KR20160128329A - 파쇄가 향상된 관통기 군수품 - Google Patents

Abstract

탄두와 같은 군수품은 요새 또는 보강 건물 또는 다른 구조물과 같은 단단한 목표물을 관통하기 위한 관통기 외피를 포함하고, 관통기 외피는 두께 감소부를 갖는다. 두께 감소부는 관통이 발생한 후에 외피 내의 폭발물이 폭발할 때 외피가 원하는 크기/양의 파편으로 변형되는 것을 용이하게 하는 취약점을 외피에 제공하여 군수품의 효용성을 향상시킨다. 게다가, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에서 부가의 파편 및/또는 에너지 재료와 같은 치명성 향상 재료를 가질 수도 있다. 두께 감소부는 외피 내의 종방향 구멍과 같은 구멍일 수도 있고, 또는 외피의 내부 및/또는 외부면 상의 홈일 수도 있다. 군수품은 비관통 영역 파쇄 무기로서 탄두의 사용을 위한 파열 높이에서 폭발하는 것이 가능한 폭발물을 갖는 이중 용도 군수품일 수도 있다.

Description

파쇄가 향상된 관통기 군수품 {PENETRATOR MUNITION WITH ENHANCED FRAGMENTATION}

본 출원은 2014년 2월 11일 출원된 미국 가출원 제61/938,297호, 및 2014년 5월 1일 출원된 미국 가출원 제61/986,985호를 우선권 주장한다. 이들 미국 가출원의 모두는 본 명세서에 그대로 참조로서 합체되어 있다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 건물 또는 요새와 같은 단단한 목표물을 공격하기 위해 사용 가능한 군수품(munition)에 관한 것이다.

보강 콘크리트벽을 갖는 건물 또는 요새와 같은 단단한 목표물을 관통하기 위한 무기는 일반적으로 경화된 목표 구조물에 대해 도전적인 충돌 조건에 생존하기 위해 강 외피(steel casing)를 사용해 왔다. 관통 중에 폭발 페이로드(explosive payload)를 보호하는 고체 강 외피 피복된 원통형 벽 구조물을 사용하는 것이 표준화되어 왔다. 그러나, 이 접근법은 경화된 목표물 내부의 탄두 폭발시에 비교적 적은 수의 대형의 자연적으로 형성된 강 외피 피복된 파편들(fragments)을 생성한다.

미사일 또는 폭탄과 같은 군수품용 탄두는 외피의 부분을 선택적으로 취약하게 하는 두께 감소부를 갖는 관통 외피를 갖는다. 이는 예를 들어 탄두가 단단한 목표물을 관통한 후에, 외피에 의해 봉입된(enclosed) 폭발물이 폭발할 때 외피로부터 파편의 향상된 형성을 허용한다. 두께 감소부는 비교차형(non-intersecting) 부분일 수도 있고, 여기서 외피는 그 내부에 구멍, 또는 외피의 외부 및/또는 내부면 상에 홈을 갖는다. 예를 들어 예비 성형된 파편 또는 에너지 재료(energetic material)를 포함하는 치명성 향상 재료는 효용성을 더 향상시키기 위해 두께 감소부에(예를 들어, 구멍 또는 홈 내에) 배치될 수도 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 탄두는 관통기 외피; 및 관통기 외피 내의 폭발물을 포함한다. 외피는 두께 감소부에 인접한 외피의 부분보다 얇은 일련의 비교차형 세장형(elongated) 두께 감소부를 갖는다.

몇몇 실시예에서, 관통기 외피는 노즈(nose), 및 노즈로부터 후방으로 연장하는 기미 섹션(aft section)을 갖고, 두께 감소부는 기미 섹션의 부분이고, 노즈는 두께 감소부에 인접한 외피의 부분의 두께의 적어도 2배인 가장 두꺼운 부분을 갖는다.

몇몇 실시예에서, 기미 섹션은 실질적으로 원통형이다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 서로 평행하다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 직선으로 연장한다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 탄두의 종축에 실질적으로 평행하다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 외피가 그 내부에 구멍을 갖는 부분이다.

몇몇 실시예에서, 구멍은 관통기 외피 주위에 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍을 그 내부에 포함한다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 외피가 그 내부에 홈을 갖는 부분이다. 홈은 외피의 내부면 상에 있을 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 홈은 외피의 외부면 상에 있을 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에 위치된 치명성 향상 재료를 포함한다. 치명성 향상 재료는 폭발물이 폭발할 때 탄두에 의해 투사된 고체 파편을 포함할 수도 있다. 치명성 향상 재료는 폭발물이 폭발할 때 에너지를 방출하는 에너지 재료를 포함할 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 구형 파편을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 외피 내의 파편을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 편평한 본체를 갖는 파편을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 편평한 본체를 갖는 파편은 편평한 본체의 각각으로부터 연장하는 일련의 돌기를 갖는 별형상 파편이다.

몇몇 실시예에서, 돌기는 에지형 돌기(edged protrusion)이다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 상이한 파편의 반복 패턴의 부분이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 탄두는 관통기 외피; 및 관통기 외피 내의 폭발물을 포함한다. 관통기는 노즈, 및 노즈로부터 후방으로 연장하는 기미 섹션을 갖고, 기미 섹션은 실질적으로 원통형이고, 기미 섹션은 관통기 외피 주위에 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍을 그 내부에 갖는다.

몇몇 실시예에서, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에 위치된 치명성 향상 재료를 포함한다. 치명성 향상 재료는 폭발물이 폭발할 때 탄두에 의해 투사된 고체 파편, 및 폭발물이 폭발할 때 에너지를 방출하는 에너지 재료 중 하나 또는 모두를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 치명성 향상 재료는 다수의 상이한 재료, 및/또는 다수의 상이한 크기를 갖는 고체 파편을 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 단단한 목표물을 교전하는(engaging) 방법은 탄두의 관통기 외피로 단단한 목표물을 관통하는 단계; 및 관통 후에, 관통기 외피 내에 있는 폭발물을 폭발하는 단계를 포함한다. 폭발물의 폭발은 두께 감소부에 인접한 외피의 부분보다 얇은 외피의 일련의 비교차형 세장형 두께 감소부로부터 파편을 생성한다.

몇몇 실시예에서, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에 위치된 부가의 고체 파편을 포함한다. 폭발 단계는 부가의 고체 파편을 투사하는 단계를 포함할 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 세장형 두께 감소부는 외피가 그 내부에 구멍을 갖는 부분이다. 부가의 고체 파편은 폭발 전에 구멍 내에 위치될 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에 위치된 에너지 재료를 포함한다. 폭발 단계는 파편을 투사하기 위한 부가의 에너지를 생성하기 위해 에너지 재료를 반응시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 태양에 따르면, 군수품은 관통기 외피; 및 관통기 외피 내의 신관 웰(fuzewell)을 포함하고, 신관 웰은 충격을 흡수하기 위한 하나 이상의 충격 흡수 특징부를 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 군수품은 관통기 외피; 및 관통기 외피 내의 신관 웰을 포함하고, 신관 웰은 신관 웰의 중앙 하우징에 대해 우선적으로 변형하는 하나 이상의 변형 가능한 구조체를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 하나 이상의 충격 흡수 특징부는 반경방향, 원주방향, 및/또는 축방향에서 충격의 흡수를 용이하게 한다.

몇몇 실시예에서, 신관 웰은 중앙 하우징, 및 중앙 하우징을 둘러싸는 링을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 하나 이상의 충격 흡수 특징부는 링을 중앙 하우징에 연결하는 스포크(spoke)를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 스포크는 반경방향, 원주방향, 및/또는 축방향에서의 힘과 같은, 군수품 상의 힘에 응답하여 스포크의 굴곡을 용이하게 하는 곡률 및/또는 두께의 편차를 갖는다.

