JP3482466B2 - Flying body attitude control device - Google Patents

Flying body attitude control device

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JP3482466B2
JP3482466B2 JP2001020677A JP2001020677A JP3482466B2 JP 3482466 B2 JP3482466 B2 JP 3482466B2 JP 2001020677 A JP2001020677 A JP 2001020677A JP 2001020677 A JP2001020677 A JP 2001020677A JP 3482466 B2 JP3482466 B2 JP 3482466B2
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flying object
axis
thrust
booster
flying
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昭次 杉岡
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防衛庁技術研究本部長
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、操舵翼の操舵によ
り姿勢制御する飛しょう体本体と、飛しょう体本体の後
方に連結されたブースタとからなる飛しょう体を、飛し
ょう体本体が飛しょう可能な範囲になるまで加速する発
射初期、いわゆる、ブースタ飛しょう時において、飛し
ょう体の姿勢、安定を行うための飛しょう体姿勢制御装
置に関する。 【0002】 【従来の技術】長距離飛しょうさせるタイプの飛しょう
体には、発射初期において飛しょう体を所定の速度にな
るまで加速するブースタと、飛しょう体が所定の速度に
なったとき、後方に連結されたブースタを切離し、後端
部に設けた操舵翼の操舵により姿勢制御を行う飛しょう
体本体とから構成するようにしたものがある。 【0003】上述したタイプの飛しょう体には、図3に
示すように、ブースタ加速中の飛しょうにおいて旋回が
必要になるため、ブースタ加速を行う発射初期において
も、飛しょう体1に旋回運動をさせる必要があり、ブー
スタ3の後端部に開口させたノズル内に、発射初期にお
いても、強い燃焼ガスの噴射力で飛しょう体1の姿勢制
御するための制御力を発生させることのできる4枚の推
力偏向板6を設けて、旋回運動を必要とするときに推力
偏向板6を偏向させて、飛しょう体1の姿勢制御を行う
ためにピッチ、ヨー、ロールの各軸まわりの大きな制御
力を発生させることができるようにした、推力偏向装置
7を設けるようにした飛しょう体がある。 【0004】なお、飛しょう体は、飛しょう体1が所定
の速度になったとき、後方に連結されたブースタ3を切
離し、飛しょう体本体2の飛しょうを安定させるための
周方向に90度間隔で配置され、中央部外周面から外方
へ突出させた4枚の主翼と、飛しょう体本体2の姿勢を
制御するための、主翼と同様に外周面から突出させ、後
端部に配置された、4枚の操舵翼10とを設けるように
している。 【0005】従来の飛しょう体に設けるようにした飛し
ょう体姿勢制御装置では、ブースタ3の後端部に燃焼ガ
スを偏向させて、偏向した燃焼ガスの噴射力で飛しょう
体1の姿勢、安定を制御するための制御力を発生させる
ことができる4枚の推力偏向板6を設けるようにしてい
るために、発射初期においても、高速で噴射される燃焼
ガスの大きな流体力が作用する推力偏向板6に生じる大
きな偏向力によって、発射初期において必要とされる飛
しょう体1の姿勢制御には、充分に対処することがで
き、ブースタ3切離し直後に旋回させる必要のある飛し
ょう体本体2の旋回性能要求は緩和される。 【0006】しかしながら、従来の飛しょう体に設ける
ようにしている推力偏向装置7では、偏向させて大きな
飛しょう体1のピッチ、ヨー、ロールの各軸まわりの制
御力を発生させることができる推力偏向板6等からなる
推力偏向装置7を設けるようにしているために、飛しょ
う体1の重量が増し、また、所定の加速性能を発揮させ
るためのブースタ3が大型化する不具合がある。 【0007】すなわち、図4に示すように、従来の推力
偏向装置7は、ピッチ、ヨー、ロールの各軸まわりの制
御力をそれぞれ発生させることができる4枚の推力偏向
板6と、推力偏向板6のそれぞれに、ピッチ、ヨー、ロ
ールの各軸まわりの制御力を発生させることのできる偏
向をさせるためのアクチュエータ11と、アクチュエー
タ11からの駆動力を推力偏向板6に伝達するための駆
動軸12とからなり、しかも、推力偏向装置7は、個別
の推力偏向板6毎にそれぞれ設ける必要があるため、推
力偏向装置7自体の重量が増し飛しょう体1の重量が増
すとともに、多くのアクチュエータ11及び駆動軸12
を設けるスペースが必要であるために、ブースタ3も大
型化することとなる。なお、図4中、軸C28はロール
軸に対し同心状に配置された軸である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の飛し
ょう体の発射初期における制御を行うために採用されて
いる、上述した飛しょう体姿勢制御装置の不具合を解消
するため、ピッチ軸、ヨー軸まわりの制御には、飛しょ
う体本体の後方に連結され、飛しょう体本体を飛しょう
可能な範囲にまで加速するブースタの後端部に設けられ
て同一方向に変角されて、発射初期においても高速度で
外部に排出される燃焼ガスを偏向させて、ピッチ軸、ヨ
ー軸まわりの大きな制御力を飛しょう体に発生させて、
ピッチ軸、ヨー軸まわりの十分な制御を行うことがで
き、ロール軸まわりの制御には、飛しょう体本体の後部
外周から外方へ突出させ、対向させて設けられ、4枚の
操舵翼10を変角することによって、空力的干渉の影響
を受けず大きなロール軸まわりの制御力を飛しょう体に
発生させて、飛しょう体の発射初期においてロール軸ま
わりの制御を行うことができ、従って、飛しょう体の発
射初期においても、飛しょう体の姿勢、安定を制御して
飛しょうさせることのできる飛しょう体姿勢制御装置と
した。 【0009】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。 【0010】 【課題を解決するための手段】このため、本発明の飛し
ょう体姿勢制御装置は、次の手段とした。 【0011】(1)飛しょう体本体と、飛しょう体本体
の後方に連結され、飛しょう体本体が飛しょう可能な範
囲にまで加速するブースタとからなる飛しょう体の発射
初期における、ピッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢、安定を
制御するために、発射初期においても高速度で外部に排
出される燃焼ガスを偏向させて、ピッチ軸、ヨー軸まわ
りの制御力を発生させ、発射初期においても十分な制御
を行うことができるようにするために、ブースタの後端
部内に対向して設けられ、アクチュエータによりそれぞ
れ同一方向に偏向させて、ピッチ軸、ヨー軸まわりにそ
れぞれ大きな制御力を発生させることができる、2対の
推力偏向板、及び1対の推力偏向板を同時に駆動させる
ことのできるアクチュエータ等からなる推力偏向装置を
設けた。 【0012】(2)飛しょう体本体と、飛しょう体本体
の後方に連結され、飛しょう体本体を飛しょう可能な範
囲にまで加速するブースタとからなる飛しょう体の発射
初期における、ロール軸まわりの姿勢、安定を制御する
ために、飛しょう体本体の後部外周から対向させて外方
へ突出され、飛しょう体本体アクチュエータにより変角
させて、発射初期においても、空力的干渉の影響を受け
ることが少なく、ロール軸まわりの大きな制御力を発生
させることができる、4枚の飛しょう体本体操舵翼を設
けた。 【0013】なお、発射初期におけるロール軸まわりの
制御力を発生させる4枚の飛しょう体本体操舵翼は、飛
しょう体からブースタが分離され飛しょう体本体のみで
飛しょうするときには、飛しょう制御を行うようにした
ものを使用することが好ましい。 【0014】本発明の飛しょう体姿勢制御装置は、上述
の手段としたので、飛しょう体の発射初期における、ピ
ッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢制御に、飛しょう体の発射
初期においても高速度で外部に排出される燃焼ガスを偏
向させて、ピッチ軸、ヨー軸まわりに大きな制御力を発
生させることができる推力偏向装置を設けたので、飛し
ょう体の発射初期におけるピッチ軸、ヨー軸まわりの姿
勢制御を十分にでき、飛しょう体の外乱対処性を向上さ
せ、安定した飛しょうをさせることができ飛しょうのば
らつきを小さくできる。 【0015】また、ロール軸まわりの姿勢、安定の制御
に、飛しょう体本体の後部外周から対向させて外方へ突
出され、変角させて、発射初期においても空力的干渉の
影響をうけることが少なく、大きなロール軸まわりの制
御力を発生できる4枚の飛しょう体本体操舵翼を設けた
ので、発射初期におけるロール外乱への対処に対しても
充分な制御力を発生させることができ、ロール軸まわり
の制御性に優れたものにできる。 【0016】さらに、飛しょう体姿勢制御装置に設ける
推力偏向装置では、ピッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢制御
のみを行うようにし、ロール軸まわりの姿勢制御は、飛
しょう体本体に設けた操舵翼で行うようにしたので、ピ
ッチ、ヨー、ロールの各軸まわりの制御力を発生させる
ために、従来、4枚の推力偏向板のそれぞれに設け、ピ
ッチ、ヨー、ロールの各軸まわりの制御力を発生させる
ための偏向を行うようにしていたアクチュエータ、駆動
力を推力偏向板に伝達するための駆動軸は、個別の推力
偏向板にそれぞれには設ける必要がなく、1対毎に設け
れば良く、これにより推力偏向装置のアクチュエータ、
駆動軸は半減できて重量を小さくでき、飛しょう体の重
量を逓減でき、さらには推力偏向装置を設けるスペース
を小さくでき、ブースタの小型化等を計ることができ
る。 【0017】また、発射直後の旋回制御させる必要のあ
る場合でも、発射初期においても必要とする旋回制御が
できるので、ブースタを切離し高旋回飛しょうをさせる
必要のある飛しょう体本体の旋回性能要求が緩和され、
しかもピッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢制御に推力偏向装
置を、ロール軸まわりの姿勢制御に飛しょう体本体操舵
翼をそれぞれ使用するようにしたので、簡素な構成で飛
しょう体の姿勢制御が可能になる。 【0018】 【発明の実施の形態】以下、本発明の飛しょう体姿勢制
御装置の実施の形態を図面に基づき説明する。 【0019】図1は本発明の飛しょう体姿勢制御装置の
実施の形態を搭載した、飛しょう体の全体側面図、図2
は図1に示す飛しょう体姿勢制御装置を構成する推力偏
向装置を示す斜視図である。 【0020】なお、図1,2において、図3、図4に示
す部材と同一部材には、同一符号を付して説明は省略す
る。 【0021】本実施の形態の飛しょう体姿勢制御装置に
おいては、ブースタ3後端部内に飛しょう体1の姿勢制
御もしくは安定化を目的として、推進力を発生させるた
めに、外部に噴出させている燃焼ガスを偏向させる後述
の2軸リンク型推力偏向装置15を設け、ピッチ軸、ヨ
ー軸まわりの、いわゆるピッチ系、ヨー系の飛しょう体
1の制御を行うようにしている。 【0022】すなわち、図2に示すように、ピッチ軸と
平行にされて、ブースタ3のノズル内に配置された軸A
26線上に、回転軸心が配置された第1推力偏向板1
6、第3推力偏向板18のそれぞれの後縁側が、例え
ば、下方になるように偏向することにより、高速の燃焼
ガスは後下方側へ偏向されることになり、この燃焼ガス
の偏向によりブースタ3の後端を上方へ押し上げる推進
力が発生し、飛しょう体1には重心まわりに頭下げ方向
の回転力が発生することにより飛しょう体1のピッチ軸
まわりの姿勢制御を行うことができる。 【0023】また、ヨー軸と平行にされて、ブースタ3
のノズル内に配置された軸B27線上に、回転軸心が配
置された第2推力偏向板17、第4推力偏向板19のそ
れぞれの後端側が、例えば、右側になるように偏向する
ことにより、高速の燃焼ガスは右側後方へ偏向されるこ
とになり、ブースタ3の後端を左側へ移動させる推進力
が発生し、飛しょう体1には重心まわりに、右側に頭部
を向ける回転力が発生することにより、飛しょう体1の
ヨー軸まわりの姿勢制御を行うことができる。 【0024】また、ロール軸まわりの飛しょう体1の制
御には、従来の飛しょう体1では発射初期、すなわち、
ブースタ飛しょう時には、従来作動させるようにしてい
ない飛しょう体本体2の後端部に設けた、4枚の操舵翼
10のそれぞれを同一周方向に変角させることにより、
ロール軸と同心状に配置された、軸C28まわりの回転
力が空気力により発生して、飛しょう体1のロール制御
力を発生させるようにしている。しかも、操舵翼10に
作用する空気力は、空力的干渉の影響が小さいため、発
射初期の外乱に対処できる十分なロール制御力を発生さ
せることができる。 【0025】次に、図2により発射初期における飛しょ
う体1のピッチ軸Y及びヨー軸Zまわりの制御を行うよ
うにした2軸リンク型推力偏向装置15について、詳細
に説明する。 【0026】本偏向装置15は、第1から第4の推力偏
向板16、17、18、19と、相対する第1推力偏向
板16と第3推力偏向板18、第2推力偏向板17と第
4推力偏向板19をそれぞれ連結させるため、ブースタ
ノズルの外周に半周にわたって配設され、その中央部分
が、後述するボールスクリューA24及びボールスクリ
ューB25のそれぞれに連結されるとともに、両端部が
第1推力偏向板16と第3推力偏向板18との回転軸
に、及び第2推力偏向板17と第4推力偏向板19との
回転軸にそれぞれ連結されたリンクA20、リンクB2
1と、そのリンクA20及びリンクB21を前述したボ
ールスクリューA24及びボールスクリューB25を介
して駆動するためのアクチュエータA22、アクチュエ
ータB23とで構成されている。 【0027】本偏向装置は、このように構成されている
ので、アクチュエータA22によりボールスクリューA
24が前後に駆動されることにより、リンクA20がピ
ッチ軸と平行に配置された軸A26の軸心を中心に回転
し、相対して配置されている第1推力偏向板16、第3
推力偏向板18を同じ角度で同方向へ回転させる。これ
により、機体軸ピッチ方向Pのモーメントを発生させる
推力の偏向が可能となり、飛しょう体1のピッチ軸まわ
りの姿勢制御を行うことができる。 【0028】また、アクチュエータB23によりボール
スクリューB25が前後に駆動されることにより、リン
クB21がヨー軸と平行に配置された軸B27の軸心を
中心に回転し、相対して配置されている第2推力偏向板
17、第4推力偏向板19を同じ角度で、同方向へ回転
させる。これにより、機体軸ヨー方向Qのモーメントを
発生させる推力の偏向が可能になり、飛しょう体1のヨ
ー軸まわりの姿勢制御を行うことができる。 【0029】また、本実施の形態の飛しょう体姿勢制御
装置では、上述した2軸型推力偏向装置15に加えて、
通常は飛しょう体1の発射初期においては、作動させる
ようにしていない飛しょう体本体2の後端部に設けた操
舵翼10にて、ロール軸まわりの姿勢制御を行うように
している。すなわち、4枚からなる操舵翼10を同一周
方向に変角させることにより、ロール軸と同心状にされ
た軸C28まわりのモーメントを発生し、軸C28まわ
りに回転力が発生するようにして、ロール制御を行うよ
うにしている。 【0030】この操舵翼10は、飛しょう体本体2に搭
載されたアクチュエータにより駆動され、本来は、ブー
スタ3切離し後の飛しょう体本体2のみで飛しょうする
ときに使用するようにしたものであるが、本実施の形態
の飛しょう体姿勢制御装置2は、発射初期におけるブー
スタ飛しょう時においても、ロール制御だけはこの操舵
翼10により行えるようになっている。 【0031】(1)本実施の形態の飛しょう体姿勢制御
装置は上述のように構成され、ロール系の制御を空力操
舵により、またピッチ系、ヨー系の制御を推力偏向装置
により、独立にコントロールしている。 【0032】(2)しかも、推力偏向装置は2基のアク
チュエータで4枚の推力偏向板をコントロールする2軸
リンク型推力偏向装置15としたことにより、次の作用
効果を奏するものとすることができる。 (a)2軸リンク型推力偏向装置15により、ピッチ
軸、ヨー軸まわりの制御をするため、操舵翼は空力干渉
