JP2996479B2 - 魚雷等のペイロード運搬飛しょう体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、艦艇攻撃用兵器の一つである長射程の魚雷
等をペイロードとするペイロード運搬飛しょう体に関す
る。

従来の技術 艦船等からロケット推進で発射後空中を飛しょうした
のちに海中に入って魚雷活動を行わせるべく、この魚雷
を運搬するペイロード運搬飛しょう体として例えば第12
図に示す構造のものがある。これは、機体51の後部に推
進装置としてロケットモータ52を設ける一方、機体51の
前方には飛しょう中は機体胴部として機能するペイロー
ドとしての魚雷53を装着したもので、魚雷53の先端には
ノーズキャップ54がかぶせられている。また機体51は二
分割可能な構造となっており、飛しょう中の安定を保つ
ために翼55を備えるほか、減速装置としてのパラシュー
ト56が折り畳まれて格納されている。

このような従来の飛しょう体の具体的運用方法として
は、例えば第13図に示すように艦船57からロケットモー
タ52の推進力により発射して加速したのち、所定時間経
過した時点でロケットモータ52を切り離す。以降は魚雷
53（機体51を含む）のみが亜音速または低超音速で弾道
飛しょうを続け、海面58に着水する前に機体51を二分割
させて魚雷53から分離させるのと同時にパラシュート56
を展開する。その結果、魚雷53はパラシュート56によっ
て十分に減速されたのちに着水する。

この着水の直前にパラシュート56を分離する一方、着
水時の衝撃を魚雷53の先端のノーズキャップ54で吸収し
つつノーズキャップ54を着水と同時に開頭・分離させ、
以降は魚雷53が海中に入って目標59に向かって魚雷活動
を開始する。

発明が解決しようとする課題 従来のペイロード運搬飛しょう体にあっては、飛しょ
う中は魚雷53の側面がそのまま飛しょう体の機体胴部と
して機能する構造であり、しかも着水時の衝撃をノーズ
キャップ54で吸収する方式であることから、比較的衝撃
に弱い魚雷53を保護するためには着水時の速度を十分に
下げる必要があり、その結果として減速装置としてのパ
ラシュート56が大型化し、それに伴って風の影響等を受
けて実際の着水地点が目標着水地点から大きく外れてい
わゆる着水地点の分散が大きくなる。

また、飛しょう中は魚雷53に空力加熱や空力的な曲げ
モーメントが直接作用するため、高速での飛しょうや大
きな旋回を行うことが困難で、射程の延伸や飛しょう時
間の短縮を図るにも限度があった。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、飛しょう中および着水時
の熱的，機械的負荷から魚雷等のペイロードを十分に保
護することができ、それにより飛しょう速度の高速化の
実現と高旋回能力を持たせるようにして射程の延伸や飛
しょう時間の短縮化を図り、併せて着水時の減速度合を
抑制して減速時間の短縮化と着水地点の精度向上を可能
にした魚雷等のペイロード運搬飛しょう体を提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 本発明のペイロード運搬飛しょう体は、魚雷等をペイ
ロードとして搭載するとともに、発射機からロケット推
進にて発射後空中を飛しょうした後に水面下に突入する
ペイロード運搬飛しょう体であることを前提としてい
る。

その上で、ロケット推進のためのロケットモータと、
ロケットモータの先端に装着されてロケットモータとと
もに飛しょう体の機体胴部を構成するとともに内部に魚
雷等のペイロードが収容され、ロケット推進力が与えら
れたのち着水する前にロケットモータから切り離される
カプセルと、カプセルに設けられてカプセルがロケット
モータから切り離されるのと同時もしくは切り離された
のちに作動してカプセルを減速させ、且つカプセルが着
水する前にカプセルから切り離される減速装置と、カプ
セルに設けられて、カプセルが着水したのちカプセルか
らペイロードを放出させる放出装置とを備えている。

