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JP5435280B2 - Firearm diagnostic method and apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、砲弾発射時の射撃衝撃力を底板で受けるようにした砲火器の診断装置に関する。   The present invention relates to a firearm diagnostic apparatus in which a bottom plate receives a shooting impact force when a shell is fired.

従来、砲火器として砲身の下端部に底板を備え、射撃時の射撃衝撃力を例えば地面を射座として地面上に底板を置いて底板から地面に伝えることで和らげている。このような砲火器として非特許文献1に示す迫撃砲がある。迫撃砲は砲身の下端部がボールジョイントを介して底板の中央に枢着されて任意の方向に照準を合せられるように構成されている。また、特許文献1には、迫撃砲が地面上に置かれ、発射時の反動により基板(底板)が地中に埋まることが記載されている。これらのように、迫撃砲は射撃時に射撃衝撃力で底板を地面に沈下することで、射撃衝撃力を緩衝するようにしていた。また、コンクリート等の硬い舗装路面や硬い地面を射座として迫撃砲の射撃を行う場合には底板の下側にクッション材を設置して射撃衝撃力を緩衝していた。
ところで、迫撃砲のような砲口から砲腔内に砲弾を装填する砲火器では、砲弾の発射の確認は発射音により行われていた。
Conventionally, as a firearm, a bottom plate is provided at the lower end portion of the barrel, and a shooting impact force at the time of shooting is mitigated by, for example, placing the bottom plate on the ground with the ground as a seat and transmitting the bottom plate to the ground. There is a mortar shown in Non-Patent Document 1 as such a firearm. The mortar is configured so that the lower end of the barrel is pivotally attached to the center of the bottom plate via a ball joint and can be aimed in any direction. Patent Document 1 describes that a mortar is placed on the ground, and a substrate (bottom plate) is buried in the ground due to a reaction at the time of launch. As described above, the mortar was designed to buffer the shooting impact force by sinking the bottom plate to the ground with the shooting impact force at the time of shooting. In addition, when shooting a mortar with a hard paved road surface such as concrete or a hard ground as a seat, a cushioning material is installed under the bottom plate to buffer the shooting impact force.
By the way, in a firearm in which a shell is loaded into a canal from a muzzle like a mortar, the firing of the shell has been confirmed by a firing sound.

特表2007−535653号公報(段落番号0015,段落番号0024)JP 2007-535653 A (paragraph number 0015, paragraph number 0024) 防衛システム研究会編集、「火器弾薬技術ハンドブック」、財団法人防衛技術協会、平成8年2月1日、p.885Edited by Defense System Research Group, “Firearm Ammunition Technology Handbook”, Japan Defense Technology Association, February 1, 1996, p. 885

非特許文献1や特許文献1に記載のように、射撃時には射撃衝撃力により底板が地面に埋まるが、底板により踏み固められたり地盤の変化等により徐々に射撃衝撃力の緩衝効果が低下し、底板の地面への沈下による緩衝効果が限界に達した場合は、沈下した底板を持ち上げて底板を地面の他の場所に設置いわゆる射座の変更を行う。この射撃衝撃力による底板の地面への沈下による緩衝効果が限界に達したかどうかは、操作者が沈下量を測定したり目視により判断していた。また、迫撃砲を硬い地面等に設置する場合にはクッション材を介して射座とするが、射撃衝撃力を繰り返し受けることでクッション材が変形したり変質し緩衝効果が低下する。このためクッション材は交換されるが、操作者や司令官等の人の判断により交換されていた。これら射座の変更やクッション材の変更は、地面が底板により踏み固められることで緩衝効果が低下すると地面からの底板への反力が増し底板が損傷する恐れがあるためである。また、底板を地面に設置して緩衝する場合、地面の地盤が均質でないと底板が不均一に沈下し、底板の一部に射撃衝撃力が偏って作用し、射撃衝撃力が偏って作用した部分から底板が破損する恐れがあった。この不均一な沈下により底板が傾くと砲身の射角が変化し命中精度の低下も引き起こしていた。このように射撃を繰り返すことで緩衝効果が低下し底板が破損する恐れや命中精度の低下の恐れがあるために射座の変更が必要となるが、変更のタイミングが容易には把握できない問題があった。
ところで、前記のように迫撃砲では砲身の砲腔内に砲口から砲弾を装填するが、その砲弾が発射されたか発射されず砲腔内に停弾したかを発射音により人が確認しているため、複数の迫撃砲が使用されている場合に砲弾の発射の確認を間違える恐れがあり、砲腔内に砲弾を二重装填してしまう恐れがあった。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、射撃衝撃力の底板による緩衝効果の低下や底板が傾いた場合の射座の変更タイミングを把握できると共に、砲腔内への砲弾の二重装填を防止できる砲火器の診断装置を提供することを目的とする。
As described in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, the bottom plate is buried in the ground by the shooting impact force at the time of shooting, but the buffering effect of the shooting impact force gradually decreases due to being treaded by the bottom plate or the ground change, When the buffer effect due to the sinking of the bottom plate to the ground reaches the limit, the bottom plate is lifted and the bottom plate is placed at another place on the ground, so-called change of the seating is performed. Whether or not the buffering effect due to the sinking of the bottom plate to the ground due to the shooting impact force has reached the limit has been determined by the operator by measuring the sinking amount or by visual observation. Further, when the mortar is installed on a hard ground or the like, it is used as a shooting seat through a cushion material, but the cushion material is deformed or deteriorated by repeatedly receiving a shooting impact force, and the buffering effect is lowered. For this reason, although the cushioning material is replaced, it has been replaced at the discretion of an operator or a commander. The change of the seat and the change of the cushioning material are due to the possibility that the reaction force from the ground to the bottom plate is increased and the bottom plate may be damaged if the cushioning effect is reduced due to the ground being stepped and solidified by the bottom plate. In addition, when the bottom plate is placed on the ground and cushioned, the bottom plate will sink unevenly if the ground ground is not homogeneous, and the impact impact will be biased on part of the bottom plate, and the impact impact will be biased. There was a possibility that the bottom plate was damaged from the part. This uneven subsidence caused the gun's firing angle to change when the bottom plate tilted, causing a drop in accuracy. Changing the shooting position is necessary because the shock-absorbing effect is reduced and the bottom plate may be damaged and the accuracy of the hit may be reduced by repeating the shooting in this way, but there is a problem that the timing of the change cannot be easily grasped. It was.
By the way, in the mortar, as described above, the shell is loaded from the muzzle into the barrel of the barrel, and the person confirms by the firing sound whether the shell has been fired or not fired. Therefore, when multiple mortars are used, there is a risk of mistaken confirmation of shell firing, and there is a risk of double loading of shells into the canal.
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to grasp the deterioration of the buffering effect by the bottom plate of the shooting impact force and the change timing of the seat when the bottom plate is tilted, and the ammunition of the shell into the canal An object of the present invention is to provide a firearm diagnostic apparatus capable of preventing double loading.

