JP2014052092A - Missile launcher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、飛しょう体発射装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a flying object launching apparatus.
近年、飛しょう体発射装置では、ガス発生器等によって発射装置内部から飛しょう体を発射した後、飛しょう体の主となる推進装置の火薬類を点火させるコールドランチ方式が用いられている。コールドランチ方式は、飛しょう体が発射装置から十分に遠ざかってから主たる推進装置の火薬類を点火する方式のため、発射装置が推進装置の火薬類の影響による損傷を受けにくく、飛しょう体の再充填がしやすいという利点がある。このため、特に、再利用することが前提で設計される飛しょう体を発射するためのサイロや艦船搭載型の発射装置等に対して有効となる。 In recent years, in a flying object launching apparatus, a cold launch method is used in which a flying object is fired from the inside of the launching apparatus by a gas generator or the like, and then the explosives of a propulsion device that is the main body of the flying object are ignited. Since the cold launch method ignites the explosives of the main propulsion unit after the projectile is sufficiently far away from the launcher, the launcher is less susceptible to damage from the effects of the propellant explosives. There is an advantage that refilling is easy. Therefore, this is particularly effective for a silo for launching a flying object designed on the assumption that it is reused, a launching device mounted on a ship, and the like.
しかしながら、従来のコールドランチ発射方法は、ガス発生器によるものが主流であり、一度使用した場合は、ガス注入などのメンテナンス作業を行なう必要がある。すなわち、飛しょう体を一度発射すると、次の発射までに時間を要するという問題がある。 However, the conventional cold launch launching method is mainly performed by a gas generator, and once used, maintenance work such as gas injection needs to be performed. That is, there is a problem that once a flying object is launched, it takes time until the next launch.
また、使用後のメンテナンスの作業負担を低減させる方法として、形状記憶合金を利用する技術も知られているが、形状記憶合金は動作速度が遅く、発射に必要な速度を得るのが困難である。また、加工性が悪く、高コストとなる問題もある。 In addition, as a method for reducing the work load of maintenance after use, a technique using a shape memory alloy is also known, but the operation speed of the shape memory alloy is slow and it is difficult to obtain a speed necessary for launching. . There is also a problem that the processability is poor and the cost is high.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、飛しょう体の再充填性及び装置のメンテナンス性を向上させた飛しょう体発射装置を提供することを課題とする。 In view of the above-described problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a flying object launching apparatus that improves the refillability of the flying object and the maintainability of the apparatus.
本発明の一実施形態に係る飛しょう体発射装置は、目標に向かって飛しょうする飛しょう体を複数段階で加速して発射する飛しょう体発射装置であって、複数のコイル、複数のスイッチ、スイッチ切換制御装置及び電源装置を備える。複数のコイルは、飛しょう体を格納する空間が中央に形成され、供給された電流量に応じて発生した電磁力によって飛しょう体に対して第一段階の加速を空間内で行い、飛しょう体を発射する。複数のスイッチは、コイル毎に設けられ、対応するコイルへの電流の供給および停止を切換える。スイッチ切換制御装置は、複数のスイッチに接続され、切換をそれぞれ制御する。電源装置は、複数のスイッチに接続され、コイル毎に電流を供給する。 A flying object launching apparatus according to an embodiment of the present invention is a flying object launching apparatus that accelerates and launches a flying object flying toward a target in a plurality of stages, and includes a plurality of coils and a plurality of switches. And a switch switching control device and a power supply device. Multiple coils have a space to store the flying object in the center, and the flying object performs the first stage acceleration in the space by the electromagnetic force generated according to the supplied current amount. Fire the body. The plurality of switches are provided for each coil, and switch between supply and stop of current to the corresponding coil. The switch switching control device is connected to a plurality of switches and controls switching. The power supply device is connected to a plurality of switches and supplies a current to each coil.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る飛しょう体発射装置1の全体構成例を示すブロック図である。同図に示されるように、飛しょう体発射装置1は、目標に向かって飛しょうする飛しょう体Fをコールドランチ方式で発射する装置であって、N個(N≧2)のコイル2とスイッチ3、スイッチ切換制御装置4、電源装置5、強磁性体6及び位置センサ7を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a flying