作用 上記の構造によると、艦船，航空機等からロケット推
進で発射後空中を飛しょうしたのちカプセルが着水する
までにロケットモータ，減速装置の順にそれぞれ切り離
され、魚雷等のペイロードはカプセルに収容されたまま
で水中に突入し、水中において初めてカプセルから放出
されて魚雷活動等のペイロード本来の活動を開始する。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例を示す構成説明図で、
推進装置としてのロケットモータ１の先端にはロケット
モータ１側から順に減速装置２およびカプセル３が爆発
ボルトあるいはセパレーションナット等の分離機構30,3
3（第４図参照）を介して分離可能に結合されており、
さらにカプセル３の先端にはノーズキャップ４が装着さ
れていて、これらの各要素により飛しょう体５が構成さ
れている。

カプセル３は有底筒状のインナーカプセル６とアウタ
ーカプセル７とにより二重筒構造となっていて、ロケッ
トモータ１とともに飛しょう体５の機体胴部を構成する
とともに、カプセル３の内部にはペイロードとして魚雷
８が収容されている。魚雷８はインナーカプセル６ごと
補強部材９を介してアウターカプセル７に支持されてい
て、アウターカプセル７は飛しょう中の熱的，機械的負
荷から魚雷８を保護している。

ノーズキャップ４の内部には、後述するように減速，
着水および魚雷放出等のシーケンス処理を司るシーケン
サ10のほか着水時の衝撃を緩和する緩衝材11が収容され
ており、ノーズキャップ４はカプセル３の先端に嵌合さ
れた上で例えばシャーピンにより結合されている。この
シャーピン結合により、ノーズキャップ４がカプセル３
から外れる方向に所定値以上の力が加わると、カプセル
３とノーズキャップ４との間に介装されたシャーピンが
せん断破壊されてカプセル３からのノーズキャップ４の
分離を許容する（なお、シャーピンについては第10図を
参照のこと）。

インナーカプセル６の底部には、インナーカプセル６
から魚雷８を押し出すためのピストン12と、折り畳まれ
たエアバッグ13とが収容されており、さらにインナーカ
プセル６とアウターカプセル７との間の空間にはエアバ
ッグ13用のガス発生器14が収容されている。

ガス発生器14は上記のエアバッグ13およびピストン12
とともに魚雷８の放出装置15を構成しているもので、点
火信号を受けてガス発生器14が作動すると第３図（Ａ）
〜（Ｄ）に示すようにガス発生器14で発生したガスをエ
アバッグ13に送り込み、エアバッグ13の膨張圧力により
ノーズキャップ４を分離させるのと同時に、ピストン12
を介して魚雷８をカプセルから放出する役目をする。

減速装置２は、第４図〜第６図に示すように本体部16
に対しヒンジピン21を介して放射状に展開可能に連結さ
れた複数の安定翼17と、この安定翼17と本体部16との間
に張設されたパラソル状のエアバッグ18と、各安定翼17
を展開させるためのアクチュエータ（シリンダ）19と、
アクチュエータ19に所定のガスを供給するためのガス発
生器20等から構成され、減速装置２の機能が不要の場合
には安定翼17およびエアバッグ18は第４図のように折り
畳まれて本体部16に格納されている。

そして、各安定翼17には安定翼17の一部を構成する断
面略コ字状のフラッパ22が開閉可能にヒンジ結合されて
おり、このフラッパ22は第５図に示すように安定翼17が
本体部16に対し展開するのと同時に安定翼17に対し展開
して安定翼17に空気取入口23を形成する。

すなわち上記の減速装置２は、飛しょう中に所定の減
速指令によりガス発生器20が点火されて作動すると、ガ
ス発生器20で発生したガスがアクチュエータ19に送り込
まれることからこれによって安定翼17が展開し、同時に
フラッパ22が展開することで空気取入口が開く。安定翼
17が展開することで機体の空力安定を保ちつつ、飛しょ
うに伴うラム圧により空気取入口23からエアバッグ18内
部に空気を吹き込んでエアバッグ18を膨張・展開させ、
エアバッグ18の空気抵抗によて機体を減速させる役目を
する。