の影響を受けず、操舵力、いわゆる、制御力を向上させ
ることができる。 (b)外乱対処性は、ピッチ系、ヨー系の制御は、2軸
リンク型推力偏向装置15により積極的にコントロール
できるため、発射初期における姿勢制御を十分に行うこ
とができ、飛しょう体1の飛しょう特性はばらつかな
い。また、操舵翼10は空力的干渉の影響を受けず、ロ
ール系の制御性が向上し、ロール系の外乱対処性を向上
させることができる。 (c)2軸リンク型推力偏向装置により、ピッチ系、ヨ
ー系の制御を行い、発射初期における旋回制御が実施可
能であるため、飛しょう体本体2に対する旋回性能要求
は緩和される。 (d)2軸リンク型推力偏向装置15を使用するように
したため、従来のピッチ系、ヨー系、ロール系の全ての
制御を行うようにした推力偏向装置7に比較し、アクチ
ュエータ等が少なくてすむため、小型且つ軽量にでき、
飛しょう体1の軽量化が計れるとともに、ブースタ3の
大型化を防ぐことが可能となるとともに、従来の飛しょ
う体において発射初期に、飛しょう体1の制御を行う推
力偏向装置7に比較して低コストにできる。 【0033】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。 【0034】 【発明の効果】本発明の飛しょう体姿勢制御装置は、飛
しょう体本体と、飛しょう体本体を飛しょう可能な範囲
にまで加速するブースタとからなる飛しょう体の発射初
期におけるピッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢制御には、高
速度で排出される燃焼ガスを偏向させて、ピッチ軸、ヨ
ー軸まわりの制御力を発生させる2対の推力偏向板を設
け、ロール軸まわりの姿勢制御には、空力的干渉の影響
を受けることが少い飛しょう体本体の後部外周から対向
させて外方へ突出されて、ロール軸まわりの制御力を発
生させる4枚の飛しょう体本体操舵翼を設けたものとし
た。 【0035】これにより、飛しょう体の発射初期におい
ても、ピッチ軸、ヨー軸まわりに大きな制御力を発生さ
せることができ、ピッチ軸、ヨー軸まわりの安定した姿
勢制御ができ、飛しょう体の外乱対処性を向上でき、安
定した飛しょうをさせることができるので、飛しょうの
ばらつきを小さくできる。 【0036】また、ロール軸まわりの姿勢制御には、空
力的干渉の影響をうけることが少なく大きな操舵力を発
生できる4枚の飛しょう体本体に設けた操舵翼を使用す
るので、発射初期における外乱対処性を向上でき、ロー
ル軸まわりの制御性にも優れたものにできる。 【0037】さらに、推力偏向装置は、対をなす前記推
力偏向板の軸同士をリンクで連結して駆動する2軸リン
ク型推力偏向装置であり、ピッチ軸、ヨー軸まわりの姿
勢制御のみを行い、ロール軸まわりの姿勢制御は、操舵
翼で行うので、推力偏向装置の4枚の推力偏向板を駆動
するアクチュエータは2個でよく、推力偏向装置自体の
重量を小さくでき、飛しょう体の重量を逓減でき、ま
た、推力偏向装置設置スペースも小さくでき、ブースタ
の小型化等を計ることができる。 【0038】また、ブースタの切離し時に、飛しょう体
本体に旋回性能が要求される飛しょう体の場合でも、ブ
ースタ飛しょう時にピッチ軸、ヨー軸まわりに大きな制
御力で飛しょう体を旋回させることができるので、飛し
ょう体本体に対する旋回性能要求が緩和される。また、
ピッチ軸、ヨー軸まわりの姿勢、安定の制御に推力偏向
装置を、ロール軸まわりの姿勢、安定の制御に飛しょう
体本体操舵翼を、それぞれ使用するようにしたので、簡
素な構成になる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flying object comprising a flying object main body whose attitude is controlled by steering a steering wing, and a booster connected to the rear of the flying object main body. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flying object attitude control device for stabilizing the attitude of a flying object at the initial stage of launching when the flying object body is accelerated to a range where the flying object body can fly, so-called booster flying. 2. Description of the Related Art There are two types of flying objects: a booster that accelerates the flying object to a predetermined speed at the initial stage of launch, and a flying object that reaches the predetermined speed. And a flying object main body for controlling an attitude by steering a steering wing provided at a rear end portion of the vehicle. As shown in FIG. 3, a flying object of the above-described type needs to make a turn during a flight during booster acceleration. In the nozzle opened at the rear end of the booster 3, it is possible to generate a control force for controlling the attitude of the flying object 1 with a strong combustion gas injection force even at the initial stage of firing. Four thrust deflecting plates 6 are provided to deflect the thrust deflecting plates 6 when a turning motion is required, and to control the attitude of the flying object 1 by using large pitch, yaw, and roll axes. There is a flying object provided with a thrust deflection device 7 capable of generating a control force. [0004] When the flying object 1 reaches a predetermined speed, the flying object is separated from the booster 3 connected to the rear, so that the flying object main body 2 has a circumferential direction of 90 to stabilize the flying. Four main wings arranged at an interval and projecting outward from the central outer peripheral surface, and projecting from the outer peripheral surface in the same manner as the main wing for controlling the attitude of the flying object body 2, The four steering blades 10 arranged are provided. In a conventional flying object