JP2013040744A - Missile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ペイロードを搭載してロケットモータ等の推進部から得られる推力により飛翔する飛翔体に関わり、特に、推進部の燃焼が終わった後の慣性飛翔中において、ペイロードと推進部とを切り離してペイロードのみに飛翔を継続させるようにした飛翔体に関するものである。 The present invention relates to a flying object that carries a payload and flies by thrust obtained from a propulsion unit such as a rocket motor, and in particular, during inertial flight after combustion of the propulsion unit is finished, the payload and the propulsion unit are separated. This is related to a flying object in which flying is continued only in the payload.
従来、上記したような飛翔体としては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。
この飛翔体は、ペイロードと推進部としてのロケットモータとを分離可能に結合して成り、ペイロード及びロケットモータは、例えば、ガス発生装置等の火工品を用いた分離機構により分離されるようになっている。
Conventionally, as a flying object as described above, there is one described in
This flying object is formed by detachably coupling a payload and a rocket motor as a propulsion unit, and the payload and the rocket motor are separated by a separation mechanism using a pyrotechnic such as a gas generator, for example. It has become.
ロケットモータには、複数枚の空力安定板が設置されていると共に、ロケットモータの飛翔方向に向けて開口する傘収納部が設けられている。この傘収納部には、減速傘が折り畳み状態で収納されており、この減速傘の索はロケットモータ側に接続されている。ロケットモータの傘収納部に収納された減速傘は、ペイロードに対してワイヤで繋がれており、このワイヤは切断機構により所定の張力で切断されるようになっている。 The rocket motor is provided with a plurality of aerodynamic stabilization plates and an umbrella storage portion that opens toward the flight direction of the rocket motor. In this umbrella storage section, the speed reduction umbrella is stored in a folded state, and the rope of the speed reduction umbrella is connected to the rocket motor side. The speed reduction umbrella housed in the umbrella housing part of the rocket motor is connected to the payload by a wire, and this wire is cut with a predetermined tension by a cutting mechanism.
この飛翔体では、ロケットモータの燃焼終了後の慣性飛翔中にペイロードからこのロケットモータを切り離なした時点において、慣性飛翔を続けようとするペイロードがワイヤを介して減速傘をロケットモータの傘収納部から飛翔方向に向けて引き出し、この引き出した減速傘の展開によりロケットモータを減速させることで、ペイロードにロケットモータが追突したり、両者が相互に干渉したりするのを回避するようにしている。 In this flying object, when this rocket motor is disconnected from the payload during inertial flight after the completion of combustion of the rocket motor, the payload that intends to continue inertial flight stores the speed reduction umbrella via the wire in the rocket motor umbrella The rocket motor is pulled out from the part in the flight direction, and the rocket motor is decelerated by the deployment of the pulled-out reduction umbrella, so that the rocket motor collides with the payload and the two interfere with each other. .
ところが、上記した従来の飛翔体では、ロケットモータとペイロードとの分離後において、ロケットモータの傘収納部から引き出されて展開した減速傘とペイロードとを結ぶワイヤを切断機構により切断するようにしているが、この切断機構には、減速傘をロケットモータの傘収納部から確実に引き出すこと、及び、減速傘が展開した後にワイヤを迅速に切断することが求められるため、その構造が精密且つ複雑なものになるうえ、ワイヤにかかる張力に基づいて切断動作を行うので、不安定さが伴うことが否めないという問題を有している。 However, in the conventional flying body described above, after the rocket motor and the payload are separated, the wire connecting the speed reduction umbrella and the payload, which has been pulled out from the umbrella housing portion of the rocket motor and deployed, is cut by a cutting mechanism. However, since this cutting mechanism is required to reliably pull out the speed reduction umbrella from the umbrella housing part of the rocket motor and to quickly cut the wire after the speed reduction umbrella is deployed, its structure is precise and complicated. In addition, since the cutting operation is performed based on the tension applied to the wire, there is a problem that it cannot be denied that there is instability.
また、従来の飛翔体では、ロケットモータの傘収納部から飛翔方向に向けて引き出した減速傘が展開する時点において、ロケットモータと展開した減速傘との位置関係が前後逆になることから、減速傘が空力安定板に絡み付く虞がないとは言えないという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。 In addition, in the conventional flying object, the position relationship between the rocket motor and the deployed speed reducing umbrella is reversed when the speed reducing umbrella pulled out from the umbrella housing part of the rocket motor is deployed. There is a problem that it cannot be said that there is no risk that the umbrella is entangled with the aerodynamic stabilization plate, and it has been a conventional problem to solve these problems.
