JP6341746B2 - 弾頭 - Google Patents

Description

本発明は、飛翔体の先端部に取り付けられた状態で飛翔し、飛翔体から分離した後に単独で飛翔する弾頭に関する。

飛翔体が打ち上げられて飛翔した後に、先端部分のみを分離させて目標に向けて飛翔させる弾頭が一般的に知られている。
この弾頭は、例えば、目標に対して攻撃を行う場合に用いられる。

このような弾頭として、例えば特許文献１が既に提案されている。

特開２０００−６８９８号公報

図１は、従来の飛翔体及び弾頭の説明図である。図１（Ａ）は、弾頭が飛翔体に取り付けられている状態における飛翔体及び弾頭の図であり、図１（Ｂ）は、飛翔体から分離した後の弾頭の図である。なおこの図において、弾頭に取り付けられている翼は省略している。

一般に上述したような弾頭は、目標に向けて確実に飛翔を行うために飛翔姿勢を安定させる必要がある。
この飛翔姿勢の安定を実現させるため、飛翔中の弾頭が空力を受ける中心である空力中心が、弾頭の重心よりも弾頭の進行方向後方に位置する状態（以下、静安定余裕が確保された状態）を維持する必要がある。

そのため、例えば図１に示すように、弾頭４０と飛翔体５０との分離位置（弾頭４０の進行方向後端位置）において、弾頭４０の本体よりも機軸回りの周方向端部の径が大きいフレア３２が設けられているものが一般的である。
このフレア３２を有する構成によって、フレア３２が弾頭４０の進行方向前方からの空力を受けることになる。そのため、弾頭４０の空力中心３１ｂを弾頭４０の重心３１ａよりもその進行方向後方に位置させることが可能になり、弾頭４０の静安定余裕を確保することが可能になる。

しかし、弾頭にフレアを設けることによって、静安定余裕を確保することが可能になる一方で、フレアが空力を受けることによる抵抗係数が増加することになる。
そのため、弾頭全体として進行方向前方から受ける空気抵抗が増加することによって、弾頭の飛翔速度が低下し、さらには弾頭の射程距離が短縮してしまうおそれがあった。

そこで本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、飛翔中において弾頭の静安定余裕を確保し、かつ空力による抵抗係数の増大を抑える弾頭を提供することにある。

本発明によれば、飛翔体の先端部に取り付けられた状態で飛翔し、該飛翔体から分離した後に単独で飛翔する弾頭であって、
本体部と、
先端が前記本体部の進行方向後端に取り付けられ、かつ後端が前記本体部の進行方向後方に向けて展開する展開部と、
前記本体部又は前記展開部の機軸回りの周方向端部に設けられ静安定余裕を確保するフレアと、を備え、
前記展開部は、それぞれが一列になるように連結しており、かつ段階的に前記展開を行う複数の部分展開部からなり、前記展開時において前記先端から前記後端に向けて外径が縮径している、ことを特徴とする弾頭が提供される。

前記フレアは、前記複数の部分展開部のうち前記後端側に位置する部分展開部における前記機軸回りの周方向端部に設けられた尾翼であり、
前記尾翼は、前記展開時において前記周方向の外方に向けて展開する。

上記本発明によれば、先端が本体部の進行方向後端に取り付けられ、かつ後端が本体部の進行方向後方に向けて展開する展開部を有し、さらに展開部がその展開時において先端から後端に向けて外径が縮径していることにより、本体部にフレアを設けられていても、弾頭の周囲（特に進行方向後方付近）の空気の流れを整流することができる。そのため、これによって弾頭全体の空力による抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

よって、飛翔中において弾頭の静安定余裕を確保し、かつ空力による抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

従来技術の説明図である。 本発明による弾頭の第１実施例の説明図である。 本発明による弾頭の第２実施例の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図２は、本発明による弾頭の第１実施例の説明図である。また、図２（Ａ）は、展開部展開前の弾頭の断面図であり、図２（Ｂ）は、展開部展開後の弾頭の説明図である。

本発明における弾頭３０は、本体部１０と、展開部２０とを有している。
以下、弾頭３０の構成について詳細に説明する。

本発明における弾頭３０は、飛翔体との分離前においては飛翔体の先端部に取り付けられた状態であり、この状態で目的に応じた飛翔を行う。その後弾頭３０は、目標に対して攻撃を行う場合等の目的に応じたタイミングで飛翔体から分離し、単独で飛翔を開始する。

