| 【発明の名称】 |
飛しょう体の翼展開装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山口 修司
【氏名】月舘 隆二
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| 【要約】 |
【課題】航空機に搭載されて発射される飛しょう体の翼展開装置において、発車直後の進行方向への速度の大きい時点で展開翼が展開することによる空気抵抗力の増大を抑制し、飛しょう距離を延伸する。
【解決手段】航空機に搭載されて発射される飛しょう体の翼展開装置において、翼を展開させる動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する電力を供給する発電機と、前記発電機の回転子に直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて回転する風車とを備えたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に前記動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する電力を供給する発電機と、前記発電機の回転子に直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて回転する風車とを備えたことを特徴とする翼展開装置。
【請求項２】 航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に前記動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動する油圧機構と、前記油圧機構のピストンに直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて前記油圧機構を動作させる抵抗板とを備えたことを特徴とする翼展開装置。
【請求項３】 航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に前記動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動する高圧の気体の封入されたシリンダーと、前記シリンダーに設けられ、予め前記シリンダ内の気体を開放する方向に回転力を与えられた弁と、前記弁に直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗を受けることにより前記弁の有する回転力に抗して前記弁が閉じた状態を保持する抵抗板とを備えたことを特徴とする翼展開装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、航空機に搭載されて発射される飛しょう体において、発射前には収納のために折り畳まれている翼を発射後に展開する、飛しょう体の翼展開装置に関するものであり、特に、飛しょうする際の揚力を増加させる翼展開装置を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の飛しょう体の翼展開装置として、図４および図５に示されるようなものが提案されている。図４は航空機に搭載されて空中で発射される飛しょう体の翼展開装置のシーケンスについての概要図である。図４において、１は航空機、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた展開翼である。また（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は飛しょう体が発射される時の各翼の展開状態について時系列で示している。
【０００３】航空機１に搭載された飛しょう体２は、搭載数を増やすために展開翼３を収納した状態で搭載されている（図４（ａ））。飛しょう体２が航空機１から発射されて航空機１から飛しょう体２が離れると、展開翼３は飛しょう体２への取付け部を中心に回転して開き（図４（ｂ））、飛しょう体２は機体の運動を制御しながら飛行する（図４（ｃ））。
【０００４】図５は従来の飛しょう体の翼展開装置について機体上方から見た概要図とその動作状態を示すものである。図５において、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた展開翼、４は展開翼を展開させる翼展開装置、５は翼展開装置４に設けられた展開翼３を展開させる動力を供給するばね、６は翼展開装置４に設けられたばね５から展開翼３に動力を伝達するロッドである。また（ａ）は展開前、（ｂ）は展開後の状態を示している。
【０００５】飛しょう体２が発射されると、翼展開装置４に設けられたばね５が作動し、ロッド６を介して展開翼３を押す。展開翼３は飛しょう体への取付け部を中心に回転可能に取り付けられており、取付け部を中心に回転して所定の位置まで展開する。展開した展開翼３は周囲の空気の流れを受けて揚力を発生するため、飛しょう体２の落下速度の増加は緩やかになり、滞空時間が伸びることとなる。したがって、展開翼３を備えた飛しょう体２の飛しょう距離は、展開翼３が設けられていない飛しょう体２の飛しょう距離よりも長くなる。
