(57)【要約】【課題】高温下においてもレドーム本体とレドームリングとの結合を維持可能な飛しょう体用レドームを得ること。【解決手段】飛しょう体用レドーム５０は、電子機器１０が送受信する電波により目標までの距離及び方位を計測し、目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体２０の機体４に固定されるレドームリング３と、機体４の先端部に設置されるレドーム本体１と、レドーム本体１とレドームリング３とを面圧による摩擦力で結合する結合部材２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体の機体に固定されるレドームリングと、
前記機体の先端部に設置されるレドーム本体と、
前記レドーム本体と前記レドームリングとを面圧による摩擦力で結合する結合部材とを備えることを特徴とする飛しょう体用レドーム。
【請求項２】
前記レドーム本体は、後端部側ほど内径が減少するテーパが内壁に設けられており、
前記レドームリングは、円筒中心軸方向に複数のスリットが形成されており、
前記結合部材は、前記レドームリングの前記スリットが形成されている箇所を円筒半径方向に押し広げ、前記レドーム本体の内壁と前記レドームリングの外壁とを接触させることを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体用レドーム。
【請求項３】
前記レドームリングは、先端側ほど内径が減少するようにテーパをもった雌ねじを内側の筒面に有し、
前記結合部材は、外壁に雄ねじが形成されたリング状であり、
前記結合部材がねじ締めされて押し広げられた前記レドームリングの外壁が、前記レドーム本体の内壁と接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の飛しょう体用レドーム。
【請求項４】
前記レドーム本体、前記レドームリング及び前記結合部材の順に熱膨張率が大きいことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の飛しょう体用レドーム。
【請求項５】
前記結合部材と前記機体とが一体であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の飛しょう体用レドーム。
【請求項６】
目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体の機体に固定されるレドームリングと、
前記機体の先端部に設置されるレドーム本体と、
前記レドーム本体と前記レドームリングとを結合する結合部材とを備え、
前記レドーム本体と前記結合部材とが面圧による摩擦力で結合され、かつ前記結合部材と前記レドームリングとが締結部材で締結されたことを特徴とする飛しょう体用レドーム。
【請求項７】
前記レドーム本体は、後端部側ほど内径が減少するテーパが内壁に設けられており、
前記レドームリングは、円周上にねじ締結用の穴が複数形成されており、
前記結合部材は、前記レドームリングとねじ締結するための雌ねじが形成された締結部と、先端方向に厚みが増すテーパが設けられた外壁を有する当接部とを備えており、
前記レドームリングと前記レドームリングの前記穴と同じ数の前記結合部材とがねじ締結されて、前記レドーム本体の内壁と前記締結部の外壁とが面接触していることを特徴とする請求項６に記載の飛しょう体用レドーム。
【請求項８】
前記レドームリングは、内周部の前端に円環状の凹部を有することを特徴とする請求項７に記載の飛しょう体用レドーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛しょう体に搭載される電子機器を保護する飛しょう体用レドームに関する。
【背景技術】
【０００２】
目標に向けて飛しょうする飛しょう体には、目標までの距離及び方位を計測するアンテナといった電子機器が搭載されており、電子機器を飛しょう時の空力から保護するために、飛しょう体の先端にはレドームが設置されている。
【０００３】
飛しょう体は、飛しょう開始から数秒間という短い時間で超音速又は極超音速に達するものが多く、飛しょう時に空気との摩擦によって急激な加熱を受け、機体が高温に晒される。飛しょう時の空気との摩擦による加熱は、空力加熱と称されている。特に、飛しょう体の先端部分に設置されるレドームは、飛しょう体の部位の中で熱的環境が厳しい部位の一つであり、大きな空力荷重と大きな空力加熱、熱衝撃を受け、空力加熱によって１０００℃程度まで加熱される。したがって、レドーム本体は、強度が高く、耐熱性及び耐熱衝撃性が求められることから、耐熱温度１０００℃以上の誘電体材料であるセラミックを材料とすることが一般的である。
【０００４】
さらに、飛しょう体は、レドーム本体を介して電波の送受信を行い、飛しょう時に目標までの距離及び方位を計測する必要がある。従って、レドーム本体には、電波透過性も要求される。上記の要求性能を満たすために、レドーム本体の材料には、一般に低熱膨張率のファインセラミックが使用されている。一般にファインセラミックの熱膨張率は、５×１０−６／℃以下である。
【０００５】
一方、飛しょう体の機体は、通常、鉄又はアルミニウムといった高剛性材料を用いることが一般的である。鉄又はアルミニウムといった材料の熱膨張率は、通常、１０×１０−６／℃から３０×１０−６／℃の範囲である。
【０００６】
レドーム本体と飛しょう体の機体とには、大きな熱膨張率差があるため、両者を直接接合した構造にすると、飛しょう時の空力加熱によって接合部分に大きな熱応力が発生し、レドーム本体に割れ又はクラックが発生してしまう。このため、高剛性で熱膨張係数が比較的低い繊維強化プラスチック（Fiber-Reinforced  Plastic,  FRP）を用いたレドームリングを介して、レドーム本体を機体に固定し、またレドーム本体とレドームリングとは接着剤により固定することが一般的である。セラミックス製のレドーム本体とレドームリングとの固定は、エポキシ系又はシリコン系の接着剤を用いることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２６３１９７号公報
