JP4950097B2 - 飛しょう体及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、飛しょう体に関し、特に展開可能な翼を備えた飛しょう体に関する。

特許文献１は、展開可能な操舵翼を備えたミサイルを開示している。ミサイルの貯蔵中、操舵翼はミサイル本体に対して平行に隣接する位置に折りたたまれる。ミサイル発射後短時間で、操舵翼は伸長した位置に展開され、伸長した位置でロックされる。

特表平８−５１１３３９号公報

本発明の目的は、翼を展開及び後退させる機構が単純化される飛しょう体及びその動作方法を提供することである。

以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明による飛しょう体は、翼（３）と、ばね（２１）と、上記翼を展開させながら上記ばねを変形させる火工品（１０）とを具備する。上記ばねは、復元力により上記翼を後退させる。

上記飛しょう体は、第１ロック装置（４０）を更に具備することが好ましい。上記火工品は、ケース（１１）と、上記ケース内で火薬が燃焼することで上記ケースに対して移動する移動部分（１５）とを備える。上記移動部分は上記翼に接続される。上記第１ロック装置は、上記火工品が上記翼を展開させながら上記ばねを変形させるときに上記ケースを係止する。上記ばねは、上記第１ロック装置が上記ケースの係止を解除することで、上記翼を後退させる。

上記飛しょう体は、第２ロック装置（５０）を更に具備することが好ましい。上記移動部分は、被係止部（１３ａ）を備える。上記被係止部は、上記翼が展開するときに第１方向に移動し、上記翼が後退するときに上記第１方向の逆方向に移動する。上記第２ロック装置は、上記第１方向に移動する上記被係止部を係止せず、上記逆方向に移動する上記被係止部を係止する。

上記被係止部は、上記翼が展開するときに被係止部移動軌跡に沿って上記第１方向に移動し、上記翼が後退するときに上記被係止部移動軌跡に沿って上記第１方向の逆方向に移動する。上記第２ロック装置は、係止部（５１）と、上記係止部が上記被係止部移動軌跡に配置されるように上記係止部を付勢する係止部付勢ばね（５２）とを備えることが好ましい。上記被係止部は、上記被係止部移動軌跡に沿って上記第１方向に移動するときに上記係止部を上記被係止部移動軌跡から押し出す。

上記翼は、回動軸（４）まわりに第１回転方向に回転することで展開し、上記回動軸まわりに上記第１回転方向の逆方向に回転することで後退することが好ましい。

上記翼は揚力を発生することが好ましい。

本発明による飛しょう体の動作方法は、翼（３）を展開させながらばね（２１）を変形させるステップと、上記ばねの復元力により上記翼を後退させるステップとを具備する。

本発明によれば、翼を展開及び後退させる機構が単純化される飛しょう体及びその動作方法が提供される。

添付図面を参照して、本発明による飛しょう体及び飛しょう体の動作方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る飛しょう体１を示す。飛しょう体１は、胴体２と、回動軸４まわりに回動可能な翼３を備える。翼３は、胴体２とほぼ平行となるように折りたたまれ、胴体２に収容されている。翼３が折りたたまれた状態は、飛しょう体１の貯蔵や輸送のために好適である。飛しょう体１の前方向が矢印９０で示されている。

なお、翼３は、折りたたまれた状態において、その一部又は全部が胴体２から露出していても良い。

図２は、翼３が展開した状態の飛しょう体１を示す。このとき、翼３が胴体２とほぼ垂直となるように、翼３の大部分が胴体２から露出している。翼３が展開した状態においては、翼３から発生する揚力が大きいため、燃費効率の良い飛しょうが可能となる。

図３は、翼３が後退した状態の飛しょう体１を示す。このとき、翼３が胴体２に対して斜めになるように、翼３は胴体２から露出している。翼３の胴体２に対する角度は、例えば、４５度である。翼３が展開した状態から後退した状態になると、翼３が発生する揚力、及び翼３の空気抵抗が減少する。翼３が後退した状態は、高速飛行に適している。

後退した状態における翼３の回転位置は、折りたたまれた状態における回転位置と展開した状態における回転位置の間である。

以下、図４Ａ、４Ｂ、５Ａ乃至５Ｃ、６Ａ、６Ｂを用いて、飛しょう体１が備える翼駆動装置５を説明する。翼駆動装置５は、折りたたまれた状態から展開した状態となるように翼３を駆動し、展開した状態から後退した状態となるように翼３を駆動する。

図４Ａ及び４Ｂを用いて、翼駆動装置５が翼３を折りたたまれた状態に保持する動作を説明する。

図４Ａを参照して、翼駆動装置５は、火工品１０と、ばね２１と、ガイド２２と、ばね台座２３と、リンク機構３０と、制御機器６０を備える。火工品１０は、ケース１１と、移動部分１５を備える。移動部分１５は、ケース１１内のピストンに結合されたピストンロッド１２と、ピストンロッド１２に結合された部材１３を備える。ピストンロッド１２は、リンク機構３０を介して翼３に接続されている。部材１３は、被係止部１３ａを備える。

