JP5510980B1 - 飛翔体 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナが損傷を受けることを抑制可能な飛翔体を提供する。
【解決手段】砲弾１００は、前側環状凹部７０に収容されるアンテナ基板４１と、アンテナ基板４１を覆うアンテナカバー４２と、を備える。前側環状凹部７０は、内部前方に設けられる前側面２００Ａに形成される第１切り欠き部２０１を有する。アンテナカバー４２は、第１切り欠き部２０１に挿入されるアンテナカバーの凸部４２ａを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、アンテナを備える飛翔体に関する。

従来、無誘導弾や誘導弾などの飛翔体において、所定のデータをアンテナで受信する手法が広く用いられている。例えば、特許文献１では、誘導弾の外周面に設置されるアンテナにおいてＧＰＳ衛星からのデータを受信し、そのデータに基づいて自己位置を検出する手法が開示されている。

特開２００３−９０６９９号公報

しかしながら、特許文献１の手法によると、アンテナが誘導弾の外周面上に設置されるため、飛行中の空気抗力、異物の衝突、輸送・運搬時における衝撃、或いは発射時における燃焼ガスの侵入等によって損傷を受けるおそれがある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、アンテナが損傷を受けることを抑制可能な飛翔体を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る飛翔体は、所定の軸心に沿って柱状に形成され、外周面と、前記外周面において前記軸心を中心として環状に形成される環状凹部と、を有する本体と、前記環状凹部内に収容されるアンテナ基板と、前記環状凹部に嵌合され、前記アンテナ基板を覆うアンテナカバーと、を備える。前記環状凹部は、前記環状凹部内の前方に設けられる前側面に形成される第１切り欠き部を有する。前記アンテナカバーは、前記第１切り欠き部に挿入される凸部を有する。

本発明の第１の態様に係る飛翔体によれば、アンテナ基板が環状凹部に嵌合されアンテナカバーによって覆われているため、飛行中の空気抗力、異物の衝突、輸送・運搬時における衝撃、或いは発射時における燃焼ガスの侵入等によってアンテナ基板が損傷を受けることを抑制できる。また、アンテナカバーの凸部が環状凹部の第１切り欠き部に嵌め込まれているため、飛行中の空気抗力や遠心力によってアンテナカバーが脱落することを抑制できる。

本発明の第２の態様に係る飛翔体は、第１の態様に係り、第１切り欠き部は、前記軸心の半径方向において前記アンテナカバーの凸部の内側に設けられ、接着剤が充填される接着剤溜まりを含む。
本発明の第２の態様に係る飛翔体によれば、アンテナカバーの凸部を本体に強固に固定することができるので、アンテナカバーが脱落することをより抑制することができる。

本発明の第３の態様に係る飛翔体は、第１又は第２の態様に係り、環状凹部は、前記アンテナ基板の前方において前記前側面に形成され、接着剤が充填される第２切り欠き部を有する。
本発明の第３の態様に係る飛翔体によれば、アンテナ基板を本体に強固に固定することによって、アンテナ基板が遠心力によって外側に膨らむことを抑制できる。そのため、アンテナカバーが脱落することをより抑制することができる。

本発明の第４の態様に係る飛翔体は、第１乃至第３いずれかの態様に係り、アンテナカバー及び前記アンテナカバーの凸部のそれぞれは、前記軸心を中心として環状に形成される。
本発明の第４の態様に係る飛翔体によれば、アンテナカバー及びアンテナカバーの凸部のそれぞれが環状ではなく、本体の外周の一部のみに嵌め込まれている場合に比べて、アンテナカバーを本体に強固に取り付けることができる。

本発明の第５の態様に係る飛翔体は、第１乃至第４いずれかの態様に係り、アンテナカバーの前方において前記本体に取り付けられる環状の緊塞バンドと、前記緊塞バンドの前方において前記本体に取り付けられる環状の弾帯と、前記本体の後端面から前記アンテナカバーまでを覆うコップ形状のカバー部と、を備える。
本発明の第５の態様に係る飛翔体によれば、アンテナが弾帯の後方に配置されている場合であっても、砲身内を飛翔体が移動するときに、アンテナカバーと本体の隙間から高圧の燃焼ガスが侵入することを抑制できる。