몇몇 실시예에서, 스포크는 원주방향에서 곡률을 갖는다.

몇몇 실시예에서, 스포크는 스포크들 사이에 개구부를 형성하고, 개구부는 외피 내에 있는 폭발물로부터 가스를 통기하도록 작동 가능하다.

몇몇 실시예에서, 중앙 하우징은 불균일한 두께를 갖는다.

몇몇 실시예에서, 링은 중앙 하우징의 비교적 두꺼운 부분에 연결된다.

몇몇 실시예에서, 군수품은 중앙 하우징 내에 신관을 포함하고, 신관은 폭발물을 폭발시키기 위해 관통기 외피 내의 폭발물에 작동식으로 결합된다.

몇몇 실시예에서, 중앙 하우징은 신관에 결합을 위한 전기 라인을 수용하기 위한 개구부를 갖는다.

몇몇 실시예에서, 신관 웰은 축대칭 구성을 갖는다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 군수품은 관통기 외피; 외피 내의 폭발물; 및 관통기 외피 내의 신관 웰을 포함하고, 신관 웰은 폭발물로부터 통기를 허용하는 하나 이상의 개구부를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 신관 웰은 중앙 하우징, 및 중앙 하우징 주위의 링을 포함하고, 개구부는 중앙 하우징과 링 사이에 있다.

몇몇 실시예에서, 신관 웰은 링을 중앙 하우징에 연결하는 스포크를 포함하고, 스포크는 그 사이에 개구부를 형성한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 군수품은 관통기 외피; 외피 내의 폭발물; 폭발물을 폭발하기 위한 신관; 및 신관에 폭발 신호를 제공하기 위해 신관에 결합된 케이블을 포함하고, 관통기 외피는 노즈, 및 노즈로부터 후방으로 연장하는 기미 섹션을 갖고, 노즈는 기미 섹션의 두께의 적어도 2배인 가장 두꺼운 부분을 갖고, 케이블은 관통기 외피의 기미 섹션 내의 인터페이스와 인터페이스한다.

몇몇 실시예에서, 케이블은 기미 섹션 내의 개구부에 결합부에 연결된다.

몇몇 실시예에서, 군수품은 케이블에 전기적으로 결합하는 외부 전기 하네스(harness)를 포함하고, 외부 전기 하네스는 인터페이스의 전방으로 관통기 외피의 외부로 연장한다.

몇몇 실시예에서, 군수품은 관통기 외피 외부 주위에 봉입체(enclosure)를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 봉입체는 클램쉘(clamshell) 봉입체이다.

몇몇 실시예에서, 군수품은 관통기 외피의 전방에 노즈 키트(kit)를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 전기 하네스는 노즈 키트에 결합된다.

몇몇 실시예에서, 노즈 키트는 관통기 외피의 외부 주위의 봉입체의 전방 연결부에 결합된다.

몇몇 실시예에서, 군수품은 관통기 외피의 기미측의 테일 키트(tail kit)를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 테일 키트는 관통기 외피의 외부 주위의 봉입체의 기미 연결부에 결합된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 군수품은 관통기 탄두 및 관통기 탄두를 봉입하는 관통기 외피 외부 주위의 봉입체를 포함한다. 관통기 탄두는 관통기 외피; 및 관통기 외피 내의 폭발물을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 봉입체는 클램쉘 봉입체이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 군수품은 외피; 및 외피 내의 폭발물을 포함하는 탄두를 포함한다. 탄두는 탄두를 봉입하는 외피 외부 주위의 봉입체를 또한 포함한다. 봉입체는 폭발물이 폭발할 때 외향으로 추진되는 고체 파편을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 봉입체 내의 개구부 또는 포켓 내에 있다.

몇몇 실시예에서, 고체 파편은 개구부 또는 포켓 내에 위치된 자급형 파쇄팩의 부분으로서 봉입된다.

몇몇 실시예에서, 파쇄팩은 가요성이다.

몇몇 실시예에서, 파쇄팩은 파편을 수납하는 파쇄팩 외피를 포함한다.

몇몇 실시예에서, 파쇄팩 외피는 밀봉된 파쇄팩 외피이다.

몇몇 실시예에서, 파쇄팩 외피는 금속 및/또는 플라스틱 파쇄팩 외피이다.

몇몇 실시예에서, 금속 분말 재료가 봉입체 내에 있다.

몇몇 실시예에서, 금속 분말 재료는 알루미늄, 마그네슘, 지르코늄 또는 티타늄을 포함한다.

몇몇 실시예에서, 금속 분말 재료는 소이탄(incendiary) 재료이다.

몇몇 실시예에서, 금속 분말 재료는 가요성 백 또는 외피 내에 있다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 군수품은 에어프레임(airframe), 및 에어프레임 내의 탄두 또는 군수품을 포함한다. 에어프레임은 그 내부에 개구부를 갖고, 파편이 개구부 내에 존재한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 탄두는 관통기 외피; 관통기 외피 내의 폭발물; 및 고체 파편을 포함하는 치명성 향상 재료를 포함한다. 관통기 외피는 노즈, 및 노즈로부터 후방으로 연장하는 기미 섹션을 갖는다. 노즈는 그를 통한 구멍 또는 절결부를 갖지 않는 단일체형(monolithic) 노즈이다. 기미 섹션은 실질적으로 원통형이다. 기미 섹션은 관통기 외피 주위로 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍을 그 내부에 갖는다. 치명성 향상 재료는 관통기 외피 내의 종방향 구멍 내에 위치된다.

상기 및 관련된 목적의 성취를 위해, 본 발명은 이하에 완전히 설명되고 청구범위에서 구체적으로 지적된 특징들을 포함한다. 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 발명의 특정 예시적인 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 원리가 채용될 수도 있는 몇몇 다양한 방식을 지시한다. 본 발명의 다른 목적, 장점 및 신규한 특징은 도면과 함께 고려될 때 본 발명의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

반드시 실제 축적대로 도시되어 있는 것은 아닌 첨부 도면은 본 발명의 다양한 태양을 도시하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 군수품의 사시도이다.
도 2a는 도 1의 군수품의 부분을 도시하고 있는 분해도이다.
도 2b는 도 1의 군수품의 탄두의 상세를 도시하고 있는 부분 절결 사시도이다.
도 3은 도 2a 및 도 2b의 탄두의 외피의 상세를 도시하고 있는 단부도이다.
도 4는 단단한 목표물 관통기로서 도 1의 군수품의 사용에 있어서 제1 단계를 도시하고 있는 측면도이다.
도 5는 단단한 목표물 관통기로서 군수품의 사용에 있어서 제2 단계를 도시하고 있는 측면도이다.
도 6은 단단한 목표물 관통기로서 군수품의 사용에 있어서 제3 단계를 도시하고 있는 측면도이다.
도 7은 파쇄 모드에서 도 1의 군수품의 사용에 있어서 제1 단계를 도시하고 있는 측면도이다.
도 8은 파쇄 모드에서 군수품의 사용에 있어서 제2 단계를 도시하고 있는 측면도이다.
도 9는 제1 대안적인 실시예 탄두의 상세를 도시하고 있는 부분 절결 사시도이다.
도 10은 제2 대안적인 실시예 탄두의 상세를 도시하고 있는 부분 절결 사시도이다.
도 11은 제3 대안적인 실시예 탄두의 상세를 도시하고 있는 부분 절결 사시도이다.
도 12는 제4 대안적인 실시예 탄두의 상세를 도시하고 있는 사시도이다.
도 13은 다른 실시예 군수품의 사시도이다.
도 14는 도 13의 군수품의 에어프레임 및 탄두(관통기)의 분해도이다.
도 15는 도 13의 군수품의 몇몇 구성요소의 분해도이다.
도 16은 도 13의 군수품의 탄두의 부분 단면도이다.
도 17은 도 13의 군수품의 신관 웰의 사시도이다.
도 18은 도 17의 신관 웰의 부분 측단면도이다.
도 19는 도 17의 신관 웰의 단부도이다.
도 20은 치명성 향상 재료의 반복 패턴의 제1 실시예의 측면도이다.
도 21은 치명성 향상 재료의 반복 패턴의 제2 실시예의 측면도이다.
도 22는 치명성 향상 재료의 반복 패턴의 제3 실시예의 측면도이다.
도 23은 도 20 내지 도 22의 패턴의 부분으로서 사용될 수도 있는 카트리지의 사시도이다.
도 24는 도 20 및 도 21의 패턴의 부분으로서 사용될 수도 있는 별형상 파편의 사시도이다.
도 25는 실시예에 따른, 군수품의 부분인 클램쉘 봉입체의 부분의 사시도이다.
도 26은 도 25의 클램쉘 단편 중 하나의 베이부(bay portion) 내에 재료를 배치하는데 있어서 제1 단계를 도시하고 있다.
도 27은 도 25의 클램쉘 단편 중 하나의 베이부 내에 재료를 배치하는데 있어서 제2 단계를 도시하고 있다.
도 28은 도 25의 클램쉘 단편 중 하나의 베이부 내에 재료를 배치하는데 있어서 제3 단계를 도시하고 있다.

