ランチャ

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【発明の名称】	ランチャ
【発明者】	【氏名】西野亨
【要約】	【課題】本発明は地上等から飛しょう体を発射するためのランチャに関する。従来のランチャは、発射初速度を大きくするためにレールの長さを長くすると、第１ハンガ離脱後においてチップオフレートが発生し、また、これを防止しようとすると、レール長さが短くなり発射初速度が小さくなり、風等の影響を大きく受けるようになる不具合があった。本発明は、このような不具合を解消できるランチャを提供することを課題とする。【解決手段】本発明のランチャは、ブーム３前半部に敷設され第１ハンガ５を走行させる直線状の第１レール１０と、第１レール１０と平行に配置され、ブーム３後半部が直線滑走路にされるとともに、直線滑走路に連続してブーム３前半部に曲線滑走路を設けた第２レール１１からなるものにして、第１ハンガ５離脱後の飛しょう体の重力による落下を第２レール１１に設けた曲線路で補償し、第１ハンガ５離脱後においてもチップオフレートが生じないものにでき、さらには第２レールをブーム３の全長にわたって設けることができ、飛しょう体１の発射初速度を大きくすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】支持台に必要な射角にされて支持されているブームに敷設されたレールでガイドして、地上もしくは船上から飛しょう体を発射させるランチャにおいて、前記ブームの前半部側面に敷設された直線状の直線滑走路を持つ第１レールと、前記ブームの後半部側面に敷設された直線状の直線滑走路および前記直線滑走路に連続させて前記ブームの前半部側面に敷設された曲線滑走路から形成された第２レールとを有し、前記第１レールを走行する第１ハンガが前記第１レールから離脱後、前記飛しょう体が重力により落下する量と前記曲線滑走路の前記ブームから鉛直下方への離隔量とを同一とすることにより、前記飛しょう体の重力落下に基づく前記第２レールを走行している第２ハンガに生じる反力をなくするとともに、前記第２レール終端まで走行する前記飛しょう体のロール方向の運動を拘束したことを特徴とするランチャ。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は飛しょう体の発進時に使用されるランチャに係り、特にブーム長さ全部を有効レール長として利用できるようにしたにも拘わらず、第１ハンガがレールから外れたときに第２ハンガに生じる反力により、従来の飛しょう体に生じていたチップオフレートを０°／ｓにできるランチャに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、飛しょう体を地上若しくは船上から発進させるためには、地上若しくは船上に設けたランチャに敷設されたレールでガイドするとともに、レールに装着された飛しょう体の姿勢角を保持したままの状態で発進させるようにしている。例えば、側面模式図である図４（ａ）に示すように、地上若しくは船上に固着された支持台４により必要な射角にされて支持され、先端を上方に延伸させたブーム３の長手方向にランチャレール２（以下単にレールという）を敷設し、飛しょう体１の重心ＣＧ位置の前後に、それぞれ設けるようにした少くとも２個の第１ハンガ５および第２ハンガ６先端部が、図４（ｃ）に示すように、レール２内に収容され、レール２内を摺動させることにより飛しょう体１を発射させるようにしている。
【０００３】すなわち、基端が飛しょう体１の重心ＣＧ位置より前方の機体側面に固着された第１ハンガ５、重心ＣＧ位置より後方の機体側面に固着された第２ハンガ６のそれぞれ先端に設けた突起部が、レール２内に画成された膨出区画に保持されて、発射姿勢にされブーム３に吊り下げ状態で支持されている飛しょう体１は、飛しょう体１後方の内部に収容されている推進薬が点火されることにより、後端から噴出される燃焼ガスの推進力で、飛しょう体１には重力加速度ｇの倍数である機体軸方向の荷重倍数ｎ_xの加速度が生じ、飛しょう体１はレール２にガイドされて前方へ移動し、レール２の先端から第１ハンガ５、第２ハンガ６が離脱することにより、ブーム３に装着されていたときの発射姿勢で大気中へ発射される。
【０００４】しかしながら、ブーム３の略全長にわたってレール２を設けるようにしたランチャ７から、飛しょう体１を発射させるようにしたものにおいては、図４（ａ）の部分図である図４（ｂ）に示すように、レール２内を先行して移動する第１ハンガ５がレール２から離脱して、第２ハンガ６のみがレール２内を走行して飛しょう体１をガイドしている状態になると、飛しょう体１には重心ＣＧに働く重力Ｗによって、重心ＣＧ位置を下降させる力が働くため、重力Ｗと機体軸方向の荷重倍数ｎ_xとの合成力で機体軸と直交する方向の荷重倍数ｎ_z、いわゆる横力が重心ＣＧに発生し、レール２内を走行している第２ハンガ６には反力Ｆが発生し、飛しょう体１を第２ハンガ６まわりに回動させるチップオフレートｑドットが発生する。
