(57)【要約】【課題】飛しょう体本体から飛しょう体用レドームが外れることを防止できる飛しょう体を得る。【解決手段】飛しょう体１００は、円筒状の飛しょう体本体１と、飛しょう体本体１の先端側に固定され、飛しょう体本体１から径方向外側に伸びる柱状の第１の連結部材である固定部材６と、固定部材６に設けられ、固定部材６から径方向外側に伸びる柱状の第２の連結部材である連結部材８と、連結部材８が挿入される挿入孔２１ａが形成され、連結部材８と固定部材６とを介して飛しょう体本体１の先端側に連結される飛しょう体用レドーム２と、を備える。飛しょう体用レドーム２の内周面と固定部材６の径方向外側の面との間に隙間Ｇ２が形成されることを特徴とする。【選択図】図２
2019120442.tif 000002
【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円筒状の飛しょう体本体と、
前記飛しょう体本体の先端側に固定される柱状の第１の連結部材と、
前記第１の連結部材に設けられ、前記第１の連結部材から前記径方向外側に伸びる柱状の第２の連結部材と、
前記第２の連結部材が挿入される挿入孔が形成され、前記第２の連結部材と前記第１の連結部材とを介して前記飛しょう体本体の先端側に連結される飛しょう体用レドームと、
を備え、
前記飛しょう体用レドームの内周面と、前記第１の連結部材の前記径方向外側の面との間に隙間が形成されることを特徴とする飛しょう体。
【請求項２】
前記第１の連結部材には、前記飛しょう体本体に向けて挿入されるねじを挿入する貫通孔が形成され、
前記第１の連結部材には、前記第２の連結部材が前記貫通孔を挟み込むように前記飛しょう体本体の軸方向に互いに離れて２つ設けられ、
前記飛しょう体用レドームには、前記挿入孔が前記軸方向に互いに離れて２つ形成されることを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体。
【請求項３】
前記第２の連結部材は、円柱状の部材であり、
２つの前記挿入孔の内、一方の前記挿入孔は、前記軸方向の幅が周方向の幅よりも広い楕円形状であることを特徴とする請求項２に記載の飛しょう体。
【請求項４】
前記第１の連結部材と前記飛しょう体本体との間に設けられ、前記第１の連結部材から前記飛しょう体本体へ伝わる熱の伝達量を低減する熱伝達抑制部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の飛しょう体。
【請求項５】
前記第１の連結部材と一体に設けられ、前記第１の連結部材から前記飛しょう体本体へ伝わる熱の伝達量を低減する熱伝達抑制部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の飛しょう体。
【請求項６】
前記飛しょう体本体と一体に設けられ、前記第１の連結部材から前記飛しょう体本体へ伝わる熱の伝達量を低減する熱伝達抑制部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の飛しょう体。
【請求項７】
前記飛しょう体本体の先端側に前記第１の連結部材を固定するねじの先端部がねじ込まれるフローティングナットを備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標に向けて電波誘導によって飛しょうする円筒状の飛しょう体本体と、飛しょう体本体の先端に設けられる飛しょう体用レドームとを備える飛しょう体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される従来の飛しょう体は、目標に向けて電波誘導によって飛しょうする飛しょう体本体と、飛しょう体本体の先端に設けられ目標を検知するためのアンテナと、飛しょう体本体の先端に設けられアンテナを保護する飛しょう体用レドームとを備える。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、空力加熱を受け、機体が高温に晒される。空力加熱は、飛しょう体の表面を大気が高速で流れて、飛しょう体の表面と大気との間で摩擦が発生し、摩擦熱により大気及び飛しょう体が加熱される現象のことである。飛しょう体本体の先端に設けられる飛しょう体用レドームは、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、空力加熱及び熱衝撃を受ける。熱衝撃とは、物体が激しい温度変化によって衝撃的な熱応力を受ける現象である。そのため、飛しょう体用レドームには、高い強度、耐熱性、及び耐熱衝撃性が要求される。また、飛しょう体用レドームは、アンテナが送受信する電波を透過させる必要があるため、飛しょう体用レドームには、電波透過性が要求される。上記の要求を満たすために、飛しょう体用レドームの材料には、一般に、耐熱温度が１０００℃以上であり、熱膨張係数が５×１０−６／℃以下の誘電体材料であるセラミックスが使用される。
【０００３】
これに対して、飛しょう体本体には、熱膨張係数が１０×１０−６／℃から３０×１０−６／℃の範囲にある高剛性の材料である鉄、アルミニウムなどが用いられる。このように、飛しょう体用レドームと飛しょう体本体との間には大きな熱膨張係数の差があるため、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、飛しょう体用レドームに割れ又は亀裂が発生する。このため、従来の飛しょう体では、高剛性でありながら熱膨張係数が比較的低い繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＦＲＰ）によって構成されるリングを介して、飛しょう体用レドームが飛しょう体本体へ固定される。そして、リングへの飛しょう体用レドームの取付けには、接着剤が利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】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】
