JP4084662B2 - ロケット発射システム及びロケット発射システムを制御する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロケット発射システム及びロケット発射システムを制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の戦艦は、種々の形式の目標に対する攻撃を行うと共に、さまざまな脅威からその戦艦を守ることができるような、多数の異なった兵器システムを備えている。最近の数十年間において、大砲は艦船の一次兵器システムとしては、誘導ミサイルに取って代わられた。そして、今日の艦船はミサイルシステムと、船体内に受け入れ可能な関連センサとの関係において建造される。ミサイルシステムは、大部分の場合、限定的形態を有した目標に対する通常的な大型兵器として用いられるが、他方においてはきわめて高価なものである。従って、多くの艦船では、ミサイルシステムでは管理できないような、高価でない補助的な仕事を実行するための、異なった形式のロケット発射システムを備えている。最も一般的な型のロケットミサイルは対潜水艦攻撃、若しくは偽装のため、又は空- 対- 地（海上）ミサイルを迎撃するために使用される。
【０００３】
従来、種々の形式のロケット発射システムが開示されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許明細書ＵＳ５４５２６４０Ａ
【特許文献２】
米国特許明細書ＵＳ５１２９３０７Ａ
【特許文献３】
米国特許明細書ＵＳ４３０５３２５Ａ
【特許文献４】
米国特許明細書ＵＳ５０２０４１２Ａ
【０００５】
これらの特許文献の開示に共通する特徴は、それらの発射システムがデッキ上に立設された発射台と、オペレータにより制御される制御ユニットとからなっていることである。発射台にはデッキ上の乗員により、発射目的物としてのロケットミサイルが手作業で装填される。
【０００６】
上記のロケット発射システムの欠点は、それらが厳格にデッキ上に配置されていることである。それらの艦船の最も重要な特徴の一つは、それが発見されることを避けるために大きく改良されていることであり、これを実現する重要な方法は、すべての兵器システムをデッキの下方に収納したことである。しかしながら、ロケット発射システムをデッキ下方の閉空間に収納することは多数の新たな問題を惹起することになる。その一つは、ロケットミサイルの再装填が困難になることである。ロケットミサイルが発射されるときは、健康被害をもたらすガスが多量に発生するため、乗員が入ってきて再装填を行うまでに、換気しなければならない。この結果、再装填には受け入れがたい長時間を要することになる。別の問題は、デッキの下方にロケット発射システムを配置する場合の狭さからくる空間的及び重量的な制約である。
【０００７】
従来技術によるロケット発射システムの更に別の欠点は、それらが特定型のロケットミサイルのためにのみ設計されていることである。多くの型のロケットミサイルは、多くの発射台を要求する。デッキ上下の空間が狭い艦船上において、これは大きな制約となる。
【０００８】
【発明の開示】
本発明の目的は、上述した種々の問題を解決したロケット発射システム及びロケット発射システムを制御する方法を提供することである。本発明によれば、この目的は発射台と、ロケットミサイルをマガジンから取り出して発射台に装填する装填機構とからなり、発射台は更に装填されたロケットミサイルの照準を目標エリアに合わせることができるようにしたロケット発射システムと、請求項２０に記載した構成によるロケット発射システムの制御方法とによって達せられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は発射台（１１）、装填機構（１２）及び１又は２以上の異なった形式のロケットミサイル（３）を収容したマガジン（１３）からなるロケット発射システム（１）を示す図である。ロケット発射システム（１）が、ロケットミサイル（３）の照準を目標エリア（４）に合わせるようにするため、コレクト型（算定型）ロケットミサイル（３）が採用され、オペレータ（２）はロケット発射システム（１）にオペレーティング信号（６）を送信する。オペレーティング信号（６）は使用されるべきロケットミサイルの型に関する情報と、目標及び目標エリアに関する情報と、今後準備データとして参照されるオペレーションの実行に必要な他のデータを含んでいる。