JP2011127956A - 折畳み式コーナーリフレクタ - Google Patents

Abstract

【課題】発射機から上空に発射し、空中で３次元的に展張させることができ、折り畳み及び展開が容易であり、かつレーダ反射性能が高い折畳み式コーナーリフレクタを提供する。
【解決手段】一端に同心の中空孔を有する中空円筒形のメインロッド１２と、その中空孔に同心に収容され、軸線に沿って外方に伸張可能なサブロッド１４と、メインロッドの一端に内端が取付けられ折畳み位置から展張位置まで揺動可能な４本の骨部材１６と、これらの間に折畳み状態で取付けられ、展張位置においてメインロッドの一端部を中心とする８つのコーナーリフレクタを形成する電波反射膜１８と、サブロッドを外方に伸張し、骨部材を折畳み位置から展張位置まで揺動し、展張位置において電波反射膜１８の外縁を外方に展張させる円環展張装置２０とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＲＦデコイに係り、更に詳しくは折畳み式コーナーリフレクタに関する。

「コーナーリフレクタ」とは、図１に示すように、どのような方向から電波５２が入射しても、その入射方向に電波を反射する電波の反射体である。コーナーリフレクタ５１は、通常２枚ないし３枚の導電板５１ａで構成されており、それらが互いに９０度をなすように組み合わされている。
かかるコーナーリフレクタは、例えば特許文献１に既に開示されている。

特許文献１は、航空機等への搭載に便利で、かつ海上での遭難においても捜索目標として有効に機能するコーナーリフレクタ装置を目的とする。
そのため、この装置は、図２に示すように、水中に投下されると自動的にバルブが開きガスが出るボンベ６１と、このボンベのガスにより球形に膨らむ合成樹脂又はビニール等で作られたボール６２と、このボールの内部に内装され、ボールが膨らんだときに折畳み状態が解放されて板部材６４の相隣合う面が９０°となるように拡大されるコーナーリフレクタ６３とで構成されるものである。

特開平０４−３５５３８８号公報、「コーナーリフレクタ装置」

特許文献１のコーナーリフレクタは、ボンベでボールを膨らませるため、必要なガス量が多く、折畳み状態からの展開に時間がかかる問題があった。そのため、このコーナーリフレクタは、ミサイル等の攻撃をかわす目的で、艦艇等から上空に発射し、空中で瞬時に展張させるデコイ（おとり）としては適用が困難であった。

そこで、艦艇等から上空に発射し、空中で瞬時に展張させるデコイとして、図３に示すような折畳み式コーナーリフレクタが開発されている。

この折畳み式コーナーリフレクタは、互いに直交する軸７１，７２，７３で構成されるフレーム構造に電波反射膜７４を展張し、機能させる状態では図に示すように８個のコーナーリフレクタ７５を構成する。
空中に浮遊するコーナーリフレクタ７５に電波が照射されると、照射された元の方向に反射する。また、このコーナーリフレクタは、互いに隣接した８個で構成されているため、全ての方向にその機能を発揮する。

この折畳み式コーナーリフレクタを限定された筒状の発射機から上空に発射し、空中で３次元的に展張させるため、従来元の形状に復元させる支持構造（軸７１，７２，７３）に電波反射膜７４が張られているが、折り畳みが困難である問題点があった。
また、各頂点を結ぶ電波反射膜７４の形状が三角形、若しくは膜端７４ａが中心に向かって窪むため、コーナーリフレクタとしてのレーダ反射性能が低い問題点があった。

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、発射機から上空に発射し、空中で３次元的に展張させることができ、折り畳み及び展開が容易であり、かつレーダ反射性能が高い折畳み式コーナーリフレクタを提供することにある。

