(57)【要約】【課題】二段式ミサイルの場合、従来と同様のミッションを遂行することができるうえ、射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応可能な多段式飛翔体を提供する。【解決手段】弾頭部２と、この弾頭部２よりも径が大きいロケットモータ部３と、弾頭部２及びロケットモータ部３を分離可能に結合する結合分離機構１０を備え、結合分離機構１０は、段間に位置して一端部が弾頭部２に固定され且つ他端部がロケットモータ部３に固定されて両者を結合する結合体としての円錐台形状を成す段間カバー４と、段間カバー４の内側の両端部に配置されて選択的に起爆することで段間カバー４のいずれかの端部で上下に分離する成形炸薬弾１２とを具備し、段間カバー４は、一端部の成形炸薬弾１２の起爆時にはロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離し、他端部の成形炸薬弾１２の起爆時には弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離する。【選択図】図２
2015085745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段飛翔部と、
前記上段飛翔部の下段側に位置した該上段飛翔部よりも径が大きい下段飛翔部と、
前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を分離可能に結合する結合分離機構と、
前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部の間の段間に位置する円錐台形状を成す段間カバーを備え、
前記結合分離機構は、前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を分離する段階で、円錐台形状を成す前記段間カバーの小径端及び大径端を含む機軸方向の適宜位置で分離する
ことを特徴とする多段式飛翔体。
【請求項２】
前記結合分離機構は、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体を兼ねる前記段間カバーと、前記段間カバーの内側の両端部にそれぞれ配置されて選択的に起爆することで該段間カバーの両端部のうちのいずれかの端部で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは、一端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、他端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する請求項１に記載の多段式飛翔体。
【請求項３】
前記結合分離機構は、前記段間カバーに覆われる内部に位置して、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体と、前記結合体の両端部にそれぞれ配置されて選択的に起爆することで該結合体の両端部のうちのいずれかの端部で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは前記結合体の中間部分に連結されて、前記結合体の一端部に配置された前記成形炸薬弾の作動時には前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、前記結合体の他端部に配置された前記成形炸薬弾の作動時には前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する請求項１に記載の多段式飛翔体。
【請求項４】
前記結合分離機構は、前記段間カバーに覆われる内部に位置して、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体と、前記機軸方向に移動可能に設けられて前記結合体の両端部間で選択的に起爆することで該結合体の両端部を含む機軸方向の適宜位置で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは前記機軸方向に複数のカバー片に分割されて前記結合体側にそれぞれ連結されて、前記成形炸薬弾の起爆時には、該成形炸薬弾よりも前記上段飛翔部側に連結される前記カバー片は該上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離し、該成形炸薬弾よりも前記下段飛翔部側に連結される前記カバー片は該下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離する請求項１に記載の多段式飛翔体。
【請求項５】
