JPS62168791A - 飛行体 - Google Patents
飛行体Info
- Publication number
- JPS62168791A JPS62168791A JP1068086A JP1068086A JPS62168791A JP S62168791 A JPS62168791 A JP S62168791A JP 1068086 A JP1068086 A JP 1068086A JP 1068086 A JP1068086 A JP 1068086A JP S62168791 A JPS62168791 A JP S62168791A
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- Japan
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- aircraft
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- flying object
- gravity
- flying
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- Pending
Links
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
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Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
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〕
この発明は気象観測や軍事上の目的をもって飛行する飛
行体の姿勢を安定化する、姿勢安定方式％式％ 〔従来の技術〕 従来技術の例として良く知られた航空機の経路及び姿勢
安定方式について第５図（ａ）、 ａ））を用いて説明
する。図において、１は航空機、２は主翼、３は水平尾
翼、４は重心、５は空力中心、６は機軸である。航空機
の速度ベクトルをＶとすると、相対的に航空機は一■の
一様流の中にある。
行体の姿勢を安定化する、姿勢安定方式％式％ 〔従来の技術〕 従来技術の例として良く知られた航空機の経路及び姿勢
安定方式について第５図（ａ）、 ａ））を用いて説明
する。図において、１は航空機、２は主翼、３は水平尾
翼、４は重心、５は空力中心、６は機軸である。航空機
の速度ベクトルをＶとすると、相対的に航空機は一■の
一様流の中にある。
今、航空機が一様流に対し水平尾翼３の舵角−δをとれ
ば負の揚力Ｌｔを発生し、これが重心４まわりに正（機
首を上げる方向）のモーメントを発生し、機首が上がっ
て迎え角α（Ｖと機軸とのなす角度）ができ、航空機１
の胴体および主翼２に正の揚力Ｌｈｔｂが発生する。通
常このＬｗｔｂの作用点は重心の少し後部になるよう設
計されており、これにより重心まわりに作り出される負
（機首を下げる方向）のモーメントが、前記のＬｔの作
り出す正のモーメントと平衡して、ある一定の迎え角α
を保つ。この状態をトリム状態とよぶ。
ば負の揚力Ｌｔを発生し、これが重心４まわりに正（機
首を上げる方向）のモーメントを発生し、機首が上がっ
て迎え角α（Ｖと機軸とのなす角度）ができ、航空機１
の胴体および主翼２に正の揚力Ｌｈｔｂが発生する。通
常このＬｗｔｂの作用点は重心の少し後部になるよう設
計されており、これにより重心まわりに作り出される負
（機首を下げる方向）のモーメントが、前記のＬｔの作
り出す正のモーメントと平衡して、ある一定の迎え角α
を保つ。この状態をトリム状態とよぶ。
トリム状態においてはＬｔとＬｗｔｂの合力は等測的に
重心に作用する揚力りと等しくなり、これが重力ｍｇと
平衡して機体を浮揚させる。ここでｍは航空機１の質量
、ｇは重力加速度である。もしＴの鉛直方向の成分が重
力より大きければ機体器ま上昇し、小さければ下降する
。航空機にはこのほかに機軸方向に推力Ｔと抗力りが作
用して平衡するが、説明の都合上省略した。
重心に作用する揚力りと等しくなり、これが重力ｍｇと
平衡して機体を浮揚させる。ここでｍは航空機１の質量
、ｇは重力加速度である。もしＴの鉛直方向の成分が重
力より大きければ機体器ま上昇し、小さければ下降する
。航空機にはこのほかに機軸方向に推力Ｔと抗力りが作
用して平衡するが、説明の都合上省略した。
また、上記トリム状態において、航空機に外乱力が作用
し、機首が更に上ったとするとＬｓｔｂの作り出す負の
モーメントの方がＬｔの作り出す正のモーメントより大
きくなるので航空機に機首下げのモーメントが作用しも