탄두와 같은 군수품은 요새 또는 보강된 건물 또는 다른 구조물과 같은 단단한 목표물을 관통하기 위한 관통기 외피를 포함하고, 관통기 외피는 두께 감소부를 갖는다. 두께 감소부는 관통이 발생한 후에 외피 내의 폭발물이 폭발할 때 외피가 반제어된 바람직한 크기의 파편으로 변환되는 것을 용이하게 하여, 따라서 군수품의 효용성을 향상시키는 취약점을 외피에 제공하여 군수품의 효용성을 향상시킨다. 게다가, 탄두는 관통기 외피의 두께 감소부에, 부가의 파편 및/또는 에너지 재료(들)와 같은 치명성 향상 재료를 가질 수도 있다. 두께 감소부는 외피 내의 종방향 구멍과 같은 구멍일 수도 있고, 또는 외피의 내부 및/또는 외부면 상의 홈일 수도 있다. 군수품은 비관통 파쇄 무기로서 탄두의 사용을 위한 파열 높이에서 폭발하는 것이 가능한 폭발물을 갖는 듀얼 모드 무기로서 또한 기능할 수도 있는 이중 용도 군수품일 수도 있다.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 먼저 참조하면, 미사일 또는 유도탄과 같은 군수품(10)은 군수품(10)을 발사하기 위해 항공기 또는 다른 플랫폼에 접속을 위한 연결 러그(16)를 갖는 에어프레임(14) 내에 수납된 탄두(12)를 갖는다. 에어프레임(14)은 안내 노즈 키트(24)(예를 들어)를 수용하기 위한 전방 연결부(22), 및 전개형 핀(fin)(30)을 갖는 테일 키트(28)를 수용하기 위한(예를 들어) 기미 연결부(26)를 갖는다. 에어프레임(14)은 다른 유형의 무기를 수용하는 것이 또한 가능한 발사 플랫폼 상의 표준 무기 장착부를 사용하기 위해 구성될 수도 있다. 연결부(22, 26)는 다른 군수품을 위해 사용된 것들과 유사한 표준 연결부일 수도 있고, 따라서 다른 종류의 군수품과 함께 사용될 수도 있는 표준형 노즈 및 테일 키트의 사용을 가능하게 한다. 에어프레임(14)은 탄두(12) 주위에 끼워지는 한 쌍의 클램쉘 반부의 형태일 수도 있고, 알루미늄과 같은 비교적 경량의 재료로 제조될 수도 있다.

탄두(12)는 폭발물(36)을 봉입하는 관통기 외피(34)를 갖는다. 폭발물(36)은 폭발물(36)의 기미 단부에 있는 신관(38)에 의해 폭발된다. 외피(34)는 전방 노즈(52), 및 노즈(52)로부터 후방으로 연장하는 기미 섹션(56)을 갖는다. 예시된 실시예에서, 관통기 외피(34)의 전방 노즈(52)는 범용 폭탄 외피에 사용되는 것과 같은 전방 장착 신관을 수용하기 위한 절결부 또는 관통 구멍을 갖지 않는 본질적으로 중실형의 단일체형 구조체이다. 전방 노즈(52)는 노즈(52)의 정점(58)에서 가장 두껍고, 외피(34)를 따라 후방으로 더 멀리 갈수록 감소하여, 실질적으로 원통형 기미 섹션(56)의 두께로 점진적으로 테이퍼지는 두께를 갖는다. 노즈(52)는 원통형 기미 섹션(56) 내의 외피(34)의 가장 두꺼운 부분의 두께의 적어도 2배인 최대 두께를 가질 수도 있다.

도 3을 추가로 참조하면, 기미 섹션(56)은 감소된 두께를 갖지 않는 기미 섹션(56)의 다른 부분(64)에 인접한 일련의 두께 감소부(62)를 갖는다. 두께 감소부(62)는 관통기 외피(34)의 부분 내로 취약부를 도입하여, 폭발물(36)이 폭발할 때 외피(34)의 파괴를 용이하게 한다. 이는 폭발물(36)이 폭발될 때 외피(34)의 모두 또는 부분으로부터 파편의 생성을 향상시킬 수도 있어, 탄두(12)의 치명성을 향상시킨다.

예시된 실시예에서, 두께 감소부(62)는 탄두(12)의 종축(70)에 평행한 일련의 구멍(68)이다. 구멍(68)은 서로 교차하지 않고, 기미 섹션(56) 둘레에 원주방향으로 분포된다. 구멍(68)은 기미 섹션(56) 주위에 원주방향으로 실질적으로 균등하게 분포될 수도 있지만, 불균일 분포가 가능한 대안이다. 두께 감소부(62)를 생성하기 위한 구멍(68)의 사용은 단지 일 가능한 구성이다. 기미 섹션(56)의 내부면 및/또는 외부면 상의 노치 또는 홈과 같은 대안이 또한 사용될 수도 있다. 이들 대안이 이하에 설명된다.

예시된 실시예의 두께 감소부(62)는 비교차형이고, 예를 들어 이들의 폭(원주방향에서)의 적어도 10배인 길이(축방향 또는 종방향에서)를 갖는 세장형이다. 두께 감소부(62)는 그 길이, 폭, 및 재료의 두께 감소에 있어서 실질적으로 동일하지만, 대안적으로 두께 감소부(62)는 이들 파라미터의 하나 이상과 관련하여 서로 다양할 수도 있다.

기미 섹션(56)은 1.9 내지 5.1 cm(0.75 내지 2 인치)의 두께를 가질 수도 있다. 구멍(68)은 약 1.27 cm(0.5 인치), 더 넓게는 0.31 내지 1.9 cm(0.125 내지 0.75 인치)의 직경을 가질 수도 있다. 이들 값은 단지 예일 뿐이고, 광범위한 다른 값이 가능하다.

두께 감소부(62)에 대해 제거된 재료의 체적[두께 감소부(62)가 인접한 부분(64)과 동일한 두께를 갖는 외피에 대한 체적 감소]은 외피(34)의 체적 또는 기미 섹션(56)의 체적의 1 퍼센트 내지 85 퍼센트일 수도 있다.

