JP2013178062A - Vertical launch missile and launch device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、ほぼ垂直に発射されその後、姿勢を変化させることができる垂直発射飛しょう体及びその発射装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a vertical launch vehicle and its launch device that can be fired substantially vertically and thereafter change attitude.
飛しょう体が進行方向を変化させるための旋回を行う場合、通常、空力的な操舵を用いる。したがって、旋回を行うためには相当な速度で飛しょうしている必要がある。すなわち、旋回に必要な加速度の大きさはミサイルの速度に依存するため、垂直に発射するような飛しょう体の場合、速度が増加するのを待っていては、上方へ飛しょうするのみで本来の指向する方向への進路変更は相当高度が上がってからでないと困難である。 When the flying object makes a turn to change the traveling direction, aerodynamic steering is usually used. Therefore, in order to turn, it is necessary to fly at a considerable speed. In other words, since the magnitude of acceleration required for turning depends on the speed of the missile, in the case of a flying object that launches vertically, if it is waiting for the speed to increase, it will only fly up. It is difficult to change the course in the direction of the direction until the altitude rises.
この問題に対処するため、従来の垂直発射型の飛しょう体の多くは、推力の方向を直接変化させる機構(TVC(Thrust Vector Control)機構;サイドスラスタ)を備え、速度が低い状態でも旋回することができる機能を有している。 In order to cope with this problem, many of the conventional vertical launching vehicles have a mechanism (TVC (Thrust Vector Control) mechanism; side thruster) that directly changes the direction of thrust, and even turn at low speed. It has a function that can.
サイドスラスタにより方向を変えるため旋回を行う場合、空力的な操舵に比較すると半径の小さい旋回を行うことが可能であり低高度で所望の水平方向に飛行させることができる。 When performing a turn to change the direction by the side thruster, it is possible to make a turn with a smaller radius compared to aerodynamic steering, and to fly in a desired horizontal direction at a low altitude.
しかし、通常、従来の飛しょう体では、飛しょう体を推進させるロケットモータは点火しているので、点火以降の速度は増加し、この旋回中の速度増加は旋回半径の拡大の要因となる。旋回半径の拡大は、到達目標点への到達時間遅延を意味し、ひいては要撃性能の低下を引き起こす。すなわち、ロケットモータにより速度が上がっている飛しょう体は、大きく旋回してしまい目標に到達するまでの時間が長くなり、飛しょう体が正確に目標に到達することは困難となる。 However, since the rocket motor that propels the flying object is normally ignited in the conventional flying object, the speed after ignition increases, and this increase in speed during turning makes the turning radius larger. The enlargement of the turning radius means a delay in the arrival time to the target point, which in turn causes a reduction in the hit performance. That is, the flying object whose speed has been increased by the rocket motor makes a large turn and takes a long time to reach the target, and it becomes difficult for the flying object to accurately reach the target.
しかも、ロケットモータの動力となる燃料も必要であり、飛しょう体の重量が大きく旋回する一因となる。 In addition, the fuel for the power of the rocket motor is also necessary, which contributes to the heavy turning of the flying object.
なお、ガスジェネレータを飛しょう体自体に備え、発生したガスを推進力に用いるとともにサイドスラスタの噴射流に兼用する飛しょう体は知られている。 In addition, a flying body that includes a gas generator in the flying body itself and uses the generated gas as a propulsive force and also serves as a jet flow of a side thruster is known.
本発明は、旋回半径が小さく、早期にほぼ水平に近い方向に目標に向かって飛しょうすることが容易な、垂直発射飛しょう体及びその発射装置を提供する。 The present invention provides a vertical launch vehicle and its launching device that have a small turning radius and are easy to fly toward a target in a direction that is almost horizontal at an early stage.
