特許 6572007 ミサイル防御システムとその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6572007

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】ミサイル防御システムとその方法

(51)【国際特許分類】

   F42B 12/46 20060101AFI20190826BHJP

   F41H 9/00 20060101ALI20190826BHJP

   F42B 12/70 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   F42B12/46

   F41H9/00

   F42B12/70

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-123247(P2015-123247)

(22)【出願日】2015年6月18日

(65)【公開番号】特開2017-9158(P2017-9158A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2018年4月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】500302552

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩエアロスペース

(74)【代理人】

【識別番号】100097515

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 実

(74)【代理人】

【識別番号】100136700

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 俊博

(72)【発明者】

【氏名】土井 彰

(72)【発明者】

【氏名】金子 良

(72)【発明者】

【氏名】土田 耕治

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５１０１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０３３８９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第４１７１６６９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第３９９２９９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ４１Ａ １／００ − ９９／００

Ｆ４１Ｂ １／００ − １５／１０

Ｆ４１Ｃ ３／００ − ３３／０８

Ｆ４１Ｆ １／００ − ７／００

Ｆ４１Ｇ １／００ − １１／００

Ｆ４１Ｈ １／００ − １３／００

Ｆ４１Ｊ １／００ − １３／０２

Ｆ４２Ｂ １／００ − ９９／００

Ｆ４２Ｃ １／００ − ９９／００

Ｆ４２Ｄ １／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布物質は、燃焼により発熱するものであり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御し、
さらに、前記散布物質は、液体燃料であり、
前記散布装置は、前記散布により、前記空中を浮遊する大きさの前記液体燃料の液滴が複数密集して形成される燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御システム。

【請求項2】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布物質は、燃焼により発熱するものであり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御し、
さらに、前記散布物質は、火薬又は固体燃料であり、
前記火薬又は前記固体燃料は、前記空中を浮遊する大きさの粒子の集合物であり、
前記散布装置は、前記散布により、複数の前記粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御システム。

【請求項3】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御し、
前記散布物質は、燃焼により発熱し、かつ、自重で落下せずに前記空中を浮遊する大きさのミスト、液滴、粉塵、又は粒子であり、
前記散布装置は、前記散布により、複数の前記ミスト、前記液滴、前記粉塵、又は前記粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御システム。

【請求項4】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布物質は、燃焼により発熱するものであり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御し、
前記散布装置は、起爆可能な爆薬と、前記制御装置に制御され該爆薬に点火する点火装置と、を有し、
前記散布物質は、前記爆薬の周囲に配置される、ことを特徴とするミサイル防御システム。

【請求項5】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布物質は、燃焼により発熱するものであり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御し、
前記散布物質は、気密の圧力容器内に納められた気体燃料であり、
前記散布装置は、爆発により前記圧力容器を破壊可能な爆薬と、前記制御装置に制御され該爆薬に点火する点火装置と、を有する、ことを特徴とするミサイル防御システム。

【請求項6】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出し、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る燃焼により発熱する散布物質を有する弾を前記散布位置に向けて発射し、前記散布物質は、液体燃料であり、前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布位置の前記空中で前記弾から前記散布物質を散布して前記空中を浮遊する大きさの前記液体燃料の液滴が複数密集して形成される燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御方法。

【請求項7】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出し、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る燃焼により発熱する散布物質を有する弾を前記散布位置に向けて発射し、前記散布物質は、火薬又は固体燃料であり、前記火薬又は前記固体燃料は、前記空中を浮遊する大きさの粒子の集合物であり、前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布位置の前記空中で前記弾から前記散布物質を散布して複数の前記粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御方法。

【請求項8】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出し、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質を有する弾を前記散布位置に向けて発射し、前記散布物質は、燃焼により発熱し、かつ、自重で落下せずに前記空中を浮遊する大きさのミスト、液滴、粉塵、又は粒子であり、前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布位置の前記空中で前記弾から前記散布物質を散布して複数の前記ミスト、前記液滴、前記粉塵、又は前記粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲を前記散布位置に形成する、ことを特徴とするミサイル防御方法。

【請求項9】

空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出し、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る燃焼により発熱する散布物質を有する弾を前記散布位置に向けて発射し、前記散布物質は、気密の圧力容器内に納められた気体燃料であり、前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布位置の前記空中で前記圧力容器を破壊し前記気体燃料をそのまま気体として該空中に放出することで前記弾から前記散布物質を散布する、ことを特徴とするミサイル防御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルを対象とするミサイル防御システムとその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

