JPH06265300A - 誘導飛翔体 - Google Patents

誘導飛翔体

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Publication number
JPH06265300A
JPH06265300A JP5036693A JP5036693A JPH06265300A JP H06265300 A JPH06265300 A JP H06265300A JP 5036693 A JP5036693 A JP 5036693A JP 5036693 A JP5036693 A JP 5036693A JP H06265300 A JPH06265300 A JP H06265300A
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JP
Japan
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pressure vessel
pressure
separation cover
separated
guided
Prior art date
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Pending
Application number
JP5036693A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Ono
章彦 小野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で飛翔する時に発生する熱による光学ド
ームの温度上昇を抑え、光学ドームの性能劣化を防ぐ。 【構成】 光学センサ1により目標を捕捉する誘導飛翔
体において、光学ドーム2の外側に、内部に分離する圧
力容器5を有する耐熱性の分離カバー4を取り付ける。
機体の内部に高圧機体源6を取り付け、高圧配管7を接
続し、上記圧力容器5内に導く。また、分離する上記圧
力容器5を切り欠きの入った部材9で繋ぐ。 【効果】 高速で飛翔する時に発生する熱による光学ド
ームの温度上昇を抑え、光学ドームの性能劣化を防ぎ、
誘導精度を向上させると同時に、飛翔速度範囲を拡大す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光学センサを用いて
目標を捕捉し、誘導を行う誘導飛翔体の追尾精度の向上
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の光学センサを用いた誘導
飛翔体の概略図である。図中1は光学センサ、2は光学
ドーム、3は衝撃波である。光学センサ1を用いた従来
の誘導飛翔体は、光学センサ1に対する光学的要求か
ら、半球型の光学ドーム2を使用する必要がある。先端
が半球のような鈍い物体が音速を越えて高速で飛翔する
と、物体の前方に強い衝撃波3が発生し、急激に流体が
減速され、流体の運動エネルギが熱エネルギに変換され
流体は加熱される。この現象を空力加熱と呼んでいる。
【0003】空力加熱は、特に高速で飛翔する誘導飛翔
体において重要な課題となる。空力加熱は前述したとお
り、流体の運動エネルギが熱エネルギに変換されること
により生じる現象であり、空気が誘導飛翔体の表面に沿
って流れる時の摩擦と淀み点付近における空気の圧縮に
起因する。摩擦と圧縮により空気の運動エネルギが熱エ
ネルギに変換され誘導飛翔体の周りの空気の薄い層即ち
境界層の中に流入し、境界層内の空気の温度が上昇す
る。空力加熱による空気の温度上昇は以下の式で与えら
れる。 ΔT=(δ−1)×M2 ×T/2
【0004】ここで、δは空気の比熱比であり通常1.
4を用いる。Mは誘導飛翔体の飛翔速度、Tは空気
の絶対温度である。例えば、気温20°Cの空気中を誘
導飛翔体が音速の5倍、即ちM=5で飛翔する時、誘
導飛翔体の淀み点での空気の温度は1500°C以上に
なる。この様に、非常に高温に加熱された空気から誘導
飛翔体の周りに形成された境界層に熱が流入し、境界層
の温度を上昇させ、さらに、誘導飛翔体の表面に熱が侵
入し、誘導飛翔体の温度が上昇する。この時、外気から
境界層に流入する熱量は、境界層の外表面における熱伝
達率及び外気と境界層の外表面の温度差に比例する。ま
た、境界層から誘導飛翔体に流入する熱量は、誘導飛翔