上記目的を達成するために、第1の課題解決手段は、砲身の下端部に底板を備え、底板により射撃時の射撃衝撃力を緩衝するようにした砲火器の診断方法であって、底板に備えた衝撃力測定センサにより発射時の射撃衝撃力を測定し、データ処理記録部により、衝撃力測定センサからの出力に基づいて射撃衝撃力から底板に作用する応力を算出し、前記算出された応力で底板の許容応力を除算した衝撃力の安全率を算出し、この衝撃力の安全率と所定の安全率の規程の値とを比較し、衝撃力測定センサからの出力により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けているかを判断し、前記算出された今までの応力から次弾射撃によって発生する応力を推定し、前記推定された応力で底板の許容応力を除算した推定安全率を算出し、この推定安全率と所定の安全率の規程の値とを比較し、前記比較した夫々の結果に基づく警告や指示を通知装置により通知することである。   In order to achieve the above object, a first problem-solving means is a method for diagnosing a firearm, comprising a bottom plate at the lower end of the gun barrel, and buffering a shooting impact force at the time of shooting by the bottom plate. The impact force sensor at the time of launch is measured by the impact force measurement sensor provided, and the data processing recording unit calculates the stress acting on the bottom plate from the impact force based on the output from the impact force measurement sensor. Calculate the safety factor of the impact force by dividing the allowable stress of the bottom plate by the stress, compare the safety factor of this impact force with the value of the rule of the predetermined safety factor, and calculate the shooting impact force by the output from the impact force measurement sensor Judging whether the entire bottom plate receives evenly, estimating the stress generated by the next bullet from the calculated stress so far, and calculating the estimated safety factor by dividing the allowable stress of the bottom plate by the estimated stress. Calculate this estimated safety factor and The comparator compares the value of the rules of a constant safety factor, is to notify the notification device warnings and instructions based on said comparison the respective results.

また、第2の課題解決手段は、前記衝撃力測定センサからの出力に基づいて算出された応力と予め記憶された所定の応力の規程の値と比較して、前記通知装置により砲弾の有無を通知することである。   Further, the second problem solving means compares the stress calculated based on the output from the impact force measuring sensor with a pre-stored value of a predetermined stress rule, and determines whether or not there is a shell by the notification device. It is to notify.

また、第3の課題解決手段は、データ処理記録部での前記射撃衝撃力や応力や前記比較された夫々の結果と、砲火器の状態管理や射撃の指示を行う統制管理装置の指示を、データ処理記録部と統制管理装置との間で送受信することである。   In addition, the third problem solving means, the shooting impact force and stress in the data processing recording unit and the respective results compared, and the instruction of the control management device for instructing the state of the firearm and the shooting, Transmission / reception between the data processing recording unit and the control management device.

また、第4の課題解決手段は、砲身の下端部に底板を備え、底板により射撃時の射撃衝撃力を緩衝するようにした砲火器であって、底板に作用する射撃衝撃力を測定するための衝撃力測定センサを備え、衝撃力測定センサからの出力に基づいて射撃衝撃力から底板に作用する応力を算出する応力演算手段と、前記算出された応力で底板の許容応力を除算した衝撃力の安全率を算出する衝撃力安全率演算手段と、この衝撃力の安全率と所定の安全率の規程の値とを比較する安全率比較手段と、衝撃力測定センサからの出力により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けているかを判断する均等性判断手段と、前記算出された今までの応力から次弾射撃によって発生する応力を推定する応力推定手段と、前記推定された応力で底板の許容応力を除算した推定安全率を算出する推定安全率演算手段と、この推定安全率と所定の安全率の規程の値とを比較する推定安全率比較手段と、安全率比較手段により衝撃力安全率が所定の安全率の規程の値より小さいと判断された時や推定安全率比較手段により推定安全率が所定の安全率の規程の値より小さいと判断された時や均等性判断手段により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けていないと判断された時に警告を通知する通知装置とを備えたことである。   The fourth problem-solving means is a firearm provided with a bottom plate at the lower end portion of the gun barrel and buffering the shooting impact force at the time of shooting by the bottom plate, in order to measure the shooting impact force acting on the bottom plate. Stress calculation means for calculating the stress acting on the bottom plate from the shooting impact force based on the output from the impact force measurement sensor, and the impact force obtained by dividing the allowable stress of the bottom plate by the calculated stress The impact force safety factor calculation means for calculating the safety factor of the vehicle, the safety factor comparison means for comparing the safety factor of the impact force with the value of the prescribed safety factor, and the impact power by the output from the impact force measurement sensor Equality determination means for determining whether the entire bottom plate is received, stress estimation means for estimating the stress generated by the next bullet shooting from the calculated previous stress, and the bottom plate with the estimated stress Divide allowable stress of The estimated safety factor calculating means for calculating the estimated safety factor, the estimated safety factor comparing means for comparing the estimated safety factor with the predetermined safety factor rule value, and the impact force safety factor by the safety factor comparing means When it is judged that the safety factor is smaller than the regulation value, or when the estimated safety factor comparison means judges that the estimated safety factor is smaller than the prescribed safety factor regulation value or when the uniformity judgment means judges the shooting impact force to the bottom plate And a notification device for notifying a warning when it is determined that it is not received evenly.