【０００５】
従来の飛しょう体では、飛しょう速度が高くなり、また飛しょう体の飛しょう時間が長くなるに従って、空力加熱の総量が増加すると、接着剤の温度が耐熱温度を超えて、リングへの飛しょう体用レドームの接着強度が低下するおそれがある。また、飛しょう体用レドームの熱衝撃を緩和するために、飛しょう体用レドームの材料に熱伝導率の高い材料が用いられる場合、飛しょう体用レドームから接着剤に熱が伝わり易くなるため、接着剤の温度が高温になり、接着剤の温度が耐熱温度を超えて、接着強度が低下するおそれがある。そのため、従来の飛しょう体では、接着強度が低下して、飛しょう体用レドームが飛しょう体本体から外れる可能性があるという課題がある。また、接着強度は接着剤の経年劣化により低下することが知られているが、接着強度の低下率を定量的に推測することは困難である。そのため、従来の飛しょう体では、接着剤の経年劣化によって接着強度が低下しても、飛しょう体用レドームがリングから外れることがないように、初期の接着強度に余裕を持たせる必要がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、飛しょう体本体から飛しょう体用レドームが外れることを防止できる飛しょう体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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は、目標に向けて電波誘導により飛しょうする円筒状の飛しょう体本体と、飛しょう体本体の先端側に固定され、飛しょう体本体から飛しょう体本体の径方向外側に伸びる柱状の第１の連結部材とを備える。飛しょう体は、第１の連結部材に設けられ、第１の連結部材から径方向外側に伸びる柱状の第２の連結部材と、第２の連結部材が挿入される挿入孔が形成され、第２の連結部材と第１の連結部材とを介して飛しょう体本体の先端側に連結される飛しょう体用レドームとを備える。飛しょう体用レドームの内周面と、第１の連結部材の径方向外側の面との間に隙間が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る飛しょう体は、飛しょう体本体から飛しょう体用レドームが外れることを防止できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る飛しょう体の外観図
【図２】図１に示す飛しょう体本体と飛しょう体用レドームとの連結部を拡大視した断面図
【図３】図２に示す固定部材へ連結部材を埋め込んだ状態を示す図
【図４】図２に示すレドーム側結合部の挿入孔へ、図３に示す連結部材を挿入する状態を示す図
【図５】図２に示す飛しょう体本体へ、図４に示す固定部材及び飛しょう体用レドームを組み付ける状態を示す図
【図６】図５に示す飛しょう体本体へ組み付けられた固定部材を、皿ねじを用いて飛しょう体本体へ固定する状態を示す図
【図７】図６に示すレドーム側結合部に穴埋部材及び第２の断熱部を取付け、図６に示す第１の円筒部に第１の断熱部を取付ける状態を示す図
【図８】図２に示すレドーム側結合部及び第１の円筒部のそれぞれの半径の変化量を説明するための図
【図９】本発明の実施の形態２に係る飛しょう体の部分拡大図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る飛しょう体の飛しょう体用レドーム及び飛しょう体本体の連結部を拡大視した断面図
【図１１】図１０に示す固定部材を径方向内側から見た状態を示す図
【図１２】実施の形態３の第１変形例に係る飛しょう体の断面図
【図１３】実施の形態３の第２変形例に係る飛しょう体の断面図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る飛しょう体の飛しょう体用レドーム及び飛しょう体本体の連結部を拡大視した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係る飛しょう体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。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る飛しょう体の外観図である。図２は図１に示す飛しょう体本体と飛しょう体用レドームとの連結部を拡大視した断面図である。図１及び図２において、矢印Ｄ１で示す方向は、飛しょう体１００の中心軸ＡＸが伸びる方向である軸方向を表し、矢印Ｄ２で示す方向は、飛しょう体１００の径方向を表し、矢印Ｄ３で示す方向は、中心軸ＡＸの周方向を表す。以下では軸方向Ｄ１を単に「軸方向」と称し、径方向Ｄ２を単に「径方向」と称し、周方向Ｄ３を単に「周方向」と称する。
【００１２】
図１では、各構成の左側の端部を先端、各構成の右側の端部を後端とする。また、飛しょう体１００の飛行方向は、図１の右側から左側に向かう方向に等しい。飛しょう体１００は、円筒状の飛しょう体本体１と、飛しょう体本体１の先端に設けられる飛しょう体用レドーム２と、飛しょう体本体１の先端寄りの外周部に設けられる第１の断熱部３と、飛しょう体用レドーム２の後端寄りの外周部に設けられる第２の断熱部４と、飛しょう体１００の内部に設けられる電子機器５とを備える。飛しょう体１００は、電子機器５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て、目標に向けて電波誘導により飛しょうする。電子機器５は、目標までの距離及び方位を計測するためのアンテナである。
【００１３】
