(57)【要約】【課題】飛しょう体が旋回し、又は姿勢制御される際等に使用される、飛しょう体のスラスタにおいて、飛しょう体の小型化及び軽量化を目指し、より簡便なコンパクト化されたものを提供することを課題とする。【解決手段】飛しょう体の後端部を画成する鏡板に噴射ガス生成部に連通する通孔を設け、同通孔を覆ったカバー部材と前記通孔の端縁部により飛しょう体の側方に向けて開口するスロートを形成し、前記鏡板にはその一部に前記スロートに続いてくぼみ部を設けて飛しょう体のスラスタを構成し、前記通孔を経て前記スロートから飛しょう体の側方に向けて噴射されるガスをくぼみ部で膨張させて流速を増加させ、その運動力から推力を発生させるようにして、簡便、軽量な構成の飛しょう体のスラスタを得た。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛しょう体の進行方向後端部を画成する鏡板に、噴射ガス生成部に連通する通孔を設け、同通孔を覆ったカバー部材と前記通孔の端縁部により飛しょう体の側方に向けて開口するスロートを形成し、前記鏡板にはその一部に前記スロートに続いてくぼみ部を設けたことを特徴とする飛しょう体のスラスタ。
【請求項２】
前記噴射ガス生成部は、固体推薬を採用したガスジェネレータで構成し、前記カバー部材は、前記スロートの流量を調整可能なバルブを含んで構成したことを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体のスラスタ。
【請求項３】
前記噴射ガス生成部は、液体推薬を採用したガスジェネレータで構成したことを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体のスラスタ。
【請求項４】
前記噴射ガス生成部は、液体推薬と酸化剤の量をそれぞれ調整して燃焼する燃焼室で構成したことを特徴とする請求項１に記載の飛しょう体のスラスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛しょう体が旋回し、又は姿勢制御される際等に使用される、飛しょう体のスラスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所定の発射台から発射されて空中を航行中の飛しょう体を旋回し、又は姿勢を制御する際に使用される飛しょう体のスラスタで、従来から広く実用に供されているものの概要について、図４に基づいて説明する。
図４は従来の飛しょう体の飛しょう制御に用いられるサイドスラスタの概要を示す一部省略側面図である。
【０００３】
図４において、２０は飛しょう体で、航行方向先端側は省略し、また、後方側も部分的に省略して示しているが、同後方側には固体推薬２が搭載され、それに続いてガスジェネレータ１が設けられている。
【０００４】
更に飛しょう体２０の後端部は鏡板７で画成され、同鏡板７の外側には配管４でガスジェネレータ１に連通し、アクチュエータ６で開度を調整されるバルブ５ａと、同バルブ５ａに連なり飛しょう体２０の航行軸に対して直行方向に開口するノズル５ｂが設けられている。
【０００５】
なお、前記配管４、アクチュエータ６、バルブ５ａ及びノズル５ｂ等を合わせていわゆるスラスタ装置のユニットが構成され、同ユニットに対して同一に構成された他のものが前記飛しょう体２０の航行軸を対称軸として背中合わせに配設されることになるが、図４には対称となる一方のもののみを表示して他方の表示は省略している。
【０００６】
更に詳細に述べれば、通常このようなユニットは飛しょう体２０に対して上下左右への旋回用に４個、ピッチング、ヨーイング、ローリングの姿勢制御用に６個設けられているが、基本的な構成は共通しているので、ここでは固体推薬２を用いるサイドスラスタを代表して１個のみ表示し、他のものは図示を省略している。
【０００７】
前記のように構成された従来のサイドスラスタでは、ガスジェネレータ１で固体推薬２を燃焼させ、この燃焼で発生したガス３を配管４によりバルブ５ａ及びノズル５ｂに導き、アクチュエータ６によりバルブ５ａの開度を調整して前記ガス３の噴射流量を制御し、スラスタの推力を変化させ、飛しょう体の飛しょう制御を行うものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来のスラスタ装置では、バルブ５ａ及びノズル５ｂをガスジェネレータ１の外側に設けており、また同バルブ５ａまで前記燃焼で発生したガス３を導くための配管４を必要とするなど、装置の質量が増加するものとなっている。
【０００９】