上記の課題を解決するために、一実施形態は、胴部と、この胴部の前に設けられた頭部と、前記胴部の後に設けられた後部と、この後部に設けられ、推進力を発生するロケットモータと、前記胴部に設けられガスを噴射するサイドスラスタと、このサイドスラスタにガスを供給するガス発生部とを有し、発射装置により垂直上方に発射される飛しょう体であって、発射されるときには、前記発射装置に設けられる発射機構により発射されることを特徴とする垂直発射飛しょう体である。 In order to solve the above problems, an embodiment includes a trunk portion, a head portion provided in front of the trunk portion, a rear portion provided after the trunk portion, and a rear portion provided in the rear portion, and a propulsive force. A flying body that has a rocket motor that generates gas, a side thruster that is provided in the body section and injects gas, and a gas generation section that supplies gas to the side thruster, and is launched vertically by a launcher. The vertical launching vehicle is characterized in that when it is launched, it is launched by a launching mechanism provided in the launching device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。実施形態の飛しょう体の簡略的な構成を図1に示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A simple configuration of the flying object of the embodiment is shown in FIG.
垂直発射飛しょう体(以下、飛しょう体と略記する)10は、胴部11と、この胴部11の前方に設けられた頭部12と、胴部11の後方に設けられた後部13と、胴部11の側面で前方に設けられた一対の前翼14aと、胴部11の側面で後方に設けられた一対の後翼14bとを有する。
A vertical launching flying object (hereinafter abbreviated as flying object) 10 includes a
胴部11の前翼14aの前には、周面に対してほぼ垂直に外部にガスを噴射することが可能なサイドスラスタ15が設けられ、ガス発生制御部16にて発生されたガスが供給される。
In front of the
飛しょう体10の後部13には、この飛しょう体10が飛しょうしているとき、前方への推進力を発生するロケットモータ17が設けられている。ガス発生制御部16とロケットモータ17は、飛しょう体制御部18により制御される。
The
飛しょう体制御部18の構成例を図2に示す。飛しょう体制御部18は、目標を検知する目標検知部21と、ロケットモータ17の駆動制御を行うモータ駆動制御部22と、ガス発生部16にサイドスラスタにガスを出すよう制御信号を送るガス発生制御部23と、飛しょう体10が発射されてからの時間などを測定する時間測定部24と、飛しょう体10の速度を検知し制御する速度検知制御部25と、飛しょう体10の姿勢を検知する姿勢検知部26と、これらの各部を制御する主制御部27とを有する。
A configuration example of the flying
飛しょう体10が発射装置内に収容されている状態を図3に示す。飛しょう体発射装置31は、発射時に飛しょう体10を収納し垂直方向に支持する筒状の支持体32と、この支持体32の底部に設けられ、飛しょう体を垂直上方に押し出す発射機構33とを有する。
FIG. 3 shows a state where the
発射機構33は、発射時に飛しょう体10を載置固定し、上下方向に移動可能なピストンを兼ねる載置部34と、この載置部34を下方から突き上げる高圧ガスを発生するガスジェネレータ35と、このガスジェネレータ35のガスに点火する点火器36を有する。点火器36によりガスジェネレータ35に点火し載置部34を上方に急激に上昇させることにより、この載置部34上に載置されている飛しょう体を発射する。
The
図1に示すサイドスラスタの構成例の詳細を図4(a)(b)に示す。図4(a)は飛しょう体の長手方向の断面図、図4(b)はその垂直方向の断面図である。 Details of the configuration example of the side thruster shown in FIG. 1 are shown in FIGS. FIG. 4A is a longitudinal sectional view of the flying object, and FIG. 4B is a vertical sectional view thereof.