図４Ｂを参照して、翼駆動装置５は、第１ロック装置４０及び第２ロック機構５０を備える。第１ロック装置４０は、第１係止部４１を備える。例えば、第１ロック装置４０はソレノイドであり、第１係止部４１は第１ロック装置４０の可動鉄心に結合されている。ケース１１は、第１係止部４１に対して飛しょう体１の後方側に配置される。第２ロック装置５０は、第２係止部５１と、第２係止部５１を案内する穴部５３と、第２係止部５１が穴部５３から突き出すように第２係止部５１を付勢する係止部付勢ばね５２を備える。係止部付勢ばね５２は、圧縮コイルばねである。被係止部１３ａは第２係止部５１に対して飛しょう体１の前方側に配置される。第２係止部５１は、飛しょう体１の前方向を向く滑り面５１ａと、飛しょう体１の後方向を向く係止面５１ｂを備える。

図４Ａを参照して、ガイド２２は、飛しょう体１の前後方向に延びる棒状部材である。ばね２１は、圧縮コイルばねであり、ガイド２２の周囲に配置されている。ばね２１は、ばね台座２３に支持され、部材１３を飛しょう体１の前方向に付勢してケース１１を第１係止部４１に押し付ける。翼３は、ばね２１及び第１係止部４１によって折りたたまれた状態に保持される。

図５Ａ乃至５Ｃを用いて、翼駆動装置５が翼３を展開し、その後、展開した状態に保持する動作を説明する。

図５Ａを参照して、制御機器６０がケース１１内の火薬に点火すると、火工品１０は翼３を展開させながらばね２１を変形（圧縮）させる。より具体的には、火薬の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力により、移動部分１５がケース１１に対して飛しょう体１の後方向に移動する。このとき、ケース１１が飛しょう体１の前方向に移動しないように、第１係止部４１がケース１１を係止する。したがって、翼３が回動軸４まわりに第１回転方向に回転して展開し、部材１３がばね台座２３に近づいてばね２１が圧縮される。翼３が展開した状態において、燃焼ガスの圧力によりピストンがケース１１に押し付けられることで移動部分１５及びケース１１が互いに固定され、ばね２１が部材１３を飛しょう体１の前方向に付勢することでケース１１が第１係止部４１に押し付けられる。したがって、翼３は、翼駆動装置５によって展開した状態に保持される。

図５Ｂを参照して、被係止部１３ａが飛しょう体１の後方向に移動するとき、被係止部１３ａは、第２係止部５１を穴部５３内に押し込める。言い換えると。第２係止部５１は、飛しょう体１の後方向に移動する被係止部１３ａを係止しない。

図５Ｃを参照して、翼３が展開した状態では、第２係止部５１は穴部５３から突き出しており、被係止部１３ａは第２係止部５１に対して飛しょう体１の後方側に配置される。

図６Ａ及び６Ｂを用いて、翼駆動装置５が翼３を後退させ、その後、後退した状態に保持する動作を説明する。

図６Ａを参照して、第１ロック装置４０が第１係止部４１を引っ込めることでケース１１の係止を解除すると、ばね２１は、変形（圧縮）するときに蓄えた弾性エネルギーを放出し、復元力により翼３を後退させる。より具体的には、第１ロック装置４０による係止が解除された火工品１０は、ばね２１が部材１３を飛しょう体１の前方向に付勢するため、ケース１１及び移動部分１５を含む全体が飛しょう体１の前方向に移動する。したがって、翼３が回動軸４まわりに第１回転方向の逆方向に回転して後退する。

図６Ｂを参照して、被係止部１３ａが飛しょう体１の前方向に移動するとき、被係止部１３ａは、第２係止部５１を穴部５３内に押し込めることができないので、第２係止部５１によって係止される。

図６Ａを参照して、ばね２１が部材１３を第２係止部５１に押し付けることで、翼３は、後退した状態に保持される。

被係止部１３ａは、翼３が展開するときに被係止部移動軌跡に沿って飛しょう体１の後方向に移動し、翼３が後退するときに被係止部移動軌跡に沿って飛しょう体１の前方向に移動する。前方向は、後方向の逆方向である。第２係止部５１が穴部５３から突き出しているとき、第２係止部５１は被係止部移動軌跡に配置される。

滑り面５１ａは被係止部移動軌跡が延びる方向及び穴部５３が第２係止部５１を案内する方向の両方に対して傾斜している。したがって、被係止部１３ａは、被係止部移動軌跡に沿って飛しょう体１の後方向に移動するとき、滑り面５１ａ上を滑りながら、第２係止部５１を穴部５３に押し込めて被係止部移動軌跡から押し出す。

