(57)【要約】      （修正有）【課題】空力加熱および空力荷重に耐えられ、かつ、広帯域の電波の透過性に優れたレドームを有する飛しょう体を提供する。【解決手段】目標に向かって飛しょうする飛しょう体１であって、内部に推進機構を格納する本体部１０と、この本体部１０の前部に固定され、目標を指向する電子走査アンテナ２０と、外周部が先細りの曲面形状をなし、電子走査アンテナ２０を覆うレドーム３０と、を備える。レドーム３０の胴部３１は、樹脂複合材からなり、レドーム３０の外壁面を形成するアウタスキンと、樹脂複合材からなり、レドーム３０の内壁面を形成するインナスキンと、アウタスキンおよびインナスキンの間に挟まれたコア材と、アウタスキン、インナスキンおよびコア材に囲まれて、本体部１０近傍の強度不足の領域に配置された補強部材と、を有する。【選択図】図１
2013178061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に向かって飛しょうする飛しょう体であって、内部に推進機構を格納する本体部と、この本体部の前部に固定され、前記目標を指向する電子走査アンテナと、外周部が先細りの曲面形状をなし、前記電子走査アンテナを覆うレドームと、を備え、
前記レドームの胴部は、
樹脂複合材からなり、前記レドームの外壁面を形成するアウタスキンと、
前記樹脂複合材からなり、前記レドームの内壁面を形成するインナスキンと、
前記アウタスキンおよび前記インナスキンの間に挟まれたコア材と、
前記アウタスキン、前記インナスキンおよび前記コア材に囲まれて、前記本体部近傍の強度不足の領域に配置された補強部材と、
を有することを特徴とする飛しょう体。
【請求項２】
前記補強部材は、内部に空洞が形成されていることを特徴とする請求項１記載の飛しょう体。
【請求項３】
前記補強部材は、前記曲面形状に合わせてリング状に形成された補強リングであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の飛しょう体。
【請求項４】
前記補強リングは、所望の間隔をあけて２個以上設けられていることを特徴とする請求項３記載の飛しょう体。
【請求項５】
前記補強部材は、前記曲面形状に合わせて弧状に形成され、前記レドームの長手方向および短手方向において所望の間隔をあけて複数個配置された補強ブロックであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の飛しょう体。
【請求項６】
前記補強部材は、屈曲形成された補強シートであることを特徴とする請求項１記載の飛しょう体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、目標に向かって飛しょうする飛しょう体に関する。
【背景技術】
【０００２】
目標に向かって飛しょうする飛しょう体の前部には、目標を探知し指向するレーダ用の電子走査アンテナが設けられている。そして、この電子走査アンテナを保護するためにレドームが設けられている。この飛しょう体用のレドームは、空力加熱による温度上昇や外部からの空力荷重に耐える必要があるため、強度を有する耐熱材料で構成する必要がある。例えば、繊維強化樹脂を積層した構造やこれらをアウタスキン／インナスキンとして別のコア材を挟んだサンドイッチ構造のレドームが知れられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０６６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術におけるレドームでは、広帯域の電波の透過性を向上するために、例えば繊維強化樹脂を積層した構造としつつ極力薄肉化すると強度不足となってしまい、遭遇する空力荷重に対して座屈してしまう。逆に、空力加熱および空力荷重に耐えられるように厚さを調整すると、広帯域の電波の透過性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、空力加熱および空力荷重に耐えられ、かつ、広帯域の電波の透過性に優れたレドームを有する飛しょう体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る飛しょう体は、目標に向かって飛しょうする飛しょう体であって、内部に推進機構を格納する本体部と、この本体部の前部に固定され、目標を指向する電子走査アンテナと、外周部が先細りの曲面形状をなし、電子走査アンテナを覆うレドームと、を備える。レドームの胴部は、樹脂複合材からなり、レドームの外壁面を形成するアウタスキンと、樹脂複合材からなり、レドームの内壁面を形成するインナスキンと、アウタスキンおよびインナスキンの間に挟まれたコア材と、アウタスキン、インナスキンおよびコア材に囲まれて、本体部近傍の強度不足の領域に配置された補強部材と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る飛しょう体の前方部の断面図。
【図２】図１に示す飛しょう体の要部Ａの拡大図。
【図３】図１に示す飛しょう体の破線Ｂでの断面図。
【図４】図１に示す飛しょう体の変形例（１）における破線Ｂでの断面図。
【図５】図１に示す飛しょう体の変形例（２）における要部Ａの拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る飛しょう体１の前方部における断面図である。また、図２は、図１に示す飛しょう体１の要部Ａの拡大図であり、図３は、破線Ｂにおける断面図である。これらの図に示されるように、内部に推進機構を格納する飛しょう体１の本体部１０、本体部１０のシェル（外筒）の前方の連結部１１に固定され、目標を指向する電子走査アンテナ２０、外周部が先細りの曲面形状をなし、電子走査アンテナ２０を覆って保護するレドーム３０を備えている。
【０００９】
電子走査アンテナ２０は、複数の素子アンテナが二次元的に配置され、各素子アンテナから送受信される電波の位相を変えることにより電子走査を行う。また、電子走査アンテナ２０は、レドーム３０の内壁面から離間して、固定されている。