弾頭３０の本体部１０は、例えば図２（Ａ）に示すように、先端部１と、航法誘導装置２と、操舵装置３とからなるものを想定している。
この本体部１０は、弾頭３０の飛翔時において空力による抵抗係数を抑えるために、進行方向前方側の端部の外径が縮径している形状になっている。
また詳細については後述するが、本体部１０又は展開部２０の機軸回りの周方向端部に静安定余裕を確保するフレア１２が設けられているものを想定している。

先端部１は、例えばＧＰＳ受信機（図示しない）を搭載したものであって、ＧＰＳ衛星（図示しない）から送信される信号を受信することによって、自己の位置情報を得るためのものであってよい。
また、弾頭３０が目標に対する攻撃を目的としたものである場合には、例えば先端部１に目標物を破壊するための爆薬を搭載し、弾頭３０を目標物に着弾させることによって目標物を破壊するものであってよい。

航法誘導装置２は、例えば先端部１において取得したＧＰＳ信号に基づいて自己の現在の位置情報を算出し、操舵装置３を制御して飛翔方向を修正するものである。
具体的には、例えばＧＰＳ信号に基づいて算出した自己の現在の位置情報と、予め取得している現在の飛翔予定位置とを比較して、これに差異がある場合にこの情報に基づいて操舵装置３を制御し、現在の位置情報と飛翔予定位置との差異を解消するものであってよい。
なお、航法誘導装置２がＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ受信機を有している構成であってもよく、また、別途弾頭３０に搭載された速度センサ、加速度センサ又はジャイロ等から取得した情報に基づいて操舵装置３を制御するものであってもよい。

操舵装置３は、上述したように、航法誘導装置２からの制御によって弾頭３０の飛翔方向を制御するものである。
具体的には、弾頭３０に設けられた複数の翼（図示しない）の角度をそれぞれ制御することによって、弾頭３０の飛翔方向を制御するものであってよい。なお、操舵装置３と翼（図示しない）とは、例えばアクチュエータによって連結されているものを想定している。

展開部２０は、先端が本体部１０の進行方向後端に取り付けられ、かつ後端がその進行方向後方に向けて展開するものであり、さらにその展開時においてその先端からその後端に向けて外径が縮径している形状を有している。
さらにこの例における展開部２０は、図２（Ｂ）に示すように、複数の部分展開部１１ａ〜１１ｅから構成されている。この複数の部分展開部１１ａ〜１１ｅは、展開時においては、本体部１０の進行方向に沿うようにそれぞれが一列になるように連結している。

ここで従来においては、図１（Ｂ）のように弾頭４０の後端部の外径が段階的に縮径される形状ではなかったため、弾頭４０の周囲（特に進行方向後方付近）において乱流が発生していた。そのため、弾頭４０全体として空力による空気抵抗が増大してしまうおそれがあった。

これに対し、本発明においては上記構成を有することによって、弾頭３０の飛翔時において、弾頭３０の周囲（特に進行方向後方付近）の空気の流れを整流させ（乱流の発生を防止し）、弾頭３０全体の空力による抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

なお、この例における複数の部分展開部１１ａ〜１１ｅは、本体部１０の進行方向後端に位置するものほど外径は縮径しているため、展開部２０全体として先端から後端に向けて外径が縮径する形状を構成するようになっている。

また、この例においては、部分展開部１１ｅは、部分展開部１１ｄの内部に収容可能であり、部分展開部１１ｄは、部分展開部１１ｃの内部に収容可能であり、最終的に部分展開部１１ｂ〜１１ｅは、部分展開部１１ａの内部に全て収容可能な構成であることが好ましい。

この構成によって、図２（Ａ）に示すように、展開前においては部分展開部１１ａのみが露出可能な状態に収容させておくことが可能になり、展開部２０の展開前の飛翔の妨げになることを防止することができる。

なお、この例において展開部２０は、５つの部分展開部１１ａ〜１１ｅからなる場合について説明したが、４つ以下又は６つ以上の部分展開部からなるものであってもよい。

また、複数の部分展開部１１ａ〜１１ｅのうち機軸回りの周方向端部の最大径が最大のもの（図２（Ｂ）においては部分展開部１１ａ）は、その最大径が本体部１０の機軸回りの周方向端部の最大径よりも小さい大きさを有していることが好ましい。