体における熱伝達率と誘導飛翔体の表面の温度差に比例
する。これを式で表すと、以下のようになる。 Q=H×(T2 −T1
【0005】ここで、Qは流入する熱量、Hは熱伝達
率、(T2 −T1 )は外気と境界層の外表面の温度差又
は、境界層と誘導飛翔体の表面の温度差である。
【0006】一方、光学センサ1は、目標が放射する赤
外光を感知して追尾する。この時、光学ドーム2が加熱
されて温度が上がると、光学ドーム2自身が赤外光を放
射するので、光センサ1は目標を正しく追尾できなくな
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した通り、従
来の誘導飛翔体は、高速で飛翔する時の空力加熱のため
に光学ドームの温度が上昇することにより、光学センサ
の性能が劣化するので、誘導精度が悪くなるという課題
があった。また、運用速度を低く制限する必要があり、
高速で高旋回する目標に対処できないという課題もあっ
た。
【0008】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、光学センサによる誘導は、終末誘
導時すなわち目標との距離が十分近くなってから効果を
発揮する誘導方式であり、終末誘導以前は地上局からの
誘導等別の方法によるのが効果的である。よって、終末
誘導以前の時刻では、光学ドームの外側に分離カバーを
取り付け、終末誘導時に上記分離カバーを分離すること
により、光学ドームの温度上昇を抑えることを目的とす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明による誘導飛翔
体は、高圧気体源と分離カバーを有し、気体を上記分離
カバー内の圧力容器に導いて、上記分離カバーを分離す
る手段を設けたものである。
【0010】また、分離カバー内に位置する分離する圧
力容器を切り欠きを有する部材により繋いだ。
【0011】また、分離カバー内に位置する分離する圧
力容器をフックと上記分離カバーの回転により外れる継
手により繋ぎ、上記圧力容器内面に位置する気体圧力に
より移動するボタンと上記ボタンが移動することにより
上記フックを解除する機構を設けた。
【0012】また、分離カバー内に位置する分離する圧
力容器と分離カバーを高温になると接着強度が低下する
接着剤により接着し、上記分離カバーの回転により外れ
る継手で繋いだ。
【0013】さらに、分離カバー内に位置する分離する
圧力容器を磁石と電磁コイルと上記分離カバーの回転に
より外れる継手により繋いだ。
【0014】そして、分離カバー内に位置する分離する
一方の圧力容器自身にエナメル線を巻き電磁コイル化
し、もう一方の圧力容器の周囲に永久磁石を設置し、上
記圧力容器を繋いだ。
【0015】
【作用】この発明においては、分離カバーを取り付ける
ことによって、光学ドームの温度上昇を抑えて、光学セ
ンサの性能劣化を防ぎ、誘導精度を向上させると同時
に、飛翔速度範囲を拡大する。
【0016】
【実施例】
実施例1.図1は、この発明の一実施例を示す説明図で
あり、図1(a)は斜視図、図1(b)は断面図、図1
(c)は先端部の断面図である。図中4は分離カバー、
5は圧力容器、6は高圧気体源で、例えば光学センサ冷
却用ガスあるいは操舵駆動用アクチュエータの高圧ガス
源を用いるものである。7は高圧配管、8は電磁弁、9
は引張荷重によりせん断破壊を起こす切り欠きを有する
部材である。この発明による誘導飛翔体が音速を越えて
飛翔する時、図1(a)に示すように衝撃波3が発生
し、衝撃波3の後方では気体が急激に減速されて運動エ
ネルギが熱エネルギに変換され、並びに、誘導飛翔体の
表面での摩擦により熱が発生する。
【0017】この発明による誘導飛翔体は、気体の先端
部に耐熱材でできた分離カバー4を有しており、衝撃波
3後方での摩擦熱による光学ドームの温度上昇を防ぐと
いう利点が有る。また、機体の内部に高圧気体源6と電
磁弁8を有しており、上記高圧気体源6に蓄えられた気
体を図1(b)、図1(c)に示すように、終末誘導の
信号を受けると上記電磁弁8が開いた際に機体の内部に
配置した高圧配管7によって光学ドーム2の外側に取り
付けられた分離カバー4の内部の圧力容器5まで導き、
気体圧力により切り欠きの入った部材9をせん断し、上
記分離カバー4を分離する。通常、光学センサによる誘
導は終末誘導すなわち目標との距離が十分近くなってか
ら効果を発揮する誘導方式であり、終末誘導以前には光