【００１０】
また、レドーム３０は、胴部３１と尖塔部３２を備えている。胴部３１は、薄肉化した樹脂複合材（繊維強化樹脂）を積層して形成され、レドーム３０の本体である。この胴部３１の厚さは、約６．５ｍｍ以下、好ましくは６．２ｍｍ以下である。胴部３１の素材は、電波の透過性と耐熱性に優れた樹脂を用いると好適である。また、尖塔部３２は、胴部３１の先端部に固定されたステンレスやセラミックス等のチップであり、飛しょう体１の進行方向に向けて先端が尖って形成されている。
【００１１】
また、図２に示されるように、レドーム３０の胴部３１は、樹脂複合材からなり、レドーム３０の外壁面を形成するアウタスキン３１ａと、樹脂複合材からなり、レドーム３０の内壁面を形成するインナスキン３１ｂと、アウタスキン３１ａおよびインナスキン３１ｂの間に挟まれ、例えば発泡状に形成されたコア材３１ｃと、アウタスキン３１ａ、インナスキン３１ｂおよびコア材３１ｃによって四方を囲まれ、本体部１０近傍の領域に配置された補強部材３１ｄと、を有する多層構造の保護カバーである。コア材３１ｃは、空力加熱に対応するために断熱機能を備えている。補強部材３１ｄは、コア材３１ｃを設けていない同一形状のレドーム３０において予め測定した強度が胴部３１中の他の領域よりも低い領域に配置され、強度を補う。補強部材３１ｄの素材としては、コア材３１ｃよりも荷重に対する強度が高く、電波透過性に優れた部材を用いる。例えば、胴部３１と同じ繊維強化樹脂を積層した部材でもよく、異なる素材を用いることも可能である。
【００１２】
また、図３に示す補強部材３１ｄは、胴部３１の曲面形状に合わせて形成された補強リングであり、強度不足を補うために所望の間隔をあけて２箇所に配置されている。レドーム３０に要求される強度と電波透過性に応じて３箇所以上設けることも可能である。同様に、電波透過性を向上させるために、補強部材３１ｄの中に空洞、凹部、孔部を形成してもよい。
【００１３】
以下、本実施形態に係る飛しょう体１の動作について説明する。  
先ず、飛しょう体１が所定の方向に飛しょうを開始すると、電子走査アンテナ２０からは走査範囲に向けて広帯域の電波を送信する。次に、電子走査アンテナ２０が、走査範囲内から反射波を受信する。この際、送受信電波は、レドーム３０の胴部３１を透過するが、胴部３１が薄肉化されているため電波の透過障害は大幅に低減されている。
【００１４】
そして、電波の受信状況に基づいて飛しょう体１の制御装置（図示省略）は目標物が存在するものと判定し、目標物までの距離および方位を計測することで目標物に向けて飛しょうを制御する。
【００１５】
この際、飛しょう体１が高速で飛しょうすることで、レドーム３０は大きな空力荷重と空力加熱を受ける。しかし、本実施形態に係る飛しょう体１の構造によれば、胴部３１を薄肉化したとしても、飛しょう体１が遭遇する空力荷重、すなわち、座屈に作用する荷重に対しては、胴部３１内部の補強部材３１ｄによって耐えることができるため、必要な強度を確保することができる。
【００１６】
また、空力加熱による熱流入に対しては、胴部３１を構成する薄肉化スキン（アウタスキン３１ａ、インナスキン３１ｂ）およびコア材３１ｃとして耐熱材料を使用することで必要な耐熱性も有している。繊維強化樹脂からなる胴部３１は透過性の影響がないように薄肉化しているため、広帯域の電波の透過性に対する障害を極力減らすことも可能である。
【００１７】
＜変形例＞
以下、上記実施形態に係る飛しょう体１の変形例について説明する。尚、図１乃至図３と共通する符号は同一の対象を示す。
【００１８】
図４は、図１に示す飛しょう体１の変形例（１）における破線Ｂでの断面図である。同図において、補強部材３１ｄは、曲面形状に合わせて弧状に形成され、レドーム３０の長手方向および短手方向において所望の間隔をあけて複数個配置された補強ブロックである。図３に示したリング状の補強部材３１ｄの場合よりも胴部３１内で占める体積の割合が小さくなるため、強度は多少低下すると考えられるが、電波透過性については逆に向上するものと考えられ、要求される強度に応じて任意に設計変更可能となる。また、補強部材３１ｄを均等の間隔で配置しているが、飛しょう体１の飛しょう時に予測される空力荷重と飛しょう体１の飛しょう時の向きに応じて、補強ブロックの個数や長さ、幅等を上下や左右で変更して配置してもよい。
【００１９】
図５は、図１に示す飛しょう体１の変形例（２）における要部Ｂの拡大図である。ここでは、補強部材３１ｄが屈曲形成された補強シートであることが示されている。補強部材３１ｄの両端部は反対方向に屈曲形成され、それぞれアウタスキン３１ａ、インナスキン３１ｂに当接し、胴部３１の強度を補っている。補強シートの厚さはスキン材と同等かそれ以下が好適である。この場合、図２に示したリング状の補強部材３１ｄの場合よりも胴部３１内で占める体積の割合が小さくなるため、強度は多少低下すると考えられるが、電波透過性については逆に向上するものと考えられ、要求される強度に応じて任意に設計変更可能となる。シート状とすることで、レドーム３０の形成時における強度調整が容易となる利点もある。また、補強シートの屈曲形状は、図５の形状には限定されない。例えば、両端部が同一方向を向くようにコの字形状で屈曲させてもよい。
【００２０】
更に、上記実施形態においては、補強部材３１ｄは、２つ設けられていたが、電子走査アンテナ２０に合わせて位置を自由に設定できる共に、想定される座屈荷重に合わせて位置や数量を設定できる。
【００２１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
１…飛しょう体
１０…本体部
１１…連結部
２０…電子走査アンテナ
３０…レドーム
３１…胴部
３１ａ…アウタスキン
３１ｂ…インナスキン
３１ｃ…コア材
３１ｄ…補強部材
３２…尖塔部
【図１】
2013178061.tif 000003
【図２】
2013178061.tif 000004
【図３】
2013178061.tif 000005
【図４】
2013178061.tif 000006
【図５】
2013178061.tif 000007