また、第5の課題解決手段は、前記衝撃力測定センサからの出力に基づいて前記応力算出手段により算出された応力が所定の応力の規程の値より大きい場合に砲弾が発射されたことを検出する砲弾検出手段を備え、前記通知装置が砲弾検出手段からの出力により砲弾の有無を通知する砲弾有無通知部となる。   Further, the fifth problem solving means detects that a shell has been fired when the stress calculated by the stress calculation means is larger than a predetermined stress regulation value based on the output from the impact force measurement sensor. A bullet detection unit for notifying the presence or absence of a bullet by the output from the bullet detection unit.

また、第6の課題解決手段は、砲火器の状態管理や射撃の指示を行う統制管理装置を備え、統制管理装置と砲火器との間で前記射撃衝撃力や算出された応力や推定応力や砲弾の発射のデータや発射指示を送受信するための通信機を統制管理装置と砲火器の夫々に備えたことである。   The sixth problem solving means includes a control management device that performs firearm state management and shooting instructions, and the shooting impact force, the calculated stress, the estimated stress, and the like between the control management device and the firearm. The control device and the firearms are each equipped with a communication device for transmitting and receiving bullet firing data and firing instructions.

本願の第1、第4の課題解決手段では、射撃衝撃力により底板が地面に沈下していくことで底板に作用する地面からの反力が増して破損する前に緩衝効果が限界に達したか操作者に通知されので、射座の変更タイミングの把握が容易になる。また、地面の地盤が均一でないために底板に不均一に射撃衝撃力が作用し傾きながら沈下していることも検出されて通知されるので、このときも射座の変更タイミングの把握が容易になる。このように射座の変更タイミングが容易に分かることで、射座を変更し底板の破損を防止できると共に、底板の傾斜により砲身の射角が変化し命中精度が低下することを防止することができる。また、算出された現在までの応力から次弾射撃によって発生する応力を推定し耐力に近いことを通知することで射座の変更ができ、底板の破損を未然に防止することができる。   In the first and fourth problem solving means of the present application, the buffering effect reaches the limit before the bottom plate sinks to the ground due to the shooting impact force and the reaction force from the ground acting on the bottom plate increases and breaks. Since the operator is notified, it becomes easy to grasp the change timing of the shooting position. In addition, since the ground of the ground is not uniform, it is detected and notified that the shooting impact force is applied unevenly to the bottom plate and sinking while tilting, so it is also easy to grasp the change timing of the seat at this time. . Thus, by easily knowing the timing of changing the shooting position, it is possible to change the shooting position and prevent the bottom plate from being damaged, and it is possible to prevent the shooting angle of the gun barrel from changing due to the inclination of the bottom plate and reducing the accuracy of hitting. Further, by estimating the stress generated by the next bullet shooting from the calculated stress up to the present and notifying that it is close to the proof stress, the seat can be changed, and the bottom plate can be prevented from being damaged.

第2、第5の課題解決手段では、射撃衝撃力による応力が所定の応力の規程の値より大きい場合に砲弾が発射されたことを通知装置により通知するので、発射音で砲腔内の砲弾の有無を確認する場合に比べて確実に分かり、砲腔内への砲弾の二重装填を防止することができる。   In the second and fifth problem solving means, when the stress due to the shooting impact force is larger than the prescribed value of the prescribed stress, the notification device notifies that the shell has been fired. Compared with the case where the presence or absence is confirmed, it can be surely confirmed, and the double loading of the shell into the cannon can be prevented.

第3、第6の課題解決手段では、統制管理装置と砲火器との間で応力等のデータの送受信を行うので、指揮官及び司令部が味方の各砲火器の状況を集中して管理把握することができる。   In the third and sixth problem solving means, since data such as stress is transmitted and received between the control management device and the firearms, the commander and the headquarters centrally manage and grasp the status of each firearm. can do.

本発明の迫撃砲の診断装置を示す図である。It is a figure which shows the diagnostic apparatus of the mortar of this invention. 迫撃砲の斜視図である。It is a perspective view of a mortar. データ処理記録部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a data processing recording part. 統制装置部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a control apparatus part. 迫撃砲診断プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a mortar diagnosis program. 管理統制プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a management control program. 射撃衝撃力による迫撃砲の沈下量の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the amount of mortar subsidence by a shooting impact force. 迫撃砲の沈下した時の地盤の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the ground when a mortar sinks.

本願発明の実施の形態について、図1〜図8により説明する。図1、2に示す迫撃砲1は、砲火器としての曲射砲の一つであり、周知のものである。迫撃砲1は、砲身2の下端部がボールジョイント3を介して底板4の中央に枢着されて任意の方向に照準を合せられるように構成されている。迫撃砲1の砲身2は、周知の図示しない架台装置(砲架)を備えており、架台装置により所望の照準に合せられた位置(射角)で支持される。また、迫撃砲の砲身2には、砲口5側の部分2aの外周に通知装置6を取付けるための取付用台座7がベルト8により固着されている。砲身2の下端部側の部分2bには、データ処理記録部9を取り付けるために前記と同様な取付用台座7がベルト8により固着されている。底板4は、底板4に作用する発射時の射撃衝撃力を測定するための衝撃力測定センサ10が複数取付けられている。本願実施の形態では、図2に示すように、4つの衝撃力測定センサ10が底板4の四方に砲身2を中心として円周方向に等間隔に設けられている。衝撃力測定センサ10は射撃衝撃力による応力を測定可能な応力測定センサであり適宜なものが使用される。例えば、ひずみゲージや半導体ひずみセンサやロードゲージ等である。各衝撃力測定センサ10はデータ処理記録部9に接続されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. A mortar 1 shown in FIGS. 1 and 2 is one of the artillery guns as a firearm, and is well known. The mortar 1 is configured such that the lower end portion of the barrel 2 is pivotally attached to the center of the bottom plate 4 via the ball joint 3 and can be aimed at an arbitrary direction. The barrel 2 of the mortar 1 is provided with a well-known gantry device (turret) (not shown), and is supported by the gantry device at a position (firing angle) adjusted to a desired aim. Further, a mounting base 7 for attaching the notification device 6 to the outer periphery of the portion 2 a on the muzzle 5 side is fixed to the barrel 2 of the mortar with a belt 8. A mounting base 7 similar to that described above is secured to the portion 2 b on the lower end side of the barrel 2 by a belt 8 in order to attach the data processing recording unit 9. The bottom plate 4 is provided with a plurality of impact force measuring sensors 10 for measuring a shooting impact force at the time of launch that acts on the bottom plate 4. In the embodiment of the present application, as shown in FIG. 2, four impact force measuring sensors 10 are provided at equal intervals in the circumferential direction around the barrel 2 in four directions of the bottom plate 4. The impact force measurement sensor 10 is a stress measurement sensor capable of measuring stress due to a shooting impact force, and an appropriate one is used. For example, a strain gauge, a semiconductor strain sensor, a load gauge, or the like. Each impact force measuring sensor 10 is connected to the data processing recording unit 9.