attitude control device provided on a flying object, the combustion gas is deflected to the rear end of the booster 3 so that the attitude of the flying object 1 can be adjusted by the deflected combustion gas injection force. Since the four thrust deflecting plates 6 capable of generating a control force for controlling the stability are provided, the thrust at which a large fluid force of the combustion gas injected at high speed acts even at the initial stage of firing. Due to the large deflecting force generated in the deflecting plate 6, the attitude control of the flying object 1 required at the initial stage of the launch can be sufficiently dealt with, and the flying object body 2 which needs to be turned immediately after the booster 3 is disconnected. Turning performance requirements are eased. However, in the conventional thrust deflecting device 7 provided on a flying object, a thrust capable of generating a control force about each of the pitch, yaw, and roll axes of the large flying object 1 by deflecting it. Since the thrust deflecting device 7 including the deflecting plate 6 and the like is provided, the weight of the flying object 1 is increased, and the booster 3 for exhibiting a predetermined acceleration performance is disadvantageously increased in size. That is, as shown in FIG. 4, the conventional thrust deflection device 7 includes four thrust deflection plates 6 capable of generating control forces around the pitch, yaw, and roll axes, respectively, and a thrust deflection plate. An actuator 11 for deflecting each of the plates 6 to generate a control force about each of the pitch, yaw, and roll axes, and a drive for transmitting the driving force from the actuator 11 to the thrust deflection plate 6 Since it is necessary to provide the thrust deflection device 7 for each individual thrust deflection plate 6, the weight of the thrust deflection device 7 itself increases, the weight of the flying object 1 increases, Actuator 11 and drive shaft 12
Since the space for providing is required, the size of the booster 3 also increases. In FIG. 4, the axis C28 is an axis arranged concentrically with respect to the roll axis. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the above-mentioned flying object attitude control apparatus, which is employed for performing control in the early stage of launching a flying object. For control around the pitch axis and yaw axis, it is connected to the rear of the projectile body and is provided at the rear end of the booster that accelerates the projectile body to the range where it can fly and is deflected in the same direction By deflecting the combustion gas discharged to the outside at high speed even in the initial stage of launch, a large control force around the pitch axis and yaw axis is generated in the flying object,
Sufficient control around the pitch axis and yaw axis can be performed. For control around the roll axis, four flying blades 10 By changing the angle, a large control force around the roll axis is generated in the flying object without being affected by aerodynamic interference, and the control around the roll axis can be performed in the initial stage of the launching of the flying object. The flying object attitude control device can control the attitude and stability of the flying object even at the initial stage of launching the flying object. Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later. Therefore, the flying object attitude control apparatus of the present invention has the following means. (1) A pitch axis in the initial stage of launching of a flying object comprising a flying object body and a booster connected to the rear of the flying object body and accelerating to a range in which the flying object body can fly. In order to control the attitude and stability around the yaw axis, the combustion gas discharged to the outside is deflected at a high speed even at the initial stage of firing to generate a control force around the pitch axis and the yaw axis. In order to be able to perform sufficient control, they are provided opposite to each other in the rear end of the booster, and are deflected in the same direction by actuators to generate large control forces around the pitch axis and the yaw axis. A thrust deflecting device including an actuator capable of simultaneously driving two pairs of thrust deflecting plates and a pair of thrust deflecting plates is provided. (2) The roll axis at the initial stage of launching of a flying object comprising a flying object body and a booster connected to the rear of the flying object body and accelerating the flying object body to a range where it can fly. In order to control the attitude and stability of the surroundings, the projectile is protruded outward from the outer periphery of the rear of the projectile body, and it is deflected by the projectile actuator, so that even at the initial stage of launch, the effects of aerodynamic interference Four flying object body steering wings are provided, which are less likely to receive and generate a large control force around the roll axis. [0013] The four projectile body steering wings that generate a control force around the roll axis in the initial stage of launching have a flight control when the booster is separated from the projectile and the flight is performed only by the projectile body. It is preferable to use one that performs the following. Since the flying object attitude control apparatus of the present invention employs the above-described means, the attitude control around the pitch axis and the yaw axis in the initial stage of the launching of the flying object can be performed at a high speed even in the early stage of the launching of the flying object. A thrust deflector that deflects the combustion gas discharged to the outside and generates a large control force around the pitch axis and yaw axis is provided. The attitude control of the flying object can be sufficiently performed, the ability of the flying object to cope with disturbance can be improved, a stable flying can be achieved, and the dispersion of the flying can be reduced. [0015] In addition, the control of the attitude and stability around the roll axis is such that the projectile is protruded outwardly from the rear outer periphery of the main body of the projectile so as to be deflected to be affected by aerodynamic interference even in the initial stage of firing. The four flying object main body steering wings that can generate a large amount of control force around the roll axis are provided, so that sufficient control force can be generated even in response to roll disturbance in the initial stage of firing, Excellent controllability around the roll axis can be achieved. Further, in the thrust deflection device provided in the flying object attitude control device, only the attitude control about the pitch axis and the yaw axis is performed, and the attitude control about the roll axis is performed by the steering wing provided on the flying object body. In order to generate a control force around each axis of pitch, yaw, and roll, a control force around each axis of pitch, yaw, and roll is conventionally provided on each of the four thrust deflection plates. Actuators that were designed to perform the deflection for generating the driving force, and the drive shafts for transmitting the driving force to the thrust deflection plates do not need to be provided for each individual thrust deflection plate. Well, this allows thrust deflection device actuators,