前記結合分離機構は、前記機軸方向に沿って回転可能に配置されて前記上段飛翔部の下隔壁から前記段間カバーを通して前記下段飛翔部の上隔壁までを順次貫く結合シャフトと、前記結合シャフトの前記上段飛翔部側の一端部に接続して該結合シャフトを所定角度だけ回転させるアクチュエータと、前記結合シャフトにおける前記上段飛翔部側の一端部上に配置されて前記アクチュエータとの間で前記上段飛翔部の下隔壁及びこの下隔壁と重なり合う前記段間カバーの天井壁を挟み込むことで前記上段飛翔部及び前記段間カバーを結合する一方のキーと、前記結合シャフトの前記下段飛翔部側の他端部上において前記一方のキーと軸心回りにずらして配置されて前記アクチュエータとの間で前記上段飛翔部の下隔壁と前記段間カバーと前記下段飛翔部の上隔壁とを挟み込むことで前記段間カバーを介して前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する他方のキーと、互いに重なり合う前記上段飛翔部の下隔壁及び前記段間カバーの天井壁にそれぞれ形成された前記２つのキーがいずれも軸方向に通過可能な大切欠きと、前記下段飛翔部の上隔壁に形成された前記他方のキーが軸方向に通過可能な小切欠きを具備し、前記アクチュエータの作動により前記２つのキーがいずれも前記大切欠きを軸方向に通過可能となった時点において、前記段間カバーは、前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、前記アクチュエータの作動により前記他方のキーが前記小切欠きを軸方向に通過可能となった時点において、前記段間カバーは、前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する請求項１に記載の多段式飛翔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上段飛翔部であるペイロード又はペイロードを搭載したロケットモータ（ロケットエンジンと称することもある）に、この上段飛翔部よりも径が大きい下段飛翔部であるロケットモータを少なくとも１つ直列につないで成る多段式飛翔体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記したような多段式飛翔体としては、例えば、非特許文献１に記載された二段式飛翔体がある。
この二段式飛翔体は、ペイロードを搭載した上段飛翔部である上段側ロケットモータと、下段飛翔部である下段側ロケットモータを備えており、下段側ロケットモータの作動が終了した時点で、この上段側ロケットモータから下段側ロケットモータを切り離して単独で飛翔させることで、長射程化を図っている。
【０００３】
ここで、二段式飛翔体が二段式ミサイルである場合には、必要最低限の弾頭（ペイロード）をより遠くに飛ばすために、この弾頭の大きさに基づいて下段側ロケットモータの径が上段側ロケットモータの径よりも大きく設計され、上段側ロケットモータ及び下段側ロケットモータの間の段間部における切り離しは、上段側ロケットモータの下端で成されるようになっている。
【０００４】
上段側ロケットモータ及び下段側ロケットモータの結合分離には、例えば、特許文献１に開示されているように、上段側ロケットモータの下端における結合分離面に跨って係合される２本の結合分離バンドと、結合分離面の周囲に緊締した２本の結合分離バンドの端部同士を連結する分離ボルトを備えた段間結合分離装置が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-006899号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】航空宇宙工学便覧  第３版  日本航空宇宙学会編  第８０７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した従来の多段式飛翔体である二段式ミサイルの場合には、段間結合分離装置を作動させることによって、上段側ロケットモータの下端で下段側ロケットモータを切り離すようにしているので、すなわち、上段側ロケットモータ及び下段側ロケットモータの間の円錐台形状を成す段間部を下段側ロケットモータに残して切り離すようにしているので、この切り離し後に単独で飛翔する上段側ロケットモータが受ける空気抵抗の軽減を図ることができるものの、例えば、発射時において、射程距離を縮めたり弾着速度を遅くしたりする必要が生じた場合には、この要求に迅速に対応することができないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、二段式ミサイルの場合には、従来と同様のミッションを遂行することができるのは勿論のこと、射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応することが可能な多段式飛翔体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、上段飛翔部と、前記上段飛翔部の下段側に位置した該上段飛翔部よりも径が大きい下段飛翔部と、前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を分離可能に結合する結合分離機構と、前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部の間の段間に位置する円錐台形状を成す段間カバーを備え、前記結合分離機構は、前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を分離する段階で、円錐台形状を成す前記段間カバーの小径端及び大径端を含む機軸方向の適宜位置で分離する構成としたことを特徴としており、この構成の多段式飛翔体を前述の従来の課題を解決するための手段としている。
