JP5202476B2

JP5202476B2 - 飛翔体による搭載物放出方法

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Publication number: JP5202476B2
Application number: JP2009197654A
Authority: JP
Inventors: 田中　　敦; 聖凡立花; 登森光
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP2009276060A

Description

本発明は、飛翔体から搭載物を放出する飛翔体による搭載物放出方法に関する。

従来の飛翔体から放出される搭載物について、搭載物が子弾の場合を例に図２１によって説明する。図中１０１は飛翔体であり、１０２は複数の子弾がパッケージ化された子弾パッケージ、即ち複数の子弾をパック化した親弾であり、この親弾１０２は飛翔体１０１の胴体内に収容されている。

親弾１０２は、まず子弾をパック化した状態のまま一次放出Ａによって飛翔体１０１の胴体から放出され、その後空中で二次放出Ｂが行われて親弾１０２の中の子弾が散布される。Ｃはこの時の子弾の散布範囲である。

この飛翔体１０１から放出される親弾１０２は、例えば特開平６−７４６９８号公報に開示され、かつ図２２（ａ）に正面図を示し、同図（ｂ）にＩ−Ｉ線断面図を示すように、収縮させた状態のエアバッグ１０３の周囲に複数の子弾１０４を配置し、これら子弾１０４をパック材１０５によって覆っている。エアバッグ１０３は、その内に配置されているガス発生器１０３ａを作動させると略円筒状に膨らむように構成されている。

このように構成された親弾１０２を一次放出後、ガス発生器１０３ａを作動させてエアバッグ１０３を膨らませると、パック材１０５が破壊されてエアバッグ１０３の周囲に収容されていた子弾１０４が外方に押し出されて飛散する二次放出が行われる。

また、飛翔体から親弾を放出する一次放出における放出範囲は、飛翔体の飛翔方向に対してディスペンサー・コントロール・コンピュータによる一次放出器の着火タイミングの制御によって、また、横方向に対しては一次放出器の発射薬量を変えることによって行われている。

特開平６−７４６９８号公報

上記特開平６−７４６９８号公報の親弾１０２によると、エアバッグ１０３が円筒形に膨張することによって各子弾１０４に半径方向の放出速度が与えられ、子弾１０４を散布することができる。

しかし、ガス発生器１０３ａによるガス圧を利用してエアバッグ１０３を全方向に亘って均一に等速度で膨張させることは困難であり、地上にバラツキのない状態で子弾１０４、即ち搭載物を散布することができないおそれがある。

また、飛翔体から放出する一次放出における横方向の放出範囲の設定は、一般に一次放出器の火薬或いはガス発生剤等の発射薬量を変えることによって行われることから、飛翔体の製造後に発射薬の量を変更することは困難であり、この横方向の放出範囲を変えることは困難である。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は放出範囲の変更が容易な飛翔体による搭載物放出方法を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の飛翔体による搭載物放出方法の発明は、飛翔体から該飛翔体の飛行方向に対して直交する横方向に搭載物を放出する飛翔体による搭載物放出方法において、上記搭載物を放出する際に、搭載物の横方向飛翔距離を大きくするときに飛翔体速度を小さくし、搭載物の横方向飛翔距離を小さくするときに飛翔体速度を大きく制御することを特徴とする

請求項１の発明は、飛翔体の飛翔速度が大きくなると放出された搭載物の横方向に飛翔する距離が小さくなり、また、飛翔体の飛翔速度が小さくなると搭載物の横方向飛翔距離が大きくなることに着目してなされたものであって、飛翔体の飛翔速度の制御によって搭載物の飛翔距離を適宜変更することが可能であり、搭載物の横方向飛翔距離を大きくするときに飛翔体速度を小さくし、搭載物の横方向飛翔距離を小さくするときに飛翔体速度を大きく制御する。この飛翔体の飛翔速度はコンピュータプログラムにより容易に変更可能であり、容易に搭載物の飛翔距離を変えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１の飛翔体による搭載物放出方法において、複数の搭載物を放出する放出間隔を制御することを特徴とする。