飛しょう体用レドーム２は、飛しょう体１００が高速で飛しょうする際に生じる空力荷重及び空力加熱を受けやすい部位であるため、空力抵抗を減らして高速で飛しょうできるように、先端部が尖った流線型をなし、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。飛しょう体用レドーム２には、高い強度、耐熱性、及び耐熱衝撃性が要求されると共に電波透過性が要求される。そのため、飛しょう体用レドーム２の材料には、熱膨張係数が５×１０−６／℃以下のセラミックスが用いられる。セラミックスには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ・５ＳｉＯ２）、ヒューズドシリカ（ＳｉＯ２）、シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）などのセラミックス焼結体を例示できる。
【００１４】
飛しょう体本体１の材料には、熱膨張係数が１０×１０−６／℃から３０×１０−６／℃の範囲にある高剛性の材料である鉄、アルミニウムなどが用いられる。
【００１５】
図２に示すように、飛しょう体本体１は、軸方向に伸びる円筒状の筐体１０と、筐体１０の軸方向の端部に設けられ飛しょう体用レドーム２を筐体１０へ結合するための本体側結合部１１とを備える。筐体１０と本体側結合部１１とは、鉄、アルミニウムなどの材料を用いて、ダイカストにより一体成型で製造してもよいし、それぞれを個別に製作した後に互いに組み合わせてもよい。
【００１６】
本体側結合部１１は、第１の円筒部１１ａ、張り出し部１１ｂ、第２の円筒部１１ｃ及び機器設置部１１ｄを備える。
【００１７】
第１の円筒部１１ａは、筐体１０の先端側の端部から飛しょう体用レドーム２に向かって軸方向に伸び、外径が筐体１０の外径よりも小さく、筐体１０と同軸に設けられる円筒状の部材である。第１の円筒部１１ａの軸方向の先端は、飛しょう体用レドーム２の軸方向の後端と向き合っている。飛しょう体用レドーム２の構成の詳細は後述する。
【００１８】
第１の円筒部１１ａの径方向外側には、第１の断熱部３が設けられる。第１の断熱部３の材料には、耐熱温度が高く断熱性に優れたシリコーン樹脂が用いられる。第１の断熱部３の材料は、熱伝導率が第１の円筒部１１ａの熱伝導率よりも低い材料であればよく、シリコーン樹脂に限定されない。第１の断熱部３は、第１の円筒部１１ａの外周面上に、周方向に連続して環状に設けられている。第１の断熱部３は、伸縮性のある環状の断熱部材を径方向に引き伸ばした状態で第１の円筒部１１ａに組み付けたものでもよいし、帯状の断熱部材を第１の円筒部１１ａの周囲に環状に連続して巻いたものでもよい。第１の断熱部３の軸方向の長さは、第１の円筒部１１ａの軸方向の長さに等しい。第１の円筒部１１ａの軸方向の長さは、第１の円筒部１１ａと筐体１０との接続部から、第１の円筒部１１ａの飛しょう体用レドーム２側の端部までの幅に等しい。第１の断熱部３の外周面は、筐体１０の外周面を軸方向に第１の円筒部１１ａまで延長した仮想面上に位置する。
【００１９】
張り出し部１１ｂは、第１の円筒部１１ａの内周面の内、先端寄りの部分から径方向内側に伸びて、筐体１０と同軸に設けられる環状板形状の部材である。
【００２０】
第２の円筒部１１ｃは、張り出し部１１ｂの内周面寄りの部分から飛しょう体用レドーム２に向かって軸方向に伸び、外径ＯＤ１が飛しょう体用レドーム２の内径ＩＤ１よりも小さく、筐体１０と同軸に設けられる円筒の部材である。第２の円筒部１１ｃには、第２の円筒部１１ｃの外周面から第２の円筒部１１ｃの内周面に向かって貫通し、かつ、径方向に伸びる貫通孔１１ｃ１が形成される。貫通孔１１ｃ１は、周方向に互いに離れて３つ以上形成される。複数の貫通孔１１ｃ１のそれぞれは、軸方向の位置が等しい。周方向に隣接する貫通孔１１ｃ１同士の離間幅は互いに等しい。なお、ここで述べる「等しい」は、厳密に等しい状態を表すのみならず、飛しょう体１００を構成する各部品の製造上の公差、当該各部品の組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものとする。
【００２１】
機器設置部１１ｄは、第２の円筒部１１ｃの内周面の内、先端寄りの部分に設けられる円盤板状の部材である。機器設置部１１ｄの飛しょう体用レドーム２側の端面には、電子機器５が固定されている。
【００２２】
第２の円筒部１１ｃの径方向外側には、第１の連結部材である固定部材６が設けられる。固定部材６は、径方向に伸びる円柱形状又は多角柱形状の部材である。固定部材６は、飛しょう体用レドーム２又は飛しょう体本体１と同様の材料を用いて、ダイカストにより一体成型で製造してもよいし、飛しょう体用レドーム２又は飛しょう体本体１と同様の材料で形成されるブロック状の塊を切削加工して製造してもよい。
【００２３】
固定部材６の径方向内側の面は、第２の円筒部１１ｃの外周面に接している。固定部材６の径方向内側の面は、軸方向に直交する断面が、第２の円筒部１１ｃの外周面に接する円弧形状に湾曲している。
【００２４】
固定部材６は、第２の円筒部１１ｃの外周面上に、周方向に互いに離れて３つ以上設けられる。複数の固定部材６のそれぞれは、軸方向の位置が等しい。周方向に隣接する固定部材６同士の離間幅は互いに等しい。なお、ここで述べる「等しい」は、厳密に等しい状態を表すのみならず、飛しょう体１００を構成する各部品の製造上の公差、当該各部品の組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むものとする。
【００２５】
固定部材６の径方向の幅は、第２の円筒部１１ｃの外周面と飛しょう体用レドーム２のレドーム側結合部２１の内周面との間に形成される隙間Ｇ１の径方向の幅よりも狭い。そのため、固定部材６の径方向外側の面と、飛しょう体用レドーム２のレドーム側結合部２１の内周面との間には、隙間Ｇ２が形成される。