しかもこれらバルブ５ａ、ノズル５ｂ、及び配管４は、高温のガス３に対する耐熱性が必要であるため、タングステンなどの密度の大きい高耐熱材料が用いられることもあって質量増加の大きな要因となっており、飛しょう体２０の軽量化を阻害している。
【００１０】
本発明は、このような従来の飛しょう体におけるスラスタの実態に鑑みてなされたもので、飛しょう体の小型化及び軽量化を目指し、より簡便なコンパクト化された飛しょう体のスラスタを提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の手段として、飛しょう体の進行方向後端部を画成する鏡板に、噴射ガス生成部に連通する通孔を設け、同通孔を覆ったカバー部材と前記通孔の端縁部により飛しょう体の側方に向けて開口するスロートを形成し、前記鏡板にはその一部に前記スロートに続いてくぼみ部を設けた飛しょう体のスラスタを提供するものである。
【００１２】
すなわち同第１の手段によれば、飛しょう体の進行方向後端部は鏡板により画成され、この鏡板には通孔が設けられて同通孔により噴射ガス生成部に連通され、同通孔をカバー部材で覆い、このカバー部材と前記通孔の端縁部とで飛しょう体の側方に向けて開口するスロートを形成し、そしてこのスロートに続いて前記鏡板の一部にくぼみ部を設けて飛しょう体のスラスタを構成しているので、前記噴射ガス生成部で生成されたガスは、前記通孔を経て前記スロートから飛しょう体の側方に向けて噴射され、そのとき前記くぼみ部で噴射するガスを膨張させて流速を増加させ、その運動力から推力を発生させることにより、配管やノズル等の部材を設けることなく簡便、軽量な構成により飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを行い得るようにしたものである。
【００１３】
また、本発明は第２の手段として、前記第１の手段において、前記噴射ガス生成部は、固体推薬を採用したガスジェネレータで構成し、前記カバー部材は、前記スロートの流量を調整可能なバルブを含んで構成した飛しょう体のスラスタを提供するものである。
【００１４】
すなわち同第２の手段によれば、前記第１の手段において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成することになる噴射ガス生成部は、固体推薬を燃焼させてガスを生成するガスジェネレータで構成し、また、前記通孔を覆って同通孔の端縁部と共にスロートを形成するカバー部材は、バルブ等によりスロートの流量を調整可能に構成しているので、固体推薬の適切な活用とバルブ等によるスロートの流量の適切な調整で飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールをきめ細かく、適格に行い得るようにしたものである。
【００１５】
また、本発明は第３の手段として、前記第１の手段において、前記噴射ガス生成部は、液体推薬を採用したガスジェネレータで構成した飛しょう体のスラスタを提供するものである。
【００１６】
すなわち同第３の手段によれば、前記第１の手段において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成することになる噴射ガス生成部は、液体推薬を例えば燃焼又は触媒による分解等させてガスを生成するガスジェネレータで構成しているので、前記した固体推薬を燃焼させて得た噴射ガスと同様に液体推薬を燃焼又は触媒による分解で得た噴射ガスを、コンパクト化した通孔、スロート、そしてくぼみ部と経由させて噴射して推力を得、飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを適格に行い得るようにしたものである。
【００１７】
更にまた、本発明は第４の手段として、前記第１の手段において、前記噴射ガス生成部は、液体推薬と酸化剤の量をそれぞれ調整して燃焼する燃焼室で構成した飛しょう体のスラスタを提供するものである。
【００１８】
すなわち同第４の手段によれば、前記第１の手段において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成することになる噴射ガス生成部は、いわゆる２液式として区分し保存した液体推薬と酸化剤を、それぞれ必要量調整して燃焼室へ供給し、同燃焼室で燃焼させるように構成しているので、燃焼室で所望量生成したガスを、前記固体推薬又は液体推薬を用いた場合と同様に、通孔、スロート、そしてくぼみ部と経由させて噴射して所定の推力を得、飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを適格に行い得るようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１形態について図１に基づいて説明する。
