JPH04136697A - 地上移動型誘導弾電磁発射装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地上移動型誘導弾電磁発射装置に関し、特に
、電磁加速器を用いた電磁発射装置を垂直に設置し、爆
薬を用いることなく誘導弾を垂直に発射するだめの新規
な改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、用いられていたこの種の地上移動型誘導弾発射装
置としては、例えば、特開昭６２−２８０５９４号公報
および特開平２−３３５９８号公報に開示されており、
走行車輛で移動すると共に誘導弾を垂直に発射できるよ
うに構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の地上移動型誘導弾発射装置は、以上のように構成
されていたため、次のような課題が存在していた。

すなわち、誘導弾を発射するためのエネルギーは、発射
装置に設けられた大量の爆薬を用いているため、発射時
の高温ガスの発生によって、発射装置周辺の周辺機器が
高温により悪影響を受けることになり、重度の保護対策
をとらざるを得す、発射装置の重量化による走行車輛の
大形化を避けることは不可能であった。

また、爆薬の発射音が大きく、高頻度で用いる場合には
、その発射音による操作者への影響が大であった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、電磁加速器を用いた電磁発射装置を垂直
に設置し、爆薬を用いることなく誘導弾を垂直に発射す
るようにした地上移動型誘導弾電磁発射装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による地上移動型誘導弾電磁発射装置は、誘導弾
を発射するための電磁発射装置と、前記電磁発射装置を
俯仰するための俯仰装置を有する走行車輛と、前記電磁
発射装置を作用させるためのコンデンサーバンクとを備
え、前記電磁発射装置の発射角度を自在に設定するよう
にした構成である。

さらに詳細には、前記電磁発射装置は、コイルガンより
なる構成である。

さらに詳細には、前記電磁発射装置は、レールカンより
なる構成て′ある。

〔作　用〕

本発明による地上移動型誘導弾電磁発射装置においては
、電磁発射装置がコイルガンの場合には、摺動遮断素子
か−・対の電磁部にまたがって導通した時に、ソレノイ
ドコイルへの電流遮断が行われ、ソレノイドコイルに流
れる電流が電磁相互作用によって電機子に転送され、電
機子がソレノイドコイルの磁場によって吸引されると同
時に誘導弾も牽引されて発射される。

また、レールガンの場合には、耐熱性レールおよび金属
体を液体窒素等の冷却手段で冷却して電気抵抗を小さく
した状態で電流を供給すると、被加速体に流れる電流の
発生する自己磁場および各金属体に流れる電流によって
発生ずる磁場と被加速体の電流との電磁相互作用によっ
て被加速体は電磁加速され、誘導弾を発射することがで
きる。

従って、コイルガン又はレールガンよりなる電磁発射装
置を走行車輛に搭載することによって、爆薬を用いるこ
となく誘導弾を発射することができ、走行車輌上で垂直
発射した場合てし、周辺機器に対する衝撃は少なく、爆
発音も小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、図面と共に本発明による地上移動型誘導弾電磁発
射装置の好適な実施例について詳細に説明する。

第１図から第５国道は、本発明による地上移動型誘導弾
電磁発射装置を示すためのもので、第１図は走行車輛の
側面図、第２図は第１図の背面図、第３図は発射台を垂
直にした状態を示す側面図、第４図はコイルガンを示す
構成図、第５図はレールガンを示す構成図である。

図において符号１で示されるものは走行車輛２の車台て
あり、この車台１上には、充電器ＩＡにより充電を受け
る一対のコンデンサーバンク３が設けられ、前記車台】
の一端に設けられた油圧等からなる俯仰装置５には発射
台６が矢印Ａの方向に回動自在に設けられている。

