JP2852413B2 - 飛しょう体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地上または船上より
発射され、一定時間経過後に落下傘を放出し落下傘によ
り浮遊降下する飛しょう体の、落下開傘時のペイロード
の姿勢安定性の向上、および開傘時の衝撃を低減するこ
とによるペイロード内の機器の作動信頼性の向上に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】地上または船上から発射され、一定時間
経過後、発射点から適切な距離と高度において落下傘を
放出し、落下傘により浮遊降下する間に、電波、光波等
の手段で電子的、光学的な任務を果たす飛しょう体の従
来の実施例を図５に示す。図５は船上から発射される飛
しょう体の例であり、図において１５は従来の飛しょう
体、１６は水上艦、１７は誘導飛しょう体であり、矢印
は発射後の飛しょう体１５の飛しょう経路を示す。水上
艦１６に対して、誘導飛しょう体１７による攻撃が行わ
れたことを探知すると、飛しょう体１５を発射する。飛
しょう体１５は図示の経路で飛しょうし、所定の高度に
達すると、内蔵の落下傘を放出展開し、安定に浮遊降下
し、この間に誘導飛しょう体１７に向かって電波等を放
射して誘導飛しょう体１７の誘導装置を妨害または欺ま
んして、水上艦１６に対する誘導を妨害したり、飛しょ
う体１５自身に引き付けて水上艦１６を防御する。

【０００３】このような飛しょう体は、落下傘放出後の
ペイロードの姿勢が安定していること、滞空時間が十分
な長さであることが望まれる。

【０００４】図６は、従来の飛しょう体の説明図であ
り、図６（ａ）は外観を示す斜視図、図６（ｂ）は構造
の概略を示す断面図である。図中１はペイロード、２は
落下傘、３は吊索、４は落下傘２と吊索３を収納する落
下傘ユニット、５は推進装置、６は安定翼である。図７
は従来の飛しょう体の飛しょうシーケンスの説明図であ
る。図７（ａ）は発射直後の状態であり、推進装置５に
より、加速上昇する。この状態では飛しょう体は安定翼
６の働きで安定飛しょうする。図７（ｂ）はあらかじめ
定められた時間が経過した時点で、落下傘ユニット４が
図６では省略された分離機構により分離した瞬間の状態
である。図７（ｃ）は、落下傘ユニット４が分離完了後
の状態であり、推進装置５は自由落下する。ペイロード
は慣性飛しょうを続けるが、安定翼６が失われているた
め、姿勢が不安定になり易い状態であり、場合によって
は、ペイロードが転倒する恐れもある。図７（ｄ）は、
落下傘２が展張した瞬間の状態を示す。この時点でペイ
ロード１はまだ速度が大きいため、落下傘２の空力荷重
が大きく、吊索３にかかる荷重も大きい。図７（ｅ）
は、ペイロード１が下向きに安定化した状態を示すが、
過大な空力荷重で落下傘２や吊索３が損傷していると、
安定状態にならず、滞空時間も不足する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これまで説明したよう
に運用される飛しょう体では、滞空時間を確保すること
が重要であり、このためには可能な限り傘体面積の大き
な落下傘を使用することが有効である。しかし、落下傘
の傘体面積を大きくすると、開傘時の空力荷重が大きく
なる。落下傘開傘時に発生する空力荷重は次式で与えら
れる。

【０００６】

【数１】

【０００７】ここでρは空気密度であり、通常０．１２
５ｋｇｆｓ² ／ｍ⁴ を用いる。υは飛しょう体の速度、
Ｃ_D は抵抗係数で０．６８を用いる。Ｓは傘体面積、Ｎ
は衝撃係数で、通常１〜２の間の値を用いる。開傘の際
に生じる空力荷重は、例えば、傘体面積１２ｍ² の落下
傘を有する飛しょう体を速度１５０ｍ／ｓで開傘した場
合、約１０ｔｏｎとなる。よって、傘から１２本の吊索
がでている場合、１本あたり８５０ｋｇｆの荷重を受け
持つことになり、高強度のケブラー糸であっても直径７
〜８ｍｍの吊索が必要となる。更に、吊索の取り付け
部、傘体自身もこのような大きな荷重に耐えるものであ
る必要があり、飛しょう体全体が大型で重いものになる
という課題があった。通常、飛しょう体の大きさ、重量
には制限があるため、制限内で余裕のない設計を行った
場合、空力荷重によって、吊索の破断、傘体の破れが発
生し、所期の降下速度が得られず、滞空時間が不足する
という問題が生じる。また、ペイロード内の電子機器の
設計においても、この大きな空力荷重による衝撃力に耐
える必要があり、コストの上昇、動作信頼性の低下を招
くという課題があった。また、落下傘放出後、ペイロー
ド内の機器が目標、例えば誘導飛しょう体に対して、正
常に作用するためには、姿勢が安定化し、正しく目標に
対して指向している必要があるが、これまでに述べたよ
うに落下傘が吊索切断、傘体の破れ等により正常に開傘
しないと、ペイロードの姿勢が安定せず、ペイロード内
の電子機器が目標に対して有効に作用しないという課題
があった。