【００２６】
固定部材６には、固定部材６の径方向外側の面から固定部材６の径方向内側の面に向かって貫通し、かつ、径方向に伸びる貫通孔６ａが形成される。貫通孔６ａは、第２の円筒部１１ｃに形成される貫通孔１１ｃ１と連通する。貫通孔６ａには、皿ねじ７が有する円錐形の頭部７ａの形状に合わせたザグリ加工部６ａ１が形成されている。皿ねじ７の先端部である雄ねじ部７ｂは、固定部材６の貫通孔６ａを通り、第２の円筒部１１ｃの貫通孔１１ｃ１にねじ込まれている。ザグリ加工部６ａ１を設けることにより、皿ねじ７の頭部７ａの傾斜面が、貫通孔６ａを形成する固定部材６の内周面に接する。皿ねじ７以外のねじを用いた場合に比べて、固定部材６と皿ねじ７との接触面積が増えて、固定部材６と皿ねじ７との間に生じる摩擦力が増加するため、皿ねじ７の緩みが抑制され、第２の円筒部１１ｃへの固定部材６の固定を維持できる。なお、実施の形態１では皿ねじ７が用いられているが、固定部材６を第２の円筒部１１ｃに固定できれば、皿ねじ７以外のねじでもよい。
【００２７】
固定部材６の径方向外側寄りの部分には、円柱状の２つの連結部材８の一端が接続されている。なお連結部材８の形状は円柱に限定されず、挿入孔２１ａへ挿入できる形状であれば四角柱でもよい。第２の連結部材である連結部材８の径方向と直交する断面の断面積は、固定部材６の径方向と直交する断面の断面積よりも小さい。２つの連結部材８は、固定部材６の貫通孔６ａを挟み込むように、軸方向に互いに離れて設けられている。連結部材８は、固定部材６と同様の材料を用いて、ダイカストにより一体成型で製造してもよいし、飛しょう体用レドーム２又は飛しょう体本体１と同様の材料で形成されるブロック状の塊を切削加工して製造してもよい。実施の形態１では、連結部材８及び固定部材６をそれぞれ個別に製作した後に互いに組み合わせた場合の例を説明している。
【００２８】
電子機器５の周囲を覆い、かつ、第１の円筒部１１ａの軸方向先端面に向き合って設けられる飛しょう体用レドーム２は、円錐状の第１のレドーム２０とレドーム側結合部２１とを備える。第１のレドーム２０及びレドーム側結合部２１は、一体成型で製造してもよいし、それぞれを個別に製作した後に互いに組み合わせてもよい。
【００２９】
レドーム側結合部２１は、第１のレドーム２０の後端部から飛しょう体本体１に向かって軸方向に伸び、外径が第１のレドーム２０の外径よりも小さく、飛しょう体本体１と同軸に設けられる円筒状の部材である。
【００３０】
レドーム側結合部２１の径方向外側には、第２の断熱部４が設けられる。第２の断熱部４の材料には、耐熱温度が高く断熱性に優れたシリコーン樹脂が用いられる。第２の断熱部４の材料は、熱伝導率がレドーム側結合部２１の熱伝導率よりも低い材料であればよく、シリコーン樹脂に限定されない。第２の断熱部４は、レドーム側結合部２１の外周面上に、周方向に連続して環状に設けられている。第２の断熱部４は、伸縮性のある環状の断熱部材を径方向に引き伸ばした状態でレドーム側結合部２１に組み付けたものでもよいし、帯状の断熱部材をレドーム側結合部２１の周囲に環状に連続して巻いたものでもよい。第２の断熱部４の軸方向の長さは、レドーム側結合部２１の軸方向の長さに等しい。レドーム側結合部２１の軸方向の長さは、第１のレドーム２０とレドーム側結合部２１との接続部から、レドーム側結合部２１の飛しょう体本体１側の端部までの幅に等しい。第２の断熱部４の外周面は、第１のレドーム２０の外周面を軸方向にレドーム側結合部２１まで延長した仮想面上に位置する。
【００３１】
レドーム側結合部２１には、レドーム側結合部２１の外周面からレドーム側結合部２１の内周面に向かって貫通し、かつ、径方向に伸びる２つの挿入孔２１ａが形成される。またレドーム側結合部２１には、レドーム側結合部２１の外周面からレドーム側結合部２１の内周面に向かって貫通し、かつ、径方向に伸びる挿入孔２１ｂが形成される。
【００３２】
２つの挿入孔２１ａは、連結部材８の他端側をレドーム側結合部２１に挿入するための穴である。挿入孔２１ａの直径は、連結部材８の直径と等しく、又は連結部材８の直径よりも僅かに大きい値に設定される。僅かに大きい値とは、挿入孔２１ａに対して連結部材８を挿入可能であり、かつ、レドーム側結合部２１と固定部材６との間で軸方向又は周方向に遊びが生じない値である。挿入孔２１ａの直径をこのような値に設定することにより、連結部材８と挿入孔２１ａの内周面との間の隙間が小さくなり、レドーム側結合部２１と固定部材６との間で、軸方向又は周方向に遊びが生じることを防止できる。
【００３３】
２つの挿入孔２１ａは、挿入孔２１ｂを挟み込むように、軸方向に互いに離れて形成される。２つの挿入孔２１ａの組みは、周方向に配列される複数の固定部材６のそれぞれに対応する位置に、周方向に互いに離れて複数形成される。
【００３４】
挿入孔２１ｂは、皿ねじ７を、飛しょう体用レドーム２の外側から第２の円筒部１１ｃに向けて挿入するための穴である。挿入孔２１ｂは、固定部材６に形成される貫通孔６ａと連通し、さらに第２の円筒部１１ｃに形成される貫通孔１１ｃ１と連通する。挿入孔２１ｂは、周方向に配列される複数の固定部材６のそれぞれに対応する位置に、周方向に互いに離れて複数形成される。レドーム側結合部２１の挿入孔２１ｂと貫通孔６ａのザグリ加工部６ａ１とには、シリコーン系樹脂で形成される穴埋部材９が挿入されている。穴埋部材９は、径方向に伸びる円柱状の部材である。挿入孔２１ｂ及びザグリ加工部６ａ１へ挿入される前の穴埋部材９の外径は、挿入孔２１ｂの内径よりも僅かに大きく、またザグリ加工部６ａ１の最大内径よりも僅かに大きい値に設定される。僅かに大きい値とは、挿入孔２１ｂ及びザグリ加工部６ａ１に対して穴埋部材９を挿入可能な寸法である。なお、穴埋部材９は、挿入孔２１ｂと貫通孔６ａのザグリ加工部６ａ１とに充填されたシリコーン系樹脂が硬化して形成されたものでもよい。
