JPH04121600A - 飛行体の推力偏向装置 - Google Patents
飛行体の推力偏向装置Info
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- JPH04121600A JPH04121600A JP23992590A JP23992590A JPH04121600A JP H04121600 A JPH04121600 A JP H04121600A JP 23992590 A JP23992590 A JP 23992590A JP 23992590 A JP23992590 A JP 23992590A JP H04121600 A JPH04121600 A JP H04121600A
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- JP
- Japan
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- thrust
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- auxiliary booster
- actuators
- booster
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/002—Launch systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
- B64G1/26—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using jets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
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- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/641—Interstage or payload connectors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は補助ブースタ付きの飛行体に適用される推力偏
向装置に関するものである。
向装置に関するものである。
第９図および第１０図は、−ｉ的な補助ブースタ付き飛
行体の側面図である。図において、１は飛行体本体、Ｉ
Ｎは本体エンジンのノズル、２は補助ブースタ、２Ｎは
ブースタエンジンのノズル、Ｇは上記本体とブースタと
からなる飛行体の重心、Ｍａは空力モーメント、Ｍｔは
本体エンジンの推力偏向によるモーメントである。
行体の側面図である。図において、１は飛行体本体、Ｉ
Ｎは本体エンジンのノズル、２は補助ブースタ、２Ｎは
ブースタエンジンのノズル、Ｇは上記本体とブースタと
からなる飛行体の重心、Ｍａは空力モーメント、Ｍｔは
本体エンジンの推力偏向によるモーメントである。
上記構成の飛行体が、飛行時に横風等気流Ａを受けて、
その重心Ｇのまわりに空力モーメントＭａが作用した時
、これに抗して飛行体の姿勢を所定角度に保持するため
、従来は、本体エンジンのノズルＩＮまたはブースタエ
ンジンのノズル２Ｎの方向を変え、いわゆるノズルの首
振り（ジンバリング）を行わせて、その推力方向を偏向
させてモーメントＭｔを発生させることによって、飛行
体の姿勢を保持するようにしていた。第９図は本体エン
ジンのノズルＩＮがジンバリング可能な飛行体、第１０
図はブースタエンジンのノズル２Ｎがジンバリング可能
な飛行体を示している。
その重心Ｇのまわりに空力モーメントＭａが作用した時
、これに抗して飛行体の姿勢を所定角度に保持するため
、従来は、本体エンジンのノズルＩＮまたはブースタエ
ンジンのノズル２Ｎの方向を変え、いわゆるノズルの首
振り（ジンバリング）を行わせて、その推力方向を偏向
させてモーメントＭｔを発生させることによって、飛行
体の姿勢を保持するようにしていた。第９図は本体エン
ジンのノズルＩＮがジンバリング可能な飛行体、第１０
図はブースタエンジンのノズル２Ｎがジンバリング可能
な飛行体を示している。
上記の両方のノズルが共にジンバリング可能な飛杆体も
ある。矢印Ｚはジンバリング中のノズルの移動方向であ
る。
ある。矢印Ｚはジンバリング中のノズルの移動方向であ
る。
第１１図は、本体エンジンのノズルをジンバリングした
時、第１２図はブースタエンジンをジンバリングした時
の推力偏向モーメント発生の原理を示したものである。
時、第１２図はブースタエンジンをジンバリングした時
の推力偏向モーメント発生の原理を示したものである。
図において、Ｔは偏向された本体エンジンまたはブース
タエンジンの推力、ｌは推力線と重心との距離、すなわ
ちモーメントアームである。このように推力が偏向した
時、それによって生じるモーメントはＭｔ＝Ｔ−１とな
る。なお第１２図においては下側ブースタは図示を省略
しである。
タエンジンの推力、ｌは推力線と重心との距離、すなわ