学ドーム2を空力加熱による温度上昇から守るための耐
熱性のカバーで覆い、終末誘導時にこのカバーを除去す
るのが効果的である。よって、終末誘導となる時刻に上
記電磁弁8に信号を送り上記分離カバー4を分離するこ
とになる。また、本発明においてはばらつきの無い一定
圧のガスを用いるため、分離に対して信頼性が高いとい
う利点が有る。
【0018】実施例2.図2はこの発明の他の実施例を
示す説明図であり、図2(a)は断面図、図2(b)は
先端部断面図である。図中10は圧力容器5をつなぐフ
ック、11は上記圧力容器5内が高圧になると移動する
ボタン、12はばね、13は案内筒、14は分離カバー
4の回転により外れる継手である。この実施例では、終
末誘導の信号により電磁弁8が開くと、上記圧力容器5
が高圧になり、上記ボタン11を押し、力が上記フック
10に伝わり分離カバー4を分離する。
【0019】従って、ばね12が所定の長さまで縮め
ば、フック10が解除され分離カバー4が分離するの
で、圧力は常に一定で、信頼性に優れているという利点
もある。
【0020】実施例3.図3および図4はこの発明の他
の実施例を示す説明図であり、図3(a)は断面図、図
3(b)は先端部断面図である。図4は誘導飛翔体の飛
翔時刻Tと分離カバー接着層の温度K、接着力Sとの関
係を示した図である。図中、15は接着剤である。この
実施例では分離カバー4を接着剤15により接着し、図
3(b)のように表面に露出させる。一方圧力容器5内
の圧力は初めから高圧にしておく。図4に示すように、
誘導飛翔体が高速で飛翔することにより、図中ロに示す
ように接着層は衝撃波3の後方で発生する熱により徐々
に温度が上昇していく。接着層の温度上昇とともに図中
イに示すように接着力は減少し、図中p(高圧ガスがカ
バーを押す力)で示す内圧による分離荷重がこれを上回
った時点11で分離し、終末誘導に移る。接着剤に例え
ば接着部の温度が室温から200°Cになると接着強度
が2.0kgf/cm2 から0.5kgf/cm2 に低
下するエポキシ系接着剤MAGUNOBONDOを用い
ると、マッハ3で飛翔する誘導飛翔体の終末誘導開始時
刻tは20秒前後となる。
【0021】従って、複雑な分離機構および電磁弁を構
成する必要がなく、構造が非常に簡単で信頼性に優れて
いるという利点もある。
【0022】実施例4.図5はこの発明の他の実施例を
示す説明図であり、図5(a)は断面図、図5(b)は
先端部断面図である。図中、16は+−の切り替えスイ
ッチ、17はリード線、18は永久磁石、19は電磁コ
イルである。この実施例では分離カバー4の一方に永久
磁石18を、もう一方に電磁コイル19を装着し、終末
誘導の信号を受け切り替えスイッチ16を動作すること
により、内圧により上記分離カバー4を分離する。
【0023】従って、電磁弁8を構成する必要がなく、
信頼性に優れているという利点もある。また、磁石の反
発力も利用できるため、ガス圧がそれほど高くなくても
良いという利点もある。
【0024】実施例5.図6はこの発明の他の実施例を
示す説明図である。図6(a)は断面図、図6(b)は
先端部断面図である。図中、20はリング状永久磁石、
21はエナメル線である。この実施例では、一方の圧力
容器5自身をエナメル線21を巻くことにより、磁石化
し、もう一方の圧力容器5の周囲に取り付けたリング状
永久磁石20を装着する。終末誘導の信号を受け、切り
替えスイッチ16を動作することにより内圧でカバーを
分離する。
【0025】従って、電磁弁8を構成する必要がなく、
信頼性に優れているという利点もある。また、磁石の反
発力も利用できるため、ガス圧がそれほど高くなくても
良いという利点もある。更に、飛翔時に振動した場合で
も安定した分離ができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光学
センサによる誘導直前まで誘導飛翔体の誘導装置先端に
耐熱性の分離カバーを装備することによって、光学ドー
ムの温度上昇を抑え、光学ドームからの放射による光学
センサの性能劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1による誘導制御装置を示す
図である。
【図2】この発明の実施例2による誘導制御装置を示す
図である。
【図3】この発明の実施例3による誘導制御装置を示す
図である。
【図4】この発明の実施例3による誘導制御装置を示す