なお、本発明に係る多段式飛翔体において、飛翔部の段数は特に限定しない。
【００１０】
本発明の請求項２に係る多段式飛翔体において、前記結合分離機構は、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体を兼ねる前記段間カバーと、前記段間カバーの内側の両端部にそれぞれ配置されて選択的に起爆することで該段間カバーの両端部のうちのいずれかの端部で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは、一端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、他端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する構成としている。
【００１１】
本発明の請求項３に係る多段式飛翔体において、前記結合分離機構は、前記段間カバーに覆われる内部に位置して、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体と、前記結合体の両端部にそれぞれ配置されて選択的に起爆することで該結合体の両端部のうちのいずれかの端部で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは前記結合体の中間部分に連結されて、前記結合体の一端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、前記結合体の他端部に配置された前記成形炸薬弾の起爆時には前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する構成としている。
【００１２】
本発明の請求項４に係る多段式飛翔体において、前記結合分離機構は、前記段間カバーに覆われる内部に位置して、一端部が前記上段飛翔部に固定され且つ他端部が前記下段飛翔部に固定されて前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する結合体と、前記機軸方向に移動可能に設けられて前記結合体の両端部間で選択的に起爆することで該結合体の両端部を含む機軸方向の適宜位置で上下に分離する成形炸薬弾とを具備し、前記段間カバーは前記機軸方向に複数のカバー片に分割されて前記結合体側にそれぞれ連結されて、前記成形炸薬弾の起爆時には、該成形炸薬弾よりも前記上段飛翔部側に連結される前記カバー片は該上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離し、該成形炸薬弾よりも前記下段飛翔部側に連結される前記カバー片は該下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離する構成としている。
【００１３】
ここで、上段飛翔部及び下段飛翔部を分離する結合分離機構の成形炸薬弾には、例えば、弾殻に成形炸薬を収容して、弾殻の開口で露出する成形炸薬の前面に円錐形状の金属製ライナを貼り付けて成るものを用いることができ、このような構成の成形炸薬弾は、段間カバーの周方向に沿って点在するように配置したり、環状に配置したりすることが望ましく、上段飛翔部及び下段飛翔部を確実に分離するために、複数の成形炸薬弾を段間カバーの周方向に沿って環状に配置することが望ましい。
【００１４】
一方、成形炸薬弾の作動による上段飛翔部及び下段飛翔部の分離が確実且つ円滑に行われるようにするために、結合分離機構の結合体や結合体を兼ねる段間カバーの分離想定位置に刻み目を入れることが望ましい。
【００１５】