ロケット発射システム（１）はまた、伝送されたオペレーティング信号（６）を処理するために、艦船のセンサと、他の装備可能なセンサと接触するコンピュータを備えている。ロケット発射システム（１）がオペレーティング信号（６）を受信すると、適当なロケットミサイル（３）が準備される。ロケットミサイルの準備とは、準備データと共に装填されることを意味する。このような準備作業はロケットミサイル（３）がマガジン（１３）内に留まっていて、しかも装填機構（１２）又は発射台（１１）内に配置できる状態のときに好ましく行われる。装填機構（１２）はマガジン（１３）からロケットミサイル（３）を取出して発射台（１１）に装填する。発射台（１１）が、ロケットミサイル（３）の照準を目標領域（４）に合わせるまで、又は合わせる間に於いて、ロケットミサイル（３）内の準備データは、ロケット発射システム（１）が装備したセンサから新しい情報を受信し、又はオペレータ（２）が交換を要求するときに更新される。その後、ロケットミサイル（３）は発射台から発射される。
【００１０】
図３は、艦船上に装備されたロケット発射システムを示している。発射台、装填機構及びマガジンは、艦船の隠密性（ステルス性能）を改善するため、デッキ（１００）の下側に設置される。ハッチ（１０１）はロケットミサイルが発射されるべき場合だけ開放され、発射台の一部（１５）が露出するようになる。マガジンは、種々の形式のロケットミサイルを収容している。、図３は、一例として、魚雷防御用カウンターメジャー（対策手段）（４１）、対潜水艦（４２）用、ソナーブイ（４３）、地／海面標的（４４）攻撃用、近接支援／防空（４５）用、欺へん( deception)（４６）用及び電気通信リンクブイ（４７）用として用意されたものを示している。
【００１１】
図４ａ−図４ｂは、ロケット発射システムが艦船上にどのように配置されるかの２例を示すものである。図４ａにおいて、ロケット発射システムは、各々装填機構（１５）とマガジン（１３）とを有する２基の発射台を備えている。また、図４ｂにおいて、発射台（１１）は左舷に配置され、マガジン（１３）は右舷に配置される。装填機構（１２）は、発射台（１１）とマガジン（１３）との間に配置される。システムは更に，複数の発射台を装填機構（１５）及びマガジン（１３）と共に備えている。発射台はまた、２以上の発射台（１１）にミサイルを装填することができる１又は２以上の装填機構（１２）を備えることができる（図９参照）。
【００１２】
図５〜図７は発射台の一部の好ましい実施例を示すものである。ここに、発射台は、例えば、六脚又はＴＡＵ型の平行運動ロボットとして形成されている。
【００１３】
図５は六脚ロボットの構造の一例を示している。六脚ロボットは、例えばフランス国特許文献ＦＲ２７５７４４０Ａ１により開示されている。その脚部は液圧駆動その他の方法により操作され、その頂上プレートをロケットミサイルアタッチメントと整列させ、ジャイロ安定化を行うために用いられる。脚部の長さとロボットの幾何学的構造はロボットの行動範囲を決定するものである。
【００１４】
図６ａ−図６ｂは、装填機構並びに発射台として用いられる六脚ロボットの一例を示している。装填機構／発射台はグリップ手段（１５１）を有するアーム（１５２）と、六脚部（１５０）とを示している。六脚部（１５０）は発射前のロケットミサイルの照準を合わせ、且つ照準合わせ及び発射シーケンスにおいてロボットのジャイロ安定化を図るために用いられる。ロボットが装填機構として作動するとき、六脚部はロボットの垂直軸の周りに回転してロボットのアーム（１５２）を補助し、グリップ手段（１５１）がマガジンに到達することを容易にする。グリップ手段（１５１）はロケットミサイル（３）との通信を容易にするため、そのロケットミサイル（３）への情報コネクション（１５５）を有する。情報コネクション（１５５）は準備データ及び点火インパルスを送信することができる。
【００１５】
図７ａ−図７ｃは、ＳＣＡＲＡ型のＴＡＵロボットが発射台及び装填機構としてどのように用いられるかを示している。図７ａは、ロボット（１５）がそのグリップ手段（１５１）を用いて、ロケットミサイル（３）をどのように把持するかを示している。デッキ（１００）におけるハッチ（１０１）が開けられると、ロケットミサイル（３）は、デッキ（１００）中の孔から発射されるに当たり、ロボットアーム（１５２）を介して目標エリア（４）への照準を合わせられる。図７ｂは図７ａと同じ状況を別の角度から見たものである。図７ｃはロボット（１５）を、ロケットミサイルを収容したマガジン（１３）及び空のロケット管（３０）の回収場所と共に、上方から見た図である。