との状態に戻そう之する。この逆の場合も同様で、この
ようにしてトリム状態においては外乱力が作用しても常
に一定の姿勢と迎え角が保たれる。これを空気力学的安
定。
し、機首が更に上ったとするとＬｓｔｂの作り出す負の
モーメントの方がＬｔの作り出す正のモーメントより大
きくなるので航空機に機首下げのモーメントが作用しも
との状態に戻そう之する。この逆の場合も同様で、この
ようにしてトリム状態においては外乱力が作用しても常
に一定の姿勢と迎え角が保たれる。これを空気力学的安
定。
風見安定などと呼ぶ。航空機においては、重力に平衡さ
せる一定の揚力が出るよう、またトリム状態を保つよう
パイロットが水平尾翼を操作することにより、一定の経
路および姿勢を保つことができる。
せる一定の揚力が出るよう、またトリム状態を保つよう
パイロットが水平尾翼を操作することにより、一定の経
路および姿勢を保つことができる。
次に飛行体の姿勢、経路を第６図を用いて説明する。飛
行体を水平に射出して、特に揚力を発生させる制御を行
なわなければ、重力加速度の作用により速度ベクトルは
次第に下方を向き、従って経路が下に向いて（る。もし
飛行体力（風見安定を有せばその姿勢も次第に下方を向
く。第６図（ａ）に示すように時刻１＝０における飛行
体１０の速度ベクトルはＶＱであり、下方に重力烹７が
作用する。簡単のために飛行体１０に作用する抗力を無
視すると、時刻ｔ１においては第６図（ｂ）に示すよう
に下方の速度ベクトルはｇｔｉとなり合成された速度ベ
クトルは時間の経過とともに下方を向く。
行体を水平に射出して、特に揚力を発生させる制御を行
なわなければ、重力加速度の作用により速度ベクトルは
次第に下方を向き、従って経路が下に向いて（る。もし
飛行体力（風見安定を有せばその姿勢も次第に下方を向
く。第６図（ａ）に示すように時刻１＝０における飛行
体１０の速度ベクトルはＶＱであり、下方に重力烹７が
作用する。簡単のために飛行体１０に作用する抗力を無
視すると、時刻ｔ１においては第６図（ｂ）に示すよう
に下方の速度ベクトルはｇｔｉとなり合成された速度ベ
クトルは時間の経過とともに下方を向く。
このように従来の飛行体では時間の経過とともに速度ベ
クトルが下方を向き姿勢を安定に保つことができなかつ
た。また航空機と同じように重力πを相殺する揚力を出
すようにすれば飛行体の姿勢を水平に保つことができる
わけであるが、このためには少なくとも飛行体の上下関
係を検出する装置および、その信号に従って翼を操舵す
る複雑な装置が必要であった。
クトルが下方を向き姿勢を安定に保つことができなかつ
た。また航空機と同じように重力πを相殺する揚力を出
すようにすれば飛行体の姿勢を水平に保つことができる
わけであるが、このためには少なくとも飛行体の上下関
係を検出する装置および、その信号に従って翼を操舵す
る複雑な装置が必要であった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、複雑な装置を必要とせず、射出後一定時間そ
の経路および姿勢を水平に近く維持することができる飛
行体を提供することを目的とする。
たもので、複雑な装置を必要とせず、射出後一定時間そ
の経路および姿勢を水平に近く維持することができる飛
行体を提供することを目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
この発明に係る飛行体は、飛行体本体の両側面に揚力を
発生させる翼と、飛行体の前後方向に設けられた剛体ア
ームにより展開可能に支持された重量物とを設けたもの
である。
発生させる翼と、飛行体の前後方向に設けられた剛体ア
ームにより展開可能に支持された重量物とを設けたもの
である。
この発明においては、射出直後に飛行体本体から剛体ア
ームの先端に取付けた重量物を展開し、その重量物が機
体に対して作り出す重量モーメントにより機体の上下関
係を決定せしめ、−万機体に取付けた翼により揚力を発
生させこれにより重力を相殺させる。これにより飛行体
の速度は上記重量物がない場合に比し早く減速するが、
少なくとも一定時間は必要な揚力を保ち飛行体の経路及
び姿勢を安定に保持することができる。
ームの先端に取付けた重量物を展開し、その重量物が機
体に対して作り出す重量モーメントにより機体の上下関
係を決定せしめ、−万機体に取付けた翼により揚力を発
生させこれにより重力を相殺させる。これにより飛行体
の速度は上記重量物がない場合に比し早く減速するが、
少なくとも一定時間は必要な揚力を保ち飛行体の経路及
び姿勢を安定に保持することができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による飛行体を示し、図にお