通知装置6は、表示用モニタ11を備えており、底板4の射座としての地面Gへの沈下による緩衝効果が限界に達した場合や不均一な沈下により底板4が傾いた場合に底板4の射座の変更を促す射座変更通知部としての表示や、砲腔内に砲弾が装填されていることを通知する砲弾有無通知部としての表示や、発射の指令等を表示する。尚、図中の斜線は地面Gの表面を表している。通知装置6は、複数の音色やリズム等の報知音を出力するスピーカーや、色の変化や点滅速度の変化や明暗度等の報知光を点灯するLED(発光ダイオード)等を備え、報知音や報知光により底板4の射座の変更や砲腔内の停弾を通知するようにしても良い。   The notification device 6 includes a display monitor 11, and when the buffer effect due to the sinking of the bottom plate 4 on the ground G as a seat reaches a limit or when the bottom plate 4 tilts due to uneven sinking, A display as a position change notification unit for prompting a change in the position, a display as a bullet presence / absence notification unit for notifying that a shell is loaded in the cannon, a firing command, and the like are displayed. In addition, the diagonal line in the figure represents the surface of the ground G. The notification device 6 includes a speaker that outputs a notification sound such as a plurality of timbres and rhythms, an LED (light emitting diode) that lights a notification light such as a change in color, a change in blinking speed, and brightness, and the like. You may make it notify of the change of the projecting position of the baseplate 4 or the bullet-stop in a cannon | cavity by notification light.

データ処理記録部9は、図3に示すように、射撃衝撃力による応力や後述の応力推定手段により推定された次弾発射によって発生すると推定される応力やこれら応力から算出される安全率等の計算結果や図5のフローチャートに示す迫撃砲診断プログラムが記憶される記憶装置としてのメモリ12と、迫撃砲診断プログラムに基づいて処理を実行する中央演算処理装置CPUと、後述の統制管理装置13との間で送受信を行うための通信機14とを備えている。これら衝撃力測定センサ10と通知装置6とデータ処理記録部9を備えた迫撃砲1が複数設置されて迫撃砲群部15を成している。   As shown in FIG. 3, the data processing recording unit 9 includes a stress caused by a shooting impact force, a stress that is estimated to be generated by the next bullet firing estimated by a stress estimation unit described later, a safety factor calculated from these stresses, and the like. A memory 12 as a storage device for storing the calculation results and the mortar diagnosis program shown in the flowchart of FIG. 5, a central processing unit CPU for executing processing based on the mortar diagnosis program, a control management device 13 to be described later, And a communication device 14 for transmitting and receiving data. A plurality of mortars 1 including the impact force measuring sensor 10, the notification device 6, and the data processing recording unit 9 are installed to form a mortar group unit 15.

統制管理装置13は、図4に示すように、司令部に設置されたパーソナルコンピュータPC1や指揮官が携帯できる小型のモバイルPCからなる指揮官用表示装置PC2〜PCnであり、中央演算処理装置CPUとメモリ16と記憶装置17と通信機18とキーボード等の入力装置19とモニタ20を備えている。統制管理装置13は、各迫撃砲1のデータ処理記録部9からの射撃衝撃力や応力や次弾発射によって発生すると推定される推定応力や算出された安全率等の計算結果や砲弾発射の有無等の状態データを通信機14、18により送受信し、迫撃砲1の状態データを記録装置17に記録し、迫撃砲1の状態データを適宜に処理表示して司令部や指揮官が何時でも各迫撃砲1の状態を把握できるようになっている。これら司令部や指揮官用の各統制管理装置13により統制装置部21が構成されており、統制管理装置13から各迫撃砲1に射撃や射座の変更の指示を行うようになっている。図1に示すように、この統制装置部21と前記迫撃砲群部15により砲火器の診断装置が構成されている。尚、統制管理装置13のメモリ16には、データ処理記録部9のメモリ12と同様に迫撃砲診断プログラムを記憶しておき、同様に射撃衝撃力から応力や安全率等を算出できるようにしてある。   As shown in FIG. 4, the control management device 13 is a commander display device PC2 to PCn composed of a personal computer PC1 installed in the headquarters or a small mobile PC that can be carried by the commander. A memory 16, a storage device 17, a communication device 18, an input device 19 such as a keyboard, and a monitor 20. The control management device 13 calculates the impact of the shooting from the data processing recording unit 9 of each mortar 1, the estimated stress that is expected to be generated by the next bullet, the calculated safety factor, etc. The state data of the mortar 1 is recorded in the recording device 17, the state data of the mortar 1 is appropriately processed and displayed, and the headquarters and the commander can The state of the mortar 1 can be grasped. A control device unit 21 is constituted by the control management devices 13 for the commander and the commander. The control management device 13 instructs each mortar 1 to shoot and change the position of the mortar. As shown in FIG. 1, the control device 21 and the mortar group 15 constitute a firearm diagnostic device. The memory 16 of the control management device 13 stores a mortar diagnostic program in the same manner as the memory 12 of the data processing recording unit 9 so that the stress, safety factor, etc. can be calculated from the shooting impact force. is there.