The drive shaft can be halved to reduce the weight, the weight of the flying object can be reduced gradually, and the space for the thrust deflection device can be reduced, and the size of the booster can be reduced. In addition, even when it is necessary to control the turning immediately after the launch, the required turning control can be performed even at the initial stage of the launch. Therefore, the turning performance requirement of the flying object main body which needs to separate the booster and perform the high turning flight is required. Is alleviated,
In addition, since the thrust deflection device is used for attitude control around the pitch axis and yaw axis, and the projectile body steering wing is used for attitude control around the roll axis, the attitude control of the flying object is possible with a simple configuration become. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a flying object attitude control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall side view of a flying object equipped with an embodiment of a flying object attitude control device of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a thrust deflection device included in the flying object attitude control device shown in FIG. 1. In FIGS. 1 and 2, the same members as those shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the flying object attitude control apparatus of the present embodiment, in order to generate a propulsive force for the purpose of controlling or stabilizing the attitude of the flying object 1 in the rear end of the booster 3, the flying object is ejected to the outside. A biaxial link-type thrust deflection device 15 described later for deflecting the combustion gas is provided to control the so-called pitch-type and yaw-type flying object 1 around the pitch axis and the yaw axis. That is, as shown in FIG. 2, an axis A is arranged in the nozzle of the booster 3 in parallel with the pitch axis.
First thrust deflection plate 1 having rotation axis centered on line 26
6. By deflecting the trailing edge side of the third thrust deflection plate 18 downward, for example, the high-speed combustion gas is deflected rearward and downward, and the deflection of the combustion gas causes the booster to deflect. A propulsive force is generated to push the rear end of the flying object 3 upward, and a rotating force in a head-down direction is generated around the center of gravity of the flying object 1, whereby the attitude control of the flying object 1 around the pitch axis can be performed. . The booster 3 is made parallel to the yaw axis.
By deflecting the rear end sides of the second thrust deflecting plate 17 and the fourth thrust deflecting plate 19 on which the rotation axis is disposed, for example, to the right on the axis B27 line disposed in the nozzle of FIG. The high-speed combustion gas is deflected rightward and backward, and a propulsive force for moving the rear end of the booster 3 to the left is generated. The rotating force of the flying object 1 is directed around the center of gravity and the head toward the right. Is generated, the attitude control of the flying object 1 around the yaw axis can be performed. In the control of the flying object 1 around the roll axis, the conventional flying object 1 has an initial launch, that is,
At the time of flying the booster, the four steering wings 10 provided at the rear end of the flying object body 2 that are not conventionally operated are deflected in the same circumferential direction.