前記発射台６内には、後述の電磁発射装置６ａが設けら
れ、前記発射台６を任意の角度に設定することにより、
水平から垂直迄、発射角度を設定することができる。

前記各電磁発射装置６ａは、第４図に示されるコイルガ
ン１０又は第５図に示されるレールガン１１を用いてい
る。

まず、第４図の前記コイルガン１０において、符号１２
で示されるものは飛翔体である誘導弾であり、この誘導
弾１２の前部１．２　ａには輪状又は円板状をなす同体
よりなる電機子１４が設けられていると共に、棒状の連
結部１３が設けられている。

この電機子１４は、導電性材料で構成されているが、例
えば、液体窒素で冷却されたアルミ製同体又は超電導同
体で構成することもできる。

前記連結部１３の先端には、導電材料の取付からなる摺
動遮断素子１５が一体状に設けられており、この摺動遮
断素子１５は、例えば、常電導コイルからなり、各電極
部１６ａ〜１６ｅ及び連続電極部１７に摺接している。

前記摺動遮断素子１５の第１周面１５ａは、前記コンデ
ンサーバンク３をなす大電流直流電源に接続された長手
形状の前記連続電極部１７に摺接しており、この摺動遮
断素子１５の第２周面１５ｂは、前記連続電極部１７に
対向して間隔りを隔てて配設された複数の独立した第１
．第２．第３第４および第５を極部１６ａ、１６ｂ、１
６ｃ１６ｄおよび１７ｅに摺接するように構成されてい
る。尚、前記コンデンサーバンク３と直流電源は同一符
号を用いて説明する。

前記各電極部１６ａ〜１６ｅに対応する外周位置には、
前記連続電極部１７を内包する状態で、全体形状が輪状
をなす第１．第２．第３　第４および第５ソレノイドコ
イル１９ａ、１９ｂ、１９ｃ。

１９ｄおよび１９ｅが設けられており、これらの各ソレ
ノイドコイル１９ａ〜１９ｅは前記各電極部１６ａ〜１
６ｅおよび接続線２０を介して直列に接続されている。

前記第５ソレノイドコイル１９ｅが前記大電流直流電源
３に接続線２１を介して接続されていることにより、各
ソレノイドコイル１９ａ〜１９ｅ、各電極部１６ａ〜１
６ｅ、摺動遮断素子１５および連続電極部１７は、コン
デンサーバンクである大電流直流電源３を介して直列に
接続されている。

従って、図において矢印Ｂは、誘導弾１２の発射方向含
水し、矢印Ｃは大電流直流電源３から流れる電流１の流
れる方向を示している。

前述のコイルガン１０は、前述したように構成されてお
り、以下に、その動作について説明する。

まず、第３図に示すように、発射台６に、コイルガン１
０を装着して、発射台６を垂直状態とした後、大電流直
流電源３からの電流■が各ソレノイドコイル１．９　ａ
〜１９ｅに供給され、各ソレノイドコイル１９ａ〜１９
ｅに対する電流Ｉが定常値に達した時点で、図示してい
ない適宜な方法で誘導弾１２を矢印Ｂの方向へ押し出す
と、摺動遮断素子１５が各電極部１６ａと１６ｂにまた
がった位置へ移動する。

この状態で、第１電極部１６ａと第２電極部１、６　ｂ
がこの摺動遮断素子１５によって短絡され、時定数τで
電流が減衰し始める。

この場合、第１ソレノイドコイル１９ａのインダクタン
スをＬａ、抵抗をＲａとすると、τ＝Ｌ　ａ　／　Ｒａ
であり、この時、第１ソレノイドコイル１９ａと電機子
１４との間の電磁相互作用で電機子１４には、第１ソレ
ノイドコイル１９ａの電流工が転送されて電流Ｉが流れ
始める。

この転送されて流れる電流工の方向は、第１ソレノイ・
トコイル１９ａと同一方向であるので、この時点から電
機子１４は第１ソレノイドコイル１９ａが発生する磁場
によって吸引され、誘導弾１２は矢印Ｂの方向に牽引加
速される。