ちモーメントアームである。このように推力が偏向した
時、それによって生じるモーメントはＭｔ＝Ｔ−１とな
る。なお第１２図においては下側ブースタは図示を省略
しである。
従来の推力偏向装置であるジンバリング機構には次の欠
点があった。
点があった。
（１） ジンバリング機構の複雑さ：ロケットノズル
のジンバリングにはロケット底部の狭い所にアクチュエ
ータ等を組み込まなければならず、構造が複雑になる。
のジンバリングにはロケット底部の狭い所にアクチュエ
ータ等を組み込まなければならず、構造が複雑になる。
（２） ジンバリング角度の制限：
ジンバリングの機構上の制限によりジンバリング角度は
ある角度以上大きくできず、ロケットの姿勢制御の制限
となっている。
ある角度以上大きくできず、ロケットの姿勢制御の制限
となっている。
（３）補助ブースタエンジンジンバリング上の複雑さ：
補助ブースタエンジンをジンバリングするにはその通信
回路を本体と結合しなくてはならず、補助ブースタ分離
を考慮すると、複雑な構成となる。
回路を本体と結合しなくてはならず、補助ブースタ分離
を考慮すると、複雑な構成となる。
本発明は、従来の推力偏向装置において採用されていた
、複雑かつ制限のあるジンバリング機構を排し、第１３
図に示すように、補助ブースタ自体の姿勢を変更するこ
とによって行う、飛行体の推力偏向装置を提案しようと
するものである。本図においても下側ブースタは図示省
略しである。
、複雑かつ制限のあるジンバリング機構を排し、第１３
図に示すように、補助ブースタ自体の姿勢を変更するこ
とによって行う、飛行体の推力偏向装置を提案しようと
するものである。本図においても下側ブースタは図示省
略しである。
本発明は前記課題を解決したものであって、本体の側部
に前後部の２箇所の取付部によって取付けられた補助ブ
ースタを有する飛行体において、同前部取付部が、本体
側部に突出する推力受は部材と、補助ブースタの側部に
固定され、前記推力受は部材と互に凹凸部を介して回動
可能に係合する推力伝達部材とから構成され、同後部取
付部が、飛行体の前後方向に関して同一位置において、
本体と補助ブースタとの間に張り渡されて横方向に並ぶ
、伸縮することのできる一対のアクチュエータから構成
されていることを特徴とする飛行体の推力偏向装置に関
するものである。
に前後部の２箇所の取付部によって取付けられた補助ブ
ースタを有する飛行体において、同前部取付部が、本体
側部に突出する推力受は部材と、補助ブースタの側部に
固定され、前記推力受は部材と互に凹凸部を介して回動
可能に係合する推力伝達部材とから構成され、同後部取
付部が、飛行体の前後方向に関して同一位置において、
本体と補助ブースタとの間に張り渡されて横方向に並ぶ
、伸縮することのできる一対のアクチュエータから構成
されていることを特徴とする飛行体の推力偏向装置に関
するものである。
本装置において、後部取付部の一対のアクチュエータを
同寸法づつ伸縮させた時は補助ブースタの後部は本体半
径の方向に移動することができる。
同寸法づつ伸縮させた時は補助ブースタの後部は本体半
径の方向に移動することができる。
上記一対のアクチュエータを互に異る寸法で伸縮させた
時は、補助ブースタの後部は本体半径の方向に移動でき
ると共に、上記本体半径方向に対して直角の方向への動
きが可能である。したがって、上記アクチュエータの作
動に応じて、補助ブースタの本体への取付は角度が変る
ので、推力を偏向させ、ピッチングモーメントあるいは
さらにローリングモーメントを発生させることができる
。
時は、補助ブースタの後部は本体半径の方向に移動でき
ると共に、上記本体半径方向に対して直角の方向への動
きが可能である。したがって、上記アクチュエータの作
動に応じて、補助ブースタの本体への取付は角度が変る
ので、推力を偏向させ、ピッチングモーメントあるいは
さらにローリングモーメントを発生させることができる
。
第１図は本発明の推力偏向装置の第１実施例の側面図で
ある。図において、１は飛行体本体、２は補助ブースタ
、３は補助ブースタの前部取付部、４は補助ブースタの
後部取付部である。
ある。図において、１は飛行体本体、２は補助ブースタ
、３は補助ブースタの前部取付部、４は補助ブースタの
後部取付部である。
第２図は上記実施例の補助ブースタの前部取付部３の拡
大縦断面図である。図において、５は本体側に設けられ
ている推力受は部材、６は補助ブースタ側に設けられて
いる推力伝達部材、７は上記両部材の円柱面接触部であ
る。これは上記推力伝達部材６に設けられた半円柱状の
凸部と、推力受は部材５に設けられた半円柱面を有する
凹部とが、上記円柱の中心線の回りに相互回動できるよ
うに嵌合し、摺動する部分である。
大縦断面図である。図において、５は本体側に設けられ
ている推力受は部材、６は補助ブースタ側に設けられて
いる推力伝達部材、７は上記両部材の円柱面接触部であ
る。これは上記推力伝達部材６に設けられた半円柱状の
凸部と、推力受は部材５に設けられた半円柱面を有する
凹部とが、上記円柱の中心線の回りに相互回動できるよ
うに嵌合し、摺動する部分である。