次に、上記のように構成された飛しょう体の具体的運
用方法を第２図のほか第７図のシーケンサ10のブロック
図を参照しながら説明する。

シーケンサ10は、機体内に搭載されて飛しょう体５全
体の誘導制御を司るフライトコンピュータ24、さらには
艦船29内の火器管制装置25を上位に持つ一方、シーケン
サ10自体は演算装置26やタイマー27あるいは加速度セン
サ28等を有していて、カプセル３からのロケットモータ
１の分離時期、減速装置２の作動時期やカプセル３から
の減速装置２の分離時期、さらにはカプセル３からの魚
雷８の放出時期の制御を直接的に司っている。

第２図および第７図に示すように、艦船29上の発射機
から発射した飛しょう体５はロケットモータ１の推進力
によって加速しつつ、ロケットモータ１が燃焼し尽くし
たのちも着水地点に向かって高速で弾道飛しょうを行
う。この弾道飛しょうの間においては必要に応じて旋回
あるいは軌道変更を行うこともある。

着水地点に近付いたならばシーケンサ10はロケットモ
ータ１の分離指令信号を出力する。この分離指令信号を
受けてロケットモータ１と減速装置２との結合部に設け
た第４図および第５図の分離機構30が作動し、カプセル
３からロケットモータ１が分離する。

ローケットモータ１の分離と同時もしくは分離した直
後にシーケンサ10は減速指令信号すなわち減速装置２の
作動信号を出力し、この減速指令信号を受けて第５図お
よび第６図に示したように減速装置２が作動する。すな
わち、それまで格納状態にあった安定翼17が展開し、さ
らに空気取入口23から空気が吹き込まれてエアバッグ18
が展開することで、その空気抵抗によりカプセル３が減
速を開始する。

ここで、上記のロケットモータ１の分離と同時にロケ
ットモータ１に付帯していた翼31（第１図参照）を失っ
てしまうことから、この翼31に代わって安定翼17が展開
することで飛しょう体５の空力安定性が保たれる。

飛しょう体５が減速装置２により減速しつつなおも飛
しょうを続け海面32への着水直前になると、シーケンサ
10は減速装置２の分離指令信号を出力する。この分離指
令信号を受けて減速装置２とカプセル３との結合部に設
けた第３図および第４図の分離機構33が作動し、カプセ
ル３から減速装置２が分離する。その結果、カプセル３
は比較的高速で海面32に着水・突入する。

一方、第７図の火器管制装置25は目標位置や飛しょう
体５の飛しょう軌道等から魚雷８の放出時刻指令（カプ
セル３が海面32に着水してから何秒後に魚雷８を放出さ
せるかのディレータイム）を算出し、シーケンサ10には
フライトコンピュータ24を経て上記の放出時刻指令が入
力されている。

そして、カプセル３が海面32に着水して海面32下に突
入すると、シーケンサ10内の加速度センサ28が着水時の
衝撃を加速度として検知し、その情報をシーケンサ10の
演算装置26に取り込む。演算装置26はタイマー27により
時間をモニタリングし、着水検知時刻から上記の放出時
刻指令分だけ遅らせてガス発生器14に対して点火信号を
出力する。

この点火信号を受けてガス発生器14が作動し、ガス発
生器14で発生したガスがカプセル３内のエアバッグ13に
送り込まれることから、第３図（Ａ）〜（Ｄ）に示すよ
うにエアバッグ13が徐々に膨張する。そしてこの膨張圧
力により魚雷８がノーズキャップ４を押圧し、この押圧
力が、それまでノーズキャップ４を結合していたシャー
ピンの許容限界を超えるとシャーピンがせん断される。
その結果、ノーズキャップ４がカプセル３から外れると
ともに、魚雷８がカプセル３から放出される。こうし
て、海中に放出された魚雷８は例えばホーミング誘導等
により目標34に向けて魚雷活動を開始する。

第８図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施例を示す
もので、この実施例においてはカプセル41のノーズ側に
放出装置42を構成するガス発生器43、ピストン44および
エアバッグ45を収容しておき、カプセル41から魚雷８を
放出する際にカプセル41後部の後部キャップ46を外して
魚雷８をカプセル41の後方に放出するようにしたもので
ある。