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、構造の簡略化を実現したうえで、減速傘を確実に展開させることができ、その結果、慣性飛翔中に切り離された推進部がペイロードに追突することや、両者が相互に干渉し合うことを確実に阻止することが可能である飛翔体を提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems, and can realize the simplification of the structure and reliably deploy the speed reduction umbrella. As a result, the propulsion separated during the inertial flight. An object of the present invention is to provide a flying object capable of reliably preventing a part from colliding with a payload and mutually interfering with each other.
本発明の請求項1に係る発明は、推進薬の燃焼により推力を生じる推進部と、この推進部に分離可能に結合されて、飛翔中における燃焼終了後に該推進部と分離するペイロード部と、前記推進部に連結されて、前記ペイロード部から分離した段階で展開して該推進部を減速させる減速傘を備えた飛翔体において、前記推進部には、前記減速傘を収納する減速傘収納空間が形成され、前記減速傘収納空間は、前記ペイロード部から分離する前の段階で該ペイロード部により閉塞され且つ前記ペイロード部から分離した段階で該推進部の飛翔方向前側で開放される前方開口を有していると共に、該減速傘収納空間に収納した前記減速傘を前記前方開口から導入される空気により飛翔方向後側に放出する後方開口を有している構成としたことを特徴としており、この構成の飛翔体を前述の従来の課題を解決するための手段としている。
The invention according to
本発明の請求項2に係る飛翔体において、前記ペイロード部は、ペイロードと、このペイロードを覆う径方向に分割可能な外筒を具備し、該ペイロード部は、分離手段によりそれ自身前記推進部と分離すると共に、分割手段により前記外筒を径方向に分割して前記ペイロードから離間させる構成としている。
In the flying body according to
本発明の請求項3に係る飛翔体において、前記推進部の前記減速傘収納空間における後方開口を塞ぐ閉塞体を備え、この閉塞体は、前記ペイロード部から前記推進部を分離した段階で閉塞体分離手段により該推進部から分離する構成としている。
In the flying body according to
本発明に係る飛翔体において、推進部としては、固体推進薬を燃料とするロケットモータや、液体推進薬を燃料とするロケットエンジンを採用することができ、とくに限定しない。 In the flying body according to the present invention, as the propulsion unit, a rocket motor using a solid propellant as a fuel or a rocket engine using a liquid propellant as a fuel can be employed, and there is no particular limitation.
また、本発明に係る飛翔体において、ペイロード部から分離した段階で展開して推進部を減速させる減速傘の大きさや数量は、ペイロード部から分離した時点での推進部の飛翔速度や質量等の条件により設定され、これに伴って、減速傘を収納する減速傘収納空間の広さや数も決定されるが、推進部のペイロード部からの分離後における挙動の安定化を図るうえで、推進部が、例えば、ロケットモータである場合には、減速傘及び減速傘収納空間を複数にしてノズルの周囲に等間隔に配置することが望ましい。 Further, in the flying body according to the present invention, the size and quantity of the decelerating umbrella that expands and decelerates the propulsion unit when it is separated from the payload part is the flying speed or mass of the propulsion part at the time of separation from the payload part. Depending on the conditions, the size and number of the speed reduction umbrella storage space for storing the speed reduction umbrella is also determined, but in order to stabilize the behavior of the propulsion part after separation from the payload part, the propulsion part However, for example, in the case of a rocket motor, it is desirable to arrange a plurality of speed reduction umbrellas and speed reduction umbrella storage spaces at equal intervals around the nozzle.
さらに、本発明に係る飛翔体において、推進部に対して溶接などにより分離可能に結合されるペイロード部が、ペイロード及びこのペイロードを覆う分割可能な外筒を具備している場合には、ペイロード部から推進部を切り離す分離手段や、外筒の分割手段として、例えば、外筒における推進部との結合部分及び分割部分にそれぞれ配置可能な線状火工品を用いることができ、さらにまた、推進部の減速傘収納空間の後方開口を塞ぐ閉塞体を備えている場合には、この閉塞体の閉塞体分離手段として、例えば、上記外筒の分離手段や分割手段と同じく線状火工品を用いることができる。 Furthermore, in the flying body according to the present invention, when the payload portion that is separably coupled to the propulsion portion by welding or the like includes a payload and a split outer cylinder that covers the payload, the payload portion As the separating means for separating the propelling part from the outer cylinder and the dividing means for the outer cylinder, for example, linear pyrotechnics that can be arranged respectively in the coupling part and the dividing part with the propelling part in the outer cylinder can be used. For example, a linear pyrotechnic can be used as the closing means separating means for the closing body, as in the case of the separating means and dividing means for the outer cylinder. Can be used.