対艦ミサイル防御システムは、ミサイルの誘導を妨害するものと、ミサイルを直接破壊するものとに大別される。

【0003】

前者には、例えばチャフロケット弾、長射程チャフロケット弾、コーナーリフレクタ型デコイ弾、ＩＲデコイ弾、電波妨害弾、等が含まれる。
後者には、例えば近接防御火器システムや短距離艦対空誘導弾が含まれる。

【0004】

コーナーリフレクタ型デコイ弾や電波妨害弾としては、例えば特許文献１に開示されている。

【0005】

近接防御火器システムは、追尾レーダ、射撃指揮装置、多銃身機関砲が一体となっており、自律的にミサイルを捕捉し、機関砲の向きを制御し、発砲、撃墜する。
例えば短距離艦対空誘導弾は、セミアクティブレーダ誘導によりミサイルに向かって飛翔し、ミサイルを直接破壊する。このようなミサイルを直接破壊する防御システムは、例えば特許文献２、３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−９１１９５号公報

【特許文献2】特開平７−１９０６９５号公報

【特許文献3】特表２００７−５１０１２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ミサイルの誘導を妨害する対艦ミサイル防御システムでは、ミサイルの誘導システムを欺瞞できるか否かは、ミサイルのシーカの種類に依存する。シーカの種類を事前に把握するのは困難であるため、ミサイルの誘導を妨害する対艦ミサイル防御システムでいつも完全に対応できる保証はない。

【0008】

また近接防御火器システムは、追尾レーダ、射撃指揮装置、多銃身機関砲、等の運用費用が高い。その上、一つの機関砲では、同時に到来する複数のミサイルに対応できない。
また、安全上の観点から、洋上では弾薬を補給できない。そのため、近接防御火器システムは、ミサイルに対応できる継続時間が短かった。

【0009】

さらに従来の短距離艦対空誘導弾を使用した防御システムは、高速で飛翔する１基のミサイルに、同じく高速で飛翔させた誘導弾を衝突させようとするものである。ミサイルに誘導弾を着弾させるためには、ミサイルの位置、飛翔速度、予想経路等を正確に把握し、ミサイルの予想経路に交差する軌道で誘導弾を飛翔させる必要がある。その上、ミサイルと誘導弾の軌道は異なるため、ミサイルが、ミサイルの予想経路と誘導弾の軌道との交点に位置する正にその時に、誘導弾がその交点に位置していなければミサイルに着弾できない。その上、ミサイルの軌道は、天候や風向き、風速など、周辺の環境に左右される。
そのため短距離艦対空誘導弾を使用した防御システムで、ミサイルへの命中率を向上させるのは難しかった。

【0010】

また短距離艦対空誘導弾は、セミアクティブレーダ誘導による誘導システムを有するため、１発の誘導弾の製造費用が高い。そのため命中率を上げるために短距離艦対空誘導弾を複数弾発射すると、１基のミサイルを撃墜するのに掛かる費用は高くなる。

【0011】

さらに特許文献３には、迎撃体がミサイルと衝突するか否かを判断し、衝突しないと判断した場合に、迎撃体から運動エネルギロッド群から形成された雲をミサイルの軌道上に形成することが開示されている。ミサイルは、その運動エネルギロッド群の中を通過することにより、ロッドに衝突する。特許文献３には、運動エネルギロッド群のロッドが、六角形や円筒形断面等、様々な形状を有したタンタル製の多数の金属片であることが開示されている。

【0012】

迎撃体とミサイルが衝突しないということは、ミサイルの予想経路と迎撃体の軌道のずれが大きい、もしくは迎撃体とミサイルとで、ミサイルの予想経路と迎撃体の軌道の交点に到着するタイミングが合っていないということを意味する。特許文献３のロッドは、肉眼でその形状を確認でき、衝突による運動エネルギでミサイルを破壊できるほどの大きさをもつ金属片である。特許文献３では、その大きさの金属片に、異なる方向に散開する運動エネルギを付加し、予想経路上に散開している。

【0013】

金属片は、運動エネルギを付加されて高速で移動する。それゆえ、特許文献３の運動エネルギロッド群がミサイルの予想経路上に位置できるのはほんの一瞬にすぎない。ミサイルが、その一瞬に運動エネルギロッド群内を通過しなければ、ロッドで破壊されることはない。例えばミサイルの実際の飛翔速度が予想より遅く、運動エネルギロッド群の散布から２〜３秒後にミサイルがその位置を通過した場合、ミサイルはロッドに衝突しない。