【００３５】
穴埋部材９の皿ねじ７側の面は、皿ねじ７に接している。そのため、飛しょう体１００の振動によって固定部材６に締結された皿ねじ７が僅かに緩んだ場合でも、径方向外側への皿ねじ７が制限される。従って、固定部材６の第２の円筒部１１ｃへの固定を維持できる。
【００３６】
また、穴埋部材９の径方向外側の端面は、レドーム側結合部２１の外周面を軸方向に挿入孔２１ｂまで延長した仮想面上に位置する。そして、穴埋部材９の径方向外側の端面は、第２の断熱部４の内周面と接している。これにより、穴埋部材９の径方向外側の端面が第２の断熱部４の内周面と接していない場合に比べて、穴埋部材９と第２の断熱部４との間の隙間を小さくすることができる。これにより、レドーム側結合部２１の外周面から内周面に伝わった熱が連結部材８と穴埋部材９とに分散されるため、レドーム側結合部２１からの熱が連結部材８のみに伝わる場合に比べて、固定部材６の局所的な熱膨張が抑制される。従って、固定部材６の経年劣化の進行を抑制できると共に、連結部材８と挿入孔２１ａとの接触部に生じる熱応力の上昇を抑制できる。
【００３７】
次に、図３から図７を用いて飛しょう体１００の組立手順を説明する。図３は図２に示す固定部材へ連結部材を埋め込んだ状態を示す図である。図４は図２に示すレドーム側結合部の挿入孔へ、図３に示す連結部材を挿入する状態を示す図である。図５は図２に示す飛しょう体本体へ、図４に示す固定部材及び飛しょう体用レドームを組み付ける状態を示す図である。図６は図５に示す飛しょう体本体へ組み付けられた固定部材を、皿ねじを用いて飛しょう体本体へ固定する状態を示す図である。図７は図６に示すレドーム側結合部に穴埋部材及び第２の断熱部を取付け、図６に示す第１の円筒部に第１の断熱部を取付ける状態を示す図である。
【００３８】
飛しょう体１００を組み立てる場合、先ず図３のように固定部材６へ２つの連結部材８のそれぞれの一端側が埋め込まれる。２つの連結部材８を埋め込んだ固定部材６が３つ製作される。次に、固定部材６へ埋め込まれた連結部材８の他端側が、図４のようにレドーム側結合部２１に形成された２つの挿入孔２１ａのそれぞれに挿入される。この作業は、周方向に配列される２つの挿入孔２１ａの組みのそれぞれに対して行われる。挿入孔２１ａに連結部材８が挿入された後、図５のように、固定部材６を第２の円筒部１１ｃに近づけて、飛しょう体用レドーム２を飛しょう体本体１に嵌め合わせる。なお、固定部材６とレドーム側結合部２１との間には隙間Ｇ２が形成されるため、固定部材６を第２の円筒部１１ｃに嵌め合わせる際、固定部材６は隙間Ｇ２分径方向に移動可能である。そのため、固定部材６をレドーム側結合部２１へ容易に嵌め込むことができる。
【００３９】
飛しょう体用レドーム２が飛しょう体本体１に嵌め合わされた後、図６のように、皿ねじ７がレドーム側結合部２１の挿入孔２１ｂと固定部材６の貫通孔６ａとに挿入され、皿ねじ７が第２の円筒部１１ｃの貫通孔１１ｃ１にねじ込まれる。これにより固定部材６が飛しょう体本体１に固定され、飛しょう体用レドーム２は、連結部材８、固定部材６、皿ねじ７を介して、径方向に移動可能な状態で、飛しょう体本体１に連結される。このとき、飛しょう体用レドーム２の径方向以外の移動は制限されている。前述したように、挿入孔２１ａの直径が、連結部材８の直径と等しく、又は連結部材８の直径よりも僅かに大きい値に設定されているためである。
【００４０】
固定部材６が飛しょう体本体１に固定された後、図７のように、穴埋部材９が挿入孔２１ｂに埋め込まれる。その後、第２の断熱部４がレドーム側結合部２１の外周面にシリコーン系接着剤などで固定され、第１の断熱部３が第１の円筒部１１ａの外周面にシリコーン系接着剤などで固定される。なお、第１の円筒部１１ａへの第１の断熱部３の固定は、飛しょう体用レドーム２が飛しょう体本体１に嵌め合わされる前に行ってもよい。
【００４１】
次に、実施の形態１に係る飛しょう体１００の効果を説明する。図８は図２に示すレドーム側結合部及び第１の円筒部のそれぞれの半径の変化量を説明するための図である。
【００４２】
符号１０３で示す矢印の向きは、飛しょう体１００の飛しょう時に、レドーム側結合部２１が広がる方向を表す。レドーム側結合部２１が広がる方向は、レドーム側結合部２１の径方向に等しい。符号１０３で示す矢印の長さは、径方向に広がる前のレドーム側結合部２１の半径ｒ１と、飛しょう体１００の飛しょう時に径方向に広がったレドーム側結合部２１の半径ｒ１との差分に相当する寸法を、大まかに表したものである。レドーム側結合部２１の半径ｒ１は、中心軸ＡＸからレドーム側結合部２１の内周面までの距離に等しい。以下では、当該差分に相当する寸法を「レドーム側結合部２１の半径の変化量」と称する。
【００４３】
符号１０４で示す矢印の向きは、飛しょう体１００の飛しょう時に、第２の円筒部１１ｃが広がる方向を表す。第２の円筒部１１ｃが広がる方向は、第２の円筒部１１ｃの径方向に等しい。符号１０４で示す矢印の長さは、径方向に広がる前の第２の円筒部１１ｃの半径ｒ２と、飛しょう体１００の飛しょう時に径方向に広がった第２の円筒部１１ｃの半径ｒ２との差分に相当する寸法を、大まかに表したものである。第２の円筒部１１ｃの半径ｒ２は、中心軸ＡＸから第２の円筒部１１ｃの内周面までの距離に等しい。以下では、当該差分に相当する寸法を「第２の円筒部１１ｃの半径の変化量」と称する。
【００４４】
前述したように、飛しょう体用レドーム２及び飛しょう体本体１は、それぞれの熱膨張係数が異なる。また第２の円筒部１１ｃがレドーム側結合部２１の内側に設けられているため、第２の円筒部１１ｃ及びレドーム側結合部２１のそれぞれが受ける空力加熱の総量が異なる。また、このような変化量の違いが生じても、第２の連結部である連結部材８の挿入孔２１ａへの挿入深さにより、変化量の違いを吸収できる。
【００４５】