いて、１０は飛行体本体、２は主翼、３は水平尾翼であ
り、これらは風見安定を有しかつ上方に揚力が発生する
よう予じめ取付角を設定して取付ける。７は垂直尾翼で
、これは横方向の運動の安定を保つために必要なもので
ある。８′は重量物（計測器またはダミーロード）、９
は剛体アームで、これと重量物８とはピンジヨイント１
４で接合されている。剛体アーム９はその他端がローラ
ー１１となっており、飛行体本体１０に取付けたガイド
レール１２に沿って移動できるようにしである。ローラ
ー１１にはバネ１３が取付けられローラー１１を中心方
向に引張ることにより重量物８が展開する。ガイドレー
ル１２の上部及び下部は第２図（ａ）、 （ｂ）に示す
ようにバネ１３およびアーム９の移動を妨げないような
構造としている。
いて、１０は飛行体本体、２は主翼、３は水平尾翼であ
り、これらは風見安定を有しかつ上方に揚力が発生する
よう予じめ取付角を設定して取付ける。７は垂直尾翼で
、これは横方向の運動の安定を保つために必要なもので
ある。８′は重量物（計測器またはダミーロード）、９
は剛体アームで、これと重量物８とはピンジヨイント１
４で接合されている。剛体アーム９はその他端がローラ
ー１１となっており、飛行体本体１０に取付けたガイド
レール１２に沿って移動できるようにしである。ローラ
ー１１にはバネ１３が取付けられローラー１１を中心方
向に引張ることにより重量物８が展開する。ガイドレー
ル１２の上部及び下部は第２図（ａ）、 （ｂ）に示す
ようにバネ１３およびアーム９の移動を妨げないような
構造としている。
なお、左右のアームの長さは展開後の姿勢を考え適当に
設定する。ローラー１１ははじめはランチしておき飛行
体の射出直後に開放する。これは例えば有機繊維などで
束縛しておき、射出と同時に延時薬に点火し、延時薬の
燃焼ｆ＆織繊維焼き切る方法、または少量の火薬でラン
チ機構を破壊するなどの方法が考えられる。
設定する。ローラー１１ははじめはランチしておき飛行
体の射出直後に開放する。これは例えば有機繊維などで
束縛しておき、射出と同時に延時薬に点火し、延時薬の
燃焼ｆ＆織繊維焼き切る方法、または少量の火薬でラン
チ機構を破壊するなどの方法が考えられる。
次に作用効果について、重量物８を展開した後の飛行体
の飛行状態を示す第３図を用いて説明する。
の飛行状態を示す第３図を用いて説明する。
外乱により飛行体の姿勢に変化が生じると２、飛行体の
機軸に垂直な面内および飛行体の機軸を含む鉛直面内に
おいて、重量物８が飛行体本体１０の重心４まわりに作
り出すモーメントにより、飛行体の姿勢は重量物８が下
方にくるようしかも仰角αの姿勢になるよう安定し、こ
れにより揚力りは常に重力１７と反対方向に生じること
となってこれと平衡する。そして飛行体に作用する空気
抵抗りにより飛行体は次第に減速するが、飛行体の速度
が大きい間は飛行体はほぼ水平方向く仰角α）の姿勢を
保つことができ、第６図に示したような大きな経路変化
及び姿勢変化を起こさない。しかも本実施例ではこれを
センサやアクチュエータ等の複雑な機構を要せず、簡単
な機構により達成できるものである。
機軸に垂直な面内および飛行体の機軸を含む鉛直面内に
おいて、重量物８が飛行体本体１０の重心４まわりに作
り出すモーメントにより、飛行体の姿勢は重量物８が下
方にくるようしかも仰角αの姿勢になるよう安定し、こ
れにより揚力りは常に重力１７と反対方向に生じること
となってこれと平衡する。そして飛行体に作用する空気
抵抗りにより飛行体は次第に減速するが、飛行体の速度
が大きい間は飛行体はほぼ水平方向く仰角α）の姿勢を
保つことができ、第６図に示したような大きな経路変化
及び姿勢変化を起こさない。しかも本実施例ではこれを
センサやアクチュエータ等の複雑な機構を要せず、簡単
な機構により達成できるものである。
なお、上記実施例では主翼と水平尾翼を有する飛行体に
ついて説明したが、風見安定をとりつつ揚力を出せるよ
うな空気力学的形状を有する飛行体にも本発明は適応で
きる。
ついて説明したが、風見安定をとりつつ揚力を出せるよ
うな空気力学的形状を有する飛行体にも本発明は適応で
きる。
また上記実施例では羽根の展開前後における飛行体の姿
勢の安定を保つために、展開前後における重心の前後方
向の変化が十分小さくなるよう展開機構を設計している
が、この展開機構は、風見安定を得ることと揚力を得る
ことのための空気力学的な必要条件を満たす範囲内であ
れば、第４図に示すように、飛行体本体の前後方向に設
けられた１つの剛体アーム９０により重量物８を展開可
能に支持する簡単な展開機構としてもよい。
勢の安定を保つために、展開前後における重心の前後方