구멍(68)은 치명성 향상 재료(76)로 충전될 수도 있어, 탄두(12)의 효용성을 더 증가시킨다. 예시된 실시예에서, 구멍(68)은 예비 성형된 파편(80)으로 충전된다. 파편(80)은 2개의 유형의 파편을 포함하는데, 강 예비 성형된 파편(82)이 지르코늄 텅스텐 예비 성형된 파편(84)과 교번하고, 파편(82)은 파편(84)과 상이한 크기 및 형상을 갖는다. 더 광범위하게는, 파편(80)은 상이한 재료, 상이한 형상, 및/또는 상이한 크기를 갖는 파편을 포함할 수도 있지만, 대안으로서 모든 파편은 재료, 크기, 및 형상이 실질적으로 동일할 수도 있다. 스페이서와 같은 다른 재료가 단단한 예비 성형된 파편들 사이에 배치될 수도 있다.

파편(80)은 예를 들어 각각 0.3 내지 450 그램(5 내지 7000 입중(grain weight))일 수도 있다. 파편(80)은 몇몇 비한정적인 예를 들면, 구, 입방체, 강철제 화살(flechette), 평행육면체, 비제어된 응고 형상(HEVI-SHOT 산탄총 탄알에 사용되는 것과 같은)일 수도 있다. 파편(80)을 위한 재료는 강, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈, 납, 티타늄, 지르코늄, 구리, 몰리브덴 등 중 하나 이상일 수도 있다. 소형 탄두에 대해 10개의 파편만큼 적은 것부터 매우 대형 군수품에 대해 1,000,000개만큼 많은 것까지, 광범위한 수의 파편(80)이 군수품(10) 내에 존재할 수도 있다.

군수품(10)의 일 장점은 파편 크기, 중량, 및 형상에 대한 가요성 및 적응성을 제공한다는 것이다. 이들 파라미터는 임무 요구에 따라 적합 가능하다. 예를 들어, 조약돌(pebble)의 크기와 같은 더 소형 파편이 국부화된 풀 커버리지를 위해 더 적합하고, 반면에 더 대형의 파편 크기는 목표 부지 내에서 더 관찰 가능한 손상을 허용한다.

파편(80)은 폭발물(36)이 폭발될 때 탄두(12)로부터 외향으로 투사된다. 따라서, 탄두(12)는 관통기 무기 및 파쇄 무기의 모두의 특성을 갖는다. 관통기 외피(34)는 탄두(12)가 콘크리트 건물과 같은 단단한 목표물을 타격함에 따라 그대로 남아 있어, 탄두가 단단한 목표물 내로, 가능하게는 목표된 사람에 의해 점유될 수도 있는 내부 공간으로 관통하게 한다. 다음에, 신관(38)은 폭발물(36)을 폭발시킨다. 이는, 두께 감소부(62)에 의해 도입된 취약부에 기인하여, 외피(34)가 단단한 목표물 내부를 손상시킬 수 있는 파편으로 파괴되게 한다. 게다가, 예비 성형된 파편(80)은 탄두(12)의 파쇄 효과를 향상시킬 수도 있다.

치명성 향상 재료(76)는 대안적으로 또는 부가적으로 화학 반응 재료와 같은 에너지 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 파편(80)은 에너지 재료가 구멍(68) 내의 파편의 인접부 사이에 배치된 상태로, 이격될 수도 있다. 에너지 재료는 예를 들어, 탄화수소 연료, 고체 추진제, 소이탄 추진제, 자연 발화 금속(지르코늄, 알루미늄, 또는 티타늄), 폭발물, 산화제, 또는 이들의 조합과 같은, 임의의 다양한 적합한 폭발물 및/또는 소이탄일 수도 있고 또는 이들을 포함할 수도 있다. 폭발물(36)의 폭발은 두께 감소부(62)에 위치된 에너지 재료 내의 반응(폭발과 같은)을 트리거링하는데 사용될 수도 있다. 이는 폭발에 추가의 에너지를 추가하고, 파편(80)을 추진하고 그리고/또는 관통기 외피(34)를 파편으로 파괴하는 것을 보조할 수도 있다.

다수의 대안이 배열 및 재료의 유형을 위해 가능하다. 에너지 재료는 모든 인접한 쌍의 파편(80) 사이에, 또는 모든 제2 파편, 또는 모든 제3 파편 등의 옆에 배치될 수도 있다. 게다가, 재료는 화학제 또는 생물학제를 중화하거나 파괴할 수 있는 물질을 포함할 수도 있다.

치명성 향상 재료(76)는 구멍(68)으로부터 생략될 수도 있고, 원한다면 구멍(68)은 단지 공기(예를 들어) 또는 가스, 또는 액체로 단지 충전된다. 치명성 향상 재료(76) 없이, 탄두(12)의 향상된 파쇄는 관통기 외피(34)의 두께 감소 영역에 기인하여 더 소형 파편으로의 관통기 외피(34)의 파괴로부터 온다.

관통기 외피(34)는 적합한 강(예를 들어, 4340 강) 또는 티타늄과 같은 다른 단단한 재료와 같은 적합한 금속으로 제조될 수도 있다. 알루미늄 및 복합 재료가 다른 가능한 대안이다. 폭발물(36)을 위한 적합한 재료의 예는 PBXN-109, 폴리머 접합 폭발물이다.

구멍(68)은 관통 구멍일 수도 있고, 또는 단지 특정 깊이로만 진행하는 블라인드 구멍(blind hole)일 수도 있다. 블라인드 구멍의 깊이는 모두 동일할 수도 있고, 또는 소정의 원하는 효과를 성취하는 것에 따라, 또는 예를 들어 항공기 장착 러그에 기인하는 다양한 구멍 깊이와 같은 시스템-레벨 요구에 기인하여 다양할 수도 있다. 구멍(68)은 가공에 의해, 예를 들어, 드릴링에 의해 제조될 수도 있고, 또는 산 에칭과 같은 다른 적합한 프로세스에 의해 제조될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 구멍(68)은 단지 기미 외피 섹션(56) 내에만 있지만, 대안으로서 노즈(52)의 부분의 구멍 또는 다른 두께 감소부가 존재할 수도 있다.

도 4 내지 도 6은 목표물 관통 모드에서 군수품(10)의 사용을 도시하고 있다. 도 4에는, 군수품(10)이 단단한 목표물(100)에 접근하는 것으로 도시되어 있다. 도 5는 단단한 목표물(100)에 충돌하는 군수품(10)을 도시하고 있다. 단지 탄두(12)는 그 관통기 외피(34)와 함께, 단단한 목표물(100)의 내부 영역(102)에 도달하도록 단단한 목표물(100)을 관통하는 것이 가능하다. 에어프레임(14), 노즈 키트(24), 및 테일 키트(28)와 같은 군수품의 다른 부분은 파괴되고 그리고/또는 단단한 목표물(100)과의 충돌에 의해 탄두(12)로부터 분리된다.

도 6은 관통 후에 탄두(12)의 파쇄 효과를 도시하고 있다. 도면은 폭발물(36)이 폭발된 후의 상황을 도시하고 있다. 파편(110)은 폭발에 의해 단단한 목표물 내부 영역(102) 내에서 확산된다. 파편(110)은 관통 외피(34)의 파괴에 의해 생성된 파편, 및 가능하게는 외피(34) 내의 구멍(68) 내에 위치되었던 다른 예비 성형된 파편을 포함한다.