【0014】

したがって運動エネルギロッド群でミサイルを破壊するには、ミサイルの予想経路と速度に迎撃体の軌道や飛翔速度、タイミングを厳密に合わせなければならないため、特許文献３の迎撃体でミサイルを破壊できる可能性は、それほど高くなかった。

【0015】

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、弾を直接ミサイルに衝突させずに、ミサイルを墜落又は進路変更させることができるミサイル防御システムとその方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明によれば、空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出する演算装置と、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る散布物質と、前記散布物質を前記空中に散布する散布装置と、を有し、前記散布位置に向けて発射される弾と、
前記散布装置を制御する制御装置と、を備え、
前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布物質は、燃焼により発熱するものであり、
前記制御装置は、前記散布位置で、前記散布物質を散布するように前記散布装置を制御する、ことを特徴とするミサイル防御システムが提供される。

【0017】

また前記散布物質は、液体燃料であり、
前記散布装置は、前記散布により、前記空中を浮遊する大きさの前記液体燃料の液滴が複数密集して形成される燃料雲を前記散布位置に形成する。

【0018】

また前記散布物質は、火薬又は固体燃料であり、
前記火薬又は前記固体燃料は、前記空中を浮遊する大きさの粒子の集合物であり、
前記散布装置は、前記散布により、複数の前記粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲を前記散布位置に形成する。

【0019】

また前記散布装置は、起爆可能な爆薬と、前記制御装置に制御され該爆薬に点火する点火装置と、を有し、
前記散布物質は、前記爆薬の周囲に配置される。

【0020】

また前記散布物質は、気密の圧力容器内に納められた気体燃料であり、
前記散布装置は、爆発により前記圧力容器を破壊可能な爆薬と、前記制御装置に制御され該爆薬に点火する点火装置と、を有する。

【0021】

また、本発明によれば、空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルの予想経路上の散布位置を算出し、
空中に散布され前記ミサイルに吸い込まれ得る燃焼により発熱する散布物質を有する弾を前記散布位置に向けて発射し、前記散布位置は、前記弾が前記ミサイルより先に到達できる前記予想経路上の位置であり、
前記散布位置の前記空中で前記弾から前記散布物質を散布する、ことを特徴とするミサイル防御方法が提供される。

【発明の効果】

【0022】

上述した本発明の装置と方法によれば、ミサイルの予想経路上の散布位置を算出して、その散布位置に散布物質を散布する。散布物質は、燃焼により発熱する性質をもつ。散布物質は、空中に散布された状態で、ミサイルに吸い込まれ得る状態となっている。
一方、本発明の装置と方法は、空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルに対して使用される。

【0023】

そのため予想経路を飛翔するミサイルは、散布位置を通過する際に、散布位置に散布された散布物質を空気と共に吸い込む。ミサイルは推力を得るために取り込んだ空気を圧縮し、燃焼している。したがって散布物質は空気の圧縮によって散布物質が濃縮され、燃焼される。

【0024】

散布物質は、燃焼により発熱する性質を有するため、ミサイルの内部で燃焼され、発熱し、過剰燃焼を起こす。ミサイル内部は、過剰燃焼により圧力がさらに上昇し、過熱される。それによりミサイル内部が損傷し、推力が低下、又は消失する。
そのため、本発明の装置と方法は、ミサイルを内部から破壊できる。それにより本発明の装置と方法は、弾が直接ミサイルに命中しなくても、ミサイルを墜落又は進路変更させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明のミサイル防御システムが対象とするミサイルと本発明のミサイル防御システムの効果の説明図である。

【図2】本発明のミサイル防御システムの説明図である。

【図3】本発明の弾の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【0027】

図１は、本発明のミサイル防御システムが対象とするミサイルと本発明のミサイル防御システム１の効果の説明図である。図１（Ａ）は、本発明のミサイル防御システム１が対象とするミサイルＡであり、図１（Ｂ）は、ミサイルＡのエンジンＥの説明図である。図１（Ｃ）は、本発明のミサイル防御システム１の効果の説明図である。なお、図１（Ｂ）において、弾頭等の描写は省略している。