請求項２の発明によると、飛翔体からの飛翔体の飛翔方向の各搭載物の放出間隔が制御でき、かつ飛翔体からの横方向の飛翔距離が飛翔体の飛翔速度によって制御でき、搭載物放出の間隔及び飛翔体の飛翔速度はコンピュータプログラムによるため容易に変更可能であり、状況に応じて搭載物の放出範囲を変えることができる。

本発明の飛翔体による搭載物放出方法によると、飛翔体から該飛翔体の横方向に搭載物を放出する飛翔体による搭載物を放出する際に、搭載物の横方向飛翔距離を大きくするときに飛翔体速度を小さくし、搭載物の横方向飛翔距離を小さくするときに飛翔体速度を大きく制御することで、搭載物の飛翔距離を適宜変更することができ、この飛翔体の飛翔速度をコンピュータプログラムにより容易に変更可能であり容易に搭載物の飛翔距離を変えることができる。

また、飛翔体からの飛翔体の飛翔方向の各搭載物の放出間隔を変更することができ、かつ飛翔体からの横方向の飛翔距離が飛翔体の飛翔速度によって変更可能であり、状況に応じて搭載物の放出範囲を変えることができる。

本発明による飛翔体による搭載物放出方法の第１実施の形態の概要を示す搭載物放出システム概要説明図である。同じく、１次放出器の断面図である。同じく、２次放出器の断面図である。同じく、２次放出器の作動状態説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布範囲の説明図である。本発明による搭載物放出方法の第２実施の形態の概要を示す搭載物放出システム概要説明図である。同じく、１次放出器に子弾が収納された状態を示す断面図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布の作動説明図である。同じく、搭載物散布範囲の説明図である。従来の搭載物散布システムの概要説明図である。同じく、従来の搭載物の概要説明図であり、（ａ）は親弾の正面図、（ｂ）はＩ−Ｉ線断面図である。

以下、本発明による飛翔体による搭載物放出方法の実施の形態を図によって説明する。

（第１実施の形態）
図１乃至図１５によって第１実施の形態を搭載物が小型の子弾である場合を例に説明する。

図１は、搭載物放出システムの概要説明図である。符号１は飛翔体であって、飛翔体１の胴体の左右に各々複数の１次放出器１０が列設され、１次放出器１０によって搭載物放出装置となる２次放出器２０を飛翔体１の飛行方向に対して略直交する横方向に放出し、放出された２次放出器２０から更に複数の小型子弾４０が散布される。

１次放出器１０は、図２に断面図を示すように飛翔体１の飛行方向と略直交する横方向に延在する筒状で開口する先端が機体外板２に対向する放出筒１１を有し、放出筒１１の基端に設けられた底壁１２には火薬或いはガス発生剤等の発射薬１３を収容するガス発生部１４が設けられ、ガス発生部１４にイグナイタ１４ａが設けられている。

放出筒１１内には、円板状の第１プッシャープレート１５がその軸線方向に移動可能に嵌装されている。第１プッシャープレート１５は円板状のプッシャープレート本体１５ａの外周に沿って後方に環状に突出するフランジ１５ｂが形成されると共に、プッシャープレート本体１５ａの中央部に撃針挿通孔１５ｃが穿設され、フランジ１５ｂの後端を底壁１２に当接した状態で放出筒１１内に装着されている。

環状に形成されたフランジ１５ｂ内にプッシャープレート本体１５ａと間隙を有し、かつ底壁１２に当接した状態で円板状の第２プッシャープレート１６が摺動自在に嵌装されている。第２プッシャープレート１６の中央部には先端部が撃針装通孔１５ｃに嵌入する時限作動機構用の撃針１６ａが突設されている。なお、１７は放出筒１１の先端を覆う蓋である。