【０００８】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、落下傘を開傘する際、最初に小さ
な傘体面積の傘を開き、ペイロードの姿勢を安定させた
まま徐々に減速させ（以下、この傘を安定傘と呼ぶ）、
空力荷重が十分小さくなる速度まで飛しょう体が減速し
た後に、安定傘を分離すると同時に落下傘を放出展張さ
せて、安定降下状態とし、ペイロードが正常に機能する
ようにしたことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明による飛しょう
体は、落下傘ユニット内に比較的小さな傘体面積をもつ
安定傘を有し、機体が分離すると同時に安定傘が開き、
一定時間後に主傘が開く手段を設けたものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、落下傘放出時にまず面積
の小さい安定傘を放出するが、この時点では飛しょう体
の速度は大きいが傘体面積は小さいので、空力荷重は大
きくない。従って、安定傘、吊索、取付部の破損等の問
題はない。よって、飛しょう体は安定飛しょうを続け
る。また、ペイロード内の機器も過大な衝撃を受けるこ
とはない。安定傘の抵抗により、飛しょう体が十分減速
したところで、安定傘を分離すると同時に落下傘を放出
展張させる。この時点では、飛しょう体は十分に減速し
ているので、大きな傘体面積の落下傘を展張させても、
空力荷重は十分に小さい。従って、過大な空力荷重によ
って生じる問題はないため、落下傘は正常に展張し、ペ
イロードも安定した状態で浮遊降下に移行することがで
きる。

【００１１】

【実施例】

実施例１．図１および図２は、この発明の実施例を示す
説明図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は構造
の概略を示す断面図、図２（ａ）は安定傘が展開し、ペ
イロードが減速している際の斜視図、図２（ｂ）は安定
傘展開時の構造の概略を示す断面図である。図中７は安
定傘、８は安定傘分離装置である。図３はこの発明の実
施例の飛しょうシーケンスの説明図である。図３（ａ）
は発射直後の状態であり、従来の飛しょう体と同一であ
る。図３（ｂ）は落下傘ユニット４が分離した瞬間の状
態であり、従来の飛しょう体と同一である。図３（ｃ）
は落下傘ユニットの分離が完了した状態であり、推進装
置５は自由落下し、安定傘７が放出される。図３（ｄ）
はペイロード１が慣性飛しょうしている状態であり、ペ
イロード１は展開した安定傘７の働きで安定して慣性飛
しょうすると同時に、安定傘の空気抵抗で減速してい
く。図３（ｅ）は安定傘分離装置８が作動して安定傘７
を分離すると同時に、落下傘２が放出される状態を示
す。この時ペイロード１は十分に減速しているため、落
下傘２が展張しても空力荷重は小さく、傘体の破れ、吊
索の切断、電子機器の破損等の問題は生じない。図３
（ｆ）は落下傘が完全に展張を完了し、安定降下してい
る状態である。落下傘２は破損等なく正常に開傘してい
るために、ペイロード１の姿勢はすみやかに安定すると
同時に、所期の滞空時間が確保できるとともに、ペイロ
ード１の機器も正常に機能し、目標に対して有効に作用
する。

【００１２】図４は、この発明の実施例の安定傘分離装
置８の詳細を説明する断面図であり、図４（ａ）は安定
傘分離装置８の作用の状態、図４（ｂ）は作動後の状態
を示す。図中、９はプレート、１０はＣリング、１１は
スライダ、１２はアクチュエータ、１３は溝、１４はト
リガピンである。安定傘展開と同時に空力荷重によりト
リガピン１４が抜け、アクチュエータ１２にトリガがか
かる。