図１は本実施の形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明するものであり、（ａ）は一部省略側面図、（ｂ）は（ａ）の要部の斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ部を詳細に示す拡大図である。
【００２０】
なお、説明が冗長にならないように、図４に基づいて前記に説明した従来のものと同一の部位については、図中に同一の符号を付して示し、前記従来のものの説明を援用することにより、重複する説明を極力省略して本実施の形態に特有の点を重点的に説明する。
【００２１】
すなわち、本実施の形態において、２０は先端側を省略して示す飛しょう体で、同飛しょう体２０は進行方向後端部を画成する鏡板７に、噴射ガス生成部となるガスジェネレータ１に連通する通孔１３を設け、同通孔１３をカバー部材となるバルブ５ａで覆っている。
【００２２】
前記バルブ５ａは、その先端部と前記通孔１３の端縁部により飛しょう体２０の側方に向けて開口するスロート５ｃを形成し、かつアクチュエータ６で作動されて前記スロート５ｃの開度を調整可能に構成されている。
【００２３】
また、前記スロート５ｃの下流には、同スロート５ｃに連接して前記鏡板７の一部にくぼみ部８を設けている。
ここで前記くぼみ部８は、ベル型ノズルの内壁面の一部に相当する形状のくぼみであることが望ましい。
【００２４】
そして前記通孔１３、同通孔１３のカバー部材となるバルブ５ａ、同バルブ５ａを作動するアクチュエータ６、同バルブ５ａの先端部と前記通孔１３の端縁部で形成されるスロート５ｃ、及び同スロート５ｃに続いて前記鏡板７の一部に形成されたくぼみ部８等を合わせていわゆるスラスタ装置のユニットが構成されることになるが、前記した従来のものと同様に図示は省略するもののこのユニットは、対称形状としたものが飛しょう体２０の航行軸を対称軸として背中合わせに設けられている。
【００２５】
また、このようなユニットは飛しょう体２０に対して上下左右への旋回用に４個、ピッチング、ヨーイング、ローリングの姿勢制御用に６個設けられているが、これも前記従来のものと同様に図示は省略している。
【００２６】
前記のように構成された本実施の形態において、ガスジェネレータ１で固体推薬２を燃焼させて発生したガス３は、同ガスジェネレータ１を区画する鏡板７に設けた通孔１３を経てスロート５ｃから飛しょう体２０の側方に向けて噴射される。
【００２７】
このときスロート５ｃに連接して鏡板７に設けたくぼみ部８で噴射するガスを膨張させて流速を増加させ、その運動力から推力を発生させることになる。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、バルブ５ａを採用するものの、スロート５ｃに連接する部材として一般的に連想されるノズルを設けなくても、くぼみ部８でガスの膨張、加速が行われて推力が得られ、しかもガスジェネレータ１とスロート５ｃとは配管等の部品を設けることなく通孔１３で足りるので、スラスタとしての装置構成はコンパクト化され、大幅な軽量化が達成されることになる。
【００２９】
次に本発明の実施の第２形態について、図２に基づいて説明する。
図２は本実施の形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明するものであり、（ａ）は一部省略側面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した斜視図である。
【００３０】
なお、説明が冗長にならないように、前記実施の第１形態及び従来のものと同一の部位については、図中に同一の符号を付して示し、前記の説明を援用することにより、重複する説明を極力省略して本実施の形態に特有の点を重点的に説明する。
【００３１】
すなわち本実施の形態は、液体推薬１２ａと酸化剤１２ｂをそれぞれ分量調整して燃焼室９で燃焼させて噴射ガスを生成するものであり、そのために飛しょう体２０内に液体推薬１２ａと酸化剤１２ｂを区分して搭載し、液体推薬１２ａはバルブ１１を、酸化剤１２ｂはバルブ１０を介してそれぞれ調整した分量を燃焼室９に取りこみ、燃焼させてガス３を生成している。
【００３２】