【0028】

本発明は、空気を吸い込んで燃焼し、推進するミサイルＡ（以下、単にミサイルＡ）を対象とするミサイル防御システム１とその方法である。

【0029】

一般にミサイルは、推進システムとして、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ラムジェットエンジン、又は固体ロケットモータを有するものに分類される。本発明のミサイル防御システム１が対象とする「空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルＡ」は、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、及びラムジェットエンジンを搭載した、自由流を取り込みながら飛翔するエアーブリージングミサイルである。これらのエンジンＥは、いずれも空気取り込み口Ｄと燃料噴射器Ｆとを有し、内部で燃料を燃焼する。これらのエンジンＥは、特に１００ｋｍ以上の射程をもつ長距離ミサイルに搭載されている。以下、ターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、及びラムジェットエンジンを総称して単に「エンジンＥ」と呼ぶ。

【0030】

本発明のミサイル防御システム１が対象とするミサイルＡの例として、図１（Ｂ）にラムジェットエンジンを例示する。

【0031】

ラムジェットエンジンは、ミサイルＡの進行方向前方に開口した空気取り込み口Ｄと燃料噴射器Ｆ、保炎機Ｇを有する。ラムジェットエンジンは、超音速で飛翔することにより、空気取り込み口Ｄからエンジン内部に空気を取り込む。取り込んだ空気は、ラムジェットエンジンの形状と超音速の速度により圧縮されながら後方へ移動する。空気取り込み口Ｄの後方には、燃料噴射器Ｆと保炎機Ｇが設けられている。燃料噴射器Ｆは、その後方の保炎機Ｇに液体燃料ｆを噴射する。保炎機Ｇは、液体燃料ｆを着火し、着火した火炎を保持する。これにより燃料噴射器Ｆに噴射された液体燃料ｆは、圧縮空気で燃焼され燃焼ガスを発生する。燃焼ガスはミサイルＡの後方に放出される。それによりミサイルＡは推力を得る。ラムジェットエンジンを搭載したミサイルは、マッハ１．０から、マッハ３．０を超える速度で飛翔する。

【0032】

なお、空気取り込み口Ｄと燃料噴射器Ｆを有し、エンジン内部で液体燃料ｆを燃焼させる点に関して、ラムジェットエンジンは、ターボファンエンジンとターボジェットエンジンと同様である。

【0033】

ターボファンエンジンとターボジェットエンジンは、複数の動翼が取り付けられたタービンを回転させることにより空気取り込み口Ｄから取り込んだ空気を圧縮する。ターボファンエンジンは、亜音速飛翔の長距離ミサイルに使用されている。ターボジェットエンジンは、長距離ミサイルに最も広く使用されており、マッハ０．９〜マッハ２．５の速度でミサイルを飛翔させる。

【0034】

このようにターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、及びラムジェットエンジンは、いずれも、取り込んだ空気をエンジンＥの内部で圧縮し、その圧縮空気で燃料を燃焼することにより、推力を発生させている。

【0035】

図２は、本発明のミサイル防御システムの説明図である。
はじめに、本発明のミサイル防御方法について説明する。
本発明のミサイル防御方法は、まずミサイルＡの発射を把握し、予想経路Ｐ上の散布位置Ｑを算出する。
次いで、散布物質７を有する弾５を散布位置Ｑに向けて発射し、散布位置Ｑの空中で、散布物質７を散布する。

【0036】

それにより散布物質７は、空中に散布され、ミサイルＡ（例えばミサイルＡのエンジンＥ）に吸い込まれる。エンジンＥの中で燃焼した散布物質７は、発熱し、ミサイルＡのエンジンＥを過熱する。

【0037】

次に、本発明のミサイル防御システム１について説明する。
本発明のミサイル防御システム１は、レーダ装置２、演算装置３、弾５、及び制御装置１３を備える。

【0038】

レーダ装置２は、飛翔するミサイルＡを発見する。レーダ装置２は、発見したミサイルＡに関する情報（例えばミサイルＡの位置、速度、ミサイルＡを発見した方角等に関する情報）を演算装置３に出力する。
なお、レーダ装置２と演算装置３は、独立したシステムであることは必須ではなく、艦船や航空機のレーダ、及び演算装置で代替可能である。