第３図は上記実施例の補助ブースタの後部取付部４の横
断面図である。８は飛行体の前後方向同一位置において
、本体１と補助ブースタ２との間に張り渡されて並ぶ一
対のアクチュエータであり、その軸方向に一対のものが
同一寸法づつ伸縮するものである。アクチュエータの両
端取付部は、アクチュエータと本体との間、アクチュエ
ータと補助ブースタとの間で相対回動が可能なよう考慮
されている。
断面図である。８は飛行体の前後方向同一位置において
、本体１と補助ブースタ２との間に張り渡されて並ぶ一
対のアクチュエータであり、その軸方向に一対のものが
同一寸法づつ伸縮するものである。アクチュエータの両
端取付部は、アクチュエータと本体との間、アクチュエ
ータと補助ブースタとの間で相対回動が可能なよう考慮
されている。
上記構成の推力偏向装置においては、一対のアクチュエ
ータ８を同寸法づつ伸縮させ、補助ブースタ２と本体１
との間の距離を変化させることによって、補助ブースタ
２を、前部取付部３０円柱面接触部７を中心として、本
体１に対して傾斜させ、推力偏向を行わせることができ
る。これによって、重心まわりの推力偏向によるピッチ
ングモーメントを発生させることができる。
ータ８を同寸法づつ伸縮させ、補助ブースタ２と本体１
との間の距離を変化させることによって、補助ブースタ
２を、前部取付部３０円柱面接触部７を中心として、本
体１に対して傾斜させ、推力偏向を行わせることができ
る。これによって、重心まわりの推力偏向によるピッチ
ングモーメントを発生させることができる。
第４図は本発明の推力偏向装置の第２実施例の補助ブー
スタ前部取付部の縦断面図、第５図は同実施例の補助ブ
ースタ後部取付部の横断面図である。
スタ前部取付部の縦断面図、第５図は同実施例の補助ブ
ースタ後部取付部の横断面図である。
第４図において、９は推力受は部材５と推力伝達部材６
との接触部に設けられた球面接触部である。これは、推
力伝達部材６に設けられた半球状の凸部と、推力受は部
材５に設けられた半球面を有する凹部とが、上記球の中
心のまわりに相互回動できるように嵌合し、摺動する部
分である。
との接触部に設けられた球面接触部である。これは、推
力伝達部材６に設けられた半球状の凸部と、推力受は部
材５に設けられた半球面を有する凹部とが、上記球の中
心のまわりに相互回動できるように嵌合し、摺動する部
分である。
第５図において、１０は本体１と補助ブースタ２との間
に張り渡されている一対のアクチュエータであり、その
軸方向に、一対のものが、互に異なる寸法で伸縮するこ
とが可能なものである。Ｃは本体１の断面中心、矢印ｙ
は同本体断面中心Ｃを通り正常位置における補助ブース
タの断面中心を通る軸、矢印Ｘは、前記本体断面中心Ｃ
を通り、前記ｙ軸と直交する軸である。以上述べた部分
以外については、第１実施例と同じである。
に張り渡されている一対のアクチュエータであり、その
軸方向に、一対のものが、互に異なる寸法で伸縮するこ
とが可能なものである。Ｃは本体１の断面中心、矢印ｙ
は同本体断面中心Ｃを通り正常位置における補助ブース
タの断面中心を通る軸、矢印Ｘは、前記本体断面中心Ｃ
を通り、前記ｙ軸と直交する軸である。以上述べた部分
以外については、第１実施例と同じである。
本実施例においては、前部取付部において接触する部材
が全方向に摺動可能であり、かつ後部取付部において一
対のアクチュエータが互に異なる寸法で伸縮することが
できるので、補助ブースタの後部は、第５図においてｙ
方軸の移動のみでなく、Ｘ方向の移動を加味した移動が
可能である。
が全方向に摺動可能であり、かつ後部取付部において一
対のアクチュエータが互に異なる寸法で伸縮することが
できるので、補助ブースタの後部は、第５図においてｙ
方軸の移動のみでなく、Ｘ方向の移動を加味した移動が
可能である。
したがって第１実施例で可能であったピッチングモーメ
ントのみならず、本体の中心線のまわりのローリングモ
ーメントも発生させることができる。
ントのみならず、本体の中心線のまわりのローリングモ
ーメントも発生させることができる。
第６図は本発明の推力偏向装置の第３実施例の側面図で
ある。図において１１は第１および第２実施例とは異る
形の補助ブースタ前部取付部である。上記以外の部分は
第１実施例または第２実施例と同一の構造である。
ある。図において１１は第１および第２実施例とは異る
形の補助ブースタ前部取付部である。上記以外の部分は
第１実施例または第２実施例と同一の構造である。
第７図は上記補助ブースタ前部取付部１１の拡大縦断面
図、第８図は同郡の横断面図である。図において、１は
本体、１２は同本体の強度部材、１３はその一側面が前
記強度部材１２に接している円柱状荷重受は部材、すな
わち一種のコロである。１４は同荷重受は部材の他の側
面に接しているスラストビームである。このスラストビ
ーム１４は、前記円筒状荷重受は部材１３を介して、本
体の強度部材１２に対して相対的に移動することができ
る。スラストビームの両端部は本体外へ突出している。
図、第８図は同郡の横断面図である。図において、１は
本体、１２は同本体の強度部材、１３はその一側面が前