そしてこの燃焼室９で生成したガス３は、飛しょう体２０の後端部を区画する鏡板７に設けた通孔１３から、同通孔１３の端縁部とカバー部材５ｄとで形成するスロート５ｃを経て飛しょう体２０の側方へ噴射され、同スロート５ｃに続いて前記鏡板７に設けたくぼみ部８で膨張、加速されて推力を発生する。
【００３３】
かくして本実施の形態によれば、前記実施の第１形態と同様に、前記従来装置のように配管やノズル等の部品を設けることなく通孔１３、くぼみ部８等の設置で足りるので、スラスタとしての装置構成はコンパクト化され、大幅な軽量化を達成することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、通孔１３の端縁部と共にスロート５ｃを形成する部材としてカバー部材５ｄを採用し、スロート５ｃの開度調整は不要としているが、これはバルブ１０、１１により液体推薬１２ａ、酸化剤１２ｂの供給量を調整し、燃焼室９で発生するガス３の分量を調整できるためである。
【００３５】
しかし、要すればこのカバー部材５ｄに代えて、前記実施の第１形態で採用したと同様なアクチュエータ６で作動されるバルブ５ａを採用し、スロート５ｃの開度を調整してガス３の噴射量を調整することもできる。
【００３６】
次に本発明の実施の第３形態について、図３に基づいて説明する。
図３は本実施の形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明する模試図である。
【００３７】
なお、説明が冗長にならないように、前記実施の第１、第２形態及び従来のものと同一の部位については、図中に同一の符号を付して示し、前記の説明を援用することにより、重複する説明を極力省略して本実施の形態に特有の点を重点的に説明する。
【００３８】
本実施の形態は特に前記実施の第２形態に近似し、同実施の第２形態が液体推薬１２ａと酸化剤１２ｂを区分した２液式としていたのに対して、液体推薬１２ａのみとし、同液体推薬１２ａをバルブ５ａ等に別途搭載した触媒で分解させて高温高圧のガスを発生させるようにしたものである。
【００３９】
なお本実施の形態においては、飛しょう体２０の後端側に設けた、バルブ５ａ、同バルブ５ａ内に配置した触媒１４ａで噴射ガス１６ａを発生する姿勢制御用のスラスタの表示に加えて、バルブ１５ａ、同バルブ１５ａ内に配置した触媒１４ｂで噴射ガス１６ｂを発生する旋回用スラスタも併記し、飛しょう体２０には求める機能に応じて複数のスラスタが設けられることを示している。
【００４０】
なおまた、図３の表示は模試図としてバルブ、噴射ガス等概念的に表示しているが、この部位の具体的形状は前記実施の第１形態又は第２形態で説明したように、従来の装置におけるノズルや配管は不要とし、飛しょう体２０の鏡板又は側壁にくぼみ部を形成して噴射ガスを膨張、加速させる構成となっている。
【００４１】
すなわち、本実施の形態によれば、噴射ガス生成部は液体推薬１２ａを触媒により分解させる部位に相当するバルブ５ａ、１５ａ等を含めたガスジェネレータで構成し、噴射ガスは図示省略の通孔、スロートを経て飛しょう体２０の側方に向けて噴射され、図示省略のくぼみ部で膨張、加速されて推力を発生し、コンパクト化され軽量化されたスラスタで、飛しょう体２０に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを適格に行い得るものである。
【００４２】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本出願の請求項１に記載の発明によれば、飛しょう体の進行方向後端部を画成する鏡板に、噴射ガス生成部に連通する通孔を設け、同通孔を覆ったカバー部材と前記通孔の端縁部により飛しょう体の側方に向けて開口するスロートを形成し、前記鏡板にはその一部に前記スロートに続いてくぼみ部を設けて飛しょう体のスラスタを構成しているので、前記噴射ガス生成部で生成されたガスは、前記通孔を経て前記スロートから飛しょう体の側方に向けて噴射され、そのとき前記くぼみ部で噴射するガスを膨張させて流速を増加させ、その運動力から推力を発生させることにより、配管やノズル等の部材を設けることなく簡便、軽量な構成により飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを行い得るようにした好適な飛しょう体のスラスタを得ることが出来たものである。