【0039】

演算装置３は、レーダ装置２から入力したミサイルＡに関する情報から、ミサイルＡの予想経路Ｐを算出する。そして演算装置３は、これから発射する弾５がミサイルＡより先に到達できる予想経路Ｐ上の散布位置Ｑを算出する。散布位置Ｑは、例えば緯度、経度、高さ（以下、位置情報）で表されていてもよい。また、演算装置３は、弾５の飛翔速度から、様々な情報を算出し、制御装置１３に出力する。演算装置３が算出する情報は、例えば弾５を発射すべき時刻、弾５を発射する方角や発射角度、発射時点から弾５が散布位置Ｑに到達するまでの時間、ミサイルＡが散布位置Ｑに到達する予想時刻、等である。

【0040】

弾５は、陸上、船舶上、もしくは航空機に設置された発射装置１５により発射され、散布位置Ｑに向けて発射される。
発射装置１５は、制御装置１３に制御され、弾５を発射する。例えば発射装置１５は、演算装置３が算出した時刻に、適切な方角かつ発射角度で、弾５を発射することが好ましい。

【0041】

弾５は、発射薬又はロケットモータ等の推進薬を有し、その燃焼により推進力を得ることが好ましい。
弾５は、発射装置１５から発射された後に展開し、飛翔中の空力安定を保つ翼を有することが好ましい。

【0042】

弾５は、その内部に散布物質７と散布装置１１とを有する。
散布装置１１は、弾５が散布位置Ｑに到達した時点で、散布物質７を空中に散布する。

【0043】

散布物質７は、燃焼により発熱する性質をもつ物質である。散布物質７は、液体燃料、気体燃料、固体燃料、又は火薬であることが好ましい。
散布装置１１によって空中に散布されたときには、空中に散布されミサイルＡ（例えばミサイルＡのエンジンＥ）に吸い込まれ得る状態となっている。言い換えると、散布装置１１は、散布物質７をミサイルＡに吸い込まれ得る状態にして、空中に散布する。

【0044】

なお、「ミサイルＡに吸い込まれ得る」散布物質７とは、空中を浮遊し、ミサイルＡが周囲の空気を取り込むときの風圧によって、空気と共にエンジンＥの内部に吸い込まれ得る気体、ミスト、粉塵等の状態となった散布物質７を意味する。
弾５の具体例については、後で詳述する。

【0045】

制御装置１３は、演算装置３から入力した弾５の発射時刻、方角、発射角度、等の情報に基づき、発射装置１５を制御する。また、制御装置１３は、演算装置３が算出した発射時点から弾５が散布位置Ｑに到達するまでの時間に基づき、散布位置Ｑで散布物質７を散布するように、散布装置１１を制御する。

【0046】

制御装置１３は、発射装置１５の周囲に設置されていることが好ましい。その場合、ミサイル防御システム１は、制御装置１３に近接した位置に送信装置１７を備えることが好ましい。送信装置１７は、制御装置１３から出力された制御信号を無線で送信する。
なお、本システムのために、独立した制御装置１３は必須ではなく、艦船や航空機など、同等の機能を持つ他のシステムで制御してもよい。
またミサイル防御システム１は、その制御信号を受信し、散布装置１１に出力する受信装置１９を弾５に備えることが好ましい。

【0047】

本発明のミサイル防御システム１は、この構成により、ミサイルＡの予想経路Ｐ上に散布物質７を散布できる。散布物質７は、ミサイルＡに吸い込まれるほど細かい気体、ミスト、又は粉塵であるため、容易には自重で落下しない。そのため散布物質７は、空中を浮遊し続け、予想経路Ｐに長く留まることができる。

【0048】

また図１（Ｃ）に示すように、散布物質７は、ミサイルＡの周囲の空気と共にミサイルＡに吸い込まれ、そのエンジン内部で空気が圧縮されることにより濃縮される。つまりミサイルＡ自体が供給する燃料に加え、空気と共に取り込まれ、濃度を増した散布物質７が、エンジン内部で燃焼する。上述したように散布物質７は、燃焼により発熱する性質をもつ。

【0049】

ミサイルＡの空気取り込み口Ｄからさらに燃料や火薬を取り込むことにより、エンジン内部には、ミサイルＡの設計時に予定されていた量を大きく上回る熱量が供給される。それによりエンジン内部で過剰燃焼が生じ、エンジンＥが、ミサイルＡの設計時に予定されていた耐熱温度を超えて過熱される。なお、過剰燃焼とは、燃料が過剰に供給されて燃焼がなされることをいう。

【0050】

それによりエンジンＥに異常をきたし、ミサイルＡの破砕、空力不安定による抵抗の上昇、減速、ミサイルＡの軌道の制御不能、経路角の変更、又は墜落が生じる。
例えばエンジンＥの異常としては、燃料と空気の比率が変化し、燃焼が停止、すなわちエンジンＥが停止する事態が想定される。この場合、ミサイルＡは推力を失い、減速し、墜落する。