図4(b)に示すように、飛しょう体10の胴部11の周囲に4つのノズル15a,15b,15c,15dが設けられ、各ノズルにガス分室16a,16b,16c,16dが接続されている。これらのガス分室はガス発生部16に接続されている。サイドスラスタは、これらのノズルとガス分室を有する。
As shown in FIG. 4 (b), four
次に、飛しょう体10が飛しょう体発射装置31から発射される動作を、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
Next, the operation in which the
ステップS401で飛しょう体10の発射の指示を受けると、ステップS402で発射機構33の作動を開始する。すなわち、ガスジェネレータ35でガスを発生させて、載置部33に載置されている飛しょう体10を垂直上方に発射させる。
When an instruction for launching the
ステップS404では、図2に示す飛しょう体制御部18の時間計測部24において、時間計測を開始する。一方、速度検知制御部25において飛しょう体10の速度を検知する。ステップS405で、目標検知部21において目標の高度を検知する。次のステップS406で、速度検知制御部25で検知された速度と、時間測定部24で測定された時間の積から、飛しょう体の高度を算出する。
In step S404, time measurement is started in the
ステップS407では、飛しょう体10が目標と同じ高度に達したか否かを判定する。この判定は、目標検知部21において得られた目標の高度と、時間測定部24において得られた時間及び速度検知制御部25において得られた速度の積すなわち算出高度が、主制御部27において比較される。
In step S407, it is determined whether or not the
ステップS407で、飛しょう体10が目標の高度に達したことが検知されると、目標検知部21において目標の方向が検知される。そして、ガス発生部16でサイドスラスタ用のガスが発生される。ステップS407で検知された目標の方向に対して、その反対側のサイドスラスタ15にガス発生部16において発生したガスを供給し外部に噴射させる(ステップS410)。
When it is detected in step S407 that the
例えば、図4(b)に示すノズル15bの方向に目標が検知されたなら、ガス発生部16からガス分室16aにガスを送りノズル15aからガスを噴射させる。このようにすると、飛しょう体10をノズル15bの方向に旋回させることができる。
For example, if the target is detected in the direction of the
このようして、飛しょう体10は目標の方向に向けられ、ステップS411で、目標の方向に向かう。これらの飛しょう体10の姿勢は逐次、姿勢検知部26に把握されている。
In this way, the flying
なお飛しょう体10が垂直上方に発射されてから、途中で、速度が落ちると、その速度が速度検知制御部25において検知される。この速度が所定速度以下になったら、飛しょう体制御部18のモータ駆動制御部22からロケットモータ17に制御信号が送られてロケットモータ17が点火され、その後はこのロケットモータ17により飛しょう体10は飛しょうする。
In addition, if the speed falls on the way after the flying
この実施形態によれば、発射直後は少なくとも、飛しょう体に搭載されているロケットモータは使用せず、地上の発射装置に設けられている発射機構により飛しょう体が垂直方向に打ち上げられる。したがって、飛しょう体に搭載される燃料を少なくすることができる。それゆえ、サイドスラスタを設けていることとあいまって、飛しょう体の旋回半径を小さくすることが可能である。よって、発射から短時間で所望の方向に向きを変えることが可能となる。 According to this embodiment, at least immediately after launching, the rocket motor mounted on the flying object is not used, and the flying object is launched in the vertical direction by the launching mechanism provided in the launching device on the ground. Therefore, it is possible to reduce the amount of fuel mounted on the flying body. Therefore, combined with the provision of the side thrusters, the turning radius of the flying object can be reduced. Therefore, it becomes possible to change the direction in a desired direction in a short time from the launch.
なお、目標が比較的低高度であることが予め判明している場合には、次に説明するように飛しょう体の尾部に突起を設けて飛しょう体発射時に機体の方向を制御することも可能である。 If it is known in advance that the target is a relatively low altitude, it is also possible to control the direction of the aircraft when launching the flying object by providing a projection on the tail of the flying object as described below. Is possible.