【００１６】
平行運動ロボットは、小レンジ（動作距離範囲）であるが、ジャイロ安定性と整列精度の高さが要求される場合の発射台としてのみ、又は大レンジと迅速性が要求される場合の装填機構として、あるいは大レンジと迅速性及び精度が要求される場合における装填機構及び発射台として用いられ得る。このような技術的及び経済的有利性を実現するため、ロボットは二つの異なったモードを利用する。この二つの異なったモードは異なった調整システムを用いるものである。第１のモードは空間的調整システムであり、それはロケットの装填に用いられる。このモードではジャイロ安定性は要求されず、精度も余り高くないが、装填機構に関するマガジンと選択的に分離された発射台との位置関係は常に同じである。これは、ロボットが大レンジを迅速に移動できることを意味する。第２のモードは球状又は地球的調整システムを用いるものであり、これはロケットミサイルの照準合わせ及び発射に用いられる。この方式では、艦船の動きを補償して正確に照準合わせするため、正確なジャイロ安定性が要求される。ロボットの動きが小さいため、きわめて高い迅速性は不要であるが、高精度であることが要求される。
【００１７】
発射台は、発射に伴って生成される高温粉末ガスや、飛散する海水と接して塩分を含む腐食性空気に耐え得る非磁性（常磁性）物質からなるのが望ましい。例えば、好適な材料として、高強度鋼、チタン又はアルミニウムなどのロボット構造体に、重量最適化物質としての断熱セラミックを被覆したものを用いることができる。
【００１８】
本発明のロケット発射システムは更に、発射台が予め定められた方向から狙撃されることを阻止し、従って自艦船への攻撃を防止する照準制限機能を有することができる。
【００１９】
図８はロケットミサイルの一実施例を示している。ロケットミサイルは、ロケット管（３０）、すべての形式のペイロード（弾頭もしくは装着負荷）（３１）に共通するロケットエンジン（３４）、分割された調整部（３２，３３）及びペイロード（３１）からなっている。ロケット管（３０）はマガジン（１３）、装填機構（１２）及び発射台（１１）、並びにロケットエンジン（３４）、調整部（３２，３３）及びペイロード（３１）に対する情報的及び機械的に明確な境界面を有する一般支持体として形成される。分割調整部（３２，３３）は２部分に仕上げられている。第１調整部（３２）はロケットエンジン（３４）に属し、第２調整部（３３）は各形式のペイロード（３１）に対して装備される。このような分割調整部を設ける利点は、すべての異なった種類のペイロードに対応できる調整部よりも、廉価かつ単純に構成できるからである。更に、それはシステムに新しいペイロードを採用したときにも調整容易だからである。ロケットエンジンの調整部である第１調整部（３２）においては、発射台（１１）、装填機構（１２）及び／又はマガジン（１３）に対する点火インパルス及び準備データ伝送のインターフェースが形成される。ペイロード（３１）に対する準備データ及びなんらかの点火インパルスは、そのペイロードの調整部である第２調整部（３３）に送られ、ペイロード（３１）内に送信される。このような準備操作は高周波通信で行われるが、点火インパルスはコイルを用いて誘導的に行われる。これは、ロケットミサイル（３）に対し、その発射後、すなわち空中への誘導後において、目標点の補正及び更新された目標データの送信を含む最終データの保有を可能にするものである。
【００２０】
ロケットミサイル（３）は魚雷防御用カウンターメジャー（４１）、対潜水艦（４２）用、ソナーブイ（４３）、地／海面標的（４４）攻撃用、近接支援／防空（４５）用、欺へん( deception)（４６）用及び電気通信リンクブイ（４７）などのような種々の形式のペイロード（３１）を装備することができる。ペイロード（３１）はロケットエンジン（３４）と同一の直径を有する（図８ｂ）ことも、あるいはより大きいか、又は小さい直径を有する（図８ａ）ことも可能である。ペイロード（３１）の長さもまたロケット管（３０）内において任意に変化させることができる。
【００２１】
システムが、どのような形式のロケットミサイル（３）を受け入れ得るか、及びそれらのミサイルがマガジン（１３）のどこに配置されているかを知るため、ロケットミサイル（３）は割り当て認識コード（３５，３６，３７）を有する。コード（３５，３６，３７）は無線方式により簡便に読み取られ、ロケットミサイル（３）が自身の内部電源を装備することを要求しない。適当なコードシステムの例としてはバーコード（３５），コイル（３６）又はマイクロ波トランスポンダ（３７）を挙げることができる。
