| 【発明の名称】 |
飛しょう体の翼展開装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】清瀧 浩一
|
| 【要約】 |
【課題】航空機に搭載されて発射される飛しょう体において、翼を展開させる翼展開装置を小型、軽量化する。
【解決手段】飛しょう体２の発射後、飛しょう体２の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重を吊索８を介して、それぞれ主翼３ａ，３ｂに伝わり回転力を与える。その結果、凹面８ａの曲面上をてこ９が摺動し、主翼３ａ，３ｂは回転し、所定の位置まで展開した後に、てこ９が凹面８ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂの展開位置に固定する。また、主翼３ａ，３ｂの展開後、飛しょう中の空気抵抗となる落下傘７は、所定の時間経過後、延時カッタ１１が作動し、落下傘７を飛しょう体２から分離する。 |
【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一対の主翼を、航空機から発射された後に展開する飛しょう体の翼展開装置において、前記主翼のそれぞれに対して設けられ、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼に回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって、前記主翼を所定の位置に固定するためのてこと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタ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一対の主翼を、航空機から発射された後に展開する飛しょう体の翼展開装置において、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼のそれぞれに同時に回転力を与えて展開するよう等しい長さに分岐して取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって前記主翼を所定の位置に保持するためのてこと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタ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一対の主翼を、母機から発射された後に展開する飛しょう体の翼展開装置において、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼のいずれか一方に回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって前記主翼を所定の位置に保持するためのてこと、前記主翼の一方に加わった回転力を対となる主翼に伝えて両翼を同時に展開させるために設けたリンクと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタとを備えたことを特徴とする翼展開装置。
【請求項４】 前記主翼が所定の位置まで展開すると同時に、前記吊索を切断するように両翼に設けたカッタを備えたことを特徴とする請求項第２項記載の翼展開装置。
【請求項５】 前記主翼が所定の位置まで展開すると同時に、前記吊索を切断するように前記主翼のいずれか一方に設けたカッタを備えたことを特徴とする請求項第３項の翼展開装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は航空機から発射される飛しょう体において、発射前は収納している主翼を、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る。
【０００２】
【従来の技術】まず、従来の、この種飛しょう体の翼展開装置として、図６および図７の動作状態に示されるようなものが提案されている。図６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６において、１は航空機、２は飛しょう体、３は主翼である。また（ａ），（ｂ），（ｃ）は飛しょう体が発射されるときの主翼の展開状態について時系列で示している。
【０００３】航空機１に搭載されている状態では、航空機１に数多く搭載できるように飛しょう体２の主翼３は収納されている（図６（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、主翼３は飛しょう体への取付け部を中心に回転して開く（図６（ｂ））。その後、飛しょう体２は機体の運動を制御しながら飛行する。（図６（ｃ））
【０００４】図７は従来の飛しょう体の翼展開装置のうち、主翼３の展開機構の概要図とその動作状態を示すものである。図７において、２は飛しょう体、３は飛しょう体２に設けられた主翼、４はアクチュエータ、５はアクチュエータ４を制御するコントローラ、６はアクチュエータ４とコントローラ５に電源を供給する電池である。また（ａ）は展開前、（ｂ）は展開後の状態を示している。主翼３は取付け部を中心に回転できるようになっていて、発射前は収納されているが、発射後にアクチュエータ４に対して力Ｆを発生するようにコントローラ５が作動することによって、主翼３は取付け部を中心に回転するように駆動されて、所定の角度まで展開する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の飛しょう体の翼展開装置では、飛しょう中の空気抵抗を減らし、飛しょう距離を伸ばすために、特に小型、軽量化が望まれる。しかし、主翼を展開するために設けられたアクチュエータ４とコントローラ５を実装するために翼展開装置は大型となり、重量が増加するという問題がある。