【0051】

また過剰燃焼により、エンジン内部の圧力が過剰に上昇し、その圧力により、内部からエンジンＥを破砕することも想定される。
またエンジンＥの異常としては、エンジン内部の金属部品等が融ける事態も想定される。

【0052】

例えばエンジンＥのジェットノズルの金属が融ければ、燃焼ガスの噴出方向が変化する。そのためミサイルＡの経路角が変更し、軌道が制御不能となる。それによりミサイルＡは予想経路Ｐから逸れ、又は墜落する。
例えばターボファンエンジンやターボジェットエンジンの内部では、多数の金属製の動翼を有したタービンが回転している。エンジン内部温度が、過剰燃焼で、タービンの動翼や回転軸の耐熱温度以上に上昇することにより、それらが融け、変形する事態が想定される。それによりタービンが回転不能となれば、エンジンＥは停止する。

【0053】

またタービンが回転できたとしても、動翼が変形すれば、エンジンＥの性能が低下する。つまり、エンジンＥの空力が不安定になり抵抗が上昇する。それによりエンジンＥから排出する燃焼ガス量が低下し、ミサイルＡが減速し、墜落する。
そのため、本発明のミサイル防御システム１は、ミサイルＡを内部から破壊できる。それにより本発明のシステムと方法は、弾５がミサイルＡに直接命中しなくても、ミサイルＡを墜落又は進路変更させることができる。

【0054】

図３は、本発明の弾の断面図である。図３（Ａ）は、具体例１の断面図であり、図３（Ｂ）は、具体例４の断面図である。なお、図３は、発射薬又はロケットモータ等の推進薬の描写を省略している。

【0055】

（弾５の具体例１）
散布装置１１は、起爆可能な爆薬１１ａと、制御装置１３に制御され爆薬１１ａに点火する点火装置１１ｂと、を有する。また弾５は、受信装置１９を備える。

【0056】

例えば爆薬１１ａは、金属製の中空管２１の中に詰められ、端部が点火装置１１ｂに連結する。中空管２１の壁面は、爆薬１１ａの爆発の衝撃波で容易に壊れる強度を有する。

【0057】

点火装置１１ｂは、制御装置１３から送信された制御信号を受信装置１９から入力し、その制御信号に従い、制御装置１３が指令するタイミングで、爆薬１１ａを点火する。
なお、弾５の点火タイミングを発射前に事前入力した上で発射し、散布位置Ｑで散布させてもよい。

【0058】

散布物質７は、その爆薬１１ａを詰めた金属製の中空管２１の周囲に配置される。図３（Ａ）のように、散布物質７は、中空管２１を取り囲むように配置されていることが好ましい。

【0059】

具体例１の散布物質７は、液体燃料である。散布物質７が、液体燃料である場合、例えばケロシンやエチレンオキサイドであることが好ましい。

【0060】

具体例１の弾５は、液密に設けられた燃料タンク９ａを有する。燃料タンク９ａの壁面は、爆薬１１ａの爆発の衝撃波で容易に壊れる強度を有する。

【0061】

爆薬１１ａを詰めた中空管２１は、燃料タンク９ａの中央を貫通するように延びる。爆薬１１ａを起爆すると、その衝撃波で、液体燃料が四方に飛び散り、燃料雲７ａを形成する。

【0062】

制御信号は、弾５が散布位置Ｑに到達するタイミングで散布物質７を散布させるための信号である。制御装置１３は、その制御信号を、受信装置１９を介して点火装置１１ｂに出力する。
この構成により、ミサイル防御システム１は、液体燃料の燃料雲７ａを散布位置Ｑに形成できる。

【0063】

液体燃料の燃料雲７ａは、空中を浮遊する大きさの液体燃料の液滴が複数密集して形成されたものである。例えば「ミサイルＡに吸い込まれ得る」液体燃料は、空中を浮遊する粒子状の液滴となって存在する状態の液体燃料である。この状態の液滴は、直径が３μｍ〜１０μｍの大きさであることが好ましい。しかしそれに限らず、液滴は、落下せずに空中を漂っていられる大きさであれば、これより大きくても小さくてもよい。例えば液滴の大きさは、液滴が空中浮遊を続けられるのであれば、３μｍ〜１００μｍの大きさであってもよい。