【００２２】
ロケットミサイル（３）をマガジン（１３）に供給するとき、コード（３５，３６，３７）が読み取られ、そのロケットミサイルが登録される。ロケットミサイルの数、型及びそれらのマガジン内の位置に関する情報はロケット発射システムにストアされ、これによってオペレータ（２；２１，２２，２３，２４，２５）は、マガジン内に何が受け入れ可能かを知ることができる。ロケットミサイルのマガジンへの供給は、装填機構によって手動で容易に行われる。
【００２３】
ロケットミサイルの準備は、マガジン（１３）内において適当に行われる。この方式において、いくつかのミサイル（３）は同時に、又は各独立して行うことができる。ロケットミサイル（３）を準備するため、マガジン（１３）はロケットミサイルに対する１又は２以上の情報コネクションを有する。このような準備は、装填機構（１２）及び／又は発射台（１１）においても行われるが、それらの場所では準備データの更新のみを好ましく行うことができる。また、装填機構（１２）及び発射台（１１）は、正確なロケットミサイルのみを取り出し、選択的に準備データを更新してロケットミサイルの照準合わせ及び発射を行うようにしてもよい。
【００２４】
ロケット管を含むロケットミサイルの使用は、利益及び不利益の両面を持っている。主な利点は、システムの内外両側からの操作容易性である。発射台、装填機構及びマガジンは各形式のロケットミサイルに対する特別のコネクションを必要としないが、すべての型のロケットミサイルは同一の直径と、システムに対する同一の情報コネクションを有すればよい。しかしながら、不利益点としては空のロケット管を、次のロケット装填までに迅速且つ簡単に除去しなければならないことである。この問題の一つの解法は、マガジン内に空のロケット管を回収する特定の場所を有することである。別の方法はマガジン内に各第２列の装填場所を形成することである。空の列は空のロケット管を投棄するために用いられる。この方式において、装填機構の触手は次の発射に正確に備えた弾頭まで移動し、回収されるべき空のロケット管のための近接列を選択する。これは回収場所と装填場所とが互いに至近距離であるため、時間消費が抑えられることを意味する。
【００２５】
選択的に、ロケット管のないロケットミサイルを用いることもできる。この方式は、より進んだ装填機構と発射台とを必要とする。装填機構／発射台方式はまた、例えば、前二部分が可動であって把持手段の作動部分として作用し、ロケット管と把持手段の機能を一体化するように三部分に分割された構成をとることもできる。
【００２６】
本発明のロケット発射システムの最も重要な特質の一つは、多数の異なった形式のロケットミサイルを、数人のオペレータが同時に操作できるようにしたことである。
【００２７】
以下、一実施例を説明する。多数のオペレータ（２；２１，２２，２３，２４，２５）は、同時にロケット発射システム（１）を使用することができる。上述のオペレーションは対潜水艦攻撃（４２，４３）、水面下防御（４１）、対空防御、電気及び電子攻撃及びサーフェース（海面又は地表面）攻撃（４４）にとって有効である。その使用前において、艦長はこのシステムを使用することができるオペレータに、ロケット発射システムを割り当てる。すべてのオペレータは、彼自身のオペレーションの規格及び準備を互いに独立して行うことができる。オペレーションはシステムがいくつかの発射台を持っているか、又は発射台が２以上のロケットミサイルを収容しているかに応じて、同時に及び独立して実行される。システム中において、装填機構又は発射台が迅速作動しないような隘路が生じた場合には、キューイング（待ち行列）が実施される。優先順位に従った異なった機能の再分配及びリスト化は艦長が直接行うか、又はシステムがダイナミックリストを作成する。ダイナミックリストは艦船のセンサ、他の受信可能なセンサ及びオペレータにより、連続的に更新され、この結果、オペレーションは最適の態様で、優先順位通りにリスト化される。ダイナミックリストを用いる長所は、艦船が同時に複数のオペレーションを必要とする事態に遭遇するか、優先順位に従う手動的なリスト化が遅すぎる場合である。
【００２８】
