連続棒弾頭

連続棒弾頭は、環状の爆発破片パターンを示す特殊な弾薬であり、爆発すると大きな円状に広がり、目標を切り裂きます。対空ミサイルや対ミサイルミサイルに使用されます。

第一次世界大戦中、初期の軍用機に対してはライフルや機関銃の 弾丸が使用された。 航空機がライフルや機関銃の弾丸の射程範囲外を飛行したときには大砲が使用された。航空機に実際に命中する可能性は低かったため、砲弾は航空機のおおよその高度で爆発し、爆発付近に破片のシャワーを浴びるように設計された。口径が大きく、発射速度が速く、信管が改良された同様の対空兵器が、第二次世界大戦中も使用され続けた。これらの弾丸や小さな破片は、機体に小さな穴を開けることが多かった。弾丸や破片がパイロットや機体の重要な部分（燃料ライン、エンジン冷却システムの一部、操縦翼面を作動させる重要な配線や油圧ラインなど）に当たらない限り、航空機は作動可能であった。一部の対空砲弾は、機体に損傷を与えるために細長い破片に砕けるように設計されていた。このような破片によってできた穴は、高速飛行する航空機の周囲の気流を破壊的に乱す可能性が高かったが、同じ大きさの弾頭からの破片の数が少ないため、命中確率は低かった。

この問題は、第二次世界大戦後に銃に代わる対空ミサイルが開発されると、さらに深刻になりました。同じサイズとコストの武器で搭載できる大量の砲弾の航空機破壊確率に匹敵するには、ミサイルの数が少なくても改良された弾頭が必要になったのです。

折り畳み式連続ロッド弾頭の概念は1952年に提案された。ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所は、海軍との契約に基づく米海軍の対空ミサイル防衛プログラムの開発の一環として、連続膨張ロッド弾頭を発明した。弾頭の詳細は、使用する必要がなくなるまで極秘とされていた。^[1]

偶数本の鋼棒が平行に配置され、円筒を形成します。 棒の端は溶接されており、最初の棒と 2 番目の棒は上部で溶接され、2 番目と 3 番目の棒は下部で溶接され、このようにしてフォームの周囲全体に溶接されます。

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  溶接前にマンドレル上に並べられたロッド（単層を表示）
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  交互溶接が完了し、爆薬の受け入れ準備完了
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  爆薬の爆発によるロッドの膨張の表現
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  使用方法と効果（誇張）

爆発すると、高性能爆薬がロッドに運動量を与え、ロッドを外側に押し広げる円を描く。爆薬からの圧力波はロッドの長さ全体にわたって均等に作用する必要があるため、爆発レンズに似た衝撃波を形成するために、ある種のタンパーが使用される。ロッドは十分に柔らかく（延性）、ロッドや溶接接合部を破損することなく膨張することができ、爆発速度は 1,150 m/s 未満に制限されているため^[2] 、ロッドはこれらの場所で曲がることができる。中間点では、リングは円筒形の外被内でジグザグ（交互方向）の外観になる。最終的に膨張すると、リングは円形になり、平面内に収まる。その後、リングは破断し、最終的には 1 本以上の直線ロッドを形成する傾向がある。ミサイルに対するロッドの正味運動量はほぼゼロであるため、破断したリングが膨張するにつれて、その効果は急速に減少する。^[3]

この急速に膨張するリングは、航空機に命中すると、同等の破片弾頭よりも効果的である。ロッドのリングは、破片化した弾道よりも大きな表面積を提供するからである。^[2]連続ロッド弾頭の膨張リングによって迎撃された航空機の各部は、外皮、飛行面または空力面、下にあるケーブル、油圧ライン、その他の飛行またはミッションクリティカルな構造を連続的に切断される。これにより構造的な破損が発生する可能性があり、そうでなくても、航空機システムの冗長性を無効にするのに十分である可能性がある。効果はリングが破損していない限り顕著であるため、実際の兵器では有効半径を増やすためにロッドの複数層が採用されている。

不運なSAM搭載型マウラーを設計する際、当時の最新鋭のIBM 650でモンテカルロシミュレーションを行ったところ、連続ロッド弾頭は爆発破片型よりも効果が低いことが示された。^[4]その後の実装では逆の結果が示された。