【０００５】このチップオフレートｑドットの発生により、飛しょう体１の荷重倍数ｎ_x方向と機体軸方向との間には差異が生じ、発射後の飛しょう体１は機体軸方向と変角が生じた負の迎角が生じた状態で発射されることとなり、迎角０の状態で発射されることを前提にして、発射後の飛しょう制御を行うようにしている制御に支障を来たすことになる。この発射条件により変動し、予めその大きさを推定することが困難な、このチップオフレートｑドットの発生を防止するため、図５、図６に示すランチャ８が従来から使用されている。
【０００６】このランチャ８では、支持台４により必要な射角で支持されているブーム３には、長さＬ₁の１本の第１のレール２１及び長さＬ₃の２本の第１のレール２１の両側に配置された第２のレール２２がブーム３の下側側面に沿って取り付けられており、この第１のレール２１の先端と第２のレール２２先端との距離Ｌ₂は、飛しょう体１に基端部が固着された第１ハンガ５と第２ハンガ６の距離Ｌ₄と等しくなるようにされている。このようなブーム３の中央部に配置された第１のレール２１および第１のレール２１の両側に配置された第２のレール２２からなる、従来のレールから飛しょう体１が発進する状況（発進開始）を示す図６（ａ）に示されるように、飛しょう体１は図４に示す飛しょう体１と同様に、第１ハンガ５及び第２ハンガ６がそれぞれ第１のレール２１及び第２のレール２２にそれぞれ遊嵌することにより、第１ハンガ５は第１のレール２１に、第２ハンガ６は、第２のレール２２にそれぞれ吊り下げられ、ブーム３に支持されている。
【０００７】このように、ブーム３に支持されている飛しょう体１がランチャ８から発射されるときには、第１のレール２１，第２のレール２２から第１ハンガ５および第２ハンガ６がそれぞれ外れ、飛しょう体１がランチャ８を離脱して発進する状況を示す、図６（ｂ）に示すように、第１のレール２１先端と第２のレール２２の先端の距離Ｌ₂と飛しょう体１の第１ハンガ５と第２ハンガ６の距離Ｌ₄が等しくされているため、第１ハンガ５及び第２ハンガ６は、同時に第１のレール２１及び第２のレール２２からそれぞれ離脱することになる。
【０００８】これにより、飛しょう体１がランチャ８から離脱する時にレール２１，２２の何れかに係合している片方のハンガ５，６の何れかが支点となって、重力Ｗにより回転モーメントが発生することがなく、前述した図４に示したランチャからの離脱時に生じていたチップオフレートｑドットを、０°／ｓとすることができる。
【０００９】しかしながら、図５，図６に示したランチャ８では、図から明らかなように２つのハンガ５，６を、同時にレール２１，２２から離脱させるために、レール２１，２２の長さが制限され、図４に示すランチャ７のように、ブーム３長さ全部を有効レール長として利用することができないことによる不具合がある。すなわち、図５（ｂ）に示すように、第１のレール２１および第２のレール２２は、２つの第１および第２のハンガ５，６を同時にレール２１，２２から離脱させるため、第１のレール２１、第２のレール２２共に、ブーム３長さの略半分の長さに制限されるために、飛しょう体１後端から噴出される燃焼ガスの推力により加速される飛しょう体１が、第１のレール２１、第２のレール２２にガイドされてランチャ８から発射される、飛しょう体１のレール２１，２２走行中における加速時間が短くなるために、飛しょう体１のランチャ８からの離脱速度が小さくなり、風による影響、特にロール方向の影響を受け易くなり、発射後の飛しょう体１の制御が難しくなるという不具合がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の飛しょう体を発射させるためのランチャの不具合を解消するため、レールの長さを長くして、飛しょう体発射時のレールにガイドされて移動しているときの加速時間を長くでき、飛しょう体のランチャから離脱するときの速度を大きくして、発射時における飛しょう体の風等による影響を受け難くくして、発射後の飛しょう体の飛しょう制御を容易にできるようにするとともに、レールの長さを長くするにも拘わらず、飛しょう体のランチャから離脱時のチップオフレートの発生をなくすることができ、発射後の飛しょう体の正確な制御ができるようにしたランチャを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のランチャは、次の手段とした。
【００１２】（１）地上もしくは船上に設置された支持台に、必要な射角にされて支持されているブームの前半部下側側面等の側面に敷設され、飛しょう体の重心より前方に固着された第１ハンガによりガイドして、飛しょう体をブームの前方へ走行させるようにした直線状の滑走路を有する第１レールを設けた。