A rotational force about the axis C28, which is arranged concentrically with the roll axis, is generated by pneumatic force to generate a roll control force of the flying object 1. In addition, since the aerodynamic force acting on the steering wing 10 is less affected by aerodynamic interference, it is possible to generate a sufficient roll control force capable of coping with disturbance at the initial stage of firing. Next, a description will be given in detail of the two-axis link type thrust deflection device 15 which controls the pitch body Y and the yaw axis Z of the flying object 1 at the initial stage of launching with reference to FIG. The deflecting device 15 includes first to fourth thrust deflecting plates 16, 17, 18, and 19, and opposing first thrust deflecting plates 16, third thrust deflecting plates 18, and second thrust deflecting plates 17, In order to connect the fourth thrust deflecting plates 19 to each other, the fourth thrust deflecting plates 19 are arranged on the outer periphery of the booster nozzle over a half circumference. Link A20 and link B2 connected to the rotation axes of the thrust deflection plate 16 and the third thrust deflection plate 18 and to the rotation axes of the second thrust deflection plate 17 and the fourth thrust deflection plate 19, respectively.
1 and an actuator A22 and an actuator B23 for driving the link A20 and the link B21 via the ball screw A24 and the ball screw B25 described above. Since the present deflecting device is constructed as described above, the ball screw A is driven by the actuator A22.
When the link A20 is driven back and forth, the link A20 rotates about the axis of the axis A26 arranged in parallel with the pitch axis, and the first thrust deflecting plate 16 and the third
The thrust deflection plate 18 is rotated in the same direction at the same angle. As a result, it is possible to deflect the thrust that generates a moment in the aircraft body axis pitch direction P, and it is possible to control the attitude of the flying object 1 around the pitch axis. Further, when the ball screw B25 is driven back and forth by the actuator B23, the link B21 rotates about the axis of the axis B27 arranged in parallel with the yaw axis, and the link B21 is arranged oppositely. The second thrust deflecting plate 17 and the fourth thrust deflecting plate 19 are rotated in the same direction at the same angle. As a result, it is possible to deflect the thrust for generating a moment in the body axis yaw direction Q, and to control the attitude of the flying object 1 around the yaw axis. In the flying object attitude control device of the present embodiment, in addition to the above-described two-axis thrust deflection device 15,
Normally, in the initial stage of the launch of the flying vehicle 1, the attitude control around the roll axis is performed by a steering blade 10 provided at the rear end of the flying vehicle body 2 which is not operated. That is, by changing the angle of the four steering blades 10 in the same circumferential direction, a moment about the axis C28 concentric with the roll axis is generated, and a rotational force is generated around the axis C28. Roll control is performed. The steering wing 10 is driven by an actuator mounted on the projectile body 2 and is originally used when flying only on the projectile body 2 after the booster 3 is separated. However, the flying object attitude control apparatus 2 of the present embodiment is configured such that only the roll control can be performed by the steering wing 10 even when the booster flies at the initial stage of firing. (1) The flying object attitude control apparatus of the present embodiment is configured as described above, and independently controls the roll system by aerodynamic steering, and controls the pitch and yaw systems by a thrust deflection device. Controlling. (2) Moreover, the thrust deflecting device is a two-axis link type thrust deflecting device 15 that controls four thrust deflecting plates with two actuators. it can. (A) Since the control about the pitch axis and the yaw axis is performed by the two-axis link type thrust deflection device 15, the steering blade is not affected by aerodynamic interference, and the steering force, that is, the control force, can be improved. (B) As for the disturbance response, the pitch system and the yaw system can be positively controlled by the two-axis link type thrust deflection device 15, so that the attitude control at the initial stage of the launch can be sufficiently performed, and the flying object 1 can be controlled. The flying characteristics do not vary. Further, the steering wing 10 is not affected by aerodynamic interference, the controllability of the roll system is improved, and the disturbance response of the roll system can be improved. (C) The pitch and yaw systems are controlled by the two-axis link type thrust deflection device, and the turning control at the initial stage of the launch can be performed. Therefore, the turning performance requirement for the flying object main body 2 is eased. (D) Since the two-axis link type thrust deflection device 15 is used, the number of actuators and the like is smaller than that of the conventional thrust deflection device 7 which controls all pitch, yaw, and roll systems. To be small and lightweight.
The weight of the flying object 1 can be reduced, and the booster 3 can be prevented from becoming large. In addition, compared with the conventional thrust deflector 7 which controls the flying object 1 in the early stage of the launching of the flying object. And lower costs. Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and that various modifications and changes can be made within the scope of the claims. There will be. According to the flying object attitude control apparatus of the present invention, a flying object composed of a flying object main body and a booster for accelerating the flying object main body to a range in which the flying object can fly can be used in the initial stage of launch of the flying object. For attitude control around the pitch axis and the yaw axis, two pairs of thrust deflection plates are provided to deflect the combustion gas discharged at a high speed to generate a control force around the pitch axis and the yaw axis. For attitude control, four projectile bodies that protrude outward from the rear periphery of the projectile body that are less affected by aerodynamic interference and generate control force around the roll axis Steering wings were provided. As a result, a large control force can be generated around the pitch axis and the yaw axis even at the initial stage of launching of the flying object, and stable attitude control around the pitch axis and the yaw axis can be performed. Since the ability to cope with disturbance can be improved and a stable flight can be performed, the dispersion of the flight can be reduced. In the attitude control around the roll axis, the steering wings provided on the four flying object bodies which can generate a large steering force without being affected by aerodynamic interference are used. Disturbance response can be improved, and controllability around the roll axis can be improved. Further, the thrust deflecting device comprises a pair of thrust deflecting devices.