この誘導弾１２の加速開始により、前記摺動遮断素子１
５も隣接する第３．第４．第５電極部１６ｃ、１６ｄ、
１６ｅへ次々と移動し、前述と同様に、各ソレノイドコ
イル１９ｂ〜１９ｅの電流■が減衰して、次々と新しい
吸引力が発生し、誘導弾１２は、所定の速さにまで予備
加速されて発射台６から発射される。

ここで、誘導弾１２の全体の質量をＭ、各ソレノイドコ
イル１９ａ〜１９ｅの全インダクタンスをり、この各ソ
レノイドコイル１９ａ〜１９ｅを流れる電流値を■とす
ると、誘導弾１２の発射速Ｌ’＋ Ｕは、ｕ　＝　（ｙ　）　　　Ｉとなり、Ｌ／Ｍを選定
してＵを巡航速度に調整することができる。

前記連結部１３の長さは、各ソレノイドコイル１９ａ〜
１９ｅの直径にほぼ等しく取られているため、各ソレノ
イドコイル１９ａ〜１９ｅの性質により、各ソレノイド
コイル１９ａ〜１９ｅからの磁場の影響はほぼ除去され
、電流■が流れない状態のソレノイドコイルからは磁場
は発生しないので、誘導弾１２に対する磁場の影響を避
けることができる。

また、この発射台６から発射した誘導弾１２は、電機子
１４等は不要となるので、切離されて飛行する。

また、前記電機子１４は、できるだけ軽く且つ電気伝導
度のよい材料が加速性にすぐれていることから、例えば
、液体７素で冷却されたアルミ製同体く円板又は円環）
が好適である。

また、前記摺動遮断素子１５は、−個の導体からなる場
合について説明したが、複数巻のコイルとすることもで
きる。

さらに、前記電機子１４は、超電導コイル又は超電導同
体く円板又は円環）の場合も前述と同様の作用効果を奏
することができるが、アルミ製よりも質量が大きくなる
と不都合となるため、例えば、セラミック製の高温超電
導体を用いた場合には最適である。

次に、前記電磁発射装置６ａとして、第５図で示すレー
ルガン１１を用いた場合、符号３で示されるものは、コ
ンデンサーバンクとしての電流源であり、この電流源３
の一端３ａには、一対の耐熱性レール３０．３１の一方
が接続され、これらの耐熱性レール３０．３１間には電
機子（図示せず）を有する被加速体３０Ａが摺動可能に
設けられている。尚、第１区のコンデンサーバンク３と
前記電流源は同一符号を用いて説明する。

前記各耐熱性レール３０．３１の外側位置には、外部コ
イルを構成する一対の金属体３２．３３が設けられ、こ
れらの金属体３２．３３は、各々分割巻きされた三回巻
きのコイル３２ａ、３２ｂ３２ｃおよび３３ａ　　３３
ｂ、３３ｃとから構成されていると共に、各金属体３２
．３３は接続線３４を介して電気的に接続され、前記金
属体３２と耐熱性レール３１は接続線３５を介して電気
的に接続されている。

前記電流源３の他端３ｂは、前記各金属体３２゜３３の
一方の金属体３３におけるコイル３３ｃに接続されてお
り、各コイル３２ａ、３２ｂ、３２ｃ３３ａ、３３ｂ、
３３ｃと各耐熱性レール３０゜３１とは接続線３４．３
５を介して直列に接続されて電流源３に体して閉ループ
を構成している。

また、前記金属体３２．３３が各コイル３２ａ３２ｂ、
３２ｃおよび３３　ａ　、　３３　ｂ　、　３３　ｃの
三回巻きコイルとして構成されているため、強力な付加
磁場を発生する外部コイルとして構成されている。