本発明に係る飛翔体は、地上又は海上の発射機から発射され、推進部で生じる推力を得て加速しつつ飛翔する。
そして、この飛翔体では、飛翔中における推進部の燃焼終了後に、遠隔指令又はタイマ作動によりペイロード部から推進部が分離すると、それまでペイロード部により閉塞されていた減速傘収納空間の前方開口が開放されて、この開放された前方開口から空気が導入されることになる。
The flying object according to the present invention is launched from a launcher on the ground or the sea and flies while accelerating by obtaining thrust generated in the propulsion unit.
In this flying object, when the propulsion unit is separated from the payload unit by the remote command or timer operation after the completion of the combustion of the propulsion unit during the flight, the front opening of the speed reduction umbrella storage space that has been blocked by the payload unit is opened. Thus, air is introduced from the opened front opening.
このように、開放された減速傘収納空間の前方開口から空気が導入されると、この空気により減速傘が後方開口から飛翔方向後側に放出され、放出された減速傘が直ちに展開することで推進部が減速されて、分離した推進部がペイロード部に追突したり、両者が相互に干渉したりすることが回避されることとなる。 In this way, when air is introduced from the front opening of the opened deceleration umbrella storage space, the reduction umbrella is released from the rear opening to the rear side in the flight direction by this air, and the released reduction umbrella is immediately deployed. The propulsion unit is decelerated, so that the separated propulsion unit collides with the payload unit and the two interfere with each other.
したがって、本発明に係る飛翔体では、従来必要であった減速傘引き出し用ワイヤや、このワイヤの切断機構を装備しなくてもよいので、減速傘の展開に係る構造の簡略化が図られることとなる。 Therefore, the flying object according to the present invention does not need to be equipped with a wire for pulling out a reduction umbrella, which has been necessary in the past, or a cutting mechanism for this wire, so that the structure relating to the deployment of the reduction umbrella can be simplified. It becomes.
また、減速傘は、減速傘収納空間の後方開口から飛翔方向後側に放出されて展開するので、例えば、この飛翔体が空力安定板を有している場合において、減速傘はこの空力安定板に絡み付くことなく確実に展開することとなり、その結果、ペイロード部に推進部が追突することや、両者が相互に干渉し合うことを確実に阻止し得ることとなる。 In addition, since the speed reduction umbrella is released from the rear opening of the speed reduction umbrella storage space to the rear side in the flight direction, and deployed, for example, when the flying body has an aerodynamic stabilization plate, the speed reduction umbrella has the aerodynamic stabilization plate. As a result, it is possible to reliably prevent the propulsion part from colliding with the payload part and the mutual interference with each other.
この際、ペイロード部が、ペイロードを径方向に分割可能な外筒で覆って成っている場合において、例えば、ペイロード部から推進部を切り離す分離手段としての線状火工品及び外筒の分割手段としての線状火工品をそれぞれ作動させれば、ペイロード部それ自身が推進部と分離すると共に、外筒が径方向に割れてペイロードから離間することになり、したがって、ガス発生装置等の火工品を用いた分離機構が不要になる分だけ、機体構造の簡略化及び機体コストの低減化が図られることとなる。 At this time, when the payload portion is formed by covering the payload with an outer cylinder that can be divided in the radial direction, for example, the linear pyrotechnics and the outer cylinder dividing means as separating means for separating the propulsion section from the payload section. When the linear pyrotechnics are operated, the payload part itself is separated from the propulsion part, and the outer cylinder is cracked in the radial direction so as to be separated from the payload. As the separation mechanism using the work is not required, the structure of the airframe is simplified and the cost of the airframe is reduced.
さらに、ペイロード部と推進部とを分離するまでの間、推進部の減速傘収納空間における後方開口を閉塞体で塞ぐようにした場合には、減速傘の不用意な放出が阻止されることとなり、信頼性が向上することとなる。 Furthermore, if the rear opening in the propelling unit storage space of the propulsion unit is closed with a closing body until the payload unit and the propulsion unit are separated, inadvertent release of the decelerating umbrella will be prevented. Reliability will be improved.