도 7 및 도 8은 관통 없이, 파쇄 무기로서 군수품(10)의 사용을 도시하고 있다. 도 7은 지면(122) 위의 원하는 폭발 위치(120)에 접근하는 급강하(steep dive)에서 군수품(10)을 도시하고 있다. 신관(38)(도 2b)은 원하는 높이에서 폭발을 제공하도록 설정될 수도 있고, 상이한 높이는 상이한 유형의 교전(상이한 유형의 부드러운 목표물, 상이한 영역에 걸친 확산)을 위해 사용될 수도 있다. 예로서, 원하는 폭발 위치(120)는 지면(122) 위로 3 내지 4 미터일 수도 있지만, 광범위한 다른 폭발 높이가 가능하다.

도 8은 위치(120)에서 폭발을 도시하고 있다. 폭발은 폭발 위치(120) 부근의 영역 둘레에 파편(126)을 확산한다. 도 6에 도시된 폭발과 같이, 파편(126)은 관통기 외피(34)(도 2b) 및 예비 성형된 파편(80)(도 2b)의 양 단편을 포함할 수도 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 파쇄 모드는 노출되어 있는 적군과 같은, 소정 정도로 확산하는 부드러운 목표물을 공격하기 위해 유용할 수도 있다. 두께 감소부(62)(도 3)의 사용 및 탄두(12) 내의 파편(80)(도 2b)의 포함은 군수품(10)에 의해 전방으로 송출된 파편의 70% 초과를 차지하는 것으로 판명되었다.

군수품(10)에 의해 제공된 향상된 파쇄는, 폭발이 지면 위의 높이에서 발생하는지 여부를 제어하기 위해 신관(38)의 사용에 의해 또는 단지 단단한 목표물의 관통 후에, 부드러운 및 단단한 목표물의 모두의 더 효과적인 교전, 마찬가지로 다수의 모드에서 단일의 군수품을 사용하는데 있어서 양호한 가요성을 허용할 수도 있다. 목표물 선택(단단한 대 부드러운의 모드, 신관 지연, 및/또는 파열 제어 설정의 높이)은 임의의 다수의 방식으로: 1) 몇몇 시스템을 위한 무기 발사 전에 지상 대원에 의해 미리 설정되는 방식, 2) 몇몇 시스템을 위한 지상 제어 또는 파일럿에 의한 무기 발사 전에 항공기 또는 다른 발사기로부터 제어되는 방식, 및/또는 3) 데이터 링크를 거친 무기 발사 후에 제어되는 방식으로 제어될 수도 있다. 두께 감소부(62)(도 3)의 사용 및 파편(80)(도 2b)의 포함은 군수품(10)에 의해 전방으로 송출된 파편의 70% 초과를 차지하는 것으로 판명되었다.

게다가, 더 낮은 파쇄 속도는 향상된 치명 영역 푸트프린트를 위해 탄두(12)의 전방에 파쇄 효과를 집중시킨다. 더 낮은 파쇄 속도는 더 낮은 외피의 질량에 대한 폭발물의 질량의 비에 기인한다. 비는 더 두꺼운 외피벽이 단단한 목표물을 관통하도록 요구되기 때문에 더 낮다. 또한, 더 높은 단면적에 대한 더 높은 중량의 비는 단단한 목표물을 관통하도록 요구되고, 따라서 군수품 외경이 더 작고, 범용 폭탄에서보다 폭발물에 대해 더 작은 체적이 존재한다. 치명 영역 푸트프린트는 넓은 영역에 걸쳐 파편을 확산하지 않기 때문에 향상된다. 군수품의 속도 벡터 및 폭발로부터 외향으로 비행하는 파편의 속도 벡터가 추가될 때, 파편은 범용 폭탄에 비교하여, 외향 궤적에 대해 더 하향 궤적(목표물 영역을 향해)을 갖는다. 이는 넓은 영역에 걸쳐 군사적으로 비효율적인 양의 파편을 스프레이하지 않으면서 원하는 목표물 영역에 걸쳐 더 높은 파편 공간 밀도를 갖게 한다.

두께 감소부(62)의 사용 및 파편(80)의 포함은 300 내지 500%만큼 파편의 수를 증가시키고, 30 내지 50%만큼 파편 속도를 감소시킬 수도 있다. 군수품(10)의 치명 영역은 그 파열의 선택 가능한 높이 및 종단 충돌 조건을 제어함으로써 또한 제어될 수 있다. 종단 충돌 조건은 군수품 안내/네비게이션 소프트웨어와 어디서 발사 플랫폼이 군수품을 해제하는지의 선택의 조합에 의해 제어될 수도 있다.

도 9는 그 관통 외피(212) 내의 구멍(210)에 에너지 재료(204) 및 예비 성형된 파편(206)을 갖는 탄두(200)인, 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 다른 관점에서, 탄두(200)는 탄두(12)(도 1)와 유사할 수도 있고, 유사한 군수품의 부분과 유사한 방식으로 사용될 수도 있다.

도 10은 그 노즈(330) 및 그 기미 섹션(334)에 두께 감소부를 갖는 관통기 외피(324)를 갖는 탄두(300)인, 다른 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 두께 감소 노즈부(336) 및 두께 감소 기미 섹션부(338)의 하나 또는 모두는 예비 성형된 파편 또는 에너지 재료와 같은 치명성 향상 재료를 수납할 수도 있다. 부분(334, 336)은 유사한 또는 상이한 치명성 향상 재료를 수납할 수도 있고, 서로 연통하지 않을 수도 있다. 다른 관점에서, 탄두(300)는 본 명세서에 개시된 다른 탄두에 유사할 수도 있다.

도 11은 그 관통기 외피(424)의 기미 섹션(434)이 기미 섹션(434)의 내부면(442) 상에 축방향에서 일련의 평행한 홈(440)을 갖는 탄두(400)를 도시하고 있다. 홈(440)은 정상의(비-감소된) 두께의 인접한 부분(446)을 갖는 두께 감소부(444)를 생성한다. 홈(440)은 기미 섹션(434)의 인접한 부분의 두께의 5 퍼센트 내지 80 퍼센트의 깊이를 가질 수도 있다. 파편 또는 에너지 재료와 같은 치명성 향상 재료가 홈(440)의 적어도 부분 내에 배치될 수도 있다.

도 12는 기미 섹션(534)의 외부면(542) 상에 있는 홈(540)을 갖는 것을 제외하고는, 탄두(400)(도 11)에 유사한 탄두(500)인, 다른 변형예를 도시하고 있다. 홈(440, 540)은 단일의 실시예에서 조합될 수도 있고, 탄두(12)(도 1)의 구멍(68)(도 3)과 같은 외피 내의 구멍과 조합 가능할 수도 있다.

다른 배열이 비교차 홈 및/또는 구멍에 가능하다. 예를 들어, 단일의 나선형 홈이 외피의 외부 또는 내부면 상에 배치될 수도 있다.

탄두 및 군수품은 단단한 목표물을 관통하는 것이 가능한 종래의 탄두 및 군수품에 비해 다수의 장점을 제공한다. 이들 장점은 증가된 파쇄, 파편의 낮아진 속도, 원하는 경우에 파편의 더 양호한 포커싱, 상이한 효과를 위한 다른 에너지 재료의 통합 및 개별의 비관통 파쇄 모드에서 사용될 관통기 무기의 능력을 포함할 수도 있다.