本発明の第６の態様に係る飛翔体は、第１乃至第５いずれかの態様に係り、緊塞バンドと前記カバー部とは、一体形成されている。
本発明の第６の態様に係る飛翔体によれば、例えば、緊塞バンドとカバー部とが別々に形成され、緊塞バンドの内側にカバー部の前端部が差し込まれる場合に比べて、高圧の燃焼ガスの侵入をより抑制することができる。

本発明によれば、アンテナが損傷を受けることを抑制可能な飛翔体を提供することができる。

砲弾１００の構成を示す断面図である。 前側環状凹部７０の構成を示す断面図である。 前側アンテナアッセンブリ４０の構成を示す図１の部分拡大図である。 後側アンテナアッセンブリ５０周辺の構成を示す図１の部分拡大図である。

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（砲弾１００の全体構成）
実施形態に係る砲弾１００（飛翔体の一例）の全体構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、軸心Ｐを通る平面によって切断された砲弾１００の断面図である。なお、本実施形態において、「前」「後」とは、砲弾１００の飛行方向を基準とする用語であり、砲弾１００の飛行方向が前方に対応し、前方の反対が後方である。

砲弾１００は、弾体１０（本体の一例）と、信管２０と、弾帯３０と、前側アンテナアッセンブリ４０と、後側アンテナアッセンブリ５０と、後端カバー６０と、を備える。
弾体１０は、軸心Ｐに沿った柱状の外形を有し、前方に向かってテーパー状に形成されている。弾体１０は、外周面１０Ｓと、前部１１と、後部１２と、を有する。外周面１０Ｓは、弾体１０の柱面である。前部１１と後部１２とは、弾帯３０を基準に分けられている。すなわち、前部１１は、弾体１０のうち弾帯３０より前方の部分であり、後部１２は、弾体１０のうち弾帯３０より後方の部分である。前部１１は、図示しない炸薬を収容する。前部１１の前端には、前端開口１１ａが形成されている。前部１１には前側環状凹部７０が形成され、後部１２には後側環状凹部８０が形成されている。前側環状凹部７０および後側環状凹部８０それぞれは、軸心Ｐを中心として環状に形成されている。前側環状凹部７０および後側環状凹部８０の構成については後述する。

信管２０は、前部１１の前端開口１１ａに嵌合されている。信管２０としては、例えば着発信管や時限信管を用いることができる。
弾帯３０は、弾体１０の外周面１０Ｓに取付けられている。弾帯３０は、例えば銅などの軟質材料によって構成される環状部材である。弾帯３０は、図示しない砲身のライフリングに噛み合う突起部３０ａを有する。突起部３０ａがライフリングに噛み合うことによって、砲身内を移動する砲弾１００に軸心Ｐを中心とする回転力が生じる。

前側アンテナアッセンブリ４０は、環状に形成されており、前側環状凹部７０に嵌め込まれている。前側アンテナアッセンブリ４０の構成については後述する。
後側アンテナアッセンブリ５０は、環状に形成されており、後側環状凹部８０に嵌め込まれている。後側アンテナアッセンブリ５０の構成については後述する。
後端カバー６０は、コップ形状の外形を有し、弾体１０の後部１２を覆っている。具体的に、後端カバー６０は、弾体１０の後端面から後側アンテナアッセンブリ５０までを覆っている。この後端カバー６０は、砲弾１００が砲身から外に発射された時点で、弾体１０から脱落することが好ましい。これにより、理想的な空力係数を保つことによって、砲弾１００の飛翔性能を維持することができる。後端カバー６０の詳細な構成については後述する。

（環状凹部７０,８０の構成）
次に、図面を参照しながら、前側環状凹部７０および後側環状凹部８０の構成について説明する。図２は、前側環状凹部７０の構成を示す断面図である。なお、前側環状凹部７０と後側環状凹部８０とは同じ構成を有しているため、以下においては前側環状凹部７０の構成についてのみ説明する。

図２に示すように、前側環状凹部７０の内部には、前側面２００Ａと、後側面２００Ｂと、底面２００Ｃと、が形成されている。
前側面２００Ａは、前側環状凹部７０の内部前方に設けられる面である。前側面２００Ａは、軸心Ｐ（図１参照）を中心として環状に形成されている。本実施形態において、前側面２００Ａには、第１切り欠き部２０１と第２切り欠き部２０２とが形成されている。後側面２００Ｂは、前側環状凹部７０の内部後方に設けられ、前側面２００Ａと対向する面である。後側面２００Ｂは、前側面２００Ａと同様に、軸心Ｐを中心として環状に形成されている。本実施形態において、後側面２００Ｂには、第３切り欠き部２０３が形成されている。底面２００Ｃは、前側面２００Ａと後側面２００Ｂとに繋がる面である。