記強度部材１２に接している円柱状荷重受は部材、すな
わち一種のコロである。１４は同荷重受は部材の他の側
面に接しているスラストビームである。このスラストビ
ーム１４は、前記円筒状荷重受は部材１３を介して、本
体の強度部材１２に対して相対的に移動することができ
る。スラストビームの両端部は本体外へ突出している。
２は補助ブースタ、６は同ブースタに取付けられている
推力伝達部材、１５は同推力伝達部材６と前記スラスト
ビーム１４との接触部である。この接触部は、補助ブー
スタ２の後部取付部４の形式が、第１実施例の型のもの
か、第２実施例の型のものかに応じて、円柱面接触型、
あるいは球面接触型のいずれかの型式が選ばれる。
推力伝達部材、１５は同推力伝達部材６と前記スラスト
ビーム１４との接触部である。この接触部は、補助ブー
スタ２の後部取付部４の形式が、第１実施例の型のもの
か、第２実施例の型のものかに応じて、円柱面接触型、
あるいは球面接触型のいずれかの型式が選ばれる。
本実施例は、前部取付部の本体側構造を固定構造としな
いで、本体中心線に対して直交する方向に移動可能とし
たことによって、補助ブースタの前部の、本体からの距
離の変化を大きくし、第１実施例または第２実施例の後
部取付部の伸縮機構と組合わせて、大きな推力偏向能力
を発揮させるようにしたものである。
いで、本体中心線に対して直交する方向に移動可能とし
たことによって、補助ブースタの前部の、本体からの距
離の変化を大きくし、第１実施例または第２実施例の後
部取付部の伸縮機構と組合わせて、大きな推力偏向能力
を発揮させるようにしたものである。
以上述べた各実施例の装置によって、複雑かつ角度制限
の大きいジンバリング機構を用いることなく、簡単な構
造で、かつ大きい角度で推力偏向を行うことができる。
の大きいジンバリング機構を用いることなく、簡単な構
造で、かつ大きい角度で推力偏向を行うことができる。
すなわち、ジンバリング機構と比べると、ノズル周辺の
機構が簡素化される。
機構が簡素化される。
また、従来の補助ブースタのノズルジンバリング機構と
比較すると、信号ケーブルを本体から補助ブースタへ張
り渡す必要がないので、補助ブースタ分離機構が簡素化
される。また補助ブースタの姿勢を変えるので、モーメ
ントアームを大きくとることができ、大きいモーメント
を得ることができる。
比較すると、信号ケーブルを本体から補助ブースタへ張
り渡す必要がないので、補助ブースタ分離機構が簡素化
される。また補助ブースタの姿勢を変えるので、モーメ
ントアームを大きくとることができ、大きいモーメント
を得ることができる。
〔発明の効果］
本発明においては、補助ブースタが、本体側部に突出す
る推力受は部材と、同部材に凹凸部で回動可能に係合す
る補助ブースタに固定された推力伝達部材とからなる前
部取付部と、本体と補助ブースタとの間に張り渡され、
横方向に並ぶ一対のアクチュエータからなる後部取付部
とによって取付けられているので、アクチュエータの伸
縮によって、補助ブースタの取付は角度を変え、広い範
囲で推力の偏向を行わせることができる。
る推力受は部材と、同部材に凹凸部で回動可能に係合す
る補助ブースタに固定された推力伝達部材とからなる前
部取付部と、本体と補助ブースタとの間に張り渡され、
横方向に並ぶ一対のアクチュエータからなる後部取付部
とによって取付けられているので、アクチュエータの伸
縮によって、補助ブースタの取付は角度を変え、広い範
囲で推力の偏向を行わせることができる。
第１図は本発明の第１実施例の側面図、第２図は同実施
例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図、第３図は同実
施例の補助ブースタ後部取付部の横断面図、第４図は本
発明の第２実施例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図
、第５図は同実施例の補助ブースタ後部取付部の横断面
図、第６図は本発明の第３実施例の側面図、第７図は同
実施例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図、第８図は
同取付部の横断面図、第９図および第１０図は一般的な
補助ブースタ付き飛行体の側面図、第１１図および第１
２図は、従来の推力偏向モーメント発生原理の説明図、
第１３図は本発明が指向しようとする推力偏向モーメン
ト発生原理の説明図である。 １・・・飛行体本体、 ＩＮ・・・本体エンジンのノズル、 ２・・・補助ブースタ、 ２Ｎ・・・補助ブースタエンジンのノズル、３・・・補
助ブースタ前部取付部、 ４・・・補助ブースタ後部取付部、 訃・・推力受は部材、 ６・・・推力伝達部材、７・・
・円柱面接触部、 ８・・・アクチュエータ、９・・・
球面接触部、 １０・・・アクチュエータ、１１・・
・前部取付部、 １２・・・本体の強度部材、１３・
・・円柱状荷重受は部材、 １４・・・スラストビーム、 １５・・・接触部、Ａ
・・・気流、 Ｃ・・・本体断面中心、 Ｇ・・・重心