【００１３】（２）支持台に必要な射角にされて支持されているブームの後半部側面に敷設された直線状の直線滑走路、および直線滑走路の先端に連続させてブームの前半部側面を先端部まで敷設された曲線滑走路から形成され、第２ハンガをガイドして飛しょう体をブーム先端部の終端まで走行させるとともに、第１レールを走行する第１ハンガが第１レールから離脱した後は、第１ハンガの第１レールからの離脱により、重力で鉛直下方に落下する飛しょう体の落下と同一の大きさでブームから離れる方向に走行路が形成されるようにした曲線滑走路の形状にすることにより、重力に基づく飛しょう体の落下による第２レールを走行している第２ハンガに生じる反力をなくし、しかも、第２レール終端まで走行する飛しょう体のロール方向の運動を拘束するようにした第２レールを設けた。
【００１４】なお、第１レール、第２レールに形成される直線状とは、ブームの長手方向に直線状にされているとともにブームの下側側面からの高さが一定にされ、レール頂面が直線状にされていることを意味する。また、第２レールのブーム前半部に設けられる曲線滑走路はブームの長手方向には直線状にされるもののブームの側面からの高さがブームの先端部に向けて滑らかに高くされ、レール頂面の形状が凹状になる円弧で形成され、第２レールに設けられる走行路を走行する第２ハンガが、重力で鉛直方向に落下する飛しょう体の重心の落下分に相当する分、走行中下方に落下しながら走行できるものにされていることを意味する。
【００１５】これにより、従来の２段方式のランチャと同様に、ブームの長さと略同じ長さにされた１段レールを設けるようにした、１段方式のランチャから発射される飛しょう体のランチャからの離脱時に生じていた飛しょう体のチップオフを０°／ｓにできるとともに、２段方式のランチャから発射されるにも拘わらず、１段方式のランチャから発射される飛しょう体のランチャからの離脱速度と同様な速度にすることができ、離脱速度が小さいことにより横風等により生じるロール方向の運動の発生を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明のランチャの実施の一形態を図面にもとづき説明する。なお、図において図４～図６に示す部材と同一若しくは類似の部材には、同一符号を付して説明は極力省略する。図１は本発明のランチャの実施の第１形態を示す図で、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す矢視Ａ－Ａにおける（ランチャ）レールの平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示す矢視Ｂ－Ｂにおける正面図、図２はランチャから飛しょう体が発進する状況を示す側面図で、図２（ａ）は発進開始時の状況を示す図、図２（ｂ）はレールから飛しょう体の第１ハンガが離脱する時を示す図、図２（ｃ）はレールから飛しょう体の第２ハンガが離脱しランチャから発進するときを示す図である。
【００１７】図１（ａ）に示すように、第１レール１０及び第２レール１１は、支持台４により必要な射角にされて支持されているブーム３の下方側面側に敷設されている。図１（ｂ）に示すように、第１レール１０は、直線にされブーム３の下面側の中央部に配設されてあり有効滑走路長は、図５に示す第１のレール２１と同様にブーム３長さの略半分の長さであるＬ₁にされている。また、第２レール１１は、後端から図５（ｂ）に示す第２のレール２２の長さに相当する長さＬ₃までは直線滑走路にされ、直線滑走路先端部から先端までの図５（ｂ）に示す第１のレール２１の先端と第２のレール２２の先端との長さに相当する長さＬ₂の形状は先端側に向けて徐々にブーム３の下方側面側から流れる曲線滑走路にされてある。
【００１８】また、第１ハンガ５及び第２ハンガ６は、図５に示す飛しょう体１と同様距離Ｌ₄を設けて飛しょう体１に取り付けられている。すなわち長さＬ₁～Ｌ₄は、飛しょう体１の第１ハンガ５が第１レール１０を外れたとき、第２ハンガ６が第２レール１１の直線滑走路部分と曲線滑走路部分の接点に位置するように、次式が成り立つような関係をもつようにされている。
【００１９】Ｌ₁＝Ｌ₃Ｌ₂＝Ｌ₄また、第２レール１１の曲線滑走路部分は、第１ハンガ５が第１レール１０を外れたのち、飛しょう体１が推力により前進するとき、重力Ｗにより落下する大きさと同一の大きさだけ，ブーム３への敷設位置から離れる方向に形成することにより、飛しょう体１はレール１０，１１で装着されているときの機体軸方向と平行状態を維持して飛しょうすることとなる。
【００２０】上述のように、本実施の形態のランチャ９は、上述したようにブーム３に第１レール１０、第２レールが敷設されているので、ランチャ９から飛しょう体１が発進を開始する時点の状況を示す、図２（ａ）に示すように、飛しょう体１の第１ハンガ５は第１レール１０の後端部に、第２ハンガ６は第２レール１１の直線滑走路部分の後端部に吊り下げられブーム３により支持されている。この状態から飛しょう体１が推力により前進し、図２（ｂ）に示すように第１ハンガ５が第１レール１０を外れた時点以降においては、飛しょう体１は第２ハンガ６が第２レール１１にのみで吊り下げられている状態となり、重力Ｗにより飛しょう体１の重心ＣＧ位置は落下し始め、第２レール１１方向のみの移動だけではなく、第２レール１１に垂直な方向へ移動軌跡がずれる。