実施の形態１に係る飛しょう体１００では、図２に示すように、飛しょう体本体１に固定部材６が固定され、固定部材６から径方向に伸びる柱状の連結部材８が、飛しょう体用レドーム２の挿入孔２１ａに挿入される。また、固定部材６の径方向外側の面とレドーム側結合部２１の内周面との間に、隙間Ｇ２が形成されている。この構成により、レドーム側結合部２１の半径の変化量と第２の円筒部１１ｃの半径の変化量とが異なる場合でも、レドーム側結合部２１の内周面が固定部材６及び第２の円筒部１１ｃによって径方向へ押されることがない。従って、レドーム側結合部２１と第２の円筒部１１ｃとの間には、飛しょう時の空力加熱に起因する熱応力が発生しない。そのため、実施の形態１に係る飛しょう体１００では、ＦＲＰ製のリング、すなわち飛しょう体本体１と飛しょう体用レドーム２との間に生じる熱応力を緩和させるためのリングが不要になる。
【００４６】
また、リングと飛しょう体用レドーム２との接着には、接着強度が高いエポキシ系接着剤を用いることが多い。しかしながら、耐熱温度が２００℃を超える接着剤の種類は少ない上に、飛しょう体の飛しょう距離及び飛しょう速度によっては、接着剤の温度が耐熱温度を超える場合がある。また、リングの温度上昇を防ぐために空力加熱に直接晒される飛しょう体の外周面に断熱材を設けた場合でも、飛しょう体の飛しょう距離が長くなり、又は飛しょう速度が高くなると、接着剤の耐熱温度を超えることがある。これに対して、実施の形態１に係る飛しょう体１００では、リングが不要になるため、リングへ飛しょう体用レドーム２を固定するための接着剤が不要になる。従って、接着剤の接着強度が失われるような高温環境化にも耐え得る飛しょう体１００を製造できる。また、接着剤が不要になることによって、経年劣化による接着強度が低下しても飛しょう体用レドーム２がリングから外れることがないように初期の接着強度に余裕を持たせるといった措置が不要になり、飛しょう体１００の製造コストを低減できると共に、飛しょう体１００の長期間保管が可能になる。
【００４７】
また、実施の形態１に係る飛しょう体１００では、周方向に配列された３つ以上の固定部材６を用いて飛しょう体用レドーム２が飛しょう体本体１に連結される構造である。そのため、飛しょう時に加熱された飛しょう体用レドーム２が径方向に拡大しても、飛しょう体本体１から飛しょう体用レドーム２が外れることを防止できる共に、１つ又は２つの固定部材６を用いる場合に比べて、飛しょう体用レドーム２の周方向への偏りとがた付きとを抑制できる。また飛しょう体用レドーム２の周方向への偏りとがた付きとが抑制されるため、飛しょう体１００の飛しょう距離を伸ばすことができると共に、飛しょう体１００を目標に向けて正確に誘導することができる。
【００４８】
また、実施の形態１に係る飛しょう体１００では、外周面が第２の断熱部４によって覆われる飛しょう体用レドーム２のレドーム側結合部２１が、柱状の連結部材８と、周方向に離れて配列される複数の固定部材６とを介して、飛しょう体本体１の第２の円筒部１１ｃに連結される構造である。そのため、連結部材８の径方向と直交する断面の断面積は、飛しょう体本体１とリングとの接触面積に比べて小さくなる。従って、空力加熱によって高温になった第２の断熱部４の熱が連結部材８及び固定部材６を介して、飛しょう体本体１に伝わる熱の伝達量は、リングを介して飛しょう体本体１から飛しょう体用レドーム２に伝わる熱の伝達量に比べて、小さくなる。その結果、飛しょう体用レドーム２で囲まれる空間部と飛しょう体本体１との温度上昇が抑制され、電子機器５を構成する電子部品と、飛しょう体本体１に内蔵される電子部品とが熱によって破損するリスクを低減できる。
【００４９】
なお、２つの連結部材８が周方向に離れて設けられている場合、２つの連結部材８の離間幅は、固定部材６の熱膨張の前後で異なる値となる。また、２つの挿入孔２１ａが周方向に離れて設けられている場合、２つの挿入孔２１ａの離間幅は、飛しょう体用レドーム２の熱膨張の前後で異なる値となる。レドーム側結合部２１の半径の変化量は、レドーム側結合部２１の軸方向の変化量よりも大きいため、周方向に離れて設けられている連結部材８と挿入孔２１ａとの接触部に生じる熱応力は、２つの連結部材８が軸方向に離れて設けられている場合に比べて、大きくなる。実施の形態１に係る飛しょう体１００では、２つの連結部材８が軸方向に離れて設けられているため、連結部材８と挿入孔２１ａとの接触部に生じる熱応力の上昇が抑制される。従って、連結部材８の初期の強度に余裕を持たせるといった措置が不要になり、飛しょう体１００の製造コストを低減できる。
【００５０】
なお、実施の形態１に係る飛しょう体１００には２つの連結部材８が用いられているが、２つの連結部材８の代わりに１つの連結部材８を用いてもよい。この場合、例えば、固定部材６の先端側の面と貫通孔６ａとの間に１つの連結部材８を設けてもよいし、固定部材６の後端側の面と貫通孔６ａとの間に１つの連結部材８を設けてもよい。このように構成した場合でも、レドーム側結合部２１を、１つの連結部材８と固定部材６とを介して、飛しょう体本体１へ連結することができる。但し、このように構成した場合、固定部材６の貫通孔６ａの軸中心から連結部材８の軸中心までの軸方向長に応じたねじりモーメントが、レドーム側結合部２１と第２の円筒部１１ｃとの間に発生する。そのため、ねじりモーメントが連結部材８及び皿ねじ７に作用しても連結部材８及び皿ねじ７が変形しない大きな断面係数が必要となる。固定部材６の貫通孔６ａを挟み込むように２つの連結部材８を設けることにより、上記のようなねじりモーメントの発生を抑制できるため、２つの連結部材８を設けることが望ましい。