図5のフローチャートに示す迫撃砲診断プログラムについて説明する。迫撃砲診断プログラムの各ステップは機能実現手段を示している。ステップS102は、迫撃砲の射撃が行われることで底板4が地面Gに沈下した時、各衝撃力測定センサ10が測定した底板4に作用する各射撃衝撃力を発射弾数と共にメモリ12に記憶する衝撃力記憶手段である。ステップS103は前記各射撃衝撃力に基づいて底板4の衝撃力測定センサ10を設けた各測定位置での応力を算出する応力算出手段であり、算出された各応力はメモリ12に記憶される。ステップS104は、ステップS103で算出された各応力でメモリ12に予め記憶された底板4の許容応力(耐力)を除算した値(これを以降では射撃衝撃力の安全率と定義する)を算出する衝撃力安全率演算手段である。   The mortar diagnosis program shown in the flowchart of FIG. 5 will be described. Each step of the mortar diagnostic program represents a function realization means. In step S102, when the mortar is fired and the bottom plate 4 sinks to the ground G, each impact force acting on the bottom plate 4 measured by each impact force measuring sensor 10 is stored in the memory 12 together with the number of shots. It is an impact force storage means. Step S103 is stress calculation means for calculating stress at each measurement position where the impact force measurement sensor 10 of the bottom plate 4 is provided based on each shooting impact force, and each calculated stress is stored in the memory 12. In step S104, a value obtained by dividing the allowable stress (proof stress) of the bottom plate 4 stored in advance in the memory 12 by each stress calculated in step S103 (hereinafter, this is defined as a safety factor of the shooting impact force) is calculated. It is an impact force safety factor calculation means.

ステップS105は、ステップS104で算出された射撃衝撃力の安全率と予めメモリ12に設定記憶された射撃衝撃力の所定の安全率の規程の値(しきい値)とを比較する安全率比較手段であり、射撃衝撃力の安全率が規程の値より小さい場合、後述のステップS112で通知装置6により底板4に作用する応力が大きく、射座としての地面Gによる底板4の緩衝効果が限界に達した警告を表示させる。ステップS106は、ステップS103で算出された各応力から射撃衝撃力を底板4の全体で均等に受けているかを判断する均等性判断手段であり、各応力の値が不均一でありそのばらつきが規定の範囲内にない時、ステップS112により通知装置6により底板4に作用する応力が不均一であり傾いている警告を表示させる。   Step S105 is a safety factor comparison means for comparing the safety factor of the shooting impact force calculated in step S104 with the prescribed value (threshold value) of the predetermined safety factor of the shooting impact force set and stored in the memory 12 in advance. When the safety factor of the shooting impact force is smaller than the regulation value, the stress acting on the bottom plate 4 by the notification device 6 is large in step S112 described later, and the buffering effect of the bottom plate 4 by the ground G as a seat reaches the limit. Displayed warning. Step S106 is a uniformity determining means for determining whether the impact force of the shooting is uniformly received by the entire bottom plate 4 from the stresses calculated in Step S103. The values of the stresses are non-uniform and the variation thereof is defined. When it is not within the range, a warning that the stress acting on the bottom plate 4 is uneven and tilted is displayed by the notification device 6 in step S112.

ステップS107は、メモリ12に記憶された発射弾数と射撃衝撃力の応力の関係から次弾発射時の射撃衝撃力による推定応力を適宜な統計的手法によって推測する応力推定手段である。例えば、発射弾数毎の射撃衝撃力による底板4の複数の地質の異なる地面Gに対する沈下量と応力との関係のデータを予め測定記憶しておき、この沈下量と応力との関係のデータを参考にしたり、その場で発射弾数と応力を測定して集めたデータを参考したりして、発射弾数と応力の近似式を作成し推測する。ステップS108は、ステップS104と同様に、ステップS107での推定応力でメモリ12に予め記憶された底板4の許容応力(耐力)を除算した値(これを以降は射撃衝撃力の推定安全率と定義する)を算出する推定安全率演算手段である。ステップS109は、ステップS105と同様に、ステップS108で算出された推定安全率と予めメモリ12に設定記録された射撃衝撃力の所定の安全率の規程の値とを比較する推定安全率比較手段であり、推定安全率が規程の値より小さい場合、後述のステップS112で通知装置6により射座Gによる底板4の緩衝効果が次弾で限界に達して底板4の破損の恐れがある警告を表示させる。   Step S107 is stress estimation means for estimating the estimated stress due to the shooting impact force at the time of the next bullet firing by an appropriate statistical method from the relationship between the number of shots stored in the memory 12 and the stress of the shooting impact force. For example, data on the relationship between the amount of settlement and stress for a plurality of ground G of different geology of the bottom plate 4 due to the shooting impact force for each number of shots is measured and stored in advance, and data on the relationship between the amount of settlement and the stress is stored. Create and estimate an approximate expression for the number of projectiles and stress by referring to the data collected by measuring the number of projectiles and stress on the spot. As in step S104, step S108 is a value obtained by dividing the allowable stress (proof stress) of the bottom plate 4 stored in the memory 12 in advance by the estimated stress in step S107 (this is hereinafter defined as an estimated safety factor of the shooting impact force). This is an estimated safety factor calculation means for calculating the Step S109 is an estimated safety factor comparison means for comparing the estimated safety factor calculated in step S108 with the predetermined safety factor rule value of the shooting impact force set and recorded in the memory 12 in advance, as in step S105. If the estimated safety factor is smaller than the regulation value, the warning device 6 causes the warning device 6 to display a warning that the buffering effect of the base plate 4 by the seat G will reach the limit in the next step and may damage the base plate 4 in step S112 described later. .

ステップS110は、ステップS103で算出された応力が予めメモリ12に記憶された応力の規程の値以上の場合、砲弾が発射されたことを検出する砲弾検出手段であり、応力が規程の値より小さい場合、後述のステップS112で通知装置6により砲腔内に停弾有りの警告を表示させる。ステップS111は、ステップS109、S110で推定安全率が規程の値以上であり、砲弾が発射されたことが検知されると、次弾発射を許可する発射可表示を通知装置6により表示する次弾発射許可通知手段である。ステップS112は、前記のようにステップS105、S106、S109、S110において各警告を通知装置6により表示する警告表示手段である。ステップS113は、射撃の停止と射座の変換を指示する手段である。   Step S110 is a shell detection means for detecting that a shell has been fired when the stress calculated in step S103 is equal to or greater than the stress rule value stored in advance in the memory 12, and the stress is smaller than the rule value. In this case, a warning that there is a bullet in the gun can be displayed by the notification device 6 in step S112 described later. In step S111, when it is detected in steps S109 and S110 that the estimated safety factor is equal to or greater than the prescribed value and it has been detected that a shell has been fired, the notification device 6 displays a firing permission display that permits the next bullet to be fired. It is a launch permission notification means. Step S112 is a warning display means for displaying each warning by the notification device 6 in steps S105, S106, S109, and S110 as described above. Step S113 is means for instructing to stop the shooting and change the shooting position.