【００２１】第２レール１１は、第２ハンガ６とのこの時点で接触している位置から、この飛しょう体１の落下軌跡と同一の曲線を有している曲線滑走路にされているため、第２ハンガ６から重力Ｗに基づく反力は発生しない。すなわち、模式図である図３（ａ）、図３（ｃ）に示すように、第１ハンガ５と第１レール１０および第２ハンガ６と第２レール１０の直線滑走路部がそれぞれ係合して、ブーム３の下方側面と平行状態でブーム３の先端に向けて、後端から噴出する燃焼ガスの推力によって荷重倍数ｎ_xで加速され、走行している飛しょう体１の第１ハンガ５が第１レール１０から離脱した後は、第２ハンガ６と第２レール１０との係合のみで走行することになる。
【００２２】しかも、第１ハンガ５が第１レール１０から離脱する時点において、第２ハンガ６が走行している第２レール１１の形状は先端部に向けて、数１で示す形状の曲線滑走路にされているために、図３（ｂ），図３（ｄ）に示すように重力Ｗで下降する飛しょう体１の重心ＣＧの下降量と同量、第２ハンガ６も下降した状態になり、第２ハンガ６から重力Ｗに基づく反力は発生せず、飛しょう体１はブーム３の下方側面と平行状態で走行しているときと、オフセットは生じるものの同一方向（姿勢）を保持し、飛しょう体１は曲線滑走路を走行している第２ハンガ６まわりの回転せずに並進運動をつづける。
【００２３】
【数１】

【００２４】このような曲線形状にされた曲線滑走路を走行する飛しょう体は、図２（ｃ）で示すように、第２ハンガ６が第２レール１１の先端から外れるまで走行し、ランチャ９から離脱して大気中へ飛しょうしていく。第１ハンガ５が第１レール１０を外れてから、第２ハンガ６が第２レール１１を外れるまでの間、第２ハンガ６は、第２レール１１により支持されており、その間、横風等により飛しょう体１がロールすることを防ぐことができる。また、この間、飛しょう体１は、推力により加速されるため、第２レール１１を完全に離脱して、ランチャ９から発射されるときの速度が高められ、ランチャ９から発射された直後における横風等による飛しょう体１がロールするのを低減することができる。
【００２５】従って、結果として、本実施の形態によるランチャでは、上述したように第１レール１０、第２レール１１を利用して飛しょう体１を発射させるようにしたことにより、次の利点を有する。従来の図５、図６に示す２段レール方式と同様に、飛しょう体１のレール離脱時のチップオフを０°／ｓとしながらも、ブーム３長さ全体を有効レール長として利用できることにより、飛しょう体１のレール２離脱時の速度を、図４に示す１段レール方式を使用して発射を行うときと同様に高くすることができ、横風への対処性を高めることができる。
【００２６】以上、本実施の形態のランチャについて説明したが、本発明のランチャはこのような実施の形態に限定されるものではなく、例えば、Ｌ₁～Ｌ₄の関係は前述したＬ₁＝Ｌ₃，Ｌ₂＝Ｌ₄に限定されないものにすることもできるものである。
【００２７】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のランチャは、ブームの前半部に敷設され、飛しょう体の重心より前方に固着された第１ハンガをガイドして、飛しょう体を前方へ走行させるようにした直線状の第１レール、ブームの後半部に敷設された直線状の直線滑走路、および直線滑走路に連続してブームの前半部に敷設された曲線滑走路から形成され、第２ハンガをガイドして、飛しょう体を先端部まで走行させるとともに、第１ハンガが第１レールから離脱した後、重力で落下する飛しょう体の落下軌跡と同一の方向に形成された曲線滑走路の形状にされ、重力に基づく第２ハンガに生じる反力をなくし、しかも、第２レール終端まで走行する飛しょう体のロール方向の運動を拘束する第２レールを設けた。
【００２８】これにより、従来の２段方式のランチャと同様に、ランチャから発射される飛しょう体の離脱時に生じるチップオフを０°／ｓにでき、２段方式のランチャからの発射にも拘わらず、１段方式のランチャから発射される飛しょう体の離脱速度と同様な速度にでき、離脱速度が小さいことによる横風等によりロール方向の運動の発生を防止できる。

【出願人】	【識別番号】０００００６２０８【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【出願日】	平成１１年９月２４日（１９９９．９．２４）
【代理人】	【識別番号】１０００６９２４６【弁理士】【氏名又は名称】石川新（外１名）
【公開番号】	特開２００１－９１１９２（Ｐ２００１－９１１９２Ａ）
【公開日】	平成１３年４月６日（２００１．４．６）
【出願番号】	特願平１１－２７０３８１