本発明によれば、一端に同心の中空孔を有する中空円筒形のメインロッドと、
該メインロッドの中空孔に同心に収容され、前記一端から軸線に沿って外方に伸張可能な棒状のサブロッドと、
前記メインロッドの一端に内端が取付けられ、メインロッド側に位置する折畳み位置からメインロッドに対し直交する平面内で互に直交する展張位置までサブロッドの伸張方向に揺動可能な４本の骨部材と、
前記メインロッド、サブロッド、及び骨部材の間に折畳み状態で取付けられ、前記展張位置において前記メインロッドの一端部を中心とする８つのコーナーリフレクタを形成する電波反射膜と、
前記サブロッドをメインロッドの中空孔からメインロッドの軸線に沿って外方に伸張し、前記骨部材を折畳み位置から展張位置まで揺動し、かつ展張位置において電波反射膜の外縁を外方に展張させる円環展張装置とを備える、ことを特徴とする折畳み式コーナーリフレクタが提供される。

本発明の実施形態によれば、前記円環展張装置は、前記メインロッドの他端に固定されたガス分配器と、
該ガス分配器に一端が連結され、前記電波反射膜の外縁沿って外縁に連結され、メインロッドの他端からサブロッドの外方端まで半円環状に延びる４本の半円環バルーンと、
該４本の半円環バルーンの中間位置に連通し、前記電波反射膜の外縁沿って外縁に連結され、前記４本の骨部材の外端間を円環状に延びる単一の円環バルーンと、を有し、
前記ガス分配器を介して、加圧ガスをメインロッド及び半円環バルーンに供給し、前記サブロッドをメインロッドの中空孔からメインロッドの軸線に沿って外方に伸張し、同時に折畳み状態で取付けられた半円環バルーンと円環バルーンを半円環状と円環状にそれぞれ展張する。

前記電波反射膜は、前記展張位置において、前記サブロッドと４本の骨部材の間に展張される１／４円形状の４枚の１／４円反射膜を有し、
該各１／４円反射膜は、サブロッドに沿って延びるファスナーを有し、該ファスナーは、隣接するファスナー同士が開閉可能に構成されている。

前記サブロッドの外端部に取り付けられ、前記隣接するファスナー同士を開閉する開閉金具を有し、
前記サブロッドの外方への伸張により、前記隣接するファスナー同士を閉じて連結する。

上記本発明の構成によれば、サブロッドをメインロッドの中空孔に収容した折畳み状態では、４本の骨部材が、メインロッドの周りに折り畳まれ、電波反射膜は折り畳まれた骨部材の周りに折り畳まれた状態となるので、全体を展張時の半分の長さに短縮することができ、艦艇等から発射機により上空に容易に発射することができる。

また、円環展張装置により、前記サブロッドをメインロッドの中空孔からメインロッドの軸線に沿って外方に伸張し、前記骨部材を折畳み位置から展張位置まで揺動し、かつ展張位置において電波反射膜の外縁を外方に展張させることにより、前記メインロッド、サブロッド、及び骨部材により互いに直交する３本のリブが形成され、それらの間に電波反射膜が展張して、中空支持部材を中心とする８つのコーナーリフレクタを形成するので、折畳み状態で発射機から上空に発射し、サブロッドの伸張のみで、空中で３次元的に短時間に容易に展張させることができる。

また、展張位置において、８つのコーナーリフレクタは、それぞれ各面が１／４円形状となり、従来の三角形コーナーリフレクタよりも大きなレーダ反射断面積を備えることができ、高いレーダ反射性能が得られる。

さらに、前記展張位置において、円環展張装置により、電波反射膜の外縁を外方に展張させるので、電波反射膜に外方への展張力が作用し、電波反射膜のたるみやしわを防止してフラットな面に維持し、これにより高いレーダ反射性能が得られる。

コーナーリフレクタの原理図である。 特許文献１の装置の模式図である。 従来の折畳み式コーナーリフレクタの模式図である。 従来のコーナーリフレクタのレーダ反射断面積の説明図である。 本発明による折畳み式コーナーリフレクタの展張後の全体構成図である。 本発明による折畳み式コーナーリフレクタの展張中の全体構成図である。 本発明による折畳み式コーナーリフレクタのレーダ反射断面積の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

ミサイルのレーダシーカは、基本的に電波反射の大きい目標を追尾する。そのため、艦艇は、ミサイルレーダシーカに対する欺瞞手段として、チャフやコーナーリフレクタを用いたデコイを装備している。

