(57)【要約】【課題】  従来のサイドスラスタの側面に静圧調整室を設けることによって、推力を相殺するように働く空力干渉力を抑制していたが、静圧調整室の設置が機体の高密度化を妨げ、構造強度の低下による旋回荷重性能の低下を引き起こすという問題があった。【解決手段】  機体本体の表面に設けられた噴射口から噴射する燃焼ガスの噴射により発生する推力によって機体の姿勢を制御するスラスタを備えた誘導飛しょう体において、噴射口の反対側の機体表面に、噴射口から燃焼ガスを噴射する噴射動作と連動して機体表面から突出する突起を備えるようにした。サイドスラスタ装置作動時に、スラスタの噴射口の反対側に突起を突出させることで、噴射ガスによって発生するスラスタ推力を相殺する空力干渉力を、突起によって発生するスラスタ推力を助長する空力干渉力で、全て或いは一部を打ち消すようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体本体の表面に設けられた噴射口から噴射する燃焼ガスの噴射により発生する推力によって機体の姿勢を制御するスラスタを備えた誘導飛しょう体であって、
前記噴射口の反対側の機体表面に設けられ、前記噴射口から燃焼ガスを噴射する噴射動作と連動して前記機体表面から突出する突起を備えたことを特徴とする誘導飛しょう体。
【請求項２】
機体本体の表面に設けられた噴射口から噴射する燃焼ガスの噴射により発生する推力によって機体の姿勢を制御するスラスタを備えた誘導飛しょう体であって、
前記噴射口の反対側の機体表面に設けられ、一端部がヒンジを介して前記機体本体の表面に取り付けられ、他端部が前記噴射口から燃焼ガスを噴射する噴射動作と連動して前記機体表面から突出して傾斜状に設置されるプレートを備えたことを特徴とする誘導飛しょう体。
【請求項３】
機体本体の表面に設けられた噴射口から燃焼ガスを噴射するステップと、
燃焼ガスの噴射と連動して、前記噴射口の反対側の前記機体本体の表面に設けられた突起を突出させるステップとを備えた誘導飛しょう体の誘導制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地表または空中より発射され、目標に向かって空中を飛しょうする飛しょう体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導飛しょう体が、空気密度の小さい高高度を飛しょうする場合や、発射直後のように低速で飛しょうする場合、誘導飛しょう体の機体周辺の動圧が非常に小さくなる。このため、操舵翼を用いた空力操舵装置を使用して姿勢制御すると、制御の効果が非常に小さくなる。そこで現在、胴体の表面（側面）に設けられた噴射口より胴体外側にガスを噴射してその推力によって姿勢制御するサイドスラスタ装置を利用することで誘導飛しょう体の機動性の向上が図られている。
【０００３】
このようなサイドスラスタ装置の一例として、従来、スラスタの噴射ガスと気流の空力干渉により生じるスラスタ後方の低圧力部を大気圧程度に維持して、制御効果を向上させる飛しょう体の姿勢制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０１０９７号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
しかし、特許文献１のような飛しょう体は、スラスタ後方の低圧部を大気圧程度に維持する円筒形状の静圧調整部を配置するため、大きな空間が必要となり構造強度も低下する。また、静圧調整部表面の複数の連通孔により摩擦抵抗が増大し飛しょう距離が減少するなどの問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の飛しょう体において、低動圧条件下の高機動性能を得る方法として、従来のサイドスラスタ装置を利用する際、制御効果を向上するための静圧調整部が、機体の高密度化を妨げ、構造強度の低下による旋回荷重性能の低下を引き起こすという問題があった。
【０００７】
この発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、サイドスラスタを用いて姿勢制御を行う際に、機体強度の低下による旋回荷重性能の低下を招くことなく、簡単な構成で高い機動性を実現する誘導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】
【０００８】
この発明の誘導飛しょう体は、機体本体の表面に設けられた噴射口から噴射する燃焼ガスの噴射により発生する推力によって機体の姿勢を制御するスラスタを備えた誘導飛しょう体であって、前記噴射口の反対側の機体表面に設けられ、前記噴射口から燃焼ガスを噴射する噴射動作と連動して前記機体表面から突出する突起を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、機体強度の低下による旋回荷重性能の低下を招くことなく、簡易な構成により高い機動性を実現する誘導飛しょう体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１による飛しょう体１の構成を示しており、図１（ａ）は飛しょう体の外観図、図１（ｂ）は飛しょう体に設けられたサイドスラスタの構成図である。図１（ａ）、（ｂ）に記載する飛しょう体１には各種の構成部品および装置が設けられているが、ここではこの発明の要旨とする部分のみを説明する。