第１切り欠き部２０１は、前側面２００Ａにおいて前方に向かって形成されている。第１切り欠き部２０１は、軸心Ｐ（図１参照）を中心として環状に形成されている。すなわち、第１切り欠き部２０１は、前側面２００Ａの全周に渡って形成されている。本実施形態において、第１切り欠き部２０１は、アンテナカバーの凸部収容部２０１ａと、接着剤溜まり２０１ｂと、を含んでいる。後述するように、接着剤溜まり２０１ｂには接着剤が充填される。

第２切り欠き部２０２は、後述するアンテナ基板４１（図３参照）の前方において、前側面２００Ａに形成されている。また、第２切り欠き部２０２は、軸心Ｐの半径方向において、第１切り欠き部２０１の内側に位置する。第２切り欠き部２０２は、第１切り欠き部２０１に沿って環状に形成されている。後述するように、第２切り欠き部２０２には接着剤が充填される。

第３切り欠き部２０３は、後側面２００Ｂにおいて後方に向かって形成されており、第２切り欠き部２０２と対向する。第３切り欠き部２０３は、半径方向において、第１切り欠き部２０１よりも内側に位置する。第３切り欠き部２０３は、第１及び第２切り欠き部２０１,２０２と同様に、軸心Ｐを中心として環状に形成されている。後述するように、第３切り欠き部２０３には接着剤が充填される。
なお、上述の通り、後側環状凹部８０の構成は前側環状凹部７０と同様であるので説明を省略する。

（前側アンテナアッセンブリ４０の構成）
次に、図面を参照しながら、前側アンテナアッセンブリ４０の構成について説明する。図３は、図１の部分拡大図であり、前側アンテナアッセンブリ４０の構成を示している。

図３に示すように、前側アンテナアッセンブリ４０は、アンテナ基板４１と、アンテナカバー４２と、によって構成される。
アンテナ基板４１は、前側環状凹部７０内に嵌合されている。アンテナ基板４１は、第１層状接着剤３０１を介して底面２００Ｃ上に固定されている。アンテナ基板４１は、円環状の誘電体基板と、誘電体基板の表面に形成されるアンテナパターンとを有し、例えばＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する。なお、誘電体基板はテフロン（登録商標）（デュポン社）などによって構成され、アンテナパターンは金属薄膜によって構成される。

アンテナカバー４２は、前側環状凹部７０に嵌合されている。アンテナカバー４２は、第２層状接着剤３０２を介してアンテナ基板４１上に固定されている。すなわち、アンテナカバー４２は、アンテナ基板４１の外側に配置され、アンテナ基板４１を覆っている。アンテナカバー４２の外周面４２Ｓは、弾体１０の外周面１０Ｓと面一である。アンテナカバー４２は、例えばアクリル樹脂によって構成されている。

本実施形態において、アンテナカバー４２は、第１切り欠き部２０１のうちアンテナカバーの凸部収容部２０１ａに挿入されるアンテナカバーの凸部４２ａを有する。アンテナカバーの凸部４２ａは、アンテナカバー４２本体から前方に突出しており、軸心Ｐの半径方向内側に向かってテーパー状に形成されている。アンテナカバーの凸部４２ａは、アンテナカバー４２の全周に渡って環状に形成されている。

ここで、第１切り欠き部２０１のうち接着剤溜まり２０１ｂには、第１塊状接着剤４０１が充填されている。第１塊状接着剤４０１は、アンテナカバー４２の前端部（すなわち、アンテナカバーの凸部４２ａ）を弾体１０に固定する。また、第２切り欠き部２０２には、第２塊状接着剤４０２が充填されている。第２塊状接着剤４０２は、アンテナ基板４１の前端部を弾体１０に固定する。同様に、第３切り欠き部２０３には、第３塊状接着剤４０３が充填されている。第３塊状接着剤４０３は、アンテナ基板４１の後端部を弾体１０に固定する。
さらに、後側面２００Ｂとアンテナカバー４２との隙間には、第４塊状接着剤４０４が充填されている。第４塊状接着剤４０４は、アンテナカバー４２の後端部を弾体１０に固定する。