複数のコイル2は、飛しょう体Fを格納する空間が中央に形成され、供給された電流量に応じて発生した電磁力によって飛しょう体Fに対してコールドランチ方式における第一段階の加速を空間内で行い、飛しょう体Fを発射する。複数のコイル2は開口部分が上下で揃うように同方向に並べて配置され、全体としてコイルアレイを形成している。スイッチ3は、コイル2毎に設けられ、対応するコイル2への電流の供給および停止を切換える。すなわち、全てのコイル2(コイル(1)〜コイル(N))は、それぞれが対応する1つのスイッチ3を介して電源装置5へ接続されている。各スイッチ3のON/OFFによって、コイル2への電流の供給・停止を切換えることができる。
The plurality of
スイッチ切換制御装置4は、複数のスイッチ3に接続され、スイッチ3の切換をそれぞれ制御する。すなわち、全てのスイッチ3(スイッチ(1)〜スイッチ(N))は、共通のスイッチ切換制御装置4と接続されており、スイッチ切換制御装置4は、N個全てのスイッチ3のON/OFFを制御できる。電源装置5は、複数のスイッチ3にそれぞれ接続され、コイル2毎に電流を供給する。尚、電源装置5としては、所定の電気容量に予め充電されたコンデンサを使用すると、コイル2へ流す電流量を一定量に制御しやすいため好適である。
The switch switching control device 4 is connected to the plurality of
強磁性体6は、磁場により強く磁化され、磁場を除いても磁化が残る物質からなる部材であり、例えば、鉄、コバルト、ニッケルとそれらの合金、フェライトなどから形成されている。本実施形態において、強磁性体6は、複数のコイル2からなるコイルアレイの中央に形成された空間内に配置され、スイッチ切換制御装置4におけるスイッチ3の切換制御によって複数のコイル2(コイルアレイ)の内部空間を順次移動し、強磁性体6の前方に配置された飛しょう体Fを底部側から発射方向に押圧する。
The
また、飛しょう体発射装置1には、発射方向の最下流に配置されたコイル2(コイル(N))の近傍にストッパ機構(図示量略する)が別途設けられており、飛しょう体Fの発射直後に強磁性体6を複数のコイル2(コイルアレイ)の空間内で停止させ、飛しょう体Fと共に離脱しない構造とする。位置センサ7は、コイルアレイ内における強磁性体6の位置を測定し、スイッチ切換制御装置4に強磁性体6の位置情報を出力する。
In addition, the flying
図2は、図1に示す飛しょう体発射装置1の動作例を示すフローチャートである。また、図3は、図1に示す飛しょう体発射装置1における飛しょう体Fの発射方法を段階的に説明する図であり、発射前(図3(A))、発射中(図3(B))及び発射後(図3(C))の状態をそれぞれ示している。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the flying
先ず、制御装置(図示省略する)からの発射指令に基づいて飛しょう体Fの発射動作を開始すると、スイッチ切換制御装置4は変数kに初期値として1を設定する(S201,図3(A))。
First, when the launch operation of the flying object F is started based on a launch command from a control device (not shown), the switch switching control device 4
次に、スイッチ切換制御装置4は、k番目のスイッチ3(スイッチ(k))をONにする(S202)と、下からk番目のコイル2(コイル(k))に電流が流れ(S203)、当該コイル2を中心に磁場が発生する(S204)。この磁場によって、強磁性体6は、k番目のコイル2の中央に引き寄せられる方向の磁力を受け(S205)、強磁性体6及び飛しょう体Fがk番目のコイル2の中心に向かい加速する(S206,図3(B))。
Next, when the switch change control device 4 turns on the k-th switch 3 (switch (k)) (S202), a current flows through the k-th coil 2 (coil (k)) from the bottom (S203). A magnetic field is generated around the coil 2 (S204). By this magnetic field, the
一方、位置センサ7は、強磁性体6の位置を測定し(S207)、測定した強磁性体6の位置情報をスイッチ切換制御装置4に出力する。
On the other hand, the
次に、スイッチ切換制御装置4は、位置センサ7から取得した位置情報に基づいて強磁性体6がk番目のコイル2の中心付近に到達したか否かを判定する(S208)。ここで、中心付近に到達したと判定された場合(S208:YES)は、S209へ進む。これに対し、中心付近に到達していないと判定された場合(S208:NO)は、S206へ戻る。
Next, the switch switching control device 4 determines whether or not the
次に、スイッチ切換制御装置4は、k番目のスイッチ3をOFFにし、k番目のコイル2に流れる電流を停止させる(S209)。
次に、スイッチ切換制御装置4は、変数kを1加算した後(S210)、N個のスイッチ3及びコイル2を全て動作させたか否かを判定する(S211)。ここで、全てを動作させたと判定された場合(S211:YES,k>N)には、S212へ進む。これに対し、全てを動作させていないと判定された場合(S211:NO,k≦N)には、S202へ戻り、最下段(k=1)から最上段(k=N)までのN個全てのコイル2及びスイッチ3が動作するまでS202〜S210の動作を繰り返す。
Next, the switch switching control device 4 turns off the k-
Next, the switch switching control device 4 adds 1 to the variable k (S210), and then determines whether or not all the
次に、最下段(k=1)から最上段(k=N)までの全てのコイル2及びスイッチ3が動作したことによって十分に加速された飛しょう体Fは飛しょう体発射装置1から発射される(S212)。すなわち、コールドランチ方式における第一段階の加速が完了する。尚、飛しょう体Fと共に加速された強磁性体6は、ストッパ機構(図示省略する)によって装置内に留まり、重力等によって、元の位置に戻るものとする(図3(C))。
