添付の図面を参照してここに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従った煙幕砲弾の分解側面図を示す。
【図２】図１の砲弾の軸に沿った断面を示す。
【図３ａ】図３ａは、煙ペイロード装置を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、煙ペイロード装置を示す。
【図４】部分的に放出された煙ペイロード装置を示す。
【詳細な説明】
【００３３】
図１に従って、鋼合金で製造される本体５を有した砲弾１が提供される。本体５の円周の周りに配置された銅のドライビングバンド４があり、それは、スピンを付与するように、砲身のボア上での旋条との係合を可能にする。尾部２は、本体５の機尾に設けられる。尾部２はアルミニウム製であり、雄型のねじ部３を含み、本体の機尾に設けられた雌型のねじ部（図示されず）と係合する。煙ペイロード装置１０（砲弾１の外側に示される）は、本体５の内側のペイロードキャビティ（図示されず）に配置されたとき、本体５の前側端にねじ留めされるロックリング６の使用によって所定位置に保持される。壊れやすい頭部エレメント７が、アルミニウムのねじ部の形で、壊れやすいリンク７ａを有する。壊れやすい頭部エレメント７は、ロックリング６に、または、本体５に直接に固定される。壊れやすい頭部エレメント７は、圧出装薬８および信管９を受容する。信管９の動作に基づき、圧出装薬８は、壊れやすい頭部エレメントの中に圧力を高め、爆発する圧力でねじ部３が剪断し、煙ペイロード装置１０が本体５の機尾から排出される。ブラインドイベントの間、砲弾１は、上述のようには機能せず、地面にあたり、ここで、壊れやすいリンク７ａが壊され、信管９が誤って機能した場合、圧出装薬８は少なくとも部分的に通気され、煙ペイロード装置１０は砲弾１から放出させられない。
【００３４】
図２は、鋼合金製の本体２４をもち、その上に配置されたドライビングバンド２６をもった、煙砲弾２０を示す。尾部１２は、本体２４の機尾に配置される。尾部１２は、アルミニウム製であり、本体２４の機尾に設けられた、可逆的な雌型のねじ部１４と係合する雄型のねじ部１３を含む。
【００３５】
煙ペイロード装置２５は、ペイロードキャビティ１５に配置され、本体２４の前側端にねじ留めされるロックリング１６の使用により、決められた位置に保持される。
【００３６】
壊れやすい頭部エレメント１７は、ロックリング１６に留められるアルミニウムのねじ部の形での壊れやすいリンク１７ａを有する。壊れやすい頭部エレメント１７は、圧出装薬１８と信管１９を受容する。信管１９の動作に応じて、圧出装薬１８は、壊れやすい頭部エレメント１７の中で圧力を高め、爆発する圧力でねじ部１３は剪断し、煙ペイロード装置２５は本体２４の機尾から放出される。
【００３７】
煙ペイロード装置２５は、ペイロードキャビティ１５の中に滑り込む基準寸法の煙ユニットである。
【００３８】
信管１９の動作に基づき、圧出装薬１８は、壊れやすい頭部エレメント１７の中で圧力を高め、爆発する圧力で、尾部上のねじ部１３を切り、煙ペイロード装置２５が本体２４の機尾から放出される。圧出装薬は、遅延部材１１が煙ペレット２１を点火するようにさせる。
【００３９】
ブラインドイベントの間、砲弾１は、上述のようには機能せず、地面にあたり、ここで、壊れやすいリンク７ａが壊れさせられ、信管１９が誤って機能した場合、圧出装薬８は少なくとも部分的に通気され、煙ペイロード装置１０は砲弾１から放出させられない。
【００４０】
図３ａは、（図４に示されるような）尾部につなぐねじ部３８をもった中央の支持シャフト３５を備える煙ペイロード装置３０を示す。中央の支持シャフト３５は、垂直の支持スプライン４０と水平の支持ディスク３６を備える。垂直の支持スプライン４０と支持ディスク３６との間に形成されたキャビティは、煙組成物３１の個体形成されたペレットで満たされる。ペレット３１は、閉じ込められておらず、発火されたとき、ペレットの外側表面の全てでの燃焼面を維持することができる。ペレット３１は、支持ディスク３６によって支持されており、望ましくない密接な接触と隣接するペレットとの間の摩擦運動を避けるために、低摩擦紙３２によって、個々に、お互いに分離されている。ガス吸収性の発泡ポリマー３４が、各キャビティの中で、ペレットと最も下側のディスクとの間に設けられ、ガン発射に応じて、ペレットが、後方に、 煙ペイロード装置の端部４１に向かって、従って、支持ディスク３６に向かって動き、ペレット上にかけられる力が、発泡ポリマー上での動作によって軽減される。発泡ポリマー３４は、また、長期間の収納の間に赤燐組成物から放出する望まれないガス状の生成物、例えば、ホスフィンガス、を吸収することができる。
【００４１】
圧出装薬（図２に示される）は、砲弾（図４）から装置３０の放出をさせ、前記圧出装薬は、また、ペレット３１の発火をさせる。圧出装薬からの火炎前面は、ペレット３１と２つの垂直支持スプライン４０の交差部との間のギャップの中を抜け（図３ｂに例示）、加えて、支持ディスク３６におけるスロット３７を通り抜けて、ペレット３１の全てが、圧出装薬の動作によって、ほぼ同時に発火される。ペレット３１は煙ペイロード装置３１につながれておらず、従って、装置が放出され、砲弾に付与されたスピンと組み合され、ペレットは、所望の目標エリアに投げ出され、まき散らされる。
【００４２】
図４は、砲弾５１の断面を示す。信管５９が作動されると、圧出装薬５８が機能させられ、火炎前面がペイロードキャビティ６０において圧力を高めさせ、それが、装置を砲弾５１の機尾から放出するために、尾部５２のねじ部の剪断をさせ、装置５５を後方に動かす。火炎前面５６は、ペレットと装置の間のチャネルを発火降下し、装備品５１からの装置５５の放出に付随してペレット５４を発火する。中央の支持シャフト５７はスクリューねじによって尾部につながれており（５３）、尾部５２が放出されたとき、装置５５は同じ弾道経路で出ていく。
【図１】
2016531265.tif 000003
【図２】
2016531265.tif 000004
【図３ａ】
2016531265.tif 000005
【図３ｂ】
2016531265.tif 000006
【図４】
2016531265.tif 000007
【国際調査報告】
2016531265.tif 000008
2016531265.tif 000009
2016531265.tif 000010