本発明の請求項５に係る多段式飛翔体において、前記結合分離機構は、前記機軸方向に沿って回転可能に配置されて前記上段飛翔部の下隔壁から前記段間カバーを通して前記下段飛翔部の上隔壁までを順次貫く結合シャフトと、前記結合シャフトの前記上段飛翔部側の一端に接続して該結合シャフトを所定角度だけ回転させるアクチュエータと、前記結合シャフトにおける前記上段飛翔部側の一端部上に配置されて前記アクチュエータとの間で前記上段飛翔部の下隔壁及びこの下隔壁と重なり合う前記段間カバーの天井壁を挟み込むことで前記上段飛翔部及び前記段間カバーを結合する一方のキーと、前記結合シャフトの前記下段飛翔部側の他端部上において前記一方のキーと軸心回りにずらして配置されて前記アクチュエータとの間で前記上段飛翔部の下隔壁と前記段間カバーと前記下段飛翔部の上隔壁とを挟み込むことで前記段間カバーを介して前記上段飛翔部及び前記下段飛翔部を結合する他方のキーと、互いに重なり合う前記上段飛翔部の下隔壁及び前記段間カバーの天井壁にそれぞれ形成された前記２つのキーがいずれも軸方向に通過可能な大切欠きと、前記下段飛翔部の上隔壁に形成された前記他方のキーが軸方向に通過可能な小切欠きを具備し、前記アクチュエータの作動により前記２つのキーがいずれも前記大切欠きを軸方向に通過可能となった時点において、前記段間カバーは、前記下段飛翔部とともに前記上段飛翔部から分離し、前記アクチュエータの作動により前記他方のキーが前記小切欠きを軸方向に通過可能となった時点において、前記段間カバーは、前記上段飛翔部とともに前記下段飛翔部から分離する構成としている。
【００１６】
本発明に係る多段式飛翔体において、上段飛翔部及び下段飛翔部を分離可能に結合する結合分離機構は、上段飛翔部及び下段飛翔部を分離する段階で、両飛翔部間の段間に位置する円錐台形状を成す段間カバーの小径端部及び大径端部を含む機軸方向の適宜位置で分離するので、例えば、多段式飛翔体が二段式ミサイルである場合には、結合分離機構によって段間カバーの小径端部で分離するようになせば、従来と同様に上段飛翔部及び下段飛翔部間の段間部における切り離しが上段飛翔部の下端部で成されることとなって、すなわち、上段飛翔部が単独で飛翔することとなって、長射程化が図られることとなる。
【００１７】
一方、二段式ミサイルの発射時において、射程距離を縮めたり弾着速度を遅くしたりする必要が生じた場合には、結合分離機構によって円錐台形状を成す段間カバーの大径端部で分離するようになせば、上段飛翔部及び下段飛翔部間の段間部における切り離しが段間カバーの下端部で成されることとなり、すなわち、上段飛翔部が段間カバーを伴って飛翔することとなり、上段飛翔部側の空力特性を変更し得る分だけ射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応し得ることとなる。
【００１８】
この際、結合分離機構として、請求項２に係る多段式飛翔体の結合分離機構を採用すると、上段飛翔部及び下段飛翔部を結合する結合体を段間カバーが兼ねる分だけ、部品点数の削減及び構造の簡略化が図られることとなり、結合分離機構として、請求項３に係る多段式飛翔体の結合分離機構を採用すると、上段飛翔部及び下段飛翔部を分離する際に段間カバーが受ける成形炸薬弾の起爆による衝撃が少なくて済むこととなる。
【００１９】
また、結合分離機構として、請求項４に係る多段式飛翔体の結合分離機構を採用した場合には、成形炸薬弾を結合体の上段飛翔部側の端部である一端部寄りで起爆すれば、上段飛翔部とともに飛翔する段間カバーのカバー片の数は少なくなり、一方、成形炸薬弾を結合体の下段飛翔部側の端部である他端部寄りで起爆すれば、上段飛翔部とともに飛翔する段間カバーのカバー片の数は多くなる。すなわち、成形炸薬弾の起爆位置を選択的に変えることで、上段飛翔部とともに飛翔する段間カバーのカバー片の数を変えられることとなり、その結果、上段飛翔部側の空力特性の変更を細かくコントロールし得ることとなる。
【００２０】
さらに、結合分離機構として、請求項５に係る多段式飛翔体の結合分離機構を採用すると、アクチュエータの作動により結合シャフトを所定角度だけ回転させて、互いに重なり合う上段飛翔部の下隔壁及び段間カバーの天井壁の各大切欠きを結合シャフト上の２つのキーがいずれも軸方向に通過できるようにすると、段間カバーは、下段飛翔部とともに上段飛翔部から分離し、一方、アクチュエータの作動により結合シャフトを所定角度だけ回転させて、下段飛翔部の上隔壁の小切欠きを結合シャフト上の他方のキーが軸方向に通過できるようにすると、段間カバーは、上段飛翔部とともに下段飛翔部から分離する。すなわち、アクチュエータによる結合シャフトの回転角度を変えることで、上段飛翔部側の空力特性を変更し得ることとなり、したがって、成形炸薬弾のような火工品を用いることなく上段飛翔部及び下段飛翔部を分離し得るのに加えて、射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応し得ることとなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１に係る多段式飛翔体では、例えば、二段式ミサイルの場合には、従来と同様のミッションを遂行することができるのは言うまでもなく、上段飛翔部射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２２】