【特許文献２】特開平１１−３７６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
空力加熱によりレドーム本体が高温になるに従い、レドーム本体とレドームリングとを固定する接着剤も高温になる。したがって、飛しょう速度が高速になったり、飛しょう時間が長くなったりして空力加熱総量が増加すると、接着剤が耐熱温度を超えてしまい、レドーム本体とレドームリングとの固定強度が低下してしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高温下においてもレドーム本体とレドームリングとの結合を維持可能な飛しょう体用レドームを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る飛しょう体用レドームは、目標に向けて電波誘導により飛しょうする飛しょう体の機体に固定されるレドームリングと、機体の先端部に設置されるレドーム本体とを備える。本発明に係る飛しょう体用レドームは、レドーム本体とレドームリングとを面圧による摩擦力で結合する結合部材を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高温下においてもレドーム本体とレドームリングとの結合を維持可能な飛しょう体用レドームを得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る飛しょう体用レドームの構造を示す断面図
【図２】実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドームリングの斜視図
【図３】実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図
【図４】実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２に係る飛しょう体用レドームの構成を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態３に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図
【図７】実施の形態３に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態４に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図
【図９】実施の形態４に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態に係る飛しょう体用レドームを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る飛しょう体用レドームの構造を示す断面図である。飛しょう体２０は、電子機器１０が送受信する電波により目標までの距離及び方位を計測し、目標に向けて電波誘導により飛しょうする。飛しょう体用レドーム５０は、機体４に固定されるレドームリング３と、機体４の先端部に設置されるレドーム本体１と、レドーム本体１とレドームリング３とを面圧による摩擦力で結合する結合部材２とを備える。レドームリング３は、ねじによる締結で機体４に固定することが可能であるが、他の方法で固定してもよい。
【００１５】
電子機器１０を搭載する機体４には、レドームリング３を介してレドーム本体１が装着されている。レドーム本体１とレドームリング３とは、結合部材２によって結合されている。
【００１６】
レドーム本体１は、外殻の先端部が尖った流線型をなし、外殻の外径が先端部から後端部に向かって滑らかに拡がり、後端部が開口して中空となっている。結合部材２は、外壁全面にわたって雄ねじ２ａが形成されている。
【００１７】
レドーム本体１の材料には、セラミックスを適用できるが、これに限定はされない。レドームリング３の材料には、ＦＲＰを適用できるが、これに限定はされない。レドームリング３の材料は、レドーム本体１に使用される材料の特性に合うように選定すればよく、アルミニウム合金、チタン合金、不変鋼又はコバールを適用することもできる。
【００１８】
図２は、実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドームリングの斜視図である。レドームリング３には、円筒中心軸方向に延びる複数のスリット５が先端側から形成されている。また、レドームリング３のスリット５間の領域の内壁には、雌ねじ６が設けられている。図３は、実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図である。図４は、実施の形態１に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図である。図３に示すように、レドーム本体１とレドームリング３とを結合する前の状態では、レドームリング３のスリット５間の領域の外径は、レドーム本体１の内径に比べ小さくなっており、レドームリング３をレドーム本体１の内側に挿入することができる。図４に示すように、結合部材２の雄ねじ２ａをレドームリング３の雌ねじ６にねじ締めすることにより、レドームリング３のスリット５間の領域は、円筒半径方向に押し広げられて径が大きくなる。押し広げられたレドームリング３のスリット５間の領域の外壁３ａとレドーム本体１の内壁１ａとが接触することにより、レドーム本体１とレドームリング３との間には面圧による摩擦力が生じ、レドーム本体１とレドームリング３とは摩擦力により結合される。摩擦力による結合であるため、接着剤の耐熱温度以上の高温下においても、レドーム本体１とレドームリング３とを結合する力は維持される。