【００１１】
図１（ａ）において、誘導飛しょう体１を構成する胴体２の側面外周に、飛しょう中の姿勢を推力により制御するスラスタ３が、胴体２の外側表面に噴射口を向けて、噴射口の軸が機体軸に垂直になる方向に配置される。スラスタ３は、噴射口から外向きにガスを噴出し、機体軸に垂直方向に推力を発生する。また、スラスタ３の作動と連動して突出する機能を持つ円筒形の突起４が、機体軸についてスラスタ３の反対に位置する胴体２の側面外周に配置される。
【００１２】
ここで、突起４は円筒形に限らず、楕円筒形や三角柱、四角柱などの多角柱であっても良い。また、胴体に垂直ではない傾斜した円筒、楕円筒、多角柱であっても良い。
【００１３】
また、誘導飛しょう体１の機体後方には、機体軸前方に推力を発生させるメインスラスタ（図示せず）が設けられる。誘導飛しょう体１はメインスラスタの動作によって機体を推進する。これによって、誘導飛しょう体１は機体軸前方に飛しょうする。
スラスタ３は、機体の重心位置から機体軸方向に離れた位置に配置する程、機体軸垂直方向に作業する制御力をより大きくすることができる。スラスタ３は、所望の制御力に応じて、誘導飛しょう体１の適切な位置に配置すれば良い。
【００１４】
図１（ｂ）において、スラスタ３のノズル内面には、ガスの噴出量を調整するピントル５が配され、そのピントル５を保持するロッド６と、突起４を保持するロッド７が胴体２の内部に配される。これらロッド６とロッド７は、図示しない機体の姿勢制御ユニットから送出される信号によって制御されるサーボ８によって作動する。
【００１５】
図２はスラスタ３および突起４の作動による空力干渉発生の様子を示したものであり、図２（ａ）はスラスタ３のみ作動した場合の空力干渉発生の様子であり、図２（ｂ）はスラスタ３と突起４を作動した場合の空力干渉発生の様子である。
なお、誘導飛しょう体１は、速度ＶＡで図の右から左方向に水平に飛しょうしているものとする。これによって、誘導飛しょう体１に対して機体前方から気圧ＰＡの気流９が流れている。
【００１６】
図２（ａ）において、サーボ８がロッド６を介してピントル５を移動することによりスラスタ３から噴射ガス１０が噴射されると、機体の垂直方向に対して、スラスタの噴射ガスの推力によるスラスタ推力ＮＴが作用する。このとき、噴射ガス１０と速度ＶＡの気流９との空力干渉により、噴射ガス１０の上流側に気流圧力ＰＡより高い圧力Ｐ１の高圧力領域１１が生じる。同時に、ガス１０の下流側に気流圧力ＰＡより低い圧力Ｐ２の低圧力領域１２が生じる。
空力干渉による高圧力領域１１は、胴体２の表面（高圧力面１３）の圧力を気流圧力ＰＡから圧力Ｐ１に上昇させる。一方、空力干渉による低圧力領域１２は、スラスタ３の後方から胴体２の表面（低圧力面１４）の圧力を気流圧力ＰＡから圧力Ｐ２まで低下させる。よって、高圧力面１３には圧力ＰＡからの圧力差により発生する干渉力である空力干渉力Ｎ１が図２（ａ）に示すように高圧面１３に垂直方向に働く。また、低圧力面１４には圧力ＰＡからの圧力差により発生する干渉力である空力干渉力Ｎ２が、図２（ａ）に示すように低圧力面１４に垂直方向に働く。
一般に、空力干渉力は、低圧力面１４に働くＮ２のほうが高圧力面１３に働くＮ１よりも大きいため、スラスタ推力ＮＴを相殺するように働く。したがって、サイドスラスタ装置による制御効果が低下する。
【００１７】
図２（ｂ）において、サーボ８がロッド６を介してピントル５を移動することによりスラスタ３から噴射ガス１０が噴射されると同時に、サーボ８がロッド７を介して突起４を胴体２から突出させる。突起４が胴体２から突出すると、突起４と速度ＶＡの気流９との空力干渉により、突起４の上流側に気流圧力ＰＡより高い圧力Ｐ３の高圧力領域１５が生じる。同時に、突起４の下流側に気流圧力ＰＡより低い圧力Ｐ４の低圧力領域１６が生じる。
空力干渉による高圧力領域１５は、胴体２の表面（高圧力面１７）の圧力を気流圧力ＰＡから圧力Ｐ３に上昇させる。一方、低圧力領域１６は突起４の後方から胴体２の表面（低圧力面１８）の圧力を気流圧力ＰＡから圧力Ｐ４まで低下させる。よって、高圧力面１７には空力干渉力Ｎ３、低圧力面１８には空力干渉力Ｎ４が図に示すように働く。
一般に、空力干渉力は、低圧力面１８に働くＮ４のほうが高圧力面１７に働くＮ３よりも大きいため、スラスタ推力ＮＴを助長するように働く。
【００１８】
このように、噴射ガス１０によって発生するスラスタ推力ＮＴを相殺する干渉力（＝Ｎ２−Ｎ１）を、突起４によって発生するスラスタ推力ＮＴを助長する干渉力（＝Ｎ４−Ｎ３）により、スラスタ推力ＮＴを相殺する干渉力の全て或いは一部を打ち消すことが可能となる。