また、本発明の請求項２に係る多段式飛翔体では、部品点数の削減及び構造の簡略化を実現でき、本発明の請求項３に係る多段式飛翔体では、上段飛翔部及び下段飛翔部の分離時に段間カバーが受ける衝撃を少なく抑えることができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２３】
さらに、本発明の請求項４に係る多段式飛翔体では、上段飛翔部側の空力特性の変更を細かくコントロールすることが可能であり、本発明の請求項５に係る多段式飛翔体では、火工品を用いることなく上段飛翔部及び下段飛翔部を分離し得るうえ、射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る多段式飛翔体の一実施例を示す二段式ミサイルの側面説明図（ａ）、段間カバーを下段飛翔部に残して上段飛翔部のみが下段飛翔部から分離した状態の部分側面説明図（ｂ）及び上段飛翔部が段間カバーを伴って下段飛翔部から分離した状態の部分側面説明図（ｃ）である。
【図２】図１における二段式ミサイルの結合分離機構を詳細に示す部分断面説明図である。
【図３】本発明の他の実施例による二段式ミサイルの結合分離機構を詳細に示す部分断面説明図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例による二段式ミサイルの結合分離機構を詳細に示す部分断面説明図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例による二段式ミサイルの結合分離機構を詳細に示す部分断面説明図である。
【図６】図５に示した結合分離機構の上段キー近傍における動作説明図（ａ），中段キー近傍における動作説明図（ｂ）及び下段キー近傍における動作説明図（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る多段式飛翔体を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る多段式飛翔体の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る多段式飛翔体が二段式ミサイルである場合を例に挙げて示す。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、この二段式ミサイル１は、上段飛翔部である弾頭部２と、この弾頭部２の下段側に位置する下段飛翔部であるロケットモータ部３を備えている。
この二段式ミサイル１において、ロケットモータ部３の径は弾頭部２の径よりも大きいものとなっており、弾頭部２及びロケットモータ部３の間の段間には、段差をなくすための円錐台形状を成す段間カバー４が配置されている。
【００２７】
この円錐台形状を成す段間カバー４に囲われた段間には、図２に示すように、弾頭部２及びロケットモータ部３を分離可能に結合する結合分離機構１０が収容されている。
この結合分離機構１０は、一端が弾頭部２に固定され且つ他端がロケットモータ部３に固定されて弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する結合体を具備しており、この実施例において、段間カバー４が結合体を兼ねている。
【００２８】
この結合体を兼ねる段間カバー４の小径端部及び大径端部には、複数個の成形炸薬弾１２が段間カバー４の周方向に沿ってそれぞれ環状に配置されている。成形炸薬弾１２は、円筒状の弾殻１２ａに成形炸薬１２ｂを充填して、弾殻１２ａの開口で露出する成形炸薬１２ｂの前面に円錐形状の金属製ライナ１２ｃを貼り付けて成っており、弾底に位置する起爆薬１２ｄで成形炸薬１２ｂを起爆して金属製ライナ１２ｃのメタルジェットを発生させるようになっている。
【００２９】
この結合分離機構１０は、弾頭部２及びロケットモータ部３を分離する段階で、段間カバー４の小径端部及び大径端部にそれぞれ複数個ずつ配置した成形炸薬弾１２のうちのいずれか一方を選択的に起爆することで、段間カバー４の小径端部及び大径端部のうちのいずれかの端部をメタルジェットで破断して上下に分離するようになっており、段間カバー４の小径端部に配置された成形炸薬弾１２の起爆時には、図１（ｂ）に示すように、段間カバー４の大半はロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離し、一方、段間カバー４の大径端部に配置された成形炸薬弾１２の起爆時には、図１（ｃ）に示すように、段間カバー４の大半は弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離する。
【００３０】
このように、上記した二段式ミサイル１において、結合分離機構１０における段間カバー４の小径端部側の成形炸薬弾１２を起爆して、段間カバー４の小径端部で分離するようになせば、従来と同様に弾頭部２及びロケットモータ部３間の段間における切り離しが弾頭部２の下端で成されることとなって、すなわち、弾頭部２が単独で飛翔することとなって、長射程化が図られることとなる。
【００３１】