本発明によるロケット発射システムのデータの一例は次の通りである。システム総重量は２５００ｋｇで、発射台は一基のロケット管を２０秒の再装填時間で収容する。再装填はすべてのロケットミサイルがマガジン中に配置されるまで繰り返される。マガジンは４種類のロケットミサイルを４０〜８０機保持する。ロケットミサイルの各重量は５０ｋｇであり、ロケット管の長さは２ｍ、直径は０．１３ｍであった。発射台は０．１０〜０．３０ｍの間で変化する直径を有したロケット管を収容／保持するための、ある種のインサート（挿入機）を有する。
【００２９】
以上、ロケット発射システムについて説明したが、本システムはロケット発射システムが、陸地において地下又は車両内のような閉空間内に隠蔽配置されるべき場合にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるロケット発射システムを示す図である。
【図２】本発明によるロケット発射システムを示す図である。
【図３】ロケット発射システムとその適用例を示す図である。
【図４ａ】ロケット発射システムが艦船上にどのように配置されるかの例示である。
【図４ｂ】ロケット発射システムが艦船上にどのように配置されるかの例示である。
【図５】発射台／装填機構用としての六脚の構成例を示す図である。
【図６ａ】発射台／装填機構の例示である。
【図６ｂ】発射台／装填機構の例示である。
【図７ａ】ＴＡＵ型の発射台／装填機構の例示である。
【図７ｂ】ＴＡＵ型の発射台／装填機構の例示である。
【図７ｃ】ＴＡＵ型の発射台／装填機構の例示である。
【図８】標準型ロケットミサイルを示す図である。
【図９】複数の装填機構、発射台及びマガジンを有するロケット発射システムを示す図である。

Claims (25)

1. 艦船のためのロケット発射システムであって、
   装填装置および発射台として動作する平行運動ロボットを備え、
   前記平行運動ロボットは、垂直軸周りに回転可能になっており、かつ、発射準備のためにマガジンからロケットミサイルを取り出すグリップ手段と、前記ロケットミサイルの照準を目標領域に合わせる照準手段と、を有していることを特徴とするロケット発射システム。
2. 前記ロケットミサイルは、準備データを含んで装填されることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
3. 前記ロケットミサイルは、前記平行運動ロボットに取り出される前に、前記マガジン内において前記準備データを含んで収容されていることを特徴とする請求項２に記載のロケット発射システム。
4. 前記マガジンは、対潜水艦用、カウンターメジャー用、地／海面標的攻撃用およびセンサ用を含むロケットミサイルを収容していることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
5. ２人以上のオペレータが同時に異なった前記ロケットミサイルを準備し得るようになっていることを特徴とする請求項４に記載のロケット発射システム。
6. 艦船のデッキの下側に配置され、その艦船の隠密性能を高めていることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
7. 前記平行運動ロボットは、ジャイロ安定化機能を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
8. 前記グリップ手段は、ロケット発射管内に配置された前記ロケットミサイルを操作するようになっており、かつ、前記平行運動ロボットは、点火インパルスおよび準備データを含む情報を伝達するための情報伝達コネクションをさらに有していることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
9. 前記平行運動ロボットは、グリップ手段とロケット発射管とを一体化した装置を有しており、ロケット発射管および点火インパルスと準備データとを含む情報を伝達する情報伝達コネクションなしで、前記ロケットミサイルを操作するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
10. 前記平行運動ロボットの構成部材は、非磁性、耐熱性および耐腐食性を有する軽量な物質からなっていることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
11. 前記ロケットミサイルは、システム共通ロケットエンジンと、分割された調整装置と、ペイロードとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