이제, 도 13 내지 도 16을 참조하면, 전술된 다양한 실시예의 특징과 조합될 수도 있는 몇몇 부가의 특징을 갖는 군수품(610)이 도시되어 있다. 군수품(610)은 클램쉘 에어프레임(614) 내에 위치된 탄두 또는 관통기(612)를 갖는다. 에어프레임(614)은 노즈 키트(624)를 수용하기 위한 전방 연결부(622), 및 전개 가능한 핀(630)을 갖는 테일 키트(628)를 수용하기 위한 기미 연결부(626)를 갖는다. 본 명세서에 설명된 다른 실시예에 설명되지 않은 군수품(610)의 태양에 초점을 맞추면, 탄두(612)는 관통기 외피(634)와 폭발물(636) 사이에 아스팔트 라이터(632)를 포함한다. 아스팔트 라이너(632)는 보관, 운송 및 목표물 관통 중에 폭발물(636)을 위한 밀봉 재료 및 보호층으로서 기능한다.

관통기 외피(634)는 외피(34)(도 2b)와 같은 다른 실시예에서 외피에 구성이 유사할 수도 있다. 외피(634)는 군수품(610)의 치명성을 향상시키기 위해, 예비 성형된 파편(680)이 배치되는 일련의 구멍을 갖는다.

신관(638)이 폭발물(636)을 폭발하는데 사용된다. 신관(638)은 군수품(612)의 기미 단부에 위치된 신관 웰(690) 내에 위치된다. 신관(638)은 노즈 키트(624)에 작동식으로 결합되어, 예를 들어 신관(638)을 폭발시키기 위한 신호를 노즈 키트(624)로부터 수신한다. 노즈 키트(624)는 신관(638)의 점화를 트리거링하기 위해 신호를 제공하는데 사용되는 센서 또는 다른 디바이스를 포함할 수도 있다. 트리거링 이벤트는 군수품(610)이 예를 들어 원하는 폭발을 위한 높이(파열의 높이)에 도달하는 것일 수도 있다.

노즈 키트(624)와 신관(638) 사이의 연결은 폭발물(636) 내부에 있는 도관(696)을 통해 연장하는 내부 전기 라인 또는 코드(또는 케이블)(694) 및 외부 전기 하네스(harness)(692)를 포함한다. 도관(96)은 탄두(612)의 중심축에 수직이고, 외피(634)의 직경에 걸쳐 있다. 하네스(692)는 외피(34)와 에어프레임(614) 사이에서 외피(34)의 외부로 연장한다. 하네스(692)의 전방 단부는 외피(634)의 노즈(652) 부근에서 전방 연결부(622)에서 노즈 키트(624)에 결합된다. 하네스(692)의 기미 단부는 외피(634)의 중간부에서 외피(702)에 연결된다. 하네스(692)의 기미 단부는 결합부(702)로부터 외피(634)의 대향측으로부터 도관(696)에 진입한다. 하네스(692)의 기미 단부는 탄두(610)를 통해 줄곧 결합부(702)로 통과한다. 결합부(702)로부터, 신호는 전기 라인 또는 케이블(694)을 통해 신관으로 재차 이동한다. 엄빌리컬 케이블(umbilical cable)(도시 생략)이 또한 신관(638)에 연결될 수도 있어, 발사 전에 군수품(610)에 데이터, 명령, 또는 다른 정보를 제공한다.

이제 도 17 내지 도 19를 추가로 참조하면, 신관 웰(690)은 예를 들어, 군수품(610)이 단단한 목표물에 충돌할 때, 탄두(612)를 통해 전파하는 충격에 대한 신관(638)을 위한 보호를 제공한다. 신관(638)은 단지 단단한 목표물의 천공이 성취된 후에만 폭발물(636)의 폭발을 허용하기 위해, 이러한 충돌 후에 작동 가능하게 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 신관 웰(690)은 일부 에너지를 탄성적으로 흡수하게 하여, 예를 들어 단단한 목표물의 관통 중에 충격 효과를 연화시키는 구성을 갖는다. 신관 웰(690)은 신관(638)을 수납하는 중앙 하우징(712), 및 일련의 스포크(718)에 의해 하우징(712)에 연결된 중앙 하우징(712) 주위의 링(714)을 갖는다. 하우징(712) 내의 개구부(722)는 신관(638)으로의 전기 라인(694)(도 16)의 연결을 가능하게 한다.

스포크(718)는 적절한 두께를 갖고 원주방향으로 만곡되는데, 이는 반경방향에서 신관 웰(690) 상의 힘에 응답하여 스포크의 굴곡을 용이하게 한다. 스포크(718)는 또한 예를 들어 곡률에 의해 그리고/또는 두께의 편차에 의해 축방향에서의 힘에 응답하여 굴곡하는 것이 용이하도록 구성될 수도 있다. 외부링(714) 및 중앙 하우징(712)의 단면에 비한 스포크(718)의 단면적의 감소는 스포크(718)의 위치에서 신관 웰(690)의 굴곡을 용이하게 한다. 축방향에서의 힘은 단단한 구조물과 군수품(610)의 직접 충돌에 기인하여 발생할 수도 있는데, 여기서 관통기(612)는 구조물에 실질적으로 수직으로 충돌한다. 반경방향 또는 원주방향에서의 힘은 예를 들어, 비수직 충돌에 기인하여 발생할 수도 있다.

게다가, 스포크(718)는 양 축방향에서 경사면을 갖는데, 스포크(718)는 링(714)으로의 좁은 연결부로부터 하우징(712)으로의 더 넓은 연결부까지 경사진다. 스포크(718)는 축방향으로 경사지는 표면을 또한 가질 수도 있는 하우징(712)의 더 두꺼운 부분(728)에 연결될 수도 있다.

신관 웰(690)은 스포크(718) 사이에 공간(730)을 형성한다. 공간(730)은 폭발물(636)(도 16)로부터 가스의 통기를 허용한다. 이는 예를 들어 탄두(612) 내의 가스압의 형성을 방지함으로써, 군수품(610)의 안전을 향상시킬 수도 있다. 공간(730)으로부터의 통기는 예를 들어, 쿡오프(cook-off) 시험에서 군수품(610)[또는 군수품(610)의 부분]의 성능을 향상시킬 수도 있다.

신관 웰(690)은 강 또는 다른 적합한 재료로 제조될 수도 있다. 신관 웰(690)은 단일편의 재료로서 제조될 수도 있다.

치명성은 에어프레임(614) 내의 포켓 또는 개구부(744) 내에 파쇄팩(740)을 제공함으로써 향상될 수도 있다. 파쇄팩(740)은 파편 및 가능하게는 폭발물과 같은 다른 치명성 향상 재료를 수납하는 봉입된 패키지일 수도 있다. 팩(740) 내에 봉입된 파편은 전술된 다양한 파편(80)(도 2b)에 재료 및 다른 태양에서 유사할 수도 있다. 파쇄팩(740) 내의 부가의 재료는 에너지 재료와 같은, 전술된 임의의 다른 치명성 향상 재료(76)(도 2b)를 포함할 수도 있다. 파쇄팩(740)을 위한 파쇄팩 외피는 적합한 금속 및/또는 플라스틱 재료와 같은 임의의 다양한 적합한 재료를 포함할 수도 있다. 파쇄팩(740)은 포켓(744) 내의 파쇄팩(740)의 배치를 보조하도록 변형 가능할 수도 있다. 파쇄팩(740)은 모두 실질적으로 동일할 수도 있고, 또는 상이한 포켓(744) 내에 배치되도록 파쇄팩(740)에 대한 상이한 크기 및/또는 형상이 존재할 수도 있다.

파쇄팩(740)에 대한 대안으로서(또는 추가하여), 파편은 치명성을 증가시키기 위해, 개구부 또는 포켓(744) 내에 다른 방식으로 배치될 수도 있다. 미리 패키징되지 않은 파편은 예를 들어, 개구부(744) 내에 파편을 유지하기 위해 포팅 재료(potting material) 또는 커버를 갖고 개구부(744) 내에 배치될 수도 있다. 개구부(744) 내에 배치된 파편은 전술된 바와 같이, 파쇄팩(740) 내의 파편에 유사할 수도 있다. 게다가, 전술된 것과 같은 다른 치명성 향상 재료가 또한 개구부(744) 내에 패킹될 수도 있다.