迫撃砲診断プログラムの各ステップで測定や算出や底板破損の恐れや発射の可否の各迫撃砲1の状態データは通信機14により統制管理装置13に送信される。統制管理装置13は、通信機18により各迫撃砲1の状態データを受信し、メモリ20に記憶された図6のフローチャートに示す管理統制プログラムに従って各迫撃砲1の状態データから各迫撃砲1の状態を把握し、射座の変更や射撃の指令を各迫撃砲1に通信機18により送信する。各迫撃砲1は、この指令に基づき射角の調整等を行い次弾の発射や底板4の設置位置の変更即ち射座の変更が行われる。管理統制プログラムは、ステップS201で各迫撃砲1の応力等の状態を把握する状態把握手段であり、ステップS202はステップS201で把握した迫撃砲1の安全率または推定安全率が規程の値以上かを判断する手段である。ステップS203はステップS201で把握した迫撃砲1の均等性が規程の範囲以内かを判断する手段である。ステップS204は、各迫撃砲1へ射角の調整等を行い次弾の発射を指令する発射指令手段である。ステップS205は、ステップS202で安全率が規程の値より小さい場合やステップS203で均等性が規程の範囲より大きい場合に迫撃砲1の射座を変更するように指令する射座変更指令手段である。   At each step of the mortar diagnosis program, the state data of each mortar 1 is transmitted to the control management device 13 by the communicator 14 such as measurement and calculation, fear of damage to the bottom plate, and whether or not firing is possible. The control management device 13 receives the status data of each mortar 1 from the communication device 18 and, according to the management control program shown in the flowchart of FIG. The state is grasped, and a change of shooting position and a shooting command are transmitted to each mortar 1 by the communication device 18. Each mortar 1 adjusts the firing angle based on this command to fire the next bullet or change the installation position of the bottom plate 4, that is, change the seat. The management control program is a state grasping means for grasping the state of stress or the like of each mortar 1 in step S201, and in step S202, is the safety factor or estimated safety factor of the mortar 1 grasped in step S201 equal to or greater than a prescribed value? It is a means to judge. Step S203 is means for determining whether the uniformity of the mortar 1 grasped in step S201 is within the range of the regulations. Step S204 is a firing command means for adjusting the firing angle to each mortar 1 and commanding the next bullet to be fired. Step S205 is a seating change command means for instructing to change the seating of the mortar 1 when the safety factor is smaller than the regulation value in Step S202 or when the uniformity is larger than the regulation range in Step S203.

次に動作について説明する。ステップS101で統制装置部21からの発射指令により迫撃砲1が発射されると、射撃衝撃力により底板4が地面Gに沈下する。ステップS102でこのときの底板4に作用する射撃衝撃力が各衝撃力測定センサ10により検出されて発射弾数と共に夫々メモリ12に記録される。この各射撃衝撃力から、ステップS103で各測定位置での応力が算出されてメモリ12に記録され、ステップS104で各応力から射撃衝撃力の安全率が算出される。次にステップS105で前記射撃衝撃力の安全率と規定の値が比較され、規定の値以上であれば、ステップS106に進む。ステップS106では、前記各応力を比較して底板4に作用する射撃衝撃力が不均一であり応力のばらつきが規定の範囲内にあるかを判断し、底板4が受ける射撃衝撃力が均等と判断されると、ステップS107に進む。ステップS107では、適宜な手法によって次弾発射時の射撃衝撃力による推定応力が推測され、ステップS108で推定応力から射撃衝撃力の推定安全率が算出され、ステップS109で推定安全率と前記安全率の規定の値が比較され、規定の値以上であれば、ステップS110に進む。ステップS110では、ステップS103での応力が規定の値以上であれば砲弾が発射されたとを通知装置6により通知する。このとき、迫撃砲1のデータ処理記録部9は、通信機14により前記射撃衝撃力や算出した応力等の状態データを統制装置部21に送信する。   Next, the operation will be described. When the mortar 1 is fired according to the firing command from the control device unit 21 in step S101, the bottom plate 4 sinks to the ground G due to the shooting impact force. In step S102, the shooting impact force acting on the bottom plate 4 at this time is detected by each impact force measurement sensor 10 and recorded in the memory 12 together with the number of bullets fired. From each shooting impact force, the stress at each measurement position is calculated in step S103 and recorded in the memory 12, and in step S104, the safety factor of the shooting impact force is calculated from each stress. Next, in step S105, the safety factor of the shooting impact force is compared with a specified value, and if it is equal to or greater than the specified value, the process proceeds to step S106. In step S106, the above-described stresses are compared to determine whether the shooting impact force acting on the bottom plate 4 is uneven and the variation in stress is within a specified range, and the shooting impact force received by the bottom plate 4 is determined to be equal. Then, the process proceeds to step S107. In step S107, the estimated stress due to the shooting impact force when the next bullet is fired is estimated by an appropriate method. In step S108, the estimated safety factor of the shooting impact force is calculated from the estimated stress. In step S109, the estimated safety factor and the safety factor are calculated. If the prescribed value is compared with the prescribed value, the process proceeds to step S110. In step S110, if the stress in step S103 is equal to or greater than a specified value, the notification device 6 notifies that a shell has been fired. At this time, the data processing recording unit 9 of the mortar 1 transmits state data such as the shooting impact force and the calculated stress to the control device unit 21 by the communication device 14.