このように形成された１次放出器１０の放出筒１１内に２次放出器２０が、第１プッシャープレート１５と機体外板２との間に蓋１７を介して保持された状態で収容されている。

２次放出器２０について、図３及び図４によって説明する。図３は２次放出器２０の断面図であり、図４（ａ）は、２次放出器２０の作動状態を示す側面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図である。

２次放出器２０は、１次放出器１０の放出筒１１内に摺動可能に嵌合する筒状体２１を有し、筒状体２１の基端及び先端には各々端縁に沿って基端フランジ２１ａ及び先端フランジ２１ｂが内方に折曲形成されている。

筒状体２１内には子弾を保持する放出物ホルダ、即ち子弾ホルダ２２が収容されている。子弾ホルダ２２は環状のスリーブ２３を介して筒状体２１に摺動自在に支持された時限作動機構収納部２４、回転付与手段となるスピンモータ２５、円柱状の搭載物支持部となる子弾支持部２６が同軸上に一体的に連続形成されている。時限作動機構収納部２４内に設定時間経過後にスピンモータ２５を作動させる時限作動機構が収納され、スピンモータ２５は火薬或いはガス発生剤等の燃焼ガス発生薬を収容するガスジェネレータ２５ａ及びガスジェネレータ２５ａに連続形成されて半径方向に対して傾斜して延在する複数のスピンモータノズル２５ｂ及びガスジェネレータ２５ａ内の燃焼ガス発生薬に点火するスピンモータ信管２５ｃが設けられている。

子弾支持部２６を取り囲むように複数の子弾４０、本実施の形態では７個の子弾４０によって子弾支持部２６を囲む子弾群が３段配置され、合計２１個の子弾４０が２次放出器２０の重心を通る中心軸線を中心に円状に配置され、これら子弾４０の外周を固縛手段３０によって一括して固縛している。

固縛手段３０は、各子弾４０の外周間に掛け渡された板状の拘束用ホルダ３１と、拘束用ホルダ３１の外周から子弾４０を一括して囲んで拘束する帯状体３２と、帯状体３２の両端部間を結合すると共に、所定の荷重によって破損する結合手段であるシアピン３３とによって構成されている。

このようにして子弾４０が装着された子弾ホルダ２２は、図３に示すように筒状体２１の基端フランジ２１ａとスリーブ２３との間に圧縮付与されて弾装されたスプリング２７によって先端フランジ２１ｂに係止された板状の保持部材２８に押接することによって筒状体２１内に装着されている。

次にこのように構成された飛翔体１による搭載物の散布について図２及び作動説明図である図５乃至図１５によって説明する。

各１次放出器１０に図２に示すように子弾４０を搭載した２次放出器２０をセットした飛翔体１の飛翔状態において、制御装置（図示せず）によって各１次放出器１０からの放出間隔を制御しながら順次各１次放出器１０のイグナイタ１４ａに通電する。イグナイタ１４ａに通電された１次放出器１０は、ガス発生部１４に収容された発射薬が燃焼を開始し、燃焼ガス発生部１４内のガス圧力が上昇し、そのガス圧力によって第２プッシャープレート１６が図５に示す状態から図６に示すように押動されて、第２プッシャープレート１６に突設された撃針１６ａの先端が第１プッシャープレート１５の撃針挿通孔１５ｃから突出して、２次放出器２０の時限作動機構収納部２４内の時限作動機構を作動せしめる。

更に、燃焼ガス発生部１４内のガス圧力の上昇によって図７（ａ）、（ｂ）に示すように第１プッシャープレート１５が押動して２次放出器２０を押す。ガス圧力が臨界点に達すると、２次放出器２０は１次放出器１０の蓋１７及び飛翔体１の機体外板２を突き破って飛翔体１の横方向に放出される。

ここで、２次放出器２０の横方向の飛翔距離と飛翔体１の飛翔速度との関係を考察すると、図８に示すように２次放出器２０の飛翔速度Ｖ１は、飛翔体１の飛翔速度Ｖ２と１次放出速度Ｖ３、即ち２次放出器２０の横方向の放出速度のベクトル和によって決定される。