【００５１】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２に係る飛しょう体の部分拡大図である。図９の上側には、実施の形態２に係る飛しょう体１００Ａが備える飛しょう体用レドーム２Ａを径方向外側から見た図が示される。図９の下側には、飛しょう体１００Ａが備える飛しょう体用レドーム２Ａの断面図が示される。飛しょう体用レドーム２Ａには、図２に示す２つの挿入孔２１ａの代わりに、挿入孔２１ａ１と挿入孔２１ａとが形成されている。その他の構成については、実施の形態１の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００５２】
飛しょう体用レドーム２Ａ及び固定部材６のそれぞれは、熱膨張係数の異なる材料で製作される場合がある。また、固定部材６がレドーム側結合部２１の内側に設けられているため、固定部材６及びレドーム側結合部２１のそれぞれが受ける空力加熱の総量が異なる。従って、軸方向へのレドーム側結合部２１の変化量は軸方向への固定部材６の変化量と異なり、固定部材６に設けられる連結部材８と飛しょう体用レドーム２Ａとの接触部に生じる熱応力が大きくなる可能性がある。実施の形態２に係る飛しょう体用レドーム２Ａは、このような変化量の違いを考慮して、挿入孔２１ａ１が挿入孔２１ａの形状と異なる形状に加工されている。
【００５３】
挿入孔２１ａ１及び挿入孔２１ａのそれぞれは、レドーム側結合部２１の外周面からレドーム側結合部２１の内周面に向かって貫通し、かつ、径方向に伸びる穴である。挿入孔２１ａ１及び挿入孔２１ａの組みは、周方向に配列される複数の固定部材６のそれぞれに対応する位置に、周方向に互いに離れて複数形成される。挿入孔２１ａ１及び挿入孔２１ａは、挿入孔２１ｂを挟み込むように、軸方向に互いに離れて形成される。図９では、挿入孔２１ｂよりも飛しょう体１００Ａの先端側に挿入孔２１ａ１が形成されている。
【００５４】
挿入孔２１ａは、図２に示す挿入孔２１ａと同一形状の穴である。挿入孔２１ａ１は、幅Ｗ１が幅Ｗ２より広い楕円形状の長穴である。幅Ｗ１は、挿入孔２１ａ１の軸方向の幅であり、連結部材８の直径よりも広い。挿入孔２１ａ１に挿入される連結部材８の形状は円柱状である。幅Ｗ１の値は、飛しょう体１００Ａの飛しょう時における、固定部材６及び飛しょう体用レドーム２Ａのそれぞれの軸方向への変化量の差分を考慮して設定される。幅Ｗ２は、挿入孔２１ａ１の周方向の幅である。幅Ｗ２は、連結部材８の直径と等しく、又は連結部材８の直径よりも僅かに大きい値に設定される。なお、実施の形態２では、挿入孔２１ａ１が飛しょう体用レドーム２Ａの先端寄りに形成されているが、挿入孔２１ａ１を飛しょう体用レドーム２Ａの後端寄りに形成し、かつ、挿入孔２１ａを飛しょう体用レドーム２Ａの先端寄りに形成してもよい。
【００５５】
以上に説明したように、実施の形態２に係る飛しょう体１００Ａでは、連結部材８が挿入される２つの貫通孔の内の一方が、軸方向に伸びる楕円形状であるため、レドーム側結合部２１及び固定部材６のそれぞれの軸方向の変化量が異なる場合でも、飛しょう体用レドーム２Ａに生じる熱応力を緩和させることができる。従って、連結部材８及び固定部材６が破損するリスクをより一層低減できる。
【００５６】
実施の形態３．
図１０は本発明の実施の形態３に係る飛しょう体の飛しょう体用レドーム及び飛しょう体本体の連結部を拡大視した断面図である。図１０に示す実施の形態３に係る飛しょう体１００Ｂは、固定部材６から第２の円筒部１１ｃへ伝わる熱の伝達量を低減するための熱伝達抑制部４０を備える。熱伝達抑制部４０は、固定部材６の径方向内側の面６０と第２の円筒部１１ｃの外周面との間に設けられる。熱伝達抑制部４０は、耐熱温度が高く、かつ、熱伝導率が固定部材６の熱伝導率よりも低い材料を用いて製造してもよいし、飛しょう体用レドーム２又は飛しょう体本体１と同様の材料を用いて製造してもよい。その他の構成については、実施の形態１の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００５７】
図１１は図１０に示す固定部材を径方向内側から見た状態を示す図である。図１１に示すように、熱伝達抑制部４０は、複数の熱伝達抑制部材４１によって構成される。複数の熱伝達抑制部材４１は、それぞれが周方向に伸びて、軸方向に互いに離れて配列される。複数の熱伝達抑制部材４１は、固定部材６を第２の円筒部１１ｃに向かって投影してなる領域内に設けられる。このように、複数の熱伝達抑制部材４１によって構成される熱伝達抑制部４０の径方向と直交する断面の第１の断面積は、固定部材６の径方向と直交する断面の第２の断面積よりも小さい。
【００５８】
なお、熱伝達抑制部４０の形状は、図１１に示す形状に限定されず、例えば、熱伝達抑制部４０を構成する複数の熱伝達抑制部材４１は、それぞれが軸方向に伸びて、周方向に互いに離れて配列されていてもよい。また、熱伝達抑制部４０は、径方向に貫通する複数の穴を有する網の目状のシートであってもよい。
【００５９】
図１２は実施の形態３の第１変形例に係る飛しょう体の断面図である。図１２に示す第１変形例に係る飛しょう体１００Ｂ１には、熱伝達抑制部６ｂが設けられる。熱伝達抑制部６ｂは、固定部材６と同じ材料を用いて、ダイカストにより一体成型で製造したものでもよいし、固定部材６の第２の円筒部１１ｃと向き合う面、すなわち固定部材６の径方向内側の面６０を切削加工することによって固定部材６上に形成したものでもよい。熱伝達抑制部６ｂは、図１１に示す熱伝達抑制部４０と同様に、複数の熱伝達抑制部材によって構成される。熱伝達抑制部６ｂを構成する複数の熱伝達抑制部材は、それぞれが軸方向に伸びて、周方向に互いに離れて配列されていてもよい。また、熱伝達抑制部６ｂを構成する複数の熱伝達抑制部材は、それぞれが周方向に伸びて、軸方向に互いに離れて配列されていてもよい。また、熱伝達抑制部６ｂは、径方向に貫通する複数の穴を有する網の目状のシートであってもよい。このように、複数の熱伝達抑制部材によって構成される熱伝達抑制部６ｂの径方向と直交する断面の第１の断面積は、固定部材６の径方向と直交する断面の第２の断面積よりも小さい。