また、図7の(a)〜(c)に示すように射撃を行うにつれて(a)から(c)の順に底板4の沈下量は小さくなっていくために、ステップS103で算出される応力が大きくなっていくため、ステップS105で安全率が規程の値より小さくなる。また、射撃衝撃力により底板4が沈下していき、図8に示すように底板4の一部分が石22等や水分の含有量の違う硬い地盤に当接した場合、石22に当接した底板4の一部分で応力が大きくなり、他の3つの衝撃力測定センサ10の応力より規程の範囲以上異なる値となる。このように、ステップS105で規定の値より小さい場合やステップ106で均等性が規程の範囲以上の場合、また、ステップS109で推定安産率が規定の値より小さい場合やステップS110で砲弾が停弾している場合、ステップS112に進む。ステップS112では、ステップS105,S106,S109,S110の夫々に対応して、底板4の緩衝効果が限界に達した警告や、底板4が傾いている警告や、次弾で底板4の緩衝効果が限界に達する警告や、停弾の警告を通知装置6の表示用モニタ11により行う。また、このときも、迫撃砲1のデータ処理記録部9は、状態データを統制装置部21に送信する。上記のように、底板4の緩衝効果が限界に達している等した場合には警告表示されるので、操作者は射座の変更タイミングの把握が容易に行え、底板の破損を防止できる。また、命中精度の低下による着弾異常を防止できる。また、警告が行われることで砲腔内への砲弾の二重装填を防止することができる。   Further, as shown in (a) to (c) of FIG. 7, as the amount of subsidence of the bottom plate 4 becomes smaller in order from (a) to (c) as shooting is performed, the stress calculated in step S103 is increased. Since it increases, the safety factor becomes smaller than the prescribed value in step S105. Further, when the bottom plate 4 sinks due to a shooting impact force and a part of the bottom plate 4 comes into contact with a stone 22 or a hard ground having a different water content as shown in FIG. The stress increases in a part of 4, and becomes a value that differs by more than the specified range from the stresses of the other three impact force measurement sensors 10. As described above, when the step S105 is smaller than the prescribed value, or when the uniformity is greater than the prescribed range at Step 106, or when the estimated yield rate is smaller than the prescribed value at Step S109, or when the shell is stopped at Step S110. If so, the process proceeds to step S112. In step S112, corresponding to each of steps S105, S106, S109, and S110, there is a warning that the buffering effect of the bottom plate 4 has reached its limit, a warning that the bottom plate 4 is tilted, and the buffering effect of the bottom plate 4 by the next bullet. Warnings for reaching the limit and warnings for stopping are given by the display monitor 11 of the notification device 6. Also at this time, the data processing recording unit 9 of the mortar 1 transmits the state data to the control device unit 21. As described above, when the buffering effect of the bottom plate 4 reaches the limit, a warning is displayed, so that the operator can easily grasp the change timing of the seat and prevent the bottom plate from being damaged. In addition, abnormal landing due to a drop in accuracy can be prevented. Further, the warning is performed, so that it is possible to prevent the double loading of the shell into the canal.

上記動作を各迫撃砲1で行い、各迫撃砲1のデータ処理記録部9からの状態データを統制装置部21の統制管理装置13が受信することにより、ステップS201で統制管理装置13によって司令部や指揮官が各迫撃砲1の状態を集中的に管理把握することができる。ある迫撃砲1に対してステップS202、S203で安全率や推定安全率が規程の値より小さい場合や均等性が規程の範囲内から離れているNOの場合、ステップS204で射撃停止及び射座変更の指令を送信する。統制装置部21からの前記指令を受信した迫撃砲1のデータ処理記録部9は、ステップS113で射撃停止と射座変更の指令が表示され、迫撃砲1の操作する操作者は射座の変更を行い、次弾の発射準備を行って待機し、射座の変更の送信をデータ処理記録部9が統制管理装置13に行う。   The above operation is performed by each mortar 1, and when the control management device 13 of the control device unit 21 receives the status data from the data processing recording unit 9 of each mortar 1, the control unit 13 controls the command unit in step S201. And the commander can centrally manage and grasp the state of each mortar 1. If the safety factor or the estimated safety factor is smaller than the regulation value in steps S202 and S203 for a certain mortar 1, or if the uniformity is not within the regulation range, the shooting is stopped and the seat is changed in step S204. Send a command. The data processing recording unit 9 of the mortar 1 that has received the command from the control device unit 21 displays a command to stop shooting and change the shooting position in step S113, and the operator operating the mortar 1 changes the shooting position. The data processing recording unit 9 transmits the change of the shooting position to the control management device 13 after preparing for the next bullet launch and waiting.

また、司令部や指揮官は、ステップS202、S203でYESの場合やステップS204で射撃停止及び射座変更の指令の送信後に射座変更の確認を行うと、ステップS205で発射指令を送信する。操作者は、発射指令を通知装置6で確認すると次弾発射を行い、迫撃砲診断プログラムが新たに実行される。以上のように、射撃毎に射撃衝撃力による底板と射座の変換タイミングを把握することが容易になると共に砲腔内への二重装填が確実にわかるので、迫撃砲1の砲身2や底板4の破損を未然に防ぐことができる。また、指揮官や司令部が各迫撃砲1の状況を集中して管理把握することができる。   In addition, if the headquarters or the commander confirms the change of shooting in the case of YES in steps S202 and S203, or after confirming the shooting change in step S204 after transmitting the shooting change and shooting change commands, the command or commander transmits a shooting command in step S205. When the operator confirms the firing command with the notification device 6, the next bullet is fired, and the mortar diagnosis program is newly executed. As described above, it becomes easy to grasp the conversion timing of the bottom plate and the seat by the shooting impact force for each shot, and the double loading into the cannon can be surely confirmed, so the barrel 2 and the bottom plate of the mortar 1 4 can be prevented beforehand. In addition, the commander and the headquarters can centrally manage and grasp the status of each mortar 1.