一方、二段式ミサイル１の発射時に射程距離を縮めたり弾着速度を遅くしたりする必要が生じた場合には、結合分離機構１０における段間カバー４の大径端部側の成形炸薬弾１２を起爆して、段間カバー４の大径端部で分離するようになせば、弾頭部２及びロケットモータ部３間の段間における切り離しが段間カバー４の下端で成されることとなって、すなわち、弾頭部２が段間カバー４を伴って飛翔することとなって、弾頭部２の空力特性を変更し得る分だけ射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応し得ることとなる。
【００３２】
加えて、この実施例では、弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する結合分離機構１０の結合体を段間カバー４が兼ねるようにしているので、その分だけ、部品点数の削減及び構造の簡略化が図られることとなる。
【００３３】
上述したように、この実施例では、弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する結合分離機構１０の結合体を段間カバー４が兼ねるようにしているが、図３に示す二段式ミサイル１Ａの結合分離機構１０Ａのように、一端が弾頭部２に固定され且つ他端がロケットモータ部３に固定されて弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する結合体１１を段間カバー４Ａとは別に設けるようにしてもよく、この場合には、例えば、結合体１１のロケットモータ部３寄りの端部近傍に段間カバー４Ａがフランジ４ａを介して連結される。
【００３４】
そして、この結合分離機構１０Ａにおいて、結合体１１の一端部近傍における成形炸薬弾１２の起爆時には、結合体１１の一端部がメタルジェットにより破断されて、結合体１１の一点鎖線よりも下の部分とともに段間カバー４Ａが弾頭部２から分離し、結合体１１の他端部近傍における成形炸薬弾１２の起爆時には、結合体１１の他端部がメタルジェットで破断されて、結合体１１の二点鎖線よりも上の部分とともに段間カバー４Ａがロケットモータ部３から分離する。
【００３５】
この実施例では、段間カバー４Ａとは別に設けた結合分離機構１０Ａの結合体１１の両端部に成形炸薬弾１２をそれぞれ配置するようにしているので、弾頭部２及びロケットモータ部３を分離する段階において、段間カバー４Ａに及ぶ成形炸薬弾１２の起爆による衝撃を少なく抑え得ることとなる。
【００３６】
図４は、本発明に係る多段式飛翔体の一実施例を示しており、この実施例においても、本発明に係る多段式飛翔体が二段式ミサイルである場合を例に挙げて示す。
【００３７】
図４に示すように、この二段式ミサイル１Ｂの弾頭部２及びロケットモータ部３を分離可能に結合する結合分離機構１０Ｂは、一端が弾頭部２に固定され且つ他端がロケットモータ部３に固定されて弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する円筒状を成す結合体１１と、機軸上を往復移動する出力ロッド１３ａを有するアクチュエータ１３と、このアクチュエータ１３の出力ロッド１３ａの先端に固定されてアクチュエータ１３の作動により結合体１１の内部を機軸方向に往復移動する円板１４と、この円板１４の周縁に沿って配置された複数個の成形炸薬弾１２を具備しており、複数個の成形炸薬弾１２は、アクチュエータ１３の作動により円板１４とともに機軸方向に移動して、結合体１１の両端部間で選択的に起爆することで結合体１１の両端部を含む機軸方向の適宜位置で上下に分離するようになっている。
【００３８】
この場合、弾頭部２及びロケットモータ部３の間の段間を覆う円錐台形状を成す段間カバー４Ｂは、機軸方向に４つのカバー片４１〜４４に輪切り（分割）されており、カバー片４１〜４３はいずれも結合体１１にフランジ４１ａ〜４３ａを介して連結され、最もロケットモータ部３寄りのカバー片４４はロケットモータ部３の上隔壁３ａを介して結合体１１に連結されている。
【００３９】
つまり、この二段式ミサイル１Ｂにおいて、例えば、結合分離機構１０Ｂにおける成形炸薬弾１２の図４細線位置での起爆時には、カバー片４１〜４４がいずれも成形炸薬弾１２よりもロケットモータ部３側に連結されているので、すべてのカバー片４１〜４４が弾頭部２から分離する、すなわち、弾頭部２が単独で段間カバー４Ｂ及びロケットモータ部３から分離する。
【００４０】
また、この二段式ミサイル１Ｂにおいて、例えば、結合分離機構１０Ｂにおける成形炸薬弾１２の図４二点鎖線位置での起爆時には、成形炸薬弾１２よりも弾頭部２側に連結されているカバー片４１〜４３は弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離し、成形炸薬弾１２よりもロケットモータ部３側に連結されているカバー片４４はロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離する、すなわち、弾頭部２が段間カバー４Ａの大半のカバー片４１〜４３を伴ってロケットモータ部３から分離する。