本発明の請求項1に係る飛翔体では、上記した構成としているので、構造の簡略化を実現したうえで、減速傘を確実に展開させることができ、その結果、推進部の燃焼が終わった後の慣性飛翔中に分離した推進部がペイロード部に追突することや、両者が相互に干渉し合うことを確実に阻止することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
Since the flying body according to
また、本発明の請求項2に係る飛翔体では、上記した構成としているので、機体構造の簡略化及び機体コストの低減化を実現でき、本発明の請求項3に係る飛翔体では、上記した構成としているので、推進部をペイロード部から切り離すまでの間に、減速傘が放出されるのを確実に防ぐことができるという非常に優れた効果がもたらされる。
In addition, since the flying object according to
以下、本発明に係る飛翔体を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、本発明に係る飛翔体の一実施例を示している。
Hereinafter, a flying object according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show an embodiment of a flying object according to the present invention.
図1(a)に示すように、この飛翔体1は、推力を生じるロケットモータ(推進部)2と、このロケットモータ2に分離可能に結合されて、飛翔中における燃焼終了後にロケットモータ2と分離するペイロード部3と、ロケットモータ2に連結されて、このロケットモータ2がペイロード部3から分離した段階で展開してロケットモータ2を減速させる減速傘4を備えている。
As shown in FIG. 1 (a), the
ロケットモータ2は、円筒形状を成しており、固体推進薬21を充填した燃焼室22及びこの燃焼室22内の固体推進薬21の燃焼により生じた高温高圧の燃焼ガスを噴出させるノズル23を機軸上に有していると共に、複数枚の空力安定板24を外周面上に有している。
The
また、このロケットモータ2は、図1(b)にも示すように、燃焼室22の周囲に90°間隔で配置された4つの減速傘収納空間25を有しており、これらの減速傘収納空間25のそれぞれに折り畳んだ状態の減速傘4を1つずつ収納している。
Further, as shown in FIG. 1B, the
これらの減速傘収納空間25は、いずれもロケットモータ2の飛翔方向前側に位置する前方開口25fと、飛翔方向後側に位置する後方開口25rを有している。前方開口25fは、ペイロード部3から分離する前の段階でこのペイロード部3により閉塞されるようになっており、一方、後方開口25rは、ペイロード部3から分離する前まで閉塞体26により閉塞されるようになっている。
Each of these deceleration
そして、これらの減速傘収納空間25の各前方開口25fは、図2に示すように、ペイロード部3から分離した段階においてそれぞれ開放され、各後方開口25rは、これを閉塞する閉塞体26が閉塞体分離手段としての線状火工品27の作動によりロケットモータ2から分離することで、前方開口25fと同じくそれぞれ開放されるようになっている。
Then, as shown in FIG. 2, each
これらの減速傘収納空間25にそれぞれ収納されている減速傘4は、前方開口25fから導入される白抜き矢印で示す空気Aに押されて後方開口25rから飛翔方向後側に放出された後、図3に示すようにして展開して、ロケットモータ2を減速させるようになっている。なお、減速傘4の索4aは、減速傘収納空間25の後方開口25r近傍に連結されている。
After the
この場合、ペイロード部3は、ペイロード31と、このペイロード31を覆う外筒32を具備しており、ペイロード部3は、この外筒32をロケットモータ2に対して溶接などにより固定することで、ロケットモータ2に結合されている。外筒32は、互いに径方向に分割される複数の外筒片33から成っており、これらの外筒片33におけるロケットモータ2との各結合部分及び各々の分割部分には、分離手段としての線状火工品34及び分割手段としての線状火工品35がそれぞれ配置されている。つまり、ペイロード部3は、これらの線状火工品34,35をそれぞれ作動させることで、それ自身ロケットモータ2と分離すると共に、外筒32を複数の外筒片33に分割してペイロード31から離間させるようになっている。
In this case, the
上記飛翔体1は、地上又は海上の発射機から発射され、ロケットモータ2における燃焼室22内の固体推進薬21の燃焼により発生した高温高圧の燃焼ガスをノズル23から噴出させることで、加速しつつ目標に向けて飛翔する。
The flying
この飛翔体1は、ロケットモータ2における固体推進薬21の燃焼終了後も高速で慣性飛翔を継続し、発射から所定時間が経過した時点において遠隔指令又はタイマ作動によりペイロード部3の線状火工品34,35がそれぞれ作動すると、ペイロード部3それ自身がロケットモータ2と分離すると共に、ペイロード部3の外筒32が複数の外筒片33に分かれて径方向に飛散してペイロード31から離間する。
The flying
ロケットモータ2がペイロード部3から切り離されると、それまでペイロード部3により閉塞されていた4つの減速傘収納空間25の各前方開口25fがいずれも開放され、これと同時に、遠隔指令又はタイマ作動により線状火工品27が作動して閉塞体26がロケットモータ2から分離することで、4つの減速傘収納空間25の各後方開口25rもそれぞれ開放される。
When the
このように、4つの減速傘収納空間25の各前方開口25f及び各後方開口25rがそれぞれ開放されると、減速傘収納空間25の各前方開口25fから空気Aが導入されるようになり、この導入された空気Aにより減速傘4が押されて後方開口25rから飛翔方向後側に放出され、放出された4つの減速傘4が直ちに展開することでロケットモータ2が減速されて、ペイロード部3にロケットモータ2が追突したり、両者が相互に干渉したりすることが回避されることとなる。