【０００６】しかしながら、展開翼３は揚力とともに空気抵抗力を生じる。展開翼３のうける空気抵抗力は飛しょう体２の速度の２乗に比例して大きくなるため、発射直後に展開する従来の展開装置を用いた場合、飛しょう体２の進行方向への速度の大きい時点で翼が展開することとなり、展開翼３の発生させる空気抵抗力も大きくなる。展開翼３の発生する揚力によって滞空時間が増加しても、飛しょう体２の進行方向の速度は急激に減少してしまうために飛しょう距離が伸びないことがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の飛しょう体２は所定の目標に向かって飛しょうする際、収納されていた展開翼３を展開し、展開翼３により生じる揚力により落下速度を減少させ、滞空時間を延長することにより飛しょう距離を延伸している。しかし、航空機１からの発射直後に展開翼３を展開させる展開装置４を用いた場合、飛しょう体２の進行方向への速度の大きい時点で展開翼３が展開してしまうので、展開翼３の生じる空気抵抗力も大きくなり、飛しょう体２の進行方向の速度が急激に減少してしまうために発生する揚力による飛しょう距離の延伸効果を打ち消してしまう。その結果、飛しょう体２の飛しょう距離が不足し、所定の目標まで到達することが出来なくなるという問題があった。
【０００８】この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、進行方向の速度が高く、落下速度の小さい飛しょう体２の発射直後には展開翼３の展開を抑制し、進行方向の速度が低くなった時点で展開翼３を展開することで、高速で飛しょうする際にうける空気抵抗力の軽減と、展開翼３の揚力による滞空時間の延長とを両立させ、飛しょう体２の飛しょう距離の飛躍的な延伸を実現させる飛しょう体の翼展開装置を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明による飛しょう体の翼展開装置は、航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる前記動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する電力を供給する発電機と、前記発電機の回転子に直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて回転する風車とを備えたものである。
【００１０】第２の発明による飛しょう体の翼展開装置は、航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる前記動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動する油圧機構と、前記油圧機構のピストンに直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて前記油圧機構を動作させる抵抗板とを備えたものである。
【００１１】第３の発明による飛しょう体の翼展開装置は、航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、前記翼を展開させる前記動力を供給するばねと、前記ばねから前記翼に動力を伝達するロッドと、摩擦力により前記ロッドの動作を制限するブレーキと、前記ブレーキを駆動する高圧の気体の封入されたシリンダーと、前記シリンダーに設けられ、予め前記シリンダー内の気体を開放する方向に回転力を与えられた弁と、前記弁に直結または連結し飛しょう中の外気の空気抵抗を受けることにより前記弁の有する回転力に抗して前記弁が閉じた状態を保持する抵抗板とを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す構成図である。図１において、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた展開翼、４は展開翼３を展開させる翼展開装置、５は前記翼展開装置４に設けられた展開翼３を展開させる動力を供給するばね、６は前記翼展開装置４に設けられたばね５から展開翼３に動力を伝達するロッド、７は前記翼展開装置４に設けられた摩擦力により前記ロッド６の動作を制限するブレーキ、８は前記翼展開装置４に設けられた前記ブレーキ７を駆動するアクチュエータ、９は前記翼展開装置４に設けられた前記アクチュエータ８を駆動する電力を供給する発電機、１０は前記翼展開装置４に設けられた前記発電機９の回転子に直結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうけて回転する風車である。また（ａ）は展開前、（ｂ）は展開後の状態を示している。