ミサイルレーダシーカの追尾をデコイに向けさせるためには、デコイからの電波反射が艦艇のそれよりも大きいことが必要である。そのため、ミサイルレーダシーカに対する欺瞞の成否には、艦艇やデコイ等のレーダ目標が、どの程度レーダ波を反射するかという点が大きなポイントになる。それを示すものとして、ＲＣＳ（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ：レーダ反射断面積）という指標がある。

図４は、基本的なコーナーリフレクタのレーダ反射断面積の説明図である。この図において、（Ａ）は３面が三角形で構成される三面コーナーリフレクタ、（Ｂ）は３面が扇形で構成される三面コーナーリフレクタの模式図である。

コーナーリフレクタのＲＣＳは、その形状によって変化する。例えば、三角形三面コーナーリフレクタ（図４（Ａ））のＲＣＳ最大値σ_Ｔは、式（１）で、扇形三面コーナーリフレクタのＲＣＳ最大値σ_Ｓは、式（２）で表される。

σ_Ｔ＝４πＬ^４／３λ^２［ｍ^２］ ・・・（１）
σ_Ｓ＝１５．６πＬ^４／３λ^２［ｍ^２］ ・・・（２）

ここで、Ｌは直角を構成する一辺の長さであり、λはレーダ波の波長である。
つまり、レーダ波の波長（周波数）が同じで、コーナーリフレクタの一辺の長さが等しい場合、扇形タイプは三角形タイプの３．９倍のＲＣＳを持つことになる。

図５は、本発明による折畳み式コーナーリフレクタの展張後の全体構成図であり、図６は、展張中の全体構成図である。なおこれらの図において、説明の都合上、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸、紙面に直交する方向をＺ軸とし、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸の交点を原点Ｏとする。

図５及び図６に示すように、本発明の折畳み式コーナーリフレクタ１０は、メインロッド１２、サブロッド１４、骨部材１６、電波反射膜１８及び円環展張装置２０を備える。

また、図７は、本発明による折畳み式コーナーリフレクタのレーダ反射断面積の説明図である。なおこの図では、本発明の折畳み式コーナーリフレクタを構成する骨格（メインロッド１２、サブロッド１４、骨部材１６）を線分で示している。なお、この図では、後述するガス分配器２２を省略している。

図５〜図７において、メインロッド１２は、単一の中空円筒形であり、この例では、原点ＯからＹ軸上の点Ｃまで直線状に延び、同心の中空孔（図示せず）を一端（内端、原点側）に有する。

サブロッド１４は、単一の棒状であり、折畳み時にメインロッド１２の中空孔に同心に収容され、展張時（図５）にメインロッド１２の一端１２ａ（内端）から軸線に沿って外方に伸張可能に構成されている。展張時の原点Ｏからのサブロッド１４の外端位置（半径）は、メインロッド１２の原点Ｏからの外端位置（半径）とほぼ等しくなっている。

骨部材１６は、この例では４本設けられる。各骨部材１６は、メインロッド１２の一端１２ａ（内端）に内端が取付けられ、メインロッド１２側に位置する折畳み位置からメインロッド１２に対し直交する平面内で互に直交する展張位置までサブロッド１４の伸張方向に揺動可能になっている。

４本の骨部材１６は、サブロッド１４の伸張によりメインロッド１２に対し直交する平面内で互に直交する。この例で、４本の骨部材１６は、Ｘ軸方向とＺ軸方向に２本ずつ位置する。

折畳み位置は、メインロッド１２と平行であるのが好ましいが、メインロッド側に位置する限りでこれに限定されない。
また展張位置（図５）における各骨部材１６の原点Ｏからの外端位置（半径）は、メインロッド１２及びサブロッド１４とほぼ等しくなっている。

電波反射膜１８は、メインロッド１２、サブロッド１４、及び骨部材１６の間に折畳み状態で取付けられ、展張位置（図５）においてメインロッド１２の一端部（展張時の原点Ｏ）を中心とする８つのコーナーリフレクタを形成する。