１次放出速度Ｖ３は、１次放出器１０のガス発生部１４の発射薬１３の量によって決定される。１次放出速度Ｖ３が一定である場合、図９（ａ）に示すように飛翔体１の飛翔速度Ｖ２が大であると、２次放出器２０の飛翔速度Ｖ１が大きくなる。即ち飛翔体１の飛翔速度Ｖ２が大きいと２次放出器２０の飛翔速度Ｖ１も大きくなるために２次放出器２０に作用する空気抵抗も大きくなる。この結果、図９（ｂ）に示すように２次放出器２０の飛翔距離Ｌ１が小さくなり、横方向の飛翔距離Ｌ３が小さくなる。

一方、図１０（ａ）に示すように飛翔体１の飛翔速度Ｖ２が小であると、２次放出器２０の飛翔速度Ｖ１が小さくなり、１次放出速度Ｖ３が一定である場合、飛翔体１の飛翔速度Ｖ２が小さいと２次放出器２０の飛翔速度Ｖ１も小さくなるために２次放出器２０の空気抵抗も小さくなり、図１０（ｂ）に示すように２次放出器２０の飛翔距離Ｌ１が大きくなり、横方向の飛翔距離Ｌ３が大きくなる。

従って、図１５に示すように、飛翔体１からの１次放出の間隔、即ち各１次放出器１０による２次放出器２０の放出間隔を制御することで飛翔体１の飛翔方向における２次放出器２０の着地点の間隔ａを設定することができると共に、１次放出速度Ｖ３が一定の場合には飛翔体１の飛翔速度Ｖ２によって飛翔体１から２次放出器２０の横方向の飛翔距離ｂが設定され、１次放出の間隔及び飛翔体１の飛翔速度Ｖ２はコンピュータプログラムによるため容易に変更可能であり、各１次放出器１０の発射薬の量が一定である場合にも状況に応じて２次放出器２０の放出範囲を変えることができる。

１次放出器１０から放出された２次放出器２０は、筒状体２１の基端フランジ２１ａとスリーブ３２との間に弾装されたスプリング２７によって図４及び図１１（ａ）に示すように筒状体２１の先端から子弾ホルダ２２が押し出され、スピンモータ２５のスピンモータノズル２５ｂの先端が筒状体２１の先端から突出した状態でスリーブ２３が筒状体２１の先端フランジ２１ｂに係止し、子弾ホルダ２２の後端に筒状体２１が連接された先端側に重心が偏在した状態に維持されて飛翔する。

しかる後、時限機構によってスピンモータ信管２５ｃが作動せしめられ、スピンモータ信管２５ｃによってガスジェネレータ２５ａ内の燃焼ガス発生薬に点火する。燃焼ガス発生薬の燃焼によってガスジェネレータ２５ａ内のガス圧力が増大し、図１１（ｂ）に示すようにスピンモータノズル２５ｂの先端から燃焼ガスが噴出して２次放出器２０が回転を開始する。

この回転により図１２（ａ）に示すように２次放出器２０の方向姿勢が安定せしめられると共に、各子弾４０には２次放出器２０の回転による遠心力が発生して各子弾４０は図１２（ｂ）示すように帯状体３２を外方に押出付勢される。

２次放出器２０の回転数が規定値以上になると、帯状体３２の両端間を連結しているシアピン３３が子弾４０からの遠心力に耐えきれず、図１２（ｃ）のように強度限界を超えて破断する。

シアピン３３の破断により帯状体３２による拘束が略瞬時に解除された各子弾４０は、図１３に示すように遠心力によって２次放出器２０から放射状で、かつ均一に分散されて放出される。この放出された各子弾４０は放出前の回転運動を保持し、各子弾４０は図１４に示すように回転しながら落下することにより、落下姿勢が安定し子弾４０の信管を正しく作動する姿勢で着地させることができる。