도 20 내지 도 22는 관통기 외피(34)(도 2a) 내의 구멍(68)과 같은 관통기 내의 구멍 내의 치명성 향상 재료를 위한 구성의 예를 도시하고 있다. 도 20은 한 쌍의 별형상 파편(이하에 더 설명됨)(802), 파편(또한 이하에 더 설명됨)을 수납하는 카트리지(804), 텅스텐 볼(806), 및 다른 카트리지(808)의 반복 패턴을 도시하고 있다. 패턴은 당해의 구멍의 전체 길이를 충전하도록 요구되는 바와 같이 반복할 수도 있다.

도 21은 한 쌍의 별형상 파편(822), 카트리지(824), 및 3개의 텅스텐 볼(826)을 갖는 상이한 반복 패턴을 도시하고 있다. 도 22는 카트리지(844)가 4개의 텅스텐 볼(846)의 그룹과 교번하고 있는, 다른 반복 패턴을 도시하고 있다.

도 20 내지 도 22에 도시된 패턴은 단지 예일 뿐이고, 이들 패턴의 다수의 변형이 가능하다. 다른 재료 및/또는 구성이 사용될 수도 있다. 동일한 패턴이 모든 구멍에 사용될 수도 있고, 또는 상이한 패턴이 상이한 구멍에 사용될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 구멍은 반복 패턴의 사용 없이 충전될 수도 있다.

도 23은 도 20 내지 도 22의 배열에서 카트리지의 예인 카트리지(850)를 도시하고 있다. 카트리지(850)는 외피(852), 및 외피(852) 내의 일련의 소형 파편(854)(예시된 실시예에서 구)을 포함한다. 소형 파편(854)은 입방체 및/또는 얇은 실린더 및/또는 다른 형상과 같은 다수의 대안적인 형상을 가질 수도 있다. 자연 발화성 재료와 같은 다른 재료가 원통형 카트리지 내에 수납된다. 외피(852)는 다양한 길이 및/또는 직경을 가질 수도 있다.

도 24는 별형상 파편(860)의 예를 도시한다. 별형상 파편(860)은 에지형 돌기(866)를 생성하는 일련의 세로홈(864)을 갖는 편평한 본체(862)를 갖는다. 군수품(810)과 같은, 군수품으로부터 배출될 때, 별형상 파편(860)은 비행 중에 스핀할 수도 있어, 상당한 거리에 걸쳐 안정한 비행을 허용한다. 에지형 돌기(866)는 별형상 파편(860)이 이들이 타격하는 물체를 관통하는 것을 용이하게 할 수도 있다. 돌기(866)는 또한 외피(852) 내에 파편(854)(도 23)을 해제하기 위해, 카트리지(850)(도 23)의 외피(852)(도 23)와 같은 카트리지 외피를 파열하거나 또는 다른 방식으로 개방하는 것을 보조할 수도 있다. 돌기(866)는 예를 들어, 별형상 파편(860)이 타격하는 물체의 관통 및 파괴를 용이하게 하는 미늘형(barbed) 형상을 갖는 임의의 다양한 적합한 형상을 가질 수도 있다. 예시된 실시예에서, 파편(860)은 6개의 돌기(866)를 갖지만, 다른 수의 돌기를 갖는 편평체 파편이 대안으로서 가능하다. 별형상 파편(860)은 본 명세서에 설명된 다른 파편의 것들과 유사한 재료로 제조될 수도 있다.

도 25는 전술된 임의의 탄두를 봉입하는데 사용될 수도 있는 클램쉘 봉입체(900)의 부분을 도시하고 있다. 봉입체(900)는 상부 클램쉘 단편(906), 뿐만 아니라 노즈링(908) 및 테일링(910)을 포함하는 상부 조립체(902)를 포함한다. 하부 클램쉘 단편(916)은 탄두를 봉입하도록 상부 조립체(902)의 부분에 결합한다. 단편(906, 916)은 알루미늄 합금, 또는 다른 적합한 재료로 제조될 수도 있다. 단편(906, 916)은 함께, 임의의 다양한 형태로, 파편 및/또는 다른 치명성 향상 재료를 수용하기 위한 일련의 베이(개구부 또는 캐비티)를 형성한다. 양 단편에서 전방으로부터 후방으로, 상부 클램쉘 단편(906)은 상부 베이부(922, 924, 926, 928)를 갖고, 하부 클램쉘 단편(916)은 하부 베이부(932, 934, 936, 938)를 갖는다.

도 26 내지 도 28은 베이부(922 내지 938) 중 하나를 충전하는 프로세스를 도시하고 있다. 도 26에서, 파편은 베이부 중 하나에서 클램쉘 단편 중 하나의 내부면에 접합된다. 파편은 반응 재료 코팅된 금속 합금볼과 같은 구형 파편일 수도 있고, 폴리설파이드 또는 폴리설파이드 화합물을 사용하여 클램쉘 단편에 접합될 수도 있다.

도 27에서, 재료의 백 또는 팩은 도 26에 도시된 파편의 층의 상부에 배치된다. 도 27에 도시된 팩은 전술된 파쇄팩(740)(도 16)의 예이다. 도 27의 팩은 치명성 향상 재료를 봉입하는 플라스틱 백이다. 팩은 알루미늄, 마그네슘, 지르코늄, 티타늄 또는 다른 반응 재료와 같은 금속 분말 재료를 수납하여, 예를 들어 적합한 결합제 재료 내에 치밀화됨으로써 소이탄 또는 향상된 폭파 효과를 제공하는 백을 포함할 수도 있다. 백은 예를 들어 반응 재료 코팅된 강 또는 텅스텐 합금볼, 또는 다른 적합한 고체 재료로 제조된 구형 파편과 같은, 고체 파편을 수납하는 하나 이상의 백을 또한 포함할 수도 있다.

도 28에서, 베이는 파편 및 팩(백)을 적소에 유지하도록 밀봉된다. 베이는 알루미늄의 시트와 같은 고체 재료에 의해 밀봉될 수도 있다. 고체 재료 쉘은 클램쉘 단편 및/또는 팩에 폴리설파이드(또는 다른 적합한 접착제)로 접합되고, 이어서 예를 들어 일련의 나사 또는 볼트에 의해 적소에 유지하도록 기계적으로 체결될 수도 있다.

도 26 내지 도 28에 도시된 구성 및 방법은 가능한 구성의 단지 일 예일뿐이다. 다수의 대안적인 구성 및 재료가 가능하고, 이들 중 몇몇이 본 명세서의 다른 위치에 설명되어 있다.

본 발명이 특정 바람직한 실시예 또는 실시예들과 관련하여 도시되고 설명되었지만, 등가의 변경 및 수정이 이 설명 및 첨부 도면의 숙독 및 이해시에 통상의 기술자들에게 발생할 것이라는 것이 명백하다. 특히, 전술된 요소(구성요소, 조립체, 디바이스, 조성물 등)에 의해 수행된 다양한 기능과 관련하여, 이러한 요소를 설명하는데 사용된 용어("수단"의 언급을 포함함)는 달리 지시되지 않으면, 본 명세서에 예시된 본 발명의 예시적인 실시예 또는 실시예들에서 기능을 수행하는 개시된 구조체에 구조적으로 등가는 아니더라도, 설명된 요소의 지정된 기능을 수행하는 임의의 요소에 대응하도록(즉, 기능적으로 등가임) 의도된다. 게다가, 본 발명의 특정 특징이 다수의 예시된 실시예의 단지 하나 이상과 관련하여 전술되었을 수도 있지만, 이러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정 용례에 대해 요구되고 유리할 수도 있는 바와 같이, 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수도 있다.