【００４１】
そして、例えば、複数個の成形炸薬弾１２の図４破線位置（或いは一点鎖線位置）での起爆時には、成形炸薬弾１２よりも弾頭部２側に連結されているカバー片４１（４１，４２）は弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離し、成形炸薬弾１２よりもロケットモータ部３側に連結されているカバー片４２〜４４（４３，４４）はロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離する。
【００４２】
このように、上記した二段式ミサイル１Ｂにおいて、結合分離機構１０Ｂにおける成形炸薬弾１２を結合体１１の弾頭部２側の端部である一端部寄り（図４細線位置や図４破線位置）で起爆すれば、弾頭部２は単独で飛翔する或いは段間カバー４Ｂのカバー片４１のみを伴って飛翔することとなり、一方、成形炸薬弾１２を結合体１１のロケットモータ部３側の端部である他端部寄り（図４二点鎖線位置や図４一点鎖線位置）で起爆すれば、弾頭部２は段間カバー４Ａの大半のカバー片４１〜４３或いはカバー片４１，４２を伴って飛翔する。
【００４３】
すなわち、成形炸薬弾１２の起爆位置を選択的に変えることで、弾頭部２を単独で飛翔させたり、弾頭部２とともに飛翔する段間カバー４Ｂのカバー片４１〜４４の数を変えたりし得ることとなり、その結果、弾頭部２側の空力特性の変更を細かくコントロールし得ることとなる。
【００４４】
上記した実施例では、複数の成形炸薬弾１２を段間カバー４或いは結合体１１の周方向に沿って環状に配置するようにしているが、これに限定されるものではなく、複数の成形炸薬弾１２を段間カバー４或いは結合体１１の周方向に沿って点在するように配置したりしてもよい。
【００４５】
図５及び図６は、本発明に係る多段式飛翔体の他の実施例を示しており、この実施例においても、本発明に係る多段式飛翔体が二段式ミサイルである場合を例に挙げて示す。
【００４６】
図５に示すように、この二段式ミサイル１Ｃの弾頭部２及びロケットモータ部３を分離可能に結合する結合分離機構１０Ｃは、機軸方向に沿って回転可能に配置されて弾頭部２の下隔壁２ａから段間カバー４Ｃを通してロケットモータ部３の上隔壁３ａまでを順次貫く結合シャフト１５と、この結合シャフト１５の弾頭部２側の一端部に接続して結合シャフト１５を所定角度だけ回転させるアクチュエータ１６を具備している。
【００４７】
この場合、弾頭部２及びロケットモータ部３の間の段間を覆う円錐台形状を成す段間カバー４Ｃは、機軸方向に２つのカバー片４５，４６に二分割されており、結合シャフト１５における弾頭部２側の一端部上には、アクチュエータ１６との間で弾頭部２の下隔壁２ａ及びこの下隔壁２ａと重なり合う段間カバー４Ｃにおけるカバー片４５の天井壁４５ａを挟み込むことで弾頭部２及び段間カバー４Ｃのカバー片４５を結合する上段キー（一方のキー）１７が配置してある。
【００４８】
また、結合シャフト１５のロケットモータ部３側の他端部上には、上段キー１７と軸心回りにずらして配置されてアクチュエータ１６との間で弾頭部２の下隔壁２ａと段間カバー４Ｃ（カバー片４５，４６）とロケットモータ部３の上隔壁３ａとを挟み込むことで段間カバー４Ｃを介して弾頭部２及びロケットモータ部３を結合する下段キー（他方のキー）１８が配置してある。
【００４９】
この実施例において、結合シャフト１５における中間部上にも、アクチュエータ１６との間で弾頭部２の下隔壁２ａと段間カバー４Ｃにおけるカバー片４６の天井壁４６ａを挟み込むことで弾頭部２及び段間カバー４Ｃ（カバー片４５，４６）を結合する中段キー１９が配置してあり、この中段キー１９は、上段キー１７及び下段キー１８の中央に位置するようにして、上段キー１７と軸心回りにずらして配置されている。
【００５０】
さらに、図６（ａ）に示すように、結合分離機構１０Ｃは、互いに重なり合う弾頭部２の下隔壁２ａ及び段間カバー４Ｃにおけるカバー片４５の天井壁４５ａにそれぞれ形成されて３つのキー１７，１９，１８をいずれも軸方向に通過可能とした大切欠き２ｂ，４５ｂと、図６（ｂ）に示すように、段間カバー４Ｃにおけるカバー片４６の天井壁４６ａに形成されて２つのキー１９，１８をいずれも軸方向に通過可能とした中切欠き４６ｂと、図６（ｃ）に示すように、ロケットモータ部３の上隔壁３ａに形成されて下段キー１８を軸方向に通過可能とした小切欠き３ｂを具備している。
【００５１】
つまり、この二段式ミサイル１Ｃでは、例えば、図６（ａ）に示すように、結合分離機構１０Ｃのアクチュエータ１６の作動により３つのキー１７，１９，１８がいずれも弾頭部２及び段間カバー４Ｃのカバー片４５の各大切欠き２ｂ，４５ｂを軸方向に通過可能となった時点において、段間カバー４Ｃ（カバー片４５，４６）は、ロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離し、一方、図６（ｃ）に示すように、アクチュエータ１６の作動により下段キー１８がロケットモータ部３の小切欠き３ｂを軸方向に通過可能となった時点において、段間カバー４Ｃは、弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離する。