【０００６】この発明では、かかる問題点を解決するためになされたものであり、発射前は飛しょう体に収納され、発射後に放出、開傘する落下傘を設け、落下傘にかかる空力荷重により主翼を展開する工夫をした簡素な構造で、小型、軽量、かつ信頼性の高い飛しょう体の翼展開装置を提案するものである。
【０００７】
【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、発射前は収納されている一対の主翼と、前記主翼のそれぞれに対して設けられ、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼に回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって、前記主翼を所定の位置に固定するためのてこと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタを備えたものである。
【０００８】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、発射前は収納されている一対の主翼と、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼のそれぞれに同時に回転力を与えて展開するよう等しい長さに分岐して取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって前記主翼を所定の位置に保持するためのてこと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタを備えたものである。
【０００９】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、発射前は収納されている一対の主翼と、発射前は前記飛しょう体の後部に収納し、発射後、前記飛しょう体の後方に放出、開傘する落下傘と、前記落下傘の開傘時にかかる空力荷重によって、前記主翼のいずれか一方に回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索と、ばねの圧縮力により前記主翼の端面に押しつけられるよう設けられ、前記主翼の端面に設けた凹面にはまって前記主翼を所定の位置に保持するためのてこと、前記主翼の一方に加わった回転力を対となる主翼に伝えて両翼を同時に展開させるため設けたリンクと、前記主翼が展開するのに十分な時間経過後、前記吊索を切断し、前記落下傘を前記飛しょう体から分離するためのカッタを備えたものである。
【００１０】第４の発明による飛しょう体の翼展開装置は、第２の発明において、前記主翼が所定の位置まで展開すると同時に、前記吊索を切断するように両翼に設けたカッタを備えたものである。
【００１１】第５の発明による飛しょう体の翼展開装置は、第３の発明において、前記主翼が所定の位置まで展開すると同時に、前記吊索を切断するように前記主翼のいずれか一方に設けたカッタ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（ａ）は、この発明の実施の形態１で翼の展開前の状態を表している。また図１（ｂ）は、実施の形態１の翼の展開後の状態を表している。図１（ａ）、及び図１（ｂ）において、２は飛しょう体、３ａ，３ｂは飛しょう体２に設けられた一対の主翼、７は主翼３ａ，３ｂのそれぞれに対して設けられ、発射前は飛しょう体２の後部に収納され、発射後、飛しょう体２の後方に放出、開傘する落下傘、８は落下傘７の開傘時にかかる空力荷重によって、主翼３ａ，３ｂに回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索、９は一端が飛しょう体２における主翼３ａ，３ｂの回転軸に平行な軸まわりに回転自在に支持され、中央部周辺がばね１０の圧縮力により、ローラ状の当接部材の設けられた他端が主翼３ａ，３ｂの端面に押しつけられるよう設けられ、主翼３ａ，３ｂの端面に設けた凹面１１ａ，１１ｂにはまって主翼３ａ，３ｂを所定の位置に保持するためのてこ、１２は主翼３ａ，３ｂが展開するのに十分な時間経過後、吊索８を切断し、落下傘７を飛しょう体２から分離するための延時カッタである。この延時カッタ１２はパラシュートの切断などに用いられるもので、火薬の引火によって燃焼ガスを発生させ、そのガス圧によってピストンを駆動してカッタを可動する。