【００１９】
さらに、レドーム本体１の後端部１ｂ側ほど内径が減少するように内壁１ａにテーパを設けることで、レドーム本体１が先端方向への負荷を受けた場合、レドーム本体１とレドームリング３間の摩擦力が大きくなり、レドーム本体１がレドームリング３から抜け落ちることを防止することができる。
【００２０】
また、レドームリング３の雌ねじ６は、先端側ほど内径が減少するようにテーパを持たせることで、結合部材２でねじ締めする際にレドームリング３のスリット５間の領域が円筒半径方向に広がる効果が大きくなり、レドーム本体１とレドームリング３とをより強固に結合することが可能となる。
【００２１】
なお、飛しょう時には、レドーム本体１の外壁１ｃから結合部材２の内壁２ｂにかけて、外側は温度が高く、内側は温度が低い温度分布が発生するため、外側のレドーム本体１から内側の結合部材２にかけて温度上昇による熱膨張に差が生じる可能性がある。レドーム本体１に比べて結合部材２の熱膨張率が小さい場合、飛しょう時の温度上昇による変形量は、結合部材２よりもレドーム本体１のほうが大きくなるため、レドーム本体１とレドームリング３との結合力が低下する可能性がある。上記の温度分布に合わせてレドーム本体１、レドームリング３、結合部材２の順に熱膨張率が大きくなるようにレドームリング３及び結合部材２の材料を選択すれば、温度分布による変形量の差を小さくすることができ、高温下でも結合力を保持することが可能となる。
【００２２】
実施の形態１に係る飛しょう体用レドーム５０は、レドーム本体１とレドームリング３とが面圧による摩擦力で結合しているため、接着剤の耐熱温度以上の高温下においても結合力を維持することが可能である。
【００２３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る飛しょう体用レドームの構成を示す断面図である。実施の形態２に係る飛しょう体用レドーム５１は、結合部材２と飛しょう体２０の機体４とが一体である。結合部材２と機体４とを一体とすることで、部品点数を減らすことができるとともに、レドーム本体１とレドームリング３との結合と、レドームリング３と機体４との結合を同時に行うことができる。
【００２４】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図である。図７は、実施の形態３に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図である。実施の形態３に係る飛しょう体用レドーム５２のレドーム本体１は、後端部１ｂ側ほど内径が減少するテーパが設けられた内壁１ａを有する。レドームリング３は、円周上にねじ締結用の穴３ｂが複数形成されている。結合部材２は、レドームリング３とねじ締結する雌ねじ２ｃを有する締結部２ｄと先端方向に厚みが増すようにテーパが設けられた外壁２ｅを有する当接部２ｆとを備える。結合部材２は、レドームリングの穴３ｂと同じ数が用いられている。レドーム本体１の内壁１ａに設けられたテーパと、結合部材２の外壁２ｅに設けられたテーパとは、傾きが同じである。すなわち、レドームの内壁１ａと結合部材２の外壁２ｅとは平行になっている。
【００２５】
レドームリング３と結合部材２とを締結部材であるねじ７で締結することにより、レドーム本体１の内壁１ａと結合部材２の外壁２ｅとが面接触し、レドーム本体１とレドームリング３とは、結合部材２を介して結合される。実施の形態３に係る飛しょう体用レドーム５２は、レドーム本体１の内壁１ａと結合部材２の外壁２ｅとが面接触し、摩擦力により結合されるため、接着剤の耐熱温度以上の高温下においてもレドーム本体１とレドームリング３との結合力を維持することが可能である。
【００２６】
レドーム本体１の内壁１ａが、後端部１ｂ側ほど内径が小さくなるテーパ形状であることにより、テーパ形状ではない場合と比べて、レドーム本体１とレドームリング３とがより強固に結合される。また、実施の形態１，２と比較して、結合部材２を小型化できるため、製造コストを抑えることができる。
【００２７】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合する前の状態を示す断面図である。図９は、実施の形態４に係る飛しょう体用レドームのレドーム本体とレドームリングを結合後の状態を示す断面図である。実施の形態４に係る飛しょう体用レドーム５３において、レドームリング３は、外周部３ｃと内周部３ｄとで構成されている。外周部３ｃには、ねじ締結用の穴３ｂが設けられている。内周部３ｄの前端３ｅには、円環状の凹部３ｆが形成されている。この他の点は、実施の形態３と同様である。レドームリング３の内周部３ｄの前端３ｅに円環状の凹部３ｆが形成されているため、ねじ７を締結する際に結合部材２が回転することを防ぐことができる。
【００２８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  レドーム本体、１ａ，２ｂ  内壁、１ｂ  後端部、１ｃ，２ｅ，３ａ  外壁、２  結合部材、２ａ  雄ねじ、２ｃ，６  雌ねじ、２ｄ  締結部、２ｆ  当接部、３  レドームリング、３ｂ  ねじ締結用の穴、３ｃ  外周部、３ｄ  内周部、３ｅ  前端、３ｆ  凹部、４  機体、５  スリット、７  ねじ、１０  電子機器、２０  飛しょう体、５０，５１，５２，５３  飛しょう体用レドーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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