係止面５１ｂは被係止部移動軌跡が延びる方向に垂直である。したがって、被係止部１３ａは、被係止部移動軌跡に沿って飛しょう体１の前方向に移動するとき、第２係止部５１を穴部５３に押し込めて被係止部移動軌跡から押し出すことができない。

すなわち、翼３が展開するとき、被係止部１３ａは第２係止部５１の位置を越えて移動するが、翼３が後退するとき、被係止部１３ａは係止面５１ｂに当接して停止する。

翼駆動装置５は、翼３の後退用に火工品１０とは別の火工品を必要としないため、機構が単純化され、信頼性が向上する。また、飛しょう体１に搭載する火工品の量を減らすことができ、飛しょう体１の取扱いが容易となる。

本実施形態に係る飛しょう体１は、適宜変更することが可能である。例えば、二つの翼３を一つの翼駆動装置５で駆動するかわりに、二つの翼３の各々に対応して翼駆動装置５を設けてもよい。なお、二つの翼３を一つの翼駆動装置５で駆動する場合、二つの翼３の展開や後退のタイミングを合わせることが容易である。また、翼駆動装置５が備えるばね２１の個数を自由に選択することが可能である。ばね２１及び係止部付勢ばね５２の各々は、引張コイルばねであってもよく、板ばねであってもよい。

飛しょう体１は、折りたたまれた状態の翼３を固定するための固定装置を、翼駆動装置５とは別に備えてもよい。また、飛しょう体１は、展開した状態の翼３を固定するための固定装置を、翼駆動装置５とは別に備えてもよい。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る飛しょう体の翼が折りたたまれた状態を示す。 図２は、飛しょう体の翼が展開した状態を示す。 図３は、飛しょう体の翼が後退した状態を示す。 図４Ａは、翼が折りたたまれた状態における翼駆動装置の上面図である。 図４Ｂは、翼が折りたたまれた状態における翼駆動装置の側面図である。 図５Ａは、翼が展開した状態における翼駆動装置の上面図である。 図５Ｂは、翼の展開中における翼駆動装置の側面図である。 図５Ｃは、翼が展開した状態における翼駆動装置の側面図である。 図６Ａは、翼が後退した状態における翼駆動装置の上面図である。 図６Ｂは、翼が後退した状態における翼駆動装置の側面図である。

符号の説明

１…飛しょう体
２…胴体
３…翼
４…回動軸
５…翼駆動装置
１０…火工品
１１…ケース
１２…ピストンロッド
１３…部材
１３ａ…被係止部
１５…移動部分
２１…ばね
２２…ガイド
２３…ばね台座
３０…リンク機構
４０…第１ロック装置
４１…第１係止部
５０…第２ロック装置
５１…第２係止部
５１ａ…滑り面
５１ｂ…係止面
５２…係止部付勢ばね
５３…穴部
６０…制御機器
９０…矢印

Claims (7)

1. 翼と、
   ばねと、
   前記翼を展開させながら前記ばねを変形させる火工品と
   を具備し、
   前記ばねは、復元力により前記翼を後退させる
   飛しょう体。
2. 第１ロック装置を更に具備し、
   前記火工品は、
   ケースと、
   前記ケース内で火薬が燃焼することで前記ケースに対して移動する移動部分と
   を備え、
   前記移動部分は前記翼に接続され、
   前記第１ロック装置は、前記火工品が前記翼を展開させながら前記ばねを変形させるときに前記ケースを係止し、
   前記ばねは、前記第１ロック装置が前記ケースの係止を解除することで、前記翼を後退させる
   請求項１の飛しょう体。
3. 第２ロック装置を更に具備し、
   前記移動部分は、被係止部を備え、
   前記被係止部は、前記翼が展開するときに第１方向に移動し、前記翼が後退するときに前記第１方向の逆方向に移動し、
   前記第２ロック装置は、前記第１方向に移動する前記被係止部を係止せず、前記逆方向に移動する前記被係止部を係止する
   請求項２の飛しょう体。
4. 前記被係止部は、前記翼が展開するときに被係止部移動軌跡に沿って前記第１方向に移動し、前記翼が後退するときに前記被係止部移動軌跡に沿って前記逆方向に移動し、
   前記第２ロック装置は、
   係止部と、
   前記係止部が前記被係止部移動軌跡に配置されるように前記係止部を付勢する係止部付勢ばねと
   を備え、
   前記被係止部は、前記被係止部移動軌跡に沿って前記第１方向に移動するときに前記係止部を前記被係止部移動軌跡から押し出す
   請求項３の飛しょう体。
5. 前記翼は、回動軸まわりに第１回転方向に回転することで展開し、前記回動軸まわりに前記第１回転方向の逆方向に回転することで後退する
   請求項１乃至４のいずれかに記載の飛しょう体。
6. 前記翼は揚力を発生する
   請求項１乃至５のいずれかに記載の飛しょう体。
7. 翼を展開させながらばねを変形させるステップと、
   前記ばねの復元力により前記翼を後退させるステップと
   を具備する
   飛しょう体の動作方法。

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