、Ｍａ・・・空力モーメント、 Ｍｔ・・・推力偏向によるモーメント、Ｔ・・・推力、 ！・・・モーメントアーム、 Ｚ・・・ノズル移動方向。
例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図、第３図は同実
施例の補助ブースタ後部取付部の横断面図、第４図は本
発明の第２実施例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図
、第５図は同実施例の補助ブースタ後部取付部の横断面
図、第６図は本発明の第３実施例の側面図、第７図は同
実施例の補助ブースタ前部取付部の縦断面図、第８図は
同取付部の横断面図、第９図および第１０図は一般的な
補助ブースタ付き飛行体の側面図、第１１図および第１
２図は、従来の推力偏向モーメント発生原理の説明図、
第１３図は本発明が指向しようとする推力偏向モーメン
ト発生原理の説明図である。 １・・・飛行体本体、 ＩＮ・・・本体エンジンのノズル、 ２・・・補助ブースタ、 ２Ｎ・・・補助ブースタエンジンのノズル、３・・・補
助ブースタ前部取付部、 ４・・・補助ブースタ後部取付部、 訃・・推力受は部材、 ６・・・推力伝達部材、７・・
・円柱面接触部、 ８・・・アクチュエータ、９・・・
球面接触部、 １０・・・アクチュエータ、１１・・
・前部取付部、 １２・・・本体の強度部材、１３・
・・円柱状荷重受は部材、 １４・・・スラストビーム、 １５・・・接触部、Ａ
・・・気流、 Ｃ・・・本体断面中心、 Ｇ・・・重心
、Ｍａ・・・空力モーメント、 Ｍｔ・・・推力偏向によるモーメント、Ｔ・・・推力、 ！・・・モーメントアーム、 Ｚ・・・ノズル移動方向。
Claims (1)
- 本体の側部に前後部の２箇所の取付部によって取付けら
れた補助ブースタを有する飛行体において、同前部取付
部が、本体側部に突出する推力受け部材と、補助ブース
タの側部に固定され、前記推力受け部材と互に凹凸部を
介して回動可能に係合する推力伝達部材とから構成され
、同後部取付部が、飛行体の前後方向に関して同一位置
において、本体と補助ブースタとの間に張り渡されて横
方向に並ぶ、伸縮することのできる一対のアクチュエー
タから構成されていることを特徴とする飛行体の推力偏
向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23992590A JPH04121600A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 飛行体の推力偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23992590A JPH04121600A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 飛行体の推力偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121600A true JPH04121600A (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=17051885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23992590A Pending JPH04121600A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 飛行体の推力偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04121600A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189986B1 (en) | 1996-04-26 | 2001-02-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Braking force control apparatus |
| JP2006508320A (ja) * | 2002-11-07 | 2006-03-09 | レイセオン・カンパニー | ミサイル制御システムおよび方法 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP23992590A patent/JPH04121600A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189986B1 (en) | 1996-04-26 | 2001-02-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Braking force control apparatus |
| JP2006508320A (ja) * | 2002-11-07 | 2006-03-09 | レイセオン・カンパニー | ミサイル制御システムおよび方法 |
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