【００５２】
そして、例えば、図６（ｂ）に示すように、結合分離機構１０Ｃのアクチュエータ１６の作動により２つのキー１９，１８がいずれも段間カバー４Ｃのカバー片４６の中切欠き４６ｂを軸方向に通過可能となった時点において、段間カバー４Ｃのカバー片４６のみがロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離する。
【００５３】
このように、上記した二段式ミサイル１Ｃにおいて、図６（ａ）に示すように、結合分離機構１０Ｃにおけるアクチュエータ１６の作動により結合シャフト１５を初期位置から所定角度θ１だけ回転させて、互いに重なり合う弾頭部２の下隔壁２ａ及び段間カバー４Ｃにおけるカバー片４５の天井壁４５ａの各大切欠き２ｂ，４５ｂを結合シャフト１５上の３つのキー１７，１９，１８がいずれも軸方向に通過できるようにすると、段間カバー４Ｃ（カバー片４５，４６）は、ロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離し、弾頭部２は単独で飛翔することとなる。
【００５４】
一方、図６（ｃ）に示すように、アクチュエータ１６の作動により結合シャフト１５を所定角度θ３だけ回転させて、ロケットモータ部３の上隔壁３ａの小切欠き３ｂを結合シャフト１５上の下段キー１８が軸方向に通過できるようにすると、段間カバー４Ｃは、弾頭部２とともにロケットモータ部３から分離し、弾頭部２は段間カバー４Ｃを伴って飛翔することとなる。
【００５５】
また、図６（ｂ）に示すように、アクチュエータ１６の作動により結合シャフト１５を所定角度θ２だけ回転させて、段間カバー４Ｃのカバー片４６の中切欠き４６ｂを結合シャフト１５上の２つのキー１９，１８がいずれも軸方向に通過できるようにすると、段間カバー４Ｃのカバー片４６のみがロケットモータ部３とともに弾頭部２から分離し、弾頭部２は段間カバー４Ｃのカバー片４５を伴って飛翔することとなる。
【００５６】
すなわち、結合分離機構１０Ｃにおけるアクチュエータ１６によって、結合シャフト１５を初期位置から所定角度θ１〜θ３の範囲で回転させて弾頭部２の分離を行うことにより、弾頭部２の空力特性を変更し得ることとなり、したがって、成形炸薬弾１２のような火工品を用いることなく弾頭部２及びロケットモータ部３を分離し得るのに加えて、弾頭部２の射程距離の短縮要求や弾着速度の減速要求に迅速に対応し得ることとなる。
【００５７】
上記した各実施例では、本発明に係る多段式飛翔体が二段式ミサイル１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃである場合を例に挙げて説明したが、飛翔部の数量や段数は、上記した実施例に限定されるものではない。
【００５８】
また、本発明に係る多段式飛翔体において、結合分離機構１０Ｂ，１０Ｃの段間カバー４Ｂ，４Ｃの各分割数は、二分割や四分割に限定されるものではなく、例えば、段間カバー４を三つや五つ以上に分割してもよい。
【００５９】
本発明に係る多段式飛翔体の詳細な構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  二段式ミサイル（多段式飛翔体）
２    弾頭部（上段飛翔部）
２ａ  下隔壁
２ｂ，４５ｂ  大切欠き
３    ロケットモータ部（下段飛翔部）
３ａ  上隔壁
３ｂ  小切欠き
４    段間カバー（結合分離機構）
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ    段間カバー
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ    結合分離機構
１１    結合体（結合分離機構）
１２    成形炸薬弾（結合分離機構）
１３，１６  アクチュエータ（結合分離機構）
１４    円板（結合分離機構）
１５    結合シャフト（結合分離機構）
１７    上段キー（一方のキー；結合分離機構）
１８    中段キー（結合分離機構）
１９    下段キー（他方のキー；結合分離機構）
４１〜４６  カバー片（段間カバー）
４５ａ，４６ａ  天井壁
４６ｂ  中切欠き
【図１】
2015085745.tif 000003
【図２】
2015085745.tif 000004
【図３】
2015085745.tif 000005
【図４】
2015085745.tif 000006
【図５】
2015085745.tif 000007
【図６】
2015085745.tif 000008