すなわち、飛しょう体10の尾部に突起14c,14dを設けておく。そして発射機構43の側支持部44a,44bの上部に突出時に上記突起14c,14dにぶつかる係合部45a,45bを設ける。この係合部45a,45bは横方向に移動可能になっている。
That is, the
例えば、図6において飛しょう体10を右方向に旋回させたいならば、係合部45bが突出した状態で、飛しょう体を垂直上方に発射する。
For example, if it is desired to turn the flying
すると、突出状態にある係合部45bが飛しょう体10の突起14cに接触し、そこから受ける力で、姿勢変化を起こさせる。このようにすれば、上記図4に示したスラスタを用いることなく飛しょう体の向きを容易に変えることができる。なお、この変形例は、飛しょう体発射時に目標の方向と高度が検知されているときに有効である。この実施形態では、目標の高度が低いときに特に有効である。
Then, the
この実施形態では、サイドスラスタは、前翼の前に設けていた。したがって、飛しょう体の飛しょう方向を小さい旋回半径で変えることが容易である利点がある。 In this embodiment, the side thruster is provided in front of the front wing. Therefore, there is an advantage that it is easy to change the flying direction of the flying object with a small turning radius.
ところで、前記実施形態では、飛しょう体は垂直上方に発射されるものとして説明したが、必ずしも垂直である必要はなく、垂直に近く発射される飛しょう体にも本発明は適用できる。 In the above embodiment, the flying object is described as being launched vertically upward. However, the flying object is not necessarily vertical, and the present invention can also be applied to a flying object launched nearly vertically.
上記実施形態によれば、旋回半径が小さく、早期にほぼ水平に近い方向に目標に向かって飛しょうすることが容易な、垂直発射飛しょう体及びその発射装置が得られる。 According to the above-described embodiment, it is possible to obtain a vertical launch vehicle and its launching device that have a small turning radius and that are easy to fly toward a target in an almost nearly horizontal direction at an early stage.
本発明のいくつかの実施形態を説明したがこれらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10・・・・飛しょう体
11・・・・胴部
12・・・・頭部
13・・・・後部
14a・・・・前翼
14b・・・・後翼
14c,14d・・・・突起
15・・・・サイドスラスタ
15a,15b,15c,15d・・・・ノズル
16・・・・ガス発生部
16a,16b,16c,16d・・・・ガス分室
17・・・・ロケットモータ
18・・・・飛しょう体制御部
21・・・・目標検知部
22・・・・モータ駆動制御部
23・・・・ガス発生制御部
24・・・・時間測定部
25・・・・速度検知制御部
26・・・・姿勢検知部
27・・・・主制御部
31・・・・飛しょう体発射装置
32・・・・支持体
33・・・・発射機構
34・・・・載置部
35・・・・ガスジェネレータ
36・・・・点火器
44a,44b・・・・側支持部
45a,45b・・・・係合部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
発射されるときには、前記発射装置に設けられる発射機構により発射されることを特徴とする垂直発射飛しょう体。 A body part, a head part provided in front of the body part, a rear part provided behind the body part, a rocket motor provided in the rear part for generating propulsive force, and a gas provided in the body part A flying body that has a side thruster that injects gas and a gas generation unit that supplies gas to the side thruster and is launched vertically upward by a launching device,
A vertical launch vehicle characterized by being launched by a launch mechanism provided in the launcher when launched.
前記垂直発射飛しょう体が発射されるときには、この発射装置に設けられる発射機構により発射されることを特徴とする垂直発射飛しょう体の発射装置。 A body part, a head part provided in front of the body part, a rear part provided behind the body part, a rocket motor provided in the rear part for generating propulsive force, and a gas provided in the body part A launching device for launching a vertical launching object having a side thruster for injecting a gas and a gas generation unit for supplying gas to the side thruster vertically upward,
When the vertical projectile is fired, the projectile is fired by a launch mechanism provided in the launcher.
前記垂直発射飛しょう体を載置する載置台と、この載置台をガスにより上方に移動させるガスジェネレータとを有することを特長とする請求項7記載の垂直発射飛しょう体の発射装置。 The launch mechanism includes a support that supports the vertical launch vehicle;
The launcher for a vertical projectile according to claim 7, further comprising: a mounting table on which the vertical projectile is mounted; and a gas generator that moves the mounting table upward with gas.
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