【００１３】航空機１に搭載された飛しょう体２は、搭載数を増やすために展開翼３を収納した状態で搭載されている。飛しょう体２が航空機１から発射されて航空機１から飛しょう体２が離れると、飛しょう体２に設けられた風車１０が外気の空気抵抗力を受けて回転を開始し、直結している発電機９の回転子を回転させ、発電機９が発電を開始する。発電機９で発電された電力はアクチュエータ８に供給され、アクチュエータ８はブレーキ７をロッド６に押しつける。ブレーキ７がロッド６に押しつけられると、ブレーキ７とロッド６の摩擦力が増加し、その結果、ロッド６の動作が制限される。
【００１４】その一方で、飛しょう体２が発射されると、翼展開装置４のばね５が作動しロッド６を介して展開翼３を押す。展開翼３は飛しょう体２への取付け部を中心に回転可能に取り付けられており、取付け部を中心に回転して展開することができるが、ブレーキ７が動作しているためにロッド６は動作が制限され、展開翼３は展開しない。そのため、発射直後で進行方向の速度が高い飛しょう体２のうける空気抵抗力は少ない。
【００１５】飛しょう体２が飛しょうを続けると、空気抵抗力をうけ徐々に減速してゆく。減速することにより風車９の受ける外気の空気抵抗力も減ってゆき、風車９の回転数も減少し、直結している発電機８の回転子の回転数が減少するため、発電機８の発電する電力も徐々に減少してゆく。ブレーキ７を駆動するアクチュエータ８に供給される電力が減少し、ブレーキ７とロッド６との摩擦力が減少するため、ロッド６は徐々に動作を始め、ばね５の動力が展開翼３に伝達される。したがって展開翼３は取付け部を中心に回転して所定の位置まで展開し、展開翼３は空力的な揚力を発生させる。
【００１６】以上のように、飛しょう体２の進行方向の速度の低下に伴って展開翼３を展開させる翼展開装置４を用いることにより、進行方向の速度が高く、落下速度の小さい飛しょう体２の発射直後には展開翼３の展開を抑制し、進行方向の速度が低くなった時点で展開翼３を展開することで、高速で飛しょうする際にうける空気抵抗力の軽減と、展開翼３の揚力による滞空時間の延長とを両立させることができ、より飛しょう距離の長い飛しょう体２を得ることができる。
【００１７】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形態２を示す構成図である。図２において、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた展開翼、４は展開翼３を展開させる翼展開装置、５は前記翼展開装置４に設けられた展開翼３を展開させる動力を供給するばね、６は前記翼展開装置４に設けられたばね５から展開翼３に動力を伝達するロッド、７は前記翼展開装置４に設けられた摩擦力により前記ロッド６の動作を制限するブレーキ、１１は前記翼展開装置４に設けられた前記ブレーキ７を駆動する油圧機構、１２は前記油圧機構１１のピストン、１３は前記翼展開装置４に設けられた前記ピストン１２に直結し飛しょう中の外気の空気抵抗力をうける抵抗板である。また（ａ）は展開前、（ｂ）は展開後の状態を示している。
【００１８】航空機１に搭載された飛しょう体２は、搭載数を増やすために展開翼３を収納した状態で搭載されている。飛しょう体２が航空機１から発射されて航空機１から飛しょう体２が離れると、飛しょう体２に設けられた抵抗板１３が外気の空気抵抗力を受けてピストン１２を押す。ピストン１２を押す力は油圧機構１１により増幅され、ブレーキ７をロッド６に押しつける。ブレーキ７がロッド６に押しつけられると、ブレーキ７とロッド６の摩擦力が増加し、その結果、ロッド６の動作が制限される。
【００１９】その一方で、飛しょう体２が発射されると、翼展開装置４のばね５が作動しロッド６を介して展開翼３を押す。展開翼３は飛しょう体２への取付け部を中心に回転可能に取り付けられており、取付け部を中心に回転して展開することができるが、ブレーキ７が動作しているためにロッド６は動作が制限され、展開翼３は展開しない。そのため、発射直後で進行方向の速度が高い飛しょう体２のうける空気抵抗力は少ない。
【００２０】飛しょう体２が飛しょうを続けると、空気抵抗力をうけ徐々に減速してゆく。減速することにより抵抗板１３の受ける外気の空気抵抗力も減ってゆき、ピストン１２を押す力も減少するため、油圧機構１１により増幅されるブレーキ７をロッド６に押しつける力も減少する。その結果ブレーキ７とロッド６との摩擦力が減少するため、ロッド６は徐々に動作を始め、ばね５の動力が展開翼３に伝達される。したがって展開翼３は取付け部を中心に回転して所定の位置まで展開し、展開翼３は空力的な揚力を発生させる。
【００２１】以上のように、飛しょう体２の進行方向の速度の低下に伴って展開翼３を展開させる翼展開装置４を用いることにより、進行方向の速度が高く、落下速度の小さい飛しょう体２の発射直後には展開翼３の展開を抑制し、進行方向の速度が低くなった時点で展開翼３を展開することで、高速で飛しょうする際にうける空気抵抗力の軽減と、展開翼３の揚力による滞空時間の延長とを両立させることができ、より飛しょう距離の長い飛しょう体２を得ることができる。