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記噴射ガス生成部は、固体推薬を採用したガスジェネレータとし、前記カバー部材は、前記スロートの流量を調整可能なバルブを含んだものとして飛しょう体のスラスタを構成しているので、前記請求項１の発明において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成する噴射ガス生成部を固体推薬を燃焼させてガスを生成するガスジェネレータとし、また、前記通孔を覆って同通孔の端縁部と共にスロートを形成するカバー部材をバルブ等によりスロートの流量を調整可能にしたことにより、固体推薬の適切な活用とバルブ等によるスロートの流量の適切な調整で飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールをきめ細かく、適格に行い得るようにした好適な飛しょう体のスラスタを得ることが出来たものである。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記噴射ガス生成部は、液体推薬を採用したガスジェネレータとして飛しょう体のスラスタを構成しているので、前記請求項１の発明において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成する噴射ガス生成部を固体推薬を燃焼させてガスを生成するガスジェネレータとしたことにより、前記した固体推薬を燃焼させて得た噴射ガスと同様に液体推薬を燃焼又は触媒による分解で得た噴射ガスを、コンパクト化した通孔、スロート、そしてくぼみ部と経由させて噴射して推力を得、飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを適格に行い得るようにした好適な飛しょう体のスラスタを得ることが出来たものである。
【００４６】
更にまた、請求項４に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明において、前記噴射ガス生成部は、液体推薬と酸化剤の量をそれぞれ調整して燃焼する燃焼室として飛しょう体のスラスタを構成しているので、前記請求項１の発明において、通孔、スロートを経て飛しょう体の側方に向けて噴射され、くぼみ部で膨張、加速されて推力を生じる噴射ガスを生成する噴射ガス生成部をいわゆる２液式として区分し保存した液体推薬と酸化剤を、それぞれ必要量調整して燃焼室へ供給し、同燃焼室で燃焼させるようにしたことにより、燃焼室で所望量生成したガスを、前記固体推薬又は液体推薬を用いた場合と同様に、通孔、スロート、そしてくぼみ部と経由させて噴射して所定の推力を得、飛しょう体に必要とする旋回、姿勢制御等のコントロールを適格に行い得るようにした好適な飛しょう体のスラスタを得ることが出来たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の第１形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明するもので、（ａ）は一部省略側面図、（ｂ）は（ａ）の要部の斜視図、（ｃ）は（ａ）のＡ部を詳細に示す拡大図である。
【図２】
本発明の実施の第２形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明し、（ａ）は一部省略側面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した斜視図である。
【図３】
本発明の実施の第３形態に係る飛しょう体のスラスタを概略的に説明する模試図である。
【図４】
従来の飛しょう体の飛しょう制御に用いられるサイドスラスタの概要を示す一部省略側面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　ガスジェネレータ
２　　　　　　　固体推薬
３　　　　　　　ガス
４　　　　　　　配管
５ａ　　　　　　バルブ
５ｂ　　　　　　ノズル
５ｃ　　　　　　スロート
５ｄ　　　　　　カバー部材
６　　　　　　　アクチュエータ
７　　　　　　　鏡板
８　　　　　　　くぼみ部
９　　　　　　　燃焼室
１０　　　　　　　バルブ
１１　　　　　　　バルブ
１２ａ　　　　　　液体推薬
１２ｂ　　　　　　酸化剤
１３　　　　　　　通孔
１４ａ、１４ｂ　　触媒
１５ａ　　　　　　バルブ
１６ａ、１６ｂ　　噴射ガス
２０　　　　　　　飛しょう体
【図１】
2004019514.tif 000003
【図２】
2004019514.tif 000004
【図３】
2004019514.tif 000005
【図４】
2004019514.tif 000006