【0064】

液体燃料は、一般に、応答性がよいという特徴をもつ。また例えばケロシンの発熱量が３４．３ｋＪ／ｃｍ^３と、トリニトロトルエンの発熱量の約５倍であることからも分かるように、液体燃料は、発熱量が大きいという特性ももつ。この発熱量は、金属材料を融かすには十分である。
本具体例の弾５は、散布物質７を液体燃料とするので、ミサイルＡに取り込まれた後、直ちに過剰燃焼が発生し、ミサイルＡのエンジンＥを早急に停止、破砕、変形させ、ミサイルＡを墜落又は進路変更させることができる。

【0065】

また、液体燃料は、散布されやすい特性（良好な散布性）をもつ。
例えば、図３（Ａ）の散布装置１１の構成で、１０リットルの液体燃料を散布する場合、１秒以内に直径１０ｍ以上の範囲に液体燃料が散布されることを確認している。
つまり本発明のミサイル防御システム１は、ミサイルＡの予想経路Ｐ上の散布位置Ｑに、遅くとも１秒間で直径１０ｍの球状の燃料雲７ａを形成できる。

【0066】

またその後、燃料雲７ａは広がり続け、直径２０〜４０ｍの燃料雲７ａとなる。つまりミサイル防御システム１は、散布位置Ｑの半径１０〜２０ｍの範囲に液体燃料の液滴を充満させることができる。そのため、ミサイル防御システム１は、ミサイルＡの実際の経路が予想経路Ｐからずれても、実際の経路が半径１０〜２０ｍの範囲であれば、ミサイルＡに燃料雲７ａの中を通過させることができる。つまり本発明のミサイル防御システム１は、ミサイルＡの実際の経路が予想経路Ｐからずれても、ミサイルＡを墜落又は進路変更させることができる。

【0067】

さらに液体燃料は、噴霧状に散布され、燃料雲７ａを形成するので、２０〜４０秒以上の間、散布位置Ｑに滞空する。つまり液体燃料は、長い滞空性を有する。そのため具体例１の散布物質７が液体燃料であることにより、ミサイルＡが実際に散布位置Ｑに到達した時刻が、演算装置３が算出した予想時刻とずれていても、液体燃料の液滴をミサイルＡに吸い込ませることができる。それによりミサイル防御システム１は、演算装置３が算出した予想時刻が現実の時刻とずれていても、ミサイルＡを墜落又は進路変更させることができる。

【0068】

したがって、具体例１の弾５を使用するミサイル防御システム１は、直接弾を衝突させてミサイルＡを破壊する従来の防御システムに比べ、ミサイルＡから防御できる確率を高めることができる。

【0069】

なお、具体例１の弾５が有する散布装置１１は、液体燃料を噴霧状に散布できるのであれば、上述したものに限らない。

【0070】

（弾５の具体例２）
具体例２の散布物質７は、火薬である。散布物質７が、火薬である場合、例えばニトロセルロースが好ましく、特にシングルベースが好ましい。火薬の応答性の良さは、液体燃料と同様である。
散布物質７として火薬を使用する場合も、散布装置１１の構成は、具体例１と同様であるが、その他の構成でもよい。

【0071】

（弾５の具体例３）
具体例３の散布物質７は、固体燃料である。
散布物質７が、固体燃料である場合、例えばセシウムやアルミニウム粉末であることが好ましい。固体燃料の応答性の良さと発熱量の大きさは、液体燃料と同様である。
散布物質７として固体燃料を使用する場合も、散布装置１１の構成は、具体例１と同様であるが、その他の構成でもよい。

【0072】

「ミサイルＡに吸い込まれ得る」火薬又は固体燃料は、空中を浮遊する粒子として存在する状態の火薬又は固体燃料である。
火薬又は固体燃料は、空中を浮遊する大きさの粒子の集合物が、金属製の中空管２１が中央を貫通する燃料タンク９ａに詰め込まれることにより、爆薬１１ａの周囲に火薬又は固体燃料が配置されることが好ましい。

【0073】

火薬又は固体燃料の粒子は、エンジンが吸い込める大きさであればよい。しかし例えば粒子の大きさは、粒子が空中浮遊を続けられる大きさであってもよい。
散布装置１１は、散布により、複数（すなわち多量）の火薬又は固体燃料の粒子が浮遊しながら密集して形成する燃料雲７ａを散布位置Ｑに形成する。