従って、被加速体３０Ａにかかる磁場の大きさは、自己
磁場の分も加えると約４倍の磁場かかかるので、被加速
体３０Ａの加速力は約４倍となる。

前述の状態で、このレールガン１１を電磁発射装置６ａ
として発射台６に装着した後、外部コイルを構成する前
述の各耐熱性レール３０．３１および各金属体３２．３
３を液体窒素等の冷却手段で冷却して電気抵抗を小さく
した状態でコンデンサーバンクである直流源３から電流
を供給すると、被加速体３０Ａに流れる電流の発生する
自己磁場および各金属体３２．３３に流れる電流によっ
て発生する磁場と被加速体３０Ａの電流との電磁相互作
用によって被加速体３０Ａは電磁加速され、この被加速
体３０Ａの前部に誘導弾１２を設けるか又はこの被加速
体３０Ａを誘導弾１２とすることにより、誘導弾１２は
発射台６から発生される。

また、前述の実施例では、二層四重巻きの場合について
述べたが、二層目以上の導線の断面積を大きくすること
により、同一抵抗でさらに大きい巻線を有するレールガ
ンを設計することができることは述べるまでもないこと
である。

尚、前記各コイル３２ａ〜３３ｃ問および各コイル３２
ａ〜３３ｃと耐熱性レール３０．３１間における絶縁構
造については省略している。

尚、前記コイルガン１０を電磁発射装Ｗ６ａとして用い
た場合、コンデンサーバンク３からコイルガン１０の各
コイル１９ａ〜１９ｅへ電流を供給すると、各コイル１
９ａ〜１９ｅのインダクタンスＬとコンデンサーバンク
３の静電容量Ｃによって定まる時間７−／７丁で−後に
コイルを流が最大となり、この時間に誘導弾１２を適宜
な方法で装填することにより、各コイル１９ａ〜１９ｅ
と摺動遮断素子１５の働きにより誘導弾１２は加速され
、到達速 Ｌ　へ　７ ＩＪ】（ｊｉ） （但し、Ｍは誘導弾１２の質量、■はコンデンサーバン
ク３の充電電圧）を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明による地上移動型誘導弾電磁発射装置は、以上の
ように構成されているため、次のような効果を得ること
ができる。

すなわち、従来のように大量の爆薬を用いることなく、
電磁発射装置により誘導弾を垂直に発射できるように構
成したので、容易に３００〜４００＋ｅ　／ｓｅｃの初
速を誘導弾に与えることができ、誘導弾の推進用燃料を
大巾に節約できる効果を得ることができる。

また、電磁発射装置によって誘導弾を発射させるため、
従来の爆薬を用いていた構成と比較すると、大幅な軽量
化、発射音の大幅な低減化および発射時の噴射気体の大
幅な低減化により、車載化を極めて容易となることがで
きる。

さらに、高温の噴射気体が低減されているため、発射装
置の周辺機器に与える損傷が殆ど発生せず、車載用とし
た場合の信頼性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５国道は、本発明による地上移動型誘導弾
電磁発射装置を示すためのもので、第１図は走行車輛の
側面図、第２図は第１図の背面図、第３図は発射台を垂
直にした状態を示す側面図、第４図はコイルガンを示す
構成図、第５図はレールガンを示す構成図である。 ２は走行車輛、３はコンデンサーバンク、５は俯仰装置
、６ａは電磁発射装置、１０はレールガン、１２は誘導
弾である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘導弾（１２）を発射するための電磁発射装置（
   ６ａ）と、前記電磁発射装置（６ａ）を俯仰するための
   俯仰装置（５）を有する走行車輛（２）と、前記電磁発
   射装置（６ａ）を作用させるためのコンデンサーバンク
   （３）とを備え、前記電磁発射装置（６ａ）の発射角度
   を自在に設定するようにしたことを特徴とする地上移動
   型誘導弾電磁発射装置。
2. （２）前記電磁発射装置（６ａ）は、コイルガン（１０
   ）よりなることを特徴とする請求項１記載の地上移動型
   誘導弾電磁発射装置。
3. （３）前記電磁発射装置（６ａ）は、レールガン（１１
   ）よりなることを特徴とする請求項１記載の地上移動型
   誘導弾電磁発射装置。