【００６０】
図１３は実施の形態３の第２変形例に係る飛しょう体の断面図である。図１３に示す第２変形例に係る飛しょう体１００Ｂ２には、熱伝達抑制部１１ｃ２が設けられる。熱伝達抑制部１１ｃ２は、第２の円筒部１１ｃと同じ材料を用いて、ダイカストにより一体成型で製造したものでもよいし、第２の円筒部１１ｃの固定部材６と向き合う面、すなわち第２の円筒部１１ｃの外周面１１ｃ３を切削加工することによって第２の円筒部１１ｃ上に形成したものでもよい。熱伝達抑制部１１ｃ２は、図１１に示す熱伝達抑制部４０と同様に、複数の熱伝達抑制部材によって構成される。熱伝達抑制部１１ｃ２を構成する複数の熱伝達抑制部材は、それぞれが軸方向に伸びて、周方向に互いに離れて配列されていてもよい。また、熱伝達抑制部１１ｃ２を構成する複数の熱伝達抑制部材は、それぞれが周方向に伸びて、軸方向に互いに離れて配列されていてもよい。また、熱伝達抑制部１１ｃ２は、径方向に貫通する複数の穴を有する網の目状のシートであってもよい。このように、複数の熱伝達抑制部材によって構成される熱伝達抑制部１１ｃ２の径方向と直交する断面の第１の断面積は、固定部材６の径方向と直交する断面の第２の断面積よりも小さい。
【００６１】
実施の形態３に係る飛しょう体１００Ｂ，１００Ｂ１，１００Ｂ２によれば、熱伝達抑制部を設けることによって、熱伝達抑制部を設けていない場合に比べて、固定部材６の第２の円筒部１１ｃへの接触面積が小さくなり、固定部材６から第２の円筒部１１ｃへ伝わる熱の伝達量が低減され、飛しょう体本体１の温度上昇をより一層抑制できる。
【００６２】
また図１０に示す飛しょう体１００Ｂでは、固定部材６及び飛しょう体本体１とは別に製造される熱伝達抑制部４０を利用できるため、飛しょう体１００Ｂの想定される飛しょう距離及び飛しょう速度によって、熱伝達抑制部４０を取付け、又は熱伝達抑制部４０を省くなどの対応が可能である。従って、飛しょう体１００Ｂの用途に合わせた最小限の構成にすることができる。
【００６３】
また図１２に示す飛しょう体１００Ｂ１では、固定部材６の製造時に熱伝達抑制部６ｂを同時に製作できるため、固定部材６と第２の円筒部１１ｃとの間に熱伝達抑制構造が設けられているか否かを確認する手間を省くことができるため、飛しょう体１００Ｂ１の管理コストを低減できる。
【００６４】
また図１３に示す飛しょう体１００Ｂ２では、第２の円筒部１１ｃの製造時に熱伝達抑制部１１ｃ２を同時に製作できるため、固定部材６と第２の円筒部１１ｃとの間に熱伝達抑制構造が設けられているか否かを確認する手間を省くことができるため、飛しょう体１００Ｂ２の管理コストを低減できる。
【００６５】
なお、実施の形態３に係る熱伝達抑制部６ｂ，１１ｃ２，４０は、実施の形態２にも適用可能である。
【００６６】
実施の形態４．
図１４は本発明の実施の形態４に係る飛しょう体の飛しょう体用レドーム及び飛しょう体本体の連結部を拡大視した断面図である。実施の形態４に係る飛しょう体１００Ｃは、皿ねじ７の代わりに皿ねじ７Ａが用いられる。皿ねじ７Ａは、皿ねじ７よりも長尺のねじである。また飛しょう体１００Ｃでは、フローティングナット５０が用いられている。その他の構成については、実施の形態１の構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００６７】
フローティングナット５０は、例えば、軸方向及び周方向の中央にねじ孔を有するナット板５１と、ナット板５１を支持する支持板５２とを有す。支持板５２の軸方向両端及び周方向両端が折り返されて、ナット板５１が保持される。支持板５２に保持されるナット板５１は、軸方向及び周方向に移動可能である。このように構成されるフローティングナット５０は、第２の円筒部１１ｃの径方向内側の面に取付けられる。そして、皿ねじ７Ａの雄ねじ部７ｂがナット板５１のねじ孔にねじ込まれる。例えば、飛しょう体１００Ｃの組立の際、第２の円筒部１１ｃの貫通孔１１ｃ１の加工誤差があるために、雄ねじ部７ｂの軸中心に対して貫通孔１１ｃ１の軸中心がずれている場合でも、フローティングナット５０を用いることにより、レドーム側結合部２１を第２の円筒部１１ｃに連結することができる。
【００６８】
なお実施の形態４に係るフローティングナット５０の形状は、ナット板５１が軸方向及び周方向に移動可能な形状であればよく、図示例に限定されない。また実施の形態４に係るフローティングナット５０は、実施の形態２及び実施の形態３にも適用可能である。
【００６９】
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】
【００７０】
１  飛しょう体本体、２，２Ａ  飛しょう体用レドーム、３  第１の断熱部、４  第２の断熱部、５  電子機器、６  固定部材、６ａ，１１ｃ１  貫通孔、６ａ１  ザグリ加工部、６ｂ，１１ｃ２，４０  熱伝達抑制部、７，７Ａ  皿ねじ、７ａ  頭部、７ｂ  雄ねじ部、８  連結部材、９  穴埋部材、１０  筐体、１１  本体側結合部、１１ａ  第１の円筒部、１１ｂ  張り出し部、１１ｃ  第２の円筒部、１１ｄ  機器設置部、１１ｃ３  外周面、２０  第１のレドーム、２１  レドーム側結合部、２１ａ，２１ａ１，２１ｂ  挿入孔、４１  熱伝達抑制部材、５０  フローティングナット、５１  ナット板、５２  支持板、６０  面、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｂ１，１００Ｂ２，１００Ｃ  飛しょう体、Ｇ１，Ｇ２  隙間。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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