【0074】

本具体例の弾５を備えるミサイル防御システム１は、散布物質７として火薬又は固体燃料を使用することにより、液体燃料を散布できない状況でも本発明を実施できる。
また散布物質７として固体燃料を使用することにより、液体燃料と同様の発熱量も得られる。

【0075】

その他の具体例２、３の弾５の構成と効果は、具体例１と同様である。

【0076】

（弾５の具体例４）
具体例４の散布物質７は、気体燃料である。散布物質７が、気体燃料である場合、例えばアセチレンガスが好ましい。気体燃料は、応答性の良さ、発熱量、及び滞空性の良さが、液体燃料と同様である。気体燃料は、気密の圧力容器９ｂ内に納められ、弾５に搭載される。圧力容器９ｂは、例えばガスボンベであってもよい。圧力容器９ｂは、爆薬１１ａの爆発の衝撃波で容易に壊れ、かつ気体を気密に密閉できる強度を有する。

【0077】

なお、「ミサイルＡに吸い込まれ得る」気体燃料は、気体燃料がそのまま気体として空中に放出された状態の気体燃料である。

【0078】

散布装置１１は、爆発により圧力容器９ｂを破壊可能な爆薬１１ａと、制御装置１３に制御され爆薬１１ａに点火する点火装置１１ｂと、を有する。

【0079】

爆薬１１ａは、図３（Ｂ）に示すように、圧力容器９ｂに接して設けられていてもよい。しかしこれに限らず、例えば図３（Ａ）に示すように、爆薬１１ａが詰められた中空管２１が、圧力容器９ｂの中央を貫通して延びていてもよい。

【0080】

本具体例の弾５は、散布物質７として気体燃料を有することにより、具体例１〜３の弾５より重量を軽くすることができる。また本具体例の弾５は、液体燃料を使用できない場合でも使用でき、液体燃料と同等の応答性の良さ、発熱量、及び滞空性の良さを得ることができる。
その他の具体例４の弾５の構成と効果は、具体例１と同様である。

【0081】

上述した本発明の装置と方法によれば、ミサイルＡの予想経路Ｐ上の散布位置Ｑを算出し、その散布位置Ｑに燃焼により発熱する性質をもつ散布物質７を散布する。散布物質７は、燃焼により発熱する性質をもつ。散布物質７は、空中に散布された状態で、ミサイルＡに吸い込まれ得る状態となっている。
一方、本発明のシステムと方法は、空気を吸い込んで燃焼し推進するミサイルＡに対して使用される。

【0082】

そのため予想経路Ｐを飛翔するミサイルＡは、散布位置Ｑを通過する際に、散布位置Ｑに散布された散布物質７を空気と共に吸い込む。ミサイルＡは推力を得るために取り込んだ空気を圧縮し、燃焼している。したがって散布物質７は空気の圧縮によって散布物質７が濃縮され、燃焼される。

【0083】

散布物質７は、燃焼により発熱する性質を有するため、ミサイルＡの内部で燃焼され、発熱し、過剰燃焼を起こす。ミサイル内部は、過剰燃焼により圧力がさらに上昇し、過熱される。それによりミサイル内部が損傷し、推力が低下、又は消失する。
そのため、本発明の装置と方法は、ミサイルＡを内部から破壊できる。それにより本発明の装置と方法は、弾５がミサイルＡに直接命中しなくても、ミサイルＡを墜落又は進路変更させることができる。

【0084】

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば本発明のミサイル防御システム１が対象とするミサイルＡは、エンジンＥ以外の場所で、空気を吸い込んで燃焼するものであってもよい。
また複数発の弾５を発射することで、空中の散布物質７の濃度を高め、又は燃料雲７ａの大きさを増大させてもよい。

【符号の説明】

【0085】

１ ミサイル防御システム、２ レーダ装置、３ 演算装置、
５ 弾、７ 散布物質、７ａ 燃料雲、
９ａ 燃料タンク、９ｂ 圧力容器、
１１ 散布装置、１１ａ 爆薬、１１ｂ 点火装置、１３ 制御装置、
１５ 発射装置、１７ 送信装置、１９ 受信装置、２１ 中空管、
Ａ ミサイル、Ｄ 空気取り込み口、Ｅ エンジン、
Ｆ 燃料噴射器、ｆ 液体燃料、Ｇ 保炎機、Ｐ 予想経路、Ｑ 散布位置

【図1】

【図2】

【図3】