向の変化が十分小さくなるよう展開機構を設計している
が、この展開機構は、風見安定を得ることと揚力を得る
ことのための空気力学的な必要条件を満たす範囲内であ
れば、第４図に示すように、飛行体本体の前後方向に設
けられた１つの剛体アーム９０により重量物８を展開可
能に支持する簡単な展開機構としてもよい。
以上のようにこの発明に係る飛行体によれば、飛行体本
体に、揚力を発生させる翼と、重心まわりに重量モーメ
ントを作り出す重量物とを設けたので、簡単な機構によ
り射出後一定時間の間その経路及び姿勢を水平に近く安
定にして飛行することができる効果がある。
体に、揚力を発生させる翼と、重心まわりに重量モーメ
ントを作り出す重量物とを設けたので、簡単な機構によ
り射出後一定時間の間その経路及び姿勢を水平に近く安
定にして飛行することができる効果がある。
第１図および第２図はそれぞれ本発明における一実施例
の飛行体の説明図、第３図は本実施例において重量物を
展開した後の飛行体の経路及び姿勢を示す図、第４図は
他の展開機構を示す図、第５図は従来の航空機の経路、
姿勢安定化機構を説明するための側面図及び平面図、第
６図は従来の飛行体の経路、姿勢変化を示す図である。 図において、°１０は飛行体本体、２は主翼、３は水平
尾翼、８は重量物、９は剛体アーム、１１はローラ、１
２はガイドレール、１３はバネ、１４はピンジヨイント
である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の飛行体の説明図、第３図は本実施例において重量物を
展開した後の飛行体の経路及び姿勢を示す図、第４図は
他の展開機構を示す図、第５図は従来の航空機の経路、
姿勢安定化機構を説明するための側面図及び平面図、第
６図は従来の飛行体の経路、姿勢変化を示す図である。 図において、°１０は飛行体本体、２は主翼、３は水平
尾翼、８は重量物、９は剛体アーム、１１はローラ、１
２はガイドレール、１３はバネ、１４はピンジヨイント
である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）地上の射出装置または空中の航空機等から射出さ
れる飛行体において、 飛行体本体の両側面に設けられ揚力を発生させる翼と、 飛行体本体の前後方向に設けられた剛体アームにより展
開可能に支持された重量物とを備え、飛行体の射出後上
記重量物が展開して飛行体の左右方向の姿勢を安定させ
、上記翼により安定な姿勢で飛行することを特徴とする
飛行体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068086A JPS62168791A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 飛行体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068086A JPS62168791A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 飛行体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62168791A true JPS62168791A (ja) | 1987-07-25 |
Family
ID=11756973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068086A Pending JPS62168791A (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 飛行体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62168791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009298287A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 伸縮軸飛行安定飛行機械 |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP1068086A patent/JPS62168791A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009298287A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 伸縮軸飛行安定飛行機械 |
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