Next, the flying object F sufficiently accelerated by operating all the
そして、飛しょう体発射装置1から発射された飛しょう体Fは、飛しょう体発射装置1に対する火薬類の影響が無くなる距離まで飛しょうした後に、飛しょう体Fの主たる推進装置の火薬類を点火することでコールドランチ方式における第二段階の加速が行われ(S213)、飛しょう体Fは推力を得て目標へ向かって飛しょうする(S214)。
And after flying the flying object F launched from the flying
このように、本実施形態に係る飛しょう体発射装置1によれば、コールドランチ方式における第1段階の発射を火薬やガス発生器等を用いずに電磁力を利用して行うことができるため、飛しょう体Fを一度発射した後にガス注入などのメンテナンス作業を行わずにコイル2の内部空間に新たな飛しょう体Fを再充填して迅速に発射することができる。
Thus, according to the flying
<変形例>
上記実施形態では、複数のコイル2内を移動可能な強磁性体6を用いて、飛しょう体Fを発射する構成としたが、飛しょう体F自体を強磁性体とする構成や、強磁性体6の代わりに可動できるコイルに電流を流して飛しょう体Fを発射する構成としてもよい。
<Modification>
In the above-described embodiment, the flying object F is fired using the
また、上記実施形態では、一般的な材料をコイルに用いた場合の実施例を示したが、コイルを超伝導が発生する温度まで冷却する装置を更に備えてもよい。この場合、コイル2内での抵抗値が大幅に小さくなるため、少ない電流で大きな加速を得ることが可能となる。また、電源装置5の小型化や、コイル数の減少が可能となるとともに、射出性能の向上等の効果も生じる。
Moreover, although the example at the time of using a general material for a coil was shown in the said embodiment, you may further provide the apparatus which cools a coil to the temperature which superconductivity generate | occur | produces. In this case, since the resistance value in the
更に、上記実施形態では、一般的な例としてコイル2に供給する電流を制御することについては言及していないが、必要なセンサを構成し、飛しょう体Fの速度及び位置を基に設計された制御系を用いて電流を制御する構成としてもよい。この場合、飛しょう体Fの発射動作を安定化させることができる効果が生じる。
Furthermore, in the above embodiment, although there is no mention of controlling the current supplied to the
以上、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す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。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit 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.
F…飛しょう体、
1…飛しょう体発射装置、
2…コイル、
3…スイッチ、
4…スイッチ切換制御装置、
5…電源装置、
6…強磁性体、
7…位置センサ。
F ... Flying object,
1 ... Flying object launcher,
2 ... Coil,
3 ... switch,
4 ... Switch switching control device,
5 ... power supply,
6 ... ferromagnet,
7: Position sensor.
Claims (5)
前記飛しょう体を格納する空間が中央に形成され、供給された電流量に応じて発生した電磁力によって前記飛しょう体に対して第一段階の加速を前記空間内で行い、前記飛しょう体を発射する複数のコイルと、
前記コイル毎に設けられ、対応する前記コイルへの電流の供給および停止を切換える複数のスイッチと、
前記複数のスイッチに接続され、前記切換をそれぞれ制御するスイッチ切換制御装置と、
前記複数のスイッチに接続され、前記コイル毎に前記電流を供給する電源装置と、
を備えることを特徴とする飛しょう体発射装置。 A flying object launcher that accelerates and launches a flying object that flies toward a target in multiple stages.
A space for storing the flying object is formed in the center, and the flying object is accelerated in the first stage in the space by the electromagnetic force generated according to the supplied current amount. A plurality of coils that fire
A plurality of switches provided for each of the coils, and for switching between supply and stop of current to the corresponding coils;
A switch switching control device that is connected to the plurality of switches and controls the switching;
A power supply device connected to the plurality of switches and supplying the current for each of the coils;
A flying object launcher characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012195027A JP2014052092A (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Missile launcher |
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ID=50610724
Family Applications (1)
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- 2012-09-05 JP JP2012195027A patent/JP2014052092A/en active Pending
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