この例における弾頭３０に設けられたフレア１２は、複数の部分展開部１１ａ〜１１ｅのうち後端側に位置する部分展開部１１ｅにおける機軸回りの周方向端部に設けられた尾翼１２である。
この尾翼１２は、この例においては、展開部２０の展開時においてその周方向の外方に向けて展開するようになっているが、展開部２０の展開後、所定のタイミングに単独で展開するものであってもよい。

この展開部２０に尾翼１２が設けられている構成によって、上述したように弾頭３０全体の空力による抵抗係数の増大を抑えながら、さらに弾頭３０全体としての静安定余裕を確保することが可能になる。

なお、この例におけるフレア１２は、最も本体部１０の進行方向後方に位置する部分展開部１１ｅに取り付けられている場合について説明を行ったが、抵抗係数の増大を抑え、かつ静安定余裕を確保することが可能であれば、これ以外の部分展開部に取り付けるものであってもよいし、本体部１０の機軸回りの周方向端部に取り付けるものであってもよい。

図３は、本発明による弾頭の第２実施例の説明図である。
この実施例における展開部２０は、フレア１２と、バリュート１３とを有しているものを想定している。
なお、この例におけるフレア１２は、本体部１０に固定されて取り付けられているものでもよく、展開部２０の展開前に展開されるものであってもよい。

この例におけるバリュート１３は、伸縮性を有する袋体であって内部に気体を導入することによって膨張するものである。具体的には、ケブラー繊維等からなるものを想定している。

このバリュート１３を展開させることによって、弾頭３０の飛翔時における弾頭３０の周囲（特に進行方向後方付近）の空気の流れを整流する（乱流の発生を防止する）ことが可能になり、フレア１２を設けることによる抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

なお、このバリュート１３は、展開前においては、例えば本体部１０の内部に設けられたバリュート格納部１４に格納しておく構成であってよい。
さらに、バリュート１３の展開を行うために、本体部１０内部にガス（図示しない）を搭載しておく構成であってもよく、または、外部から取り込んだ外気によってバリュート１３の展開を行う構成であってもよい。

また、このバリュート１３は、展開時において抵抗係数を増大させることを防止するために、展開時における本体部１０の機軸回りの周方向端部の最大径が、フレア１２の機軸回りの周方向端部の最大径よりも小さい大きさを有していることが好ましい。

上記本発明によれば、先端が本体部１０の進行方向後端に取り付けられ、かつ後端が本体部１０の進行方向後方に向けて展開する展開部２０を有し、さらに展開部２０がその展開時において先端から後端に向けて外径が縮径していることにより、本体部１０にフレア１２を設けられていても、弾頭３０の周囲（特に進行方向後方付近）の空気の流れを整流することができる。そのため、これによって弾頭３０全体の空力による抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

よって、飛翔中において弾頭の静安定余裕を確保し、かつ空力による抵抗係数の増大を抑えることが可能になる。

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 先端部、２ 航法誘導装置、３ 操舵装置、１０ 本体部、
１１ａ〜１１ｅ 部分展開部、１２ フレア（尾翼）、１３ バリュート、
１４ バリュート格納部、２０ 展開部、３０ 弾頭

Claims (2)

1. 飛翔体の先端部に取り付けられた状態で飛翔し、該飛翔体から分離した後に単独で飛翔する弾頭であって、
   本体部と、
   先端が前記本体部の進行方向後端に取り付けられ、かつ後端が前記本体部の進行方向後方に向けて展開する展開部と、
   前記本体部又は前記展開部の機軸回りの周方向端部に設けられ静安定余裕を確保するフレアと、を備え、
   前記展開部は、それぞれが一列になるように連結しており、かつ段階的に前記展開を行う複数の部分展開部からなり、前記展開時において前記先端から前記後端に向けて外径が縮径している、ことを特徴とする弾頭。
2. 前記フレアは、前記複数の部分展開部のうち前記後端側に位置する部分展開部における前記機軸回りの周方向端部に設けられた尾翼であり、
   前記尾翼は、前記展開時において前記周方向の外方に向けて展開する、ことを特徴とする請求項１に記載の弾頭。
   

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