円環展張装置２０は、サブロッド１４をメインロッド１２の中空孔からメインロッド１２の軸線に沿って外方に伸張し、骨部材１６を折畳み位置から展張位置まで揺動し、かつ展張位置において電波反射膜１８の外縁を外方に展張させる機能を有する。

図５〜図７において、円環展張装置２０は、ガス分配器２２、４本の半円環バルーン２４、及び単一の円環バルーン２６を有する。

ガス分配器２２は、メインロッド１２の他端１２ｂ（外方端）に固定され、図で下方に設けられたガスボンベ２７から供給される加圧ガス（例えば窒素ガス）を、メインロッド１２及び半円環バルーン２４内に供給する機能を有する。

４本の半円環バルーン２４は、それぞれガス分配器２２に一端（図で下端）が連結された可撓性の細長いチューブであり、末端（図で上端）が閉じている。この半円環バルーン２４は、電波反射膜１８の外縁に沿って連結され、メインロッド１２の他端部からサブロッド１４の外方端（図５でＹ点）まで半円環状に延びる。

単一の円環バルーン２６は、４本の半円環バルーン２４の中間位置に連通した可撓性の細長いチューブである。この円環バルーン２６は、電波反射膜１８の外縁沿って外縁に連結され、４本の骨部材１６の外端間を円環状に延びる。

上述した構成により、ガス分配器２２を介して、加圧ガスをメインロッド１２及び半円環バルーン２４に供給し、サブロッド１４をメインロッド１２の中空孔からメインロッド１２の軸線に沿って外方に伸張し、同時に折畳み状態で取付けられた半円環バルーン２４と円環バルーン２６を半円環状と円環状にそれぞれ展張するようになっている。

電波反射膜１８は、図５、図７の展張位置において、サブロッド１４と４本の骨部材１６の間に展張される１／４円形状の４枚の１／４円反射膜１８ａを有する。
各１／４円反射膜１８ａは、サブロッド１４に沿って延びるファスナー１９を有する。このファスナー１９は、隣接するファスナー同士が開閉可能に構成されている。

本発明の装置は、さらに、サブロッド１４の外端部に取り付けられ、隣接するファスナー１９同士を開閉する開閉金具１５を有する。
開閉金具１５は、サブロッド１４の外方への伸張により、隣接するファスナー１９同士を閉じて連結するようになっている。

図３に示した従来の折畳み式コーナーリフレクタは、各頂点を結ぶ電波反射膜７４の膜端７４ａが中心に向かって窪むため、図４に示した三角形三面コーナーリフレクタよりもレーダ反射面が小さい（レーダ反射性能が低い）。

これに対し、本発明の折畳み式コーナーリフレクタは、図２に示した従来の同種コーナーリフレクタと異なり、折り畳み傘のように折り畳める構造を有するとともに、電波反射膜１８の形状を円形に改善している。
すなわち、図７に示す本発明の折畳み式コーナーリフレクタは図４（Ｂ）に示した扇形三面コーナーリフレクタの形状を持ち、これと同等のレーダ反射断面積を有する。従って、本発明の折畳み式コーナーリフレクタは収納時も含めて、従来品とほぼ同等の大きさでありながら、従来の折畳み式コーナーリフレクタのほぼ４倍のレーダ反射断面積を有し、優れたレーダ反射性能を有する。

また上述した本発明の構成によれば、サブロッド１４をメインロッド１２の中空孔に収容した折畳み状態では、４本の骨部材１６が、メインロッド１２の周りに折り畳まれ、電波反射膜１８は折り畳まれた骨部材の周りに折り畳まれた状態となるので、全体を展張時の半分の長さに短縮することができ、艦艇等から発射機により上空に容易に発射することができる。

また、円環展張装置２０により、サブロッド１４をメインロッド１２の中空孔からメインロッド１２の軸線に沿って外方に伸張し、骨部材１６を折畳み位置から展張位置まで揺動し、かつ展張位置において電波反射膜１８ａの外縁を外方に展張させることにより、メインロッド１２、サブロッド１４、及び骨部材１６により互いに直交する３本のリブが形成され、それらの間に電波反射膜１８が展張して、原点Ｏを中心とする８つのコーナーリフレクタを形成するので、折畳み状態で発射機から上空に発射し、サブロッドの伸張のみで、空中で３次元的に短時間に容易に展張させることができる。