1 迫撃砲(砲火器)
2 砲身
4 底板
6 通知装置
10 衝撃力測定センサ
13 統制管理装置
14,18 通信機
1 Mortar (Firearm)
2 Gun barrel 4 Bottom plate 6 Notification device 10 Impact force measurement sensor 13 Control management device 14, 18 Communication device

Claims (6)

砲身の下端部に底板を備え、底板により射撃時の射撃衝撃力を緩衝するようにした砲火器の診断方法であって、
底板に備えた衝撃力測定センサにより発射時の射撃衝撃力を測定し、データ処理記録部により、衝撃力測定センサからの出力に基づいて射撃衝撃力から底板に作用する応力を算出し、前記算出された応力で底板の許容応力を除算した衝撃力の安全率を算出し、この衝撃力の安全率と所定の安全率の規程の値とを比較し、衝撃力測定センサからの出力により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けているかを判断し、前記算出された今までの応力から次弾射撃によって発生する応力を推定し、前記推定された応力で底板の許容応力を除算した推定安全率を算出し、この推定安全率と所定の安全率の規程の値とを比較し、前記比較した夫々の結果に基づく警告や指示を通知装置により通知することを特徴とする砲火器の診断方法。
A method for diagnosing a firearm, comprising a bottom plate at the lower end of the gun barrel, and buffering the impact of shooting at the time of shooting by the bottom plate,
The impact force measurement sensor at the time of launch is measured by the impact force measurement sensor provided on the bottom plate, and the data processing recording unit calculates the stress acting on the bottom plate from the impact force based on the output from the impact force measurement sensor. The safety factor of the impact force is calculated by dividing the allowable stress of the bottom plate by the calculated stress, the safety factor of this impact force is compared with the value of the specified safety factor, and the impact is measured by the output from the impact force measurement sensor Judging whether the force is received evenly over the entire bottom plate, estimating the stress generated by the next bullet from the calculated previous stress, and dividing the allowable stress of the bottom plate by the estimated stress A firearm diagnosis method characterized in that a rate is calculated, the estimated safety factor is compared with a prescribed safety factor regulation value, and a warning or instruction based on the comparison results is notified by a notification device. .
前記衝撃力測定センサからの出力に基づいて算出された応力と予め記憶された所定の応力の規程の値と比較して、前記通知装置により砲弾の有無を通知することを特徴とする請求項1記載の砲火器の診断方法。 2. The presence / absence of a shell is notified by the notification device by comparing a stress calculated based on an output from the impact force measurement sensor with a predetermined rule value of a predetermined stress stored in advance. The firearm diagnostic method described. データ処理記録部での前記射撃衝撃力や応力や前記比較された夫々の結果と、砲火器の状態管理や射撃の指示を行う統制管理装置の指示を、データ処理記録部と統制管理装置との間で送受信することを特徴とする請求項1または2記載の砲火器の診断方法。 The shooting impact force and stress in the data processing recording unit and the respective comparison results, and instructions of the control management device for instructing the state of the firearms and shooting, the data processing recording unit and the control management device The method for diagnosing a firearm according to claim 1 or 2, wherein transmission / reception is performed between them. 砲身の下端部に底板を備え、底板により射撃時の射撃衝撃力を緩衝するようにした砲火器であって、
底板に作用する射撃衝撃力を測定するための衝撃力測定センサを備え、衝撃力測定センサからの出力に基づいて射撃衝撃力から底板に作用する応力を算出する応力演算手段と、前記算出された応力で底板の許容応力を除算した衝撃力の安全率を算出する衝撃力安全率演算手段と、この衝撃力の安全率と所定の安全率の規程の値とを比較する安全率比較手段と、衝撃力測定センサからの出力により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けているかを判断する均等性判断手段と、前記算出された今までの応力から次弾射撃によって発生する応力を推定する応力推定手段と、前記推定された応力で底板の許容応力を除算した推定安全率を算出する推定安全率演算手段と、この推定安全率と所定の安全率の規程の値とを比較する推定安全率比較手段と、安全率比較手段により衝撃力安全率が所定の安全率の規程の値より小さいと判断された時や推定安全率比較手段により推定安全率が所定の安全率の規程の値より小さいと判断された時や均等性判断手段により射撃衝撃力を底板の全体で均等に受けていないと判断された時に警告を通知する通知装置と、を備えたことを特徴とする砲火器の診断装置。
A firearm equipped with a bottom plate at the lower end of the gun barrel and buffering the shooting impact force at the time of shooting by the bottom plate,
A stress calculating means comprising an impact force measuring sensor for measuring a shooting impact force acting on the bottom plate, and calculating the stress acting on the bottom plate from the shooting impact force based on an output from the impact force measuring sensor; An impact force safety factor calculating means for calculating the safety factor of the impact force obtained by dividing the allowable stress of the bottom plate by the stress, and a safety factor comparison means for comparing the safety factor of the impact force with a predetermined safety factor rule value, Uniformity judging means for judging whether or not the impact force is received by the entire bottom plate based on the output from the impact force measuring sensor, and stress for estimating the stress generated by the next bullet shooting from the calculated stress so far Estimating means, estimated safety factor calculating means for calculating an estimated safety factor obtained by dividing the allowable stress of the bottom plate by the estimated stress, and an estimated safety factor for comparing the estimated safety factor with a predetermined safety factor rule value A comparison means; When the impact rate safety factor is judged to be smaller than the prescribed safety factor regulation value by the total rate comparison means, or the estimated safety factor judgment means is judged to be smaller than the prescribed safety factor rule value. A firearm diagnostic device comprising: a notification device for notifying a warning when it is determined that the shooting impact force is not evenly received by the entire bottom plate by time and uniformity determination means.
前記衝撃力測定センサからの出力に基づいて前記応力算出手段により算出された応力が所定の応力の規程の値より大きい場合に砲弾が発射されたことを検出する砲弾検出手段を備え、前記通知装置が砲弾検出手段からの出力により砲弾の有無を通知する砲弾有無通知部となることを特徴とする請求項4記載の砲火器の診断装置。 And a bullet detection means for detecting that a bullet has been fired when a stress calculated by the stress calculation means based on an output from the impact force measurement sensor is greater than a prescribed value of a prescribed stress. 5. The firearm diagnosis apparatus according to claim 4, wherein the firearm diagnosis device notifies the presence / absence of a shell by means of an output from the shell detection means. 砲火器の状態管理や射撃の指示を行う統制管理装置を備え、統制管理装置と砲火器との間で前記射撃衝撃力や算出された応力や推定応力や砲弾の発射のデータや発射指示を送受信するための通信機を統制管理装置と砲火器の夫々に備えたことを特徴とする請求項4または5記載の砲火器の診断装置。 Equipped with a control management device that performs firearm status management and shooting instructions, and sends and receives the shooting impact force, calculated stress, estimated stress, shell firing data, and firing instructions between the control management device and the firearm 6. The firearm diagnostic apparatus according to claim 4 or 5, wherein a communication device is provided in each of the control management device and the firearm.
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