（後側アンテナアッセンブリ５０周辺の構成）
次に、図面を参照しながら、後側アンテナアッセンブリ５０周辺の構成について説明する。図４は、図１の部分拡大図であり、後側アンテナアッセンブリ５０周辺の構成を示している。

後側アンテナアッセンブリ５０は、図４に示すように、弾帯３０の後方に配置される。後側アンテナアッセンブリ５０は、上述の前側アンテナアッセンブリ４０と同様の構成を有しており、アンテナ基板５１と、アンテナカバー５２と、によって構成される。後側アンテナアッセンブリ５０が後側環状凹部８０に嵌合される構造は、前側アンテナアッセンブリ４０が前側環状凹部７０に嵌合される構造（図３参照）と同じであるので説明を省略する。

後端カバー６０は、弾帯３０の後方に配置される。後端カバー６０は、図４に示すように、カバー部６１と、緊塞バンド６２と、によって構成される。
カバー部６１は、コップ形状を有している。カバー部６１は、弾体１０の後端面から後側アンテナアッセンブリ５０の全体を覆っている。カバー部６１は、例えばナイロン材料によって構成されている。

緊塞バンド６２は、弾帯３０の後方かつアンテナカバー５２の前方において、弾体１０の外周面１０Ｓに取付けられている。緊塞バンド６２は、例えば樹脂などの弾性材料によって構成される環状部材である。緊塞バンド６２の前端部は、弾帯３０の後端部に連結されている。緊塞バンド６２は、砲身内を砲弾１００が移動する際に、ライフリングとの噛み合いによって摩耗する弾帯３０と砲身との隙間から燃焼ガスが前方に漏れることを抑制する。本実施形態において、緊塞バンド６２は、カバー６１の前端に一体形成されている。

（作用および効果）
（１）本実施形態に係る砲弾１００は、前側環状凹部７０に収容されるアンテナ基板４１と、アンテナ基板４１を覆うアンテナカバー４２と、を備える。前側環状凹部７０は、内部前方に設けられる前側面２００Ａに形成される第１切り欠き部２０１を有する。アンテナカバー４２は、第１切り欠き部２０１に挿入されるアンテナカバーの凸部４２ａを有する。

このように、アンテナ基板４１が前側環状凹部７０に収容されアンテナカバー４２によって覆われているため、飛行中の空気抗力、異物の衝突、輸送・運搬時における衝撃、或いは発射時における燃焼ガスの侵入等によってアンテナ基板４１が損傷を受けることを抑制できる。
また、アンテナカバーの凸部４２ａが前側環状凹部７０の第１切り欠き部２０１に嵌め込まれているため、飛行中の空気抗力や砲弾１００の回転力（遠心力）によってアンテナカバー４２が脱落することを抑制できる。
なお、以上の効果は、後側アンテナアッセンブリ５０においても同様に得ることができる。

（２）第１切り欠き部２０１は、アンテナカバーの凸部４２ａの内側に設けられる接着剤溜まり２０１ｂを含む。接着剤溜まり２０１ｂには、第１塊状接着剤４０１が充填されている。
従って、アンテナカバーの凸部４２ａを弾体１０に強固に固定することができるので、アンテナカバー４２が脱落することをより抑制することができる。

（３）前側環状凹部７０は、アンテナ基板４１の前方において前側面２００ａに形成される第２切り欠き部２０２を有する。第２切り欠き部２０２には、第２塊状接着剤４０２が充填されている。
従って、アンテナ基板４１を弾体１０に強固に固定することによって、アンテナ基板４１が遠心力によって外側に膨らむことを抑制できる。そのため、アンテナカバー４２が脱落することをより抑制することができる。

（４）アンテナカバー４２及びアンテナカバーの凸部４２ａのそれぞれは、軸心Ｐを中心として環状に形成されている。
従って、アンテナカバー４２及びカバー凸部４２ａのそれぞれが環状ではなく、弾体１０の外周の一部のみに嵌め込まれている場合に比べて、アンテナカバー４２を弾体１０に強固に取り付けることができる。

（５）本実施形態に係る砲弾１００は、弾体１０の後端面からアンテナカバー５２までを覆うコップ形状のカバー部６１を備える。
従って、アンテナアッセンブリが弾帯３０の後方に配置されている場合であっても、砲身内を砲弾１００が移動するときに、アンテナカバー５２と弾体１０の隙間から高圧の燃焼ガスが侵入することを抑制できる。