12. 前記分割された調整装置は２つの調整部からなり、当該２つの調整部は、前記マガジンおよび／または前記平行運動ロボットに対する点火インパルスおよび準備データを伝達するインターフェースを備えた第１調整部と、前記ペイロードごとに調えられた第２調整部であって、前記第１調整部から受信したペイロード用準備データを各ペイロードに転送するための第２調整部と、からなることを特徴とする請求項１１に記載のロケット発射システム。
13. 前記マガジンおよび／または前記平行運動ロボットから前記第１調整部へのデータ伝送が、無線方式により行なわれることを特徴とする請求項１２に記載のロケット発射システム。
14. ロケット発射システムから前記ロケットミサイルへのデータ伝送が、発射された後の前記ロケットミサイルに対し、高周波通信または有線通信により行われることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
15. 前記ロケットミサイルが、認識コードを有していることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
16. 複数の前記平行運動ロボットおよび複数の前記マガジンを有していることを特徴とする請求項１に記載のロケット発射システム。
17. 艦船のためのロケット発射システムを制御する方法であって、
    準備データを含むオペレーティング信号を、装填装置および発射台として動作する平行運動ロボットを少なくとも１つ備えたロケット発射システムへ伝送するステップと、
    前記準備データをロケットミサイルに伝送するステップと、
    前記オペレーティング信号によって制御される前記平行運動ロボットにより、マガジンから前記ロケットミサイルを取り出すステップと
    前記オペレーティング信号によって制御される前記平行運動ロボットにより、前記ロケットミサイルの照準を目標領域に合わせるステップと、
    を有することを特徴とするロケット発射システムの制御方法。
18. 前記準備データは、前記マガジン内の前記ロケットミサイルに伝送されることを特徴とする請求項１７に記載のロケット発射システムの制御方法。
19. 前記平行運動ロボットは、装填要求がされたロケットミサイルの型データを含む前記オペレーティング信号によって制御されることにより、２以上の型のロケットミサイルを収容する前記マガジンから、装填要求がされた型のロケットミサイルを取り出すようになっていることを特徴とする請求項１８に記載のロケット発射システムの制御方法。
20. 前記オペレーティング信号は、１又は２以上のオペレータによって伝送され、いくつかのオペレーティング信号が前記ロケット発射システムへ同時に伝送されるようになっていることを特徴とする請求項１７に記載のロケット発射システムの制御方法。
21. 前記オペレーティング信号は、前記平行運動ロボットが稼働しているときに格納されることを特徴とする請求項２０に記載のロケット発射システムの制御方法。
22. 前記オペレーティング信号に含まれる前記準備データは、前記マガジン内の前記ロケットミサイルに格納されることを特徴とする請求項２１に記載のロケット発射システムの制御方法。
23. 前記格納されたオペレーティング信号を、優先順位に従ってリスト化し、ダイナミックリストにするステップと、
    オペレータの一人の操作により、前記格納されたオペレーティング信号を優先順位に従って再配分し、リスト化するステップと、
    をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載のロケット発射システムの制御方法。
24. 前記平行運動ロボットから前記ロケットミサイルを発射するステップと、
    前記ロケットミサイルが発射された後、前記ロケットミサイルの前記準備データを更新するステップと、
    をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載のロケット発射システムの制御方法。
25. 前記平行運動ロボットは、前記マガジンから前記ロケットミサイルを取り出す際、空間的調整システムに従って操作される一方、前記ロケットミサイルの照準を合わして発射する際、地球的調整システムに従って操作されることを特徴とする請求項１７に記載のロケット発射システムの制御方法。

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