【００１３】上記のように構成された飛しょう体の翼展開装置では、発射前は凹面１１ａにはまったてこ９により主翼３ａ，３ｂを固定している。このとき、ばね１０によっててこ９を押し付ける力の作用線は、概ね主翼３ａ，３ｂの回転軸を通る。発射後、飛しょう体の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重は吊索８を介して、それぞれ主翼３ａ，３ｂに伝わり、主翼３ａ，３ｂに回転力を与える。その結果、凹面１１ａの曲面上をてこ９が摺動して主翼３ａ，３ｂはそれぞれ互いに反対方向に回転し、所定の位置まで展開した後に、てこ９が凹面１１ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂが展開した位置で固定される。また、主翼３ａ，３ｂの展開後、飛しょう中の空気抵抗となる落下傘７は、所定の時間経過後、例えば点火回路のタイマーが作動して延時カッタ１２の火薬に点火するなどによって、延時カッタ１２が作動し、落下傘７を飛しょう体２から分離する。
【００１４】このように落下傘７にかかる空力荷重を利用することで、簡素な構造で、小型、軽量、かつ信頼性の高い飛しょう体の翼展開装置を得ることができる。
【００１５】実施の形態２．図２（ａ）は、この発明の実施の形態２で翼の展開前の状態を表している。また図２（ｂ）は、実施の形態２の翼の展開後の状態を表している。図２（ａ）、及び図２（ｂ）において、２は飛しょう体、３ａ，３ｂは飛しょう体２に設けられた一対の主翼、７は、発射前は飛しょう体２の後部に収納され、発射後、飛しょう体２の後方に放出、開傘する落下傘、８は落下傘７の開傘時にかかる空力荷重によって主翼３ａ，３ｂに同時に回転力を与え、展開するよう等しい長さに分岐して取り付けられた吊索、９はばね１０の圧縮力により主翼３ａ，３ｂの端面に押しつけられるよう設けられ、主翼３ａ，３ｂの端面に設けた凹面１１ａ，１１ｂにはまって主翼３ａ，３ｂを所定の位置に保持するためのてこ、１２は主翼３ａ，３ｂが展開するのに十分な時間経過後、吊索８を切断し、落下傘７を飛しょう体２から分離するための延時カッタである。
【００１６】上記のように構成された飛しょう体の翼展開装置では、発射前は凹面１１ａにはまったてこ９ａ，９ｂにより主翼３ａ，３ｂを固定している。発射後、飛しょう体の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重は、等しい長さに分岐して取り付けられた吊索８を介して主翼３ａ，３ｂに伝わり、主翼３ａ，３ｂに同時に回転力を与える。その結果、凹面１１ａの曲面上をてこ９が摺動して主翼３ａ，３ｂは同時に回転し、所定の位置まで展開した後に、てこ９が凹面１１ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂの展開位置に固定する。また、主翼３ａ，３ｂの展開後、飛しょう中の空気抵抗となる落下傘７は、所定の時間経過後、延時カッタ１２が作動し、落下傘７を飛しょう体２から分離する。
【００１７】実施の形態１では、主翼３ａ，３ｂのそれぞれに対して設けた落下傘７によって展開させているため、主翼３ａ，３ｂの展開のタイミングがずれる可能性があるという問題があった。実施の形態２では、等しい長さに分岐させた吊索８を設けることにより、落下傘７の空力荷重を主翼３ａ，３ｂに同時に伝達、展開可能な飛しょう体の翼展開装置を得ることができる。
【００１８】実施の形態３．図３（ａ）は、この発明の実施の形態３で翼の展開前の状態を表している。また図３（ｂ）は、実施の形態３の翼の展開後の状態を表している。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、２は飛しょう体、３ａ，３ｂは飛しょう体２に設けられた一対の主翼、７は、一方の主翼３ａに対して設けられ、発射前は飛しょう体２の後部に収納し、発射後、飛しょう体２の後方に放出、開傘する落下傘、８は落下傘７の開傘時にかかる空力荷重によって、主翼３ａに回転力を与えて展開するように取り付けられた吊索、９はばね１０の圧縮力により主翼３ａの端面に押しつけられるよう設けられ、主翼３ａの端面に設けた凹面１１ａ，１１ｂにはまって主翼３ａを所定の位置に保持するためのてこ、１３は、主翼３ａに加わった回転力を伝えて主翼３ｂを展開させるために設けたリンク、１２は主翼３ａ，３ｂが展開するのに十分な時間経過後、吊索８を切断し、落下傘７を飛しょう体２から分離するための延時カッタである。
【００１９】上記のように構成された飛しょう体の翼展開装置では、発射前は凹面１１ａにはまったてこ９によって主翼３ａを固定すると当時に、主翼３ａとリンク１３でつながった主翼３ｂを固定している。発射後、飛しょう体の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重は、吊索８を介して主翼３ａに伝わり、回転力を与え、また、主翼３ａに生じた回転力はリンク１３によって主翼３ｂに伝えられ、主翼３ｂに回転力を生じさせる。その結果、凹面１１ａの曲面上をてこ９が摺動して主翼３ａ，３ｂは同時に回転し、所定の位置まで展開した後に、てこ９が凹面１１ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂの展開位置に固定する。また、主翼３ａ，３ｂの展開後、飛しょう中の空気抵抗となる落下傘７は、所定の時間経過後、延時カッタ１２が作動し、落下傘７を飛しょう体２から分離する。
【００２０】実施の形態１，２では、発射前後に主翼３ａ，３ｂを所定の位置に保持するためのてこ９とばね１０を、主翼３ａ，３ｂのそれぞれに設ける必要があった。実施の形態３では、主翼３ａと主翼３ｂの間にリンク１３を設けることによって、主翼３ａ，３ｂのいずれか一方の落下傘７と吊索８とてこ９とばね１０を無くすことが可能となり、より小型、軽量な飛しょう体の翼展開装置を得ることができる。