図である。
【図5】この発明の実施例4による誘導制御装置を示す
図である。
【図6】この発明の実施例5による誘導制御装置を示す
図である。
【図7】従来の誘導飛翔体の説明図である。
【符号の説明】
1 光学センサ 2 光学ドーム 3 衝撃波 4 分離カバー 5 圧力容器 6 高圧気体源 7 高圧配管 8 電磁弁 9 切り欠き入り部材 10 フック 11 ボタン 12 ばね 13 案内筒 14 継手 15 接着剤 16 切り替えスイッチ 17 リード線 18 永久磁石 19 電磁コイル 20 リング状永久磁石 21 エナメル線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学センサにより目標を捕捉する誘導制
    御装置及び上記光学センサを保護するための光学ドーム
    とを有する誘導飛翔体において、上記光学ドーム外側に
    位置する分離カバーと上記分離カバー内に位置する分離
    できる圧力容器と高圧気体源を有し、上記高圧気体源か
    らの気体を上記圧力容器内に導いて気体圧力により上記
    分離カバーを、光学センサにより目標を捕捉する終末誘
    導時に分離する手段を設けたことを特徴とする誘導飛翔
    体。
  2. 【請求項2】 分離手段として分離される圧力容器を切
    り欠きを有する部材により繋いだことを特徴とする請求
    項1記載の誘導飛翔体。
  3. 【請求項3】 分離手段として分離される圧力容器をフ
    ックと分離カバーの回転により外れる継手とにより繋
    ぎ、上記圧力容器内面に位置する気体圧力により移動す
    るボタンと上記ボタンが移動することにより上記フック
    を解除する機構を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の誘導飛翔体。
  4. 【請求項4】 分離手段として分離される圧力容器と分
    離カバーを高温になると接着強度の低下する接着剤によ
    る接着と分離カバーの回転により外れる継手により繋い
    だことを特徴とする請求項1記載の誘導飛翔体。
  5. 【請求項5】 分離手段として分離される圧力容器を磁
    石と電磁コイルと分離カバーの回転により外れる継手に
    より繋ぎ、上記電磁コイルの電流方向を切り替えるスイ
    ッチを設けたことを特徴とする請求項1記載の誘導飛翔
    体。
  6. 【請求項6】 分離手段として分離される一方の圧力容
    器自身にエナメル線を巻き電磁コイル化し、もう一方の
    圧力容器の周囲に永久磁石を設置したことを特徴とする
    請求項5記載の誘導飛翔体。
JP5036693A 1993-03-11 1993-03-11 誘導飛翔体 Pending JPH06265300A (ja)

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JP5036693A JPH06265300A (ja) 1993-03-11 1993-03-11 誘導飛翔体

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JP5036693A JPH06265300A (ja) 1993-03-11 1993-03-11 誘導飛翔体

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JPH06265300A true JPH06265300A (ja) 1994-09-20

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JP5036693A Pending JPH06265300A (ja) 1993-03-11 1993-03-11 誘導飛翔体

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JP (1) JPH06265300A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115164652A (zh) * 2022-06-30 2022-10-11 河北汉光重工有限责任公司 一种利用气动热进行抛罩的方法

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