Two-axis link that drives by connecting the axes of force deflector plates with links
The thrust deflecting device performs only attitude control around the pitch axis and yaw axis, and controls the attitude around the roll axis with the steering wing. Therefore, the actuators that drive the four thrust deflecting plates of the thrust deflecting device are The number of the thrust deflecting device itself can be reduced, the weight of the flying object can be gradually reduced, the space for installing the thrust deflecting device can be reduced, and the size of the booster can be reduced. Further, even if the flying object body requires a turning performance when the booster is separated, the flying object is turned with a large control force around the pitch axis and the yaw axis when the booster is flying. Therefore, the turning performance requirement for the flying object body is eased. Also,
Since the thrust deflection device is used for controlling the attitude and stability around the pitch axis and the yaw axis, and the flying body main body steering wing is used for controlling the attitude around the roll axis and the stability, the configuration is simple.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態であって、飛しょう体姿勢
制御装置を搭載した、飛しょう体の全体側面図である。 【図2】図1に示す飛しょう体姿勢制御装置を構成する
推力偏向装置を示す斜視図である。 【図3】飛しょう体姿勢制御装置を設ける、従来の飛し
ょう体の全体側面図である。 【図4】図3に示す飛しょう体に設けられている、従来
の推力偏向装置を示す斜視図である。 【符号の説明】 1 飛しょう体 2 飛しょう体本体 3 ブースタ 6 推力偏向板 7 推力偏向装置 10 操舵翼 11 アクチュエータ 12 駆動軸 15 2軸リンク型推力偏向装置 16 第1推力偏向板 17 第2推力偏向板 18 第3推力偏向板 19 第4推力偏向板 20 リンクA 21 リンクB 22 アクチュエータA 23 アクチュエータB 24 ボールスクリューA 25 ボールスクリューB 26 軸A 27 軸B 28 軸C
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an embodiment of the present invention and is an overall side view of a flying object equipped with a flying object attitude control device. FIG. 2 is a perspective view showing a thrust deflection device included in the flying object attitude control device shown in FIG. FIG. 3 is an overall side view of a conventional flying object provided with a flying object attitude control device. FIG. 4 is a perspective view showing a conventional thrust deflection device provided on the flying object shown in FIG. 3; [Description of Signs] 1 Flying object 2 Flying object body 3 Booster 6 Thrust deflecting plate 7 Thrust deflecting device 10 Steering wing 11 Actuator 12 Drive shaft 15 2-axis link type thrust deflecting device 16 First thrust deflecting plate 17 Second thrust Deflection plate 18 Third thrust deflection plate 19 Fourth thrust deflection plate 20 Link A 21 Link B 22 Actuator A 23 Actuator B 24 Ball screw A 25 Ball screw B 26 Axis A 27 Axis B 28 Axis C

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 飛しょう体本体と、前記飛しょう体本体
の後方に連結され、前記飛しょう体本体を飛しょう可能
な範囲になるまで加速するブースタとからなる飛しょう
体の姿勢制御を行うための飛しょう体姿勢制御装置にお
いて、前記ブースタのノズル内にそれぞれ対向させて設
置された2対の推力偏向板と、対をなす前記推力偏向板
を発射初期にそれぞれ同一方向へ偏向させて、前記飛し
ょう体のピッチ方向及びヨー方向の制御を行う推力偏向
装置と、前記飛しょう体本体の後端部外周に設置され、
ブースタ飛しょう時に変角させて、前記飛しょう体のロ
ール方向の制御を行う操舵翼とを設け、 前記推力偏向装置が、対をなす前記推力偏向板の軸同士
をリンクで連結して駆動する2軸リンク型推力偏向装置
である ことを特徴とする飛しょう体姿勢制御装置。
(57) [Claims] [Claim 1] A flying object main body and a booster connected to the rear of the flying object main body and accelerating the flying object main body to a flying range. In the flying object attitude control device for controlling the attitude of the flying object, two pairs of thrust deflection plates installed in the nozzles of the booster so as to face each other, and the pair of thrust deflection plates are initially fired. Each is deflected in the same direction, and a thrust deflection device that controls the pitch direction and yaw direction of the flying object, and is installed on the outer periphery of the rear end of the flying object body,
A steering wing for controlling the roll direction of the flying object by changing the angle at the time of flying the booster , wherein the thrust deflecting device comprises a pair of shafts of the thrust deflecting plate forming a pair.
Link type thrust deflection device that drives by linking the two
Flying object posture control device, characterized in that it.
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