【００２１】実施の形態４．図４（ａ）は、この発明の実施の形態４で翼の展開前の状態を表している。また図４（ｂ）は、実施の形態４で翼の展開後の状態を表している。図４（ａ）、及び図４（ｂ）において、２と３ａ，３ｂと７から１１は前記実施の形態２と全く同一のものである。１４は、主翼３ａ，３ｂが所定の位置まで展開時に、吊索８を切断するように主翼３ａ，３ｂ上に設けたカッタである。
【００２２】上記のように構成された飛しょう体の翼展開装置では、発射前は凹面１１ａにはまったてこ９ａ，９ｂにより主翼３ａ，３ｂを固定している。発射後、飛しょう体の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重が吊索８を介して主翼３ａ，３ｂに同時に回転力を与える。その結果、凹面１１ａの曲面上をてこ９が摺動して主翼３ａ，３ｂは同時に回転し、所定の位置まで展開すると同時に、カッタ１４によって吊索８が切断され、落下傘７を飛しょう体２から分離する。展開後、てこ９が凹面１１ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂの展開位置に固定する。
【００２３】実施の形態１から３では、主翼３ａ，３ｂが展開後から落下傘７が分離するまでの間、落下傘７は飛しょう体２の空気抵抗となるため、飛しょう体２の進行方向の速度が減速し、飛しょう体２の飛しょう距離が短くなるなど、運用上の問題が発生する可能性があった。実施の形態４では、主翼３ａ，３ｂ上に設けたカッタ１４によって展開から落下傘７の分離までの時間を微少にし、飛しょう体２への悪影響を最小限とすることができる飛しょう体の翼展開装置を得ることができる。
【００２４】実施の形態５．図５（ａ）は、この発明の実施の形態５で翼の展開前の状態を表している。また図５（ｂ）は、実施の形態５で翼の展開後の状態を表している。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、２と３ａ，３ｂと７から１１、及び１３は前記実施の形態３と全く同一のものである。１４は主翼３ａが所定の位置まで展開時に、吊索８を切断するように主翼３ａ上に設けたカッタである。
【００２５】上記のように構成された飛しょう体の翼展開装置では、発射前は凹面１１ａにはまったてこ９によって主翼３ａを固定すると同時に、主翼３ａとリンク１３でつながった主翼３ｂを固定している。発射後、飛しょう体の後方に放出、開傘した落下傘７にかかる空力荷重は、吊索８を介して主翼３ａに伝わり、回転力を与え、また、主翼３ａに生じた回転力はリンク１３によって主翼３ｂに伝えられ、主翼３ｂに回転力を生じさせる。その結果、凹面１１ａの曲面上をてこ９が摺動して主翼３ａ，３ｂは同時に回転し、所定の位置まで展開した後に、てこ９が凹面１１ｂにはまることにより、主翼３ａ，３ｂは展開位置に固定する。また、主翼３ａが所定の位置まで展開すると同時に、カッタ１４によって吊索８が切断され、落下傘７を飛しょう体２から分離する。
【００２６】実施の形態５では、何らかの原因で主翼３ａ，３ｂに取り付けられたいずれか片方の吊索が切断されず落下傘７を分離できなくなる可能性があるという問題があった。実施の形態５では、カッタ１４によって切断する吊索８が一本でよいため、より高い信頼性を持つ飛しょう体の翼展開装置を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、落下傘にかかる空力荷重を利用して主翼を展開させるという簡素な構造によって、小型化、軽量化が容易であるという効果がある。また、この発明による翼展開装置は、部品点数が少なく、保守点検の必要も無く、安全性にもきわめて優れているという効果がある。
【００２８】第２の発明によれば、等しい長さで分岐させた吊索で一対の主翼を展開させることにより、主翼の展開に必要な落下傘、吊索を一つにしてより小型、軽量化することができると同時に、複雑な構造を設けること無く、一対の主翼を同時に展開させることができるという効果がある。
【００２９】第３の発明によれば、リンクを利用して一対の主翼の動きを同期させることにより、主翼を固定するためのてことばねをいずれか一方の主翼に対して設ければ良く、より小型、軽量化が可能であるという効果がある。
【００３０】第４の発明によれば、一対の主翼上に展開と同時に吊索を切断するカッタを設けることにより、主翼展開後から落下傘分離までの間に落下傘にかかる空気抵抗の影響を無くすことができるという効果がある。
【００３１】第５の発明によれば、リンクを利用して一対の主翼の動きを同期させることにより、落下傘を分離させる際に切断する吊索を一本にすることができ、より高い信頼性を持つことができるという効果がある。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
|
| 【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）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１３９９（Ｐ２００１−１４１３９９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２１１５１ |
|