カプセル41と後部キャップ46は第９図および第10図
（Ａ），（Ｂ）に示すようにシャーピン47により結合さ
れており、エアバッグ45の膨張によりシャーピン47に許
容限界よりも大きな破壊せん断力が作用するとシャーピ
ン47がせん断され、後部キャップ46がカプセル41から外
れることになる。

第11図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施例を示す
図で、この実施例では二分割開頭方式のカプセル48内に
魚雷８を収容し、放出時にはセパレーションナットある
いは爆発ボルト等の分離機構49を作動させて圧縮コイル
スプリング50のはたらきによりカプセル48を開頭させ、
魚雷８の推進力によりカプセル48から放出するようにし
たものである。

これら第2,第３の実施例においても第１の実施例と同
様の作用効果が得られるほか、第８図の実施例の場合に
はノーズ部分の先細りのスペースにガス発生器43やエア
バッグ45等を収納できることからスペース効率の上で有
利であり、また第11図の実施例の場合にはカプセル48自
体を分割する方式であるために魚雷放出がより確実に行
われて信頼性の高いものとなる。

なお、本発明にいう減速装置は各実施例に例示したも
のに限定されるものではなく、例えば従来と同様にパラ
シュートを用いても良い。

さらに、本発明の飛しょう体が運搬対象とするものは
魚雷のみならず比較的衝撃に弱い機雷等をペイロードと
することも可能である。加えて、飛しょう体自体は航空
機から発射しても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、魚雷等のペイロードが
着水するまではペイロードをカプセルに収容しておき、
着水後水中においてカプセルからペイロードを放出させ
るようにしたことにより、飛しょう中および着水時の熱
的あるいは機械的負荷からペイロードを保護するのが容
易となるため、飛しょう速度の高速化を実現できるほ
か、高い旋回能力を持たせ得るために着水時の速度制限
が緩和され、減速度合をそれほど大きくする必要もな
い。その結果、射程の延伸や飛しょう時間の短縮化が図
れるのと同時に減速装置を小型化でき、風等の影響によ
る着水地点の分散も小さくできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成説明図、第２
図は上記実施例における飛しょう体の具体的運用方法を
示す説明図、第３図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は
カプセルからの魚雷の放出時の説明図、第４図は第１図
のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、第５図および第６図
（Ａ），（Ｂ）は第４図の減速装置の作動説明図、第７
図は上記の飛しょう体の信号処理系統のブロック図、第
８図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施例を示す作動
説明図、第９図は第８図（Ａ）の要部拡大図、第10図
（Ａ），（Ｂ）は第９図の構造の作動説明図、第11図
（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施例を示す作動説明
図、第12図は従来の飛しょう体の一例を示す構成説明
図、第13図は第12図の飛しょう体の具体的運用方法を示
す説明図である。 １……ロケットモータ、２……減速装置、3,41,48……
カプセル、４……ノーズキャップ、５……飛しょう体、
６……インナーカプセル、７……アウターカプセル、８
……ペイロードとしての魚雷、10……シーケンサ、15,4
2……放出装置、32……海面、34……目標。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−205800（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−26480（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭40−28240（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F42B 17/00 F42B 19/12 - 19/46

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】魚雷等をペイロードとして搭載するととも
   に、発射機からロケット推進にて発射後空中を飛しょう
   した後に水面下に突入するペイロード運搬飛しょう体で
   あって、 ロケット推進のためのロケットモータと、 ロケットモータの先端に装着されてロケットモータとと
   もに飛しょう体の機体胴部を構成するとともに内部に魚
   雷等のペイロードが収容され、ロケット推進力が与えら
   れたのち着水する前にロケットモータから切り離される
   カプセルと、 カプセルに設けられてカプセルがロケットモータから切
   り離されるのと同時もしくは切り離されたのちに作動し
   てカプセルを減速させ、且つカプセルが着水する前にカ
   プセルから切り離される減速装置と、 カプセルに設けられて、カプセルが着水したのちカプセ
   ルから前記ペイロードを放出させる放出装置、 とを備えたことを特徴とする魚雷等のペイロード運搬飛
   しょう体。