【００１３】この発明による飛しょう体の安定傘分離装
置８は図３（ｄ）の状態までは図４（ａ）に示す状態に
なっている。Ｃリング１０の自由状態での外径は、飛し
ょう体の外筒内面の溝１３の内径より小さいが、図４
（ａ）の状態ではＣリング１０を展張して外径を溝１３
の内径よりも大きくして、溝１３の中へ挿入している。
更に、Ｃリング１０は、バネ力で自由状態に戻ろうとす
るが、スライダ１１をＣリング１０の切り欠き部に挿入
してこの動きを防いでいる。スライダ１１はプレート９
にネジ等により固定されたアクチュエータ１２に接続さ
れている。この状態では、プレート９が飛しょう体の外
筒にＣリング１０を介して固定されているので、プレー
ト９に結合された状態を保つ。また、Ｃリング１０と溝
１３のはめあいの面積で、安定傘７の空力荷重を受け持
つので、構造的に有利である。ペイロード１が十分減速
すると、トリガがかかってから所定時間を経過したアク
チュエータ１２が作動し、スライダ１１を矢印（Ａ）の
方向に移動させる。スライダ１１が移動して、Ｃリング
１０の切り欠きから外れると、Ｃリング１０のバネ力で
Ｃリング１０は自由状態に戻る。自由状態のＣリング１
０の外径は溝１３の内径より小さいので、Ｃリング１０
が溝１３から外れ、プレート９は飛しょう体の外筒から
分離する。プレート９は安定傘７と結合されており、安
定傘７の空気抵抗によりすみやかにペイロード１から離
隔する。なお、アクチュエータ１２の駆動源は火薬、ソ
レノイド等十分な駆動力をもつものであれば何でも良
い。プレート９がペイロード１から分離すると収納され
ている落下傘２が放出されるが、プレート９と落下傘２
の天頂部を一定の張力で結束することで、落下傘の放出
をより確実なものとすることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、安定傘を簡単な分離装置を設けることによって、発
射後空中で落下傘を放出する飛しょう体のペイロードの
姿勢を安定させ、落下傘の損傷を防止して滞空時間を長
くし、ペイロード内の電子機器の衝撃による損傷を防
ぎ、作動の信頼性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による飛しょう体の説明図で
ある。

【図２】この発明の実施例による飛しょう体の説明図で
ある。

【図３】この発明の実施例による飛しょう体シーケンス
を示す図である。

【図４】この発明の実施例による安定傘分離機構の説明
図である。

【図５】従来の飛しょう体の実施例である。

【図６】従来の飛しょう体の説明図である。

【図７】従来の飛しょう体シーケンスを示す図である。

【符号の説明】

１ ペイロード ２ 落下傘 ３ 吊索 ４ 落下傘ユニット ５ 推進装置 ６ 安定翼 ７ 安定傘 ８ 安定傘分離装置 ９ プレート １０ Ｃリング １１ スライダ １２ アクチュエータ １３ 溝 １４ トリガピン １５ 従来の飛しょう体 １６ 水上艦 １７ 誘導飛しょう体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒崎 隆二郎 鎌倉市上町屋325番地 三菱電機株式会 社 鎌倉製作所内 審査官 渋谷 知子 (56)参考文献 特開 平７−151500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−23897（ＪＰ，Ａ) 実公 昭48−6320（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F42B 10/56 F42B 15/01 B64D 17/00 - 17/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上または船上より発射され、一定時間
   後に落下傘を放出し、上記落下傘を用いて浮遊降下する
   飛しょう体であって、飛しょう体前方部に位置するペイ
   ロードと、発射直後は飛しょう体内部に収納され、上記
   ペイロードと吊索を介して結合される落下傘と、同様に
   発射直後は、飛しょう体内部に収納され、上記落下傘の
   後方に位置するプレートに吊索を介して結合される安定
   傘と、上記安定傘を所定時間後に分離する分離装置を有
   し、上記安定傘を最初に展開し、所定時間後上記落下傘
   を放出する飛しょう体において、上記分離装置として、
   上記プレートに設けられた溝に嵌合するＣリングと、上
   記Ｃリングの切り欠き部に挿入されＣリングを展張させ
   るスライダと、上記スライグを移動させるアクチュエー
   タと、飛しょう体の外筒の内面に展張した上記Ｃリング
   が噛み込む溝を設けたことを特徴とする飛しょう体。
2. 【請求項２】 上記アクチュエータの作動手段として、
   上記アクチュエータ内にトリガピンを有し、安定傘展開
   時にかかる空力荷重により上記トリガピンを抜くこと
   で、上記アクチュエータにトリガがかかることを特徴と
   する請求項１記載の飛しょう体。