Claims (42)

1. 관통기 외피(penetrator casing); 및
   상기 관통기 외피 내의 폭발물
   을 포함하고,
   상기 외피는 두께 감소부들에 인접한 상기 외피의 부분보다 얇은 일련의 비교차형 세장형 두께 감소부들(non-intersecting elongate reduced-thickness portions)을 갖는 탄두(warhead).
2. 제1항에 있어서, 상기 관통기 외피는 관통을 위한 절결부들(cutouts) 또는 개구부들을 갖지 않는 단일체형 노즈(monolithic nose)를 갖는 탄두.
3. 제1항에 있어서,
   상기 관통기 외피는 노즈, 및 상기 노즈로부터 후방으로 연장되는 기미 섹션(aft section)을 갖고,
   상기 두께 감소부는 상기 기미 섹션의 부분들이고,
   상기 노즈는 상기 두께 감소부들에 인접한 상기 외피의 부분들의 두께의 적어도 2배인 가장 두꺼운 부분을 갖는 탄두.
4. 제3항에 있어서, 상기 기미 섹션은 실질적으로 원통형인 탄두.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 두께 감소부들은 서로 평행한 탄두.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 두께 감소부들은 직선으로 연장되는 탄두.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 두께 감소부들은 상기 탄두의 종축에 실질적으로 평행하게 연장되는 탄두.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 두께 감소부들은 상기 외피가 내부에 구멍들을 갖는 부분들인 탄두.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구멍들은 상기 관통기 외피 주위에 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍들을 내부에 포함하는 탄두.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 두께 감소부들은 상기 외피가 내부에 홈들을 갖는 부분들인 탄두.
11. 제10항에 있어서, 상기 홈들은 상기 외피의 내부면 상에 있는 탄두.
12. 제10항에 있어서, 상기 홈들은 상기 외피의 외부면 상에 있는 탄두.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관통기 외피의 두께 감소부들에 위치하는 치명성 향상(lethality enhancement) 재료를 더 포함하는 탄두.
14. 제13항에 있어서, 상기 치명성 향상 재료는 폭발물이 폭발할 때 상기 탄두에 의해 투사되는 고체 파편들을 포함하는 탄두.
15. 제14항에 있어서, 상기 고체 파편들은 구형(spherical) 파편들을 포함하는 탄두.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 고체 파편들은 외피들 내의 파편들을 포함하는 탄두.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 편평한 본체들을 갖는 파편들을 포함하는 탄두.
18. 제17항에 있어서, 상기 편평한 본체들을 갖는 파편들은 상기 편평한 본체들의 각각으로부터 연장되는 일련의 돌기들을 갖는 별형상의 파편인 탄두.
19. 제18항에 있어서, 상기 돌기들은 에지형 돌기들인 탄두.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 상이한 파편들의 반복 패턴의 부분인 탄두.
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치명성 향상 재료는 상기 폭발물이 폭발할 때 에너지를 방출하는 에너지 재료를 포함하는 탄두.
22. 관통기 외피;
    상기 관통기 외피 내의 폭발물; 및
    고체 파편들을 포함하는 치명성 향상 재료
    를 포함하고,
    상기 관통기 외피는 노즈, 및 상기 노즈로부터 후방으로 연장되는 기미 섹션을 갖고,
    상기 노즈는 관통을 위한 구멍들 또는 절결부들을 갖지 않는 단일체형 노즈이고,
    상기 기미 섹션은 실질적으로 원통형이고,
    상기 기미 섹션은 상기 관통기 외피 주위에 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍들을 내부에 갖고,
    상기 치명성 향상 재료는 상기 관통기 외피 내의 종방향 구멍들 내에 위치하는 탄두.
23. 제22항에 있어서, 상기 고체 파편들은 구형 파편들을 포함하는 탄두.
24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 고체 파편들은 외피들 내의 파편들을 포함하는 탄두.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 편평한 본체들을 갖는 파편들을 포함하는 탄두.
26. 제25항에 있어서, 상기 편평한 본체들을 갖는 파편들은 상기 편평한 본체들의 각각으로부터 연장되는 일련의 돌기들을 갖는 별형상의 파편인 탄두.
27. 제26항에 있어서, 상기 돌기들은 에지형 돌기들인 탄두.
28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 상이한 파편들의 반복 패턴의 부분인 탄두.
29. 제22항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치명성 향상 재료는 상기 폭발물이 폭발할 때 에너지를 방출하는 에너지 재료를 포함하는 탄두.
30. 관통기 외피; 및
    상기 관통기 외피 내의 폭발물
    을 포함하고,
    상기 관통기 외피는 노즈, 및 상기 노즈로부터 후방으로 연장되는 기미 섹션을 갖고,
    상기 기미 섹션은 실질적으로 원통형이고,
    상기 기미 섹션은 상기 관통기 외피 주위에 원주방향으로 이격된 일련의 종방향 구멍을 내부에 갖는 탄두.
31. 제30항에 있어서,
    상기 관통기 외피 내의 종방향 구멍 내에 위치하는 치명성 향상 재료를 더 포함하고,
    상기 치명성 향상 재료는 폭발물이 폭발할 때 상기 탄두에 의해 투사된 고체 파편들, 및 상기 폭발물이 폭발할 때 에너지를 방출하는 에너지 재료 중 하나 또는 모두를 포함하는 탄두.
32. 제31항에 있어서, 상기 치명성 향상 재료는 다수의 상이한 재료 및/또는 다수의 상이한 크기를 갖는 고체 파편들을 포함하는 탄두.
33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 고체 파편들은 구형 파편들을 포함하는 탄두.
34. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 외피들 내의 파편들을 포함하는 탄두.
35. 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 편평한 본체들을 갖는 파편들을 포함하는 탄두.
36. 제35항에 있어서, 상기 편평한 본체들을 갖는 파편들은 상기 편평한 본체들의 각각으로부터 연장되는 일련의 돌기들을 갖는 별형상의 파편인 탄두.
37. 제36항에 있어서, 상기 돌기들은 에지형 돌기들인 탄두.
38. 제31항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 파편들은 상이한 파편들의 반복 패턴의 부분인 탄두.
39. 단단한 목표물(hard target)과 교전(engage)하는 방법으로서,
    탄두의 관통기 외피로 단단한 목표물을 관통하는 단계; 및
    관통 후에, 상기 관통기 외피 내에 있는 폭발물을 폭발시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 폭발물의 폭발은 두께 감소부들에 인접한 상기 외피의 부분들보다 얇은 상기 외피의 일련의 비교차형 세장형 두께 감소부들로부터 파편들을 생성하는 방법.
40. 제39항에 있어서,
    상기 탄두는 상기 관통기 외피의 두께 감소부에 위치하는 부가의 고체 파편들을 포함하고,
    상기 폭발 단계는 부가의 고체 파편들을 투사하는 단계를 포함하는 방법.
41. 제40항에 있어서,
    상기 세장형 두께 감소부들은 상기 외피가 내부에 구멍들을 갖는 부분들이고,
    상기 부가의 고체 파편들은 폭발 전에 상기 구멍들 내에 위치하는 방법.
42. 제39항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄두는 상기 관통기 외피의 두께 감소부들에 위치하는 에너지 재료를 포함하고,
    상기 폭발 단계는 상기 파편들을 투사하기 위한 부가의 에너지를 생성하기 위해 상기 에너지 재료를 반응시키는 단계를 포함하는 방법.

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