（６）緊塞バンド６２とカバー部６１とは、一体形成されている。従って、例えば、緊塞バンド６２とカバー部６１とが別々に形成され、緊塞バンド６２の内側にカバー部６１の前端部が差し込まれる場合に比べて、高圧のガスの侵入をより抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
（Ａ）上記実施形態において、飛翔体の一例として砲弾１００を挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、飛翔体としては、榴弾やカーゴ弾などの無誘導弾やセミアクティブ弾などの誘導弾のほか、小型の飛行機や飛行船などが挙げられる。

（Ｂ）上記実施形態において、アンテナカバー４２及びアンテナカバーの凸部４２ａのそれぞれが環状に形成されることとしたが、これに限られるものではない。例えば、アンテナカバー４２及びアンテナカバーの凸部４２ａのそれぞれが円弧状に形成されることとしてもよい。また、アンテナカバー４２が環状に形成され、かつ、カバー凸部４２ａが円弧状に形成されることとしてもよい。

（Ｃ）上記実施形態において、第１切り欠き部２０１は接着剤溜まり２０１ｂを有することとしたが、第１切り欠き部２０１は接着剤溜まり２０１ｂを有していなくてもよい。
（Ｄ）上記実施形態において、前側環状凹部７０は、第２切り欠き部２０２および第３切り欠き部２０３を有することとしたが、これに限られるものではない。前側環状凹部７０は、第２切り欠き部２０２および第３切り欠き部２０３の両方又は一方を有していなくてもよい。

（Ｅ）上記実施形態において、緊塞バンド６２は、カバー６１の前端に一体形成されることとしたが、これに限られるものではない。両者は別々に形成されていてもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１００…砲弾、１０…弾体、１０Ｓ…外周面、１１…前部、１１ａ…前端開口、１２…後部、２０…信管、３０…弾帯、３０ａ…突起部、４０…前側アンテナアッセンブリ、４１…アンテナ基板、４２…アンテナカバー、４２ａ…アンテナカバーの凸部、５０…後側アンテナアッセンブリ、６０…後端カバー、６１…カバー部、６２…緊塞バンド、７０…前側環状凹部、８０…後側環状凹部、２００Ａ…前側面、２００Ｂ…後側面、２００Ｃ…底面、２０１…第１切り欠き部、２０１ａ…カバー凸部収容部、２０１ｂ…接着剤溜まり、２０２…第２切り欠き部、２０３…第３切り欠き部、４０１…第１塊状接着剤、４０２…第２塊状接着剤、４０３…第３塊状接着剤、４０４…第４塊状接着剤、Ｐ…軸心

Claims (5)

1. 所定の軸心に沿って柱状に形成され、外周面と、前記外周面において前記軸心を中心として環状に形成される環状凹部と、を有する本体と、
   前記環状凹部内に収容されるアンテナ基板と、
   前記環状凹部に嵌合され、前記アンテナ基板を覆うアンテナカバーと、
   を備え、
   前記環状凹部は、前記環状凹部内の前方に設けられる前側面に形成される第１切り欠き部を有し、
   前記アンテナカバーは、前記第１切り欠き部に挿入されるアンテナカバーの凸部を有し、
   前記第１切り欠き部は、前記軸心の半径方向において前記アンテナカバーの凸部の内側に設けられ、接着剤が充填される接着剤溜まりを含む、
   飛翔体。
2. 前記環状凹部は、前記アンテナ基板の前方において前記前側面に形成され、接着剤が充填される第２切り欠き部を有する、
   請求項１に記載の飛翔体。
3. 前記アンテナカバー及び前記アンテナカバーの凸部のそれぞれは、前記軸心を中心として環状に形成される、
   請求項１又は２に記載の飛翔体。
4. 前記アンテナカバーの前方において前記本体に取り付けられる環状の緊塞バンドと、
   前記緊塞バンドの前方において前記本体に取り付けられる環状の弾帯と、
   前記本体の後端面から前記アンテナカバーまでを覆うコップ形状のカバー部と、
   を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の飛翔体。
5. 前記緊塞バンドと前記カバー部とは、一体形成されている、
   請求項４に記載の飛翔体。

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