また、本発明では、加圧ガスをメインロッド１２、半円環バルーン２４及び円環バルーン２６のみに供給するので、特許文献１と比較して必要なガス量を大幅に低減することができる。

また、展張位置において、８つのコーナーリフレクタは、それぞれ各面が１／４円形状となり、従来の三角形コーナーリフレクタよりも大きなレーダ反射断面積を備えることができ、高いレーダ反射性能が得られる。

さらに、展張位置において、円環展張装置２０により、電波反射膜１８の外縁を外方に展張させるので、電波反射膜１８に外方への展張力が作用し、電波反射膜１８のたるみやしわを防止してフラットな面に維持し、これにより高いレーダ反射性能が得られる。

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できることは勿論である。

１０ 折畳み式コーナーリフレクタ、
１２ メインロッド、１２ａ 一端（内端）、１２ｂ 外端
１４ サブロッド、１４ｂ 外端、１５ 開閉金具、
１６ 骨部材、１８ 電波反射膜、１８ａ １／４円反射膜、
１９ ファスナー、２０ 円環展張装置、
２２ ガス分配器、２４ 半円環バルーン、
２６ 円環バルーン、２７ ガスボンベ

Claims (4)

1. 一端に同心の中空孔を有する中空円筒形のメインロッドと、
   該メインロッドの中空孔に同心に収容され、前記一端から軸線に沿って外方に伸張可能な棒状のサブロッドと、
   前記メインロッドの一端に内端が取付けられ、メインロッド側に位置する折畳み位置からメインロッドに対し直交する平面内で互に直交する展張位置までサブロッドの伸張方向に揺動可能な４本の骨部材と、
   前記メインロッド、サブロッド、及び骨部材の間に折畳み状態で取付けられ、前記展張位置において前記メインロッドの一端部を中心とする８つのコーナーリフレクタを形成する電波反射膜と、
   前記サブロッドをメインロッドの中空孔からメインロッドの軸線に沿って外方に伸張し、前記骨部材を折畳み位置から展張位置まで揺動し、かつ展張位置において電波反射膜の外縁を外方に展張させる円環展張装置とを備える、ことを特徴とする折畳み式コーナーリフレクタ。
2. 前記円環展張装置は、前記メインロッドの他端に固定されたガス分配器と、
   該ガス分配器に一端が連結され、前記電波反射膜の外縁沿って外縁に連結され、メインロッドの他端からサブロッドの外方端まで半円環状に延びる４本の半円環バルーンと、
   該４本の半円環バルーンの中間位置に連通し、前記電波反射膜の外縁沿って外縁に連結され、前記４本の骨部材の外端間を円環状に延びる単一の円環バルーンと、を有し、
   前記ガス分配器を介して、加圧ガスをメインロッド及び半円環バルーンに供給し、前記サブロッドをメインロッドの中空孔からメインロッドの軸線に沿って外方に伸張し、同時に折畳み状態で取付けられた半円環バルーンと円環バルーンを半円環状と円環状にそれぞれ展張する、ことを特徴とする請求項１に記載の折畳み式コーナーリフレクタ。
3. 前記電波反射膜は、前記展張位置において、前記サブロッドと４本の骨部材の間に展張される１／４円形状の４枚の１／４円反射膜を有し、
   該各１／４円反射膜は、サブロッドに沿って延びるファスナーを有し、該ファスナーは、隣接するファスナー同士が開閉可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の折畳み式コーナーリフレクタ。
4. 前記サブロッドの外端部に取り付けられ、前記隣接するファスナー同士を開閉する開閉金具を有し、
   前記サブロッドの外方への伸張により、前記隣接するファスナー同士を閉じて連結する、ことを特徴とする請求項３に記載の折畳み式コーナーリフレクタ。