As described above, when the
したがって、上記した実施例に係る飛翔体1では、従来必要としていた減速傘引き出し用ワイヤや、このワイヤの切断機構が不要なものとなり、減速傘4の展開に係る構造の簡略化が図られることとなる。
Therefore, in the flying
また、減速傘4は、減速傘収納空間25の後方開口25rから飛翔方向後側に放出されて展開するので、減速傘4は空力安定板24に絡み付くことなく確実に展開することとなり、その結果、ペイロード部3にロケットモータ2が追突することや、両者が相互に干渉し合うといったことを確実に阻止し得ることとなる。
Further, since the
さらに、上記した実施例に係る飛翔体1では、ペイロード部3が、ペイロード31を径方向に分割可能な外筒32で覆って成っているうえ、この外筒32をロケットモータ2に溶接などにより固定することでロケットモータ2に結合されているので、分離手段及び分割手段としての各線状火工品34,35をそれぞれ作動させれば、ペイロード部3それ自身がロケットモータ2と分離すると共に、外筒が径方向に割れてペイロードから離間することになり、したがって、ガス発生装置等の火工品を用いた分離機構が不要になる分だけ、機体構造の簡略化及び機体コストの低減化が図られることとなる。
Furthermore, in the flying
さらにまた、上記した実施例に係る飛翔体1では、ペイロード部3からロケットモータ2を分離するまでの間、ロケットモータ2の減速傘収納空間25における後方開口25rを閉塞体26で塞ぐようにしているので、減速傘4の不用意な放出が阻止されることとなり、信頼性が向上することとなる。
Furthermore, in the flying
本発明に係る飛翔体の構成は、上記した実施例に限定されるものではなく、他の構成として、例えば、推進部として液体推進薬を燃料とするロケットエンジンを採用することができる。 The configuration of the flying object according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, a rocket engine using a liquid propellant as fuel as the propulsion unit can be adopted as another configuration.
1 飛翔体
2 ロケットモータ(推進部)
3 ペイロード部
4 減速傘
21 固体推進薬
25 減速傘収納空間
25f 減速傘収納空間の前方開口
25r 減速傘収納空間の後方開口
26 閉塞体
27 線状火工品(閉塞体分離手段)
31 ペイロード
32 外筒
34 線状火工品(分離手段)
35 線状火工品(分割手段)
A 空気
1 Flying
3
31
35 Linear pyrotechnics (division means)
A Air
Claims (3)
この推進部に分離可能に結合されて、飛翔中における燃焼終了後に該推進部と分離するペイロード部と、
前記推進部に連結されて、前記ペイロード部から分離した段階で展開して該推進部を減速させる減速傘を備えた飛翔体において、
前記推進部には、前記減速傘を収納する減速傘収納空間が形成され、
前記減速傘収納空間は、前記ペイロード部から分離する前の段階で該ペイロード部により閉塞され且つ前記ペイロード部から分離した段階で該推進部の飛翔方向前側で開放される前方開口を有していると共に、該減速傘収納空間に収納した前記減速傘を前記前方開口から導入される空気により飛翔方向後側に放出する後方開口を有している
ことを特徴とする飛翔体。 A propulsion unit that generates thrust by combustion of the propellant;
A payload unit that is separably coupled to the propulsion unit and is separated from the propulsion unit after completion of combustion during flight,
In a flying body comprising a speed reduction umbrella that is coupled to the propulsion unit and deployed at a stage separated from the payload unit to decelerate the propulsion unit,
The propulsion unit is formed with a reduction umbrella storage space for storing the reduction umbrella,
The deceleration umbrella storage space has a front opening that is closed by the payload portion before being separated from the payload portion and opened at the front side in the flight direction of the propulsion portion when separated from the payload portion. And a rear opening that discharges the speed reduction umbrella stored in the speed reduction umbrella storage space to the rear side in the flight direction by air introduced from the front opening.
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