【００２２】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形態３を示す構成図である。図において、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた展開翼、４は展開翼４を展開させる翼展開装置、５は前記翼展開装置４に設けられ、展開翼３を展開させる動力を供給するばね、６は前記翼展開装置４に設けられ、ばね５から展開翼３に動力を伝達するロッド、７は前記翼展開装置４に設けられ、摩擦力により前記ロッド６の動作を制限するブレーキ、１４は前記翼展開装置４に設けられ、前記ブレーキ７を駆動する気体シリンダー、１５は前記シリンダーに高圧で封入された気体、１６は前記翼展開装置４に設けられ、シリンダー１４内の気体を放出する排気口、１７は前記翼展開装置４に設けられ、前記シリンダー１４と排気口１６の間に設けられた弁、１８は前記翼展開装置４に設けられ、飛しょう中の外気の空気抵抗を受ける前記弁１７と直結させた抵抗板、１９は前記抵抗板１８の回転軸に設けられた第２のばねである。また（ａ）は展開前、（ｂ）は展開後の状態を示している。
【００２３】航空機１に搭載された飛しょう体２は、搭載数を増やすために展開翼３を収納した状態で搭載されている。飛しょう体２が航空機１から発射されて航空機１から飛しょう体２が離れると、飛しょう体２に設けられた抵抗板１８は回転軸に設けられた第２のばね１９の力を受けて回転しようとするが、外気の空気抵抗力を受けるため回転しないまま保持される。回転しない抵抗板１８に直結されている弁１７は、閉じた状態を保持し、シリンダー１４と排気口１６の間は導通しないため、シリンダー１４に封入された気体１５が放出されることなく、シリンダー１４内は高圧に保たれる。シリンダー１４内に封入された気体１５は、その気圧によりブレーキ７をロッド６に押しつける。ブレーキ７がロッド６に押しつけられると、ブレーキ７とロッド６の摩擦力が増加し、その結果、ロッド６の動作が制限される。
【００２４】その一方で、飛しょう体２が発射されると、翼展開装置４のばね５が作動しロッド６を介して展開翼３を押す。展開翼３は飛しょう体２への取付け部を中心に回転可能に取り付けられており、取付け部を中心に回転して展開することができるが、ブレーキ７が動作しているためにロッド６は動作が制限され、展開翼３は展開しない。そのため、発射直後で進行方向の速度が高い飛しょう体２のうける空気抵抗力は少ない。
【００２５】飛しょう体２が飛しょうを続けると、空気抵抗力をうけ徐々に減速してゆく。減速することにより抵抗板１８の受ける外気の空気抵抗力も減ってゆくため、抵抗板１８は回転軸に設けられた第２のばね１９の力を受けて徐々に回転する。回転する抵抗板１８に直結された弁１７は抵抗板１８の回転角に応じて開いてゆき、シリンダー１４と排気口１６の間は導通し、シリンダー１４内に封入された気体１５は排気口１６より徐々に放出される。気体１５の放出に伴って、シリンダー１４内の気圧は徐々に低下し、ブレーキ７をロッド６に押しつける力も減少してゆく。その結果ブレーキ７とロッド６との摩擦力が減少するため、ロッド５は徐々に動作を始め、ばね４の動力が展開翼３に伝達される。したがって展開翼３は取付け部を中心に回転して所定の位置まで展開し、展開翼３は空力的な揚力を発生させる。
【００２６】以上のように、飛しょう体２の進行方向の速度の低下に伴って展開翼３を展開させる翼展開装置４を用いることにより、進行方向の速度が高く、落下速度の小さい飛しょう体２の発射直後には展開翼３の展開を抑制し、進行方向の速度が低くなった時点で展開翼３を展開することで、高速で飛しょうする際にうける空気抵抗力の軽減と、展開翼３の揚力による滞空時間の延長とを両立させることができ、より飛しょう距離の長い飛しょう体２を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成されているため、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２８】第１から３の発明によれば、航空機に搭載されて発射される飛しょう体に設けられ、発射前には収納されている翼を航空機から発射された後に展開する翼展開装置において、飛しょう体が高速で飛しょうする際の空力的な抵抗を軽減するとともに、低速で飛しょうする際の揚力を増加させることができる。その結果、飛しょう距離のより長い飛しょう体を得ることができるため、より遠距離から飛しょう体を発射して所定の目標へ到達させることが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１１日（１９９９．１１．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２４３９
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 金雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１３９６（Ｐ２００１−１４１３９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２１１５０ |
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