【００１９】
なお、突起４によって発生するスラスタ推力ＮＴを助長する干渉力は、突起４が胴体２の表面から突出する突出量により調整することができる。
【００２０】
この実施の形態１は以上のように構成されているので、地表および空中より発射され、空中を飛しょうする目標体を追尾し、目標体の近傍点に会合する誘導飛しょう体において、サイドスラスタ装置による制御効果の低下を抑制することができる。
【００２１】
したがって、従来の誘導飛しょう体に比べて、強度低下による旋回荷重性能の低下を招くことなく、高い姿勢制御能力を保持することができる。
【００２２】
実施の形態２．
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態２について説明する。実施の形態１では、噴射ガス１０によって発生するスラスタ推力ＮＴを相殺する干渉力を打ち消すため突起４を用いたが、実施の形態２では、プレートを用いる。図３は実施の形態２における誘導飛しょう体のサイドスラスタ装置の作動した場合の空力干渉発生の様子を示した図である。  実施の形態２の飛しょう体はプレート２０を備え、プレート２０の一端はヒンジを介して機体本体に取り付け、他端はスラスタ３の作動と連動して機体表面から突出させることで、プレート２０を傾斜に設置させる機能を持つ。プレート２０は機体軸についてスラスタ３の反対に位置する胴体２の側面外周に配置される。図３において、図１と同一符号のものは同一構成のものを示している。
【００２３】
プレート２０の一端はヒンジ１９を介して胴体２に取付けられており、機体の機体軸とプレートとで成す角度である開き角度は調整可能である。
プレート２０は平板もしくは胴体の曲面に合わせた板である。
【００２４】
図３において、サーボ８がロッド６を介してピントル５を移動することによりスラスタ３から噴射ガス１０が噴射されると同時に、サーボ８がロッド７を介して胴体２の表面にヒンジ１９で取り付けられたプレート２０の一端を胴体２から突出させ、傾斜に設置させる。このとき、プレート２０によって生じる高圧領域２１の圧力Ｐ５は、プレート２０が実施の形態１の突起４にくらべて気流９に対して緩やかな角度を持っているため、実施の形態１の圧力Ｐ３より小さくなり、高圧力面２２に働く空力干渉力Ｎ５は、実施の形態１の空力干渉力Ｎ３よりも小さくなる。
【００２５】
したがって、噴射ガス１０によって発生するスラスタ推力ＮＴを相殺する干渉力を、実施の形態１よりも大きなスラスタ推力ＮＴを助長する干渉力で全て或いは一部打ち消すことが可能となる。
【００２６】
なお、プレート２０によって発生するスラスタ推力ＮＴを助長する干渉力は、プレートの開き角度により調整することができる。
【００２７】
この実施の形態２は以上のように構成されているので、実施の形態１よりも更に、サイドスラスタ装置による制御効果の低下を抑制することができ、機動性の高い飛行特性を得ることができる。
また、突出部が気流９を妨げる度合いが小さくなるため、実施の形態１に比べて、抵抗増加を低減し射程減少を抑制することが可能となる。
【００２８】
なお、実施の形態１ではスラスタと突起を胴体２の外周に１つずつ設けたが、１つに限るものではなく、スラスタ推力ＮＴを相殺する干渉力の全て或いは一部を打ち消すように、例えば胴体２の外周に環状にスラスタと突起を複数設けるようにしてもよい。また、実施の形態２においても、プレートを胴体２の外周に１つずつ設けた例を示したが、複数設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態１における飛しょう体の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるサイドスラスタ装置の作動時における空力干渉の様子を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２におけるサイドスラスタ装置の作動時における空力干渉の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 誘導飛しょう体、２ 胴体、３ スラスタ、４ 突起、５ ピントル、６ ロッド、７ロッド、８ サーボ、９ 気流、１０ 噴射ガス、１１ 噴射ガスによる高圧領域、１２ 噴射ガスによる低圧力領域、１３ 噴射ガスによる高圧力面、１４ 噴射ガスによる低圧力面、１５ 突起による高圧力（圧力Ｐ３）領域、１６ 突起による低圧力（圧力Ｐ４）領域、１７ 突起による高圧力面、１８ 突起による低圧力面 １９ ヒンジ、２０ プレート、２１ プレートによる高圧力領域、２２ プレートによる高圧力面。
【図１】
2007247954.tif 000003
【図２】
2007247954.tif 000004
【図３】
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