この２次放出器２０からの各子弾４０の散布範囲は、即ち図１５（ａ）に示すように２次放出器２０の着地点から各子弾４０の着地点までの距離Ｌａは、２次放出器２０の回転力及び帯状体３２の両端部を連結するシアピン３３の強度で制御され、スピンモータ２５のガスジェネレータ２５ａ内に収容される燃焼ガス発生薬の量を調整することによって、或いはシアピン３３の強度を適宜設定することで制御できる。

従って、以上説明した本実施の形態によると、各１次放出器１０による１次放出間隔の制御及び飛翔体１の飛翔速度Ｖ２の制御によって飛翔体１から２次放出器２０の横方向の飛翔距離が設定され、１次放出の間隔及び飛翔体１の飛翔速度Ｖ２をコンピュータプログラムにより状況に応じて２次放出器２０の放出範囲を変えることができる。

また、２次放出器２０からの子弾４０の放出を遠心力により行うことから各子弾４０の散布方向が均一であり、各子弾４０に回転付与して放出することによって子弾４０の落下姿勢を安定させることができ、しかも、２次放出器２０の回転をスピンモータ２５のガスジェネレータ２５ａ内に収容される火薬等の燃焼ガス発生薬の燃焼ガスによって回転させることから、高速で回転させることができ２次放出器２０からの子弾４０の放出距離及び子弾４０の回転速度を大きくすることができる。

（第２実施の形態）
図１６乃至図２０によって第２実施の形態を搭載物が大型の子弾である場合を例に説明する。なお、図１乃至１５と対応する部分には同一符号を付することで外部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。

図１６は、本実施の形態による搭載物放出システムの概要説明図であり、第１実施の形態同様に１次放出器１０が飛翔体１の胴体の左右に各々複数の列設され、これらの１次放出器１０によって大型の子弾５０が散布される。

各１次放出器１０に図１７に示すように子弾５０をセットした飛翔体１の飛行状体において、制御装置（図示せず）によって各１次放出器１０からの放出間隔を制御しながら順次各１次放出器１０のイグナイタ１４ａに通電する。イグナイタ１４ａに通電された１次放出器１０は、ガス発生部１４に収容された発射薬が燃焼を開始し、燃焼ガス発生部１４内のガス圧力が上昇し、そのガス圧力によって図１７に示す状態から第２プッシャープレート１６が図１８に示すように押動されて第２プッシャープレート１６に突設された撃針１６の先端が第１プッシャープレート１５の撃針挿通孔１５ｃから突出して子弾５０を作動させる時限作動機構を作動せしめる。

更に、燃焼ガス発生部１４内のガス圧力の上昇によって図１９に示すように第１プッシャープレート１５が押動して子弾５０を押す。ガス圧力が臨界点に達すると、子弾５０は１次放出器１０の蓋１７及び飛翔体１の機体外板２を突き破って飛翔体１の横方向に放出される。

ここで、子弾５０の横方向の飛翔距離と飛翔体１の飛翔速度との関係は、上記のように子弾５０の飛翔速度は、飛翔体１の飛翔速度と１次放出速度、即ち子弾５０の横方向の放出速度のベクトル和によって決定される。

即ち、１次放出速度が一定である場合、飛翔体１の飛翔速度が大であると子弾５０の横方向の飛翔距離が小さくなり、飛翔体１の飛翔速度が小であると子弾５０の横方向の飛翔距離が大きくなる。

従って、図２０に示すように飛翔体１からの１次放出の間隔、即ち各１次放出器１０による子弾５０の放出間隔を制御することで飛翔体１の飛翔方向における子弾５０の着地点の間隔ａを設定することができると共に、飛翔体１の飛翔速度によって飛翔体１から子弾５０の横方向の飛翔距離ｂが設定され、１次放出の間隔及び飛翔体１の飛翔速度はコンピュータプログラムによるため容易に変更可能であり、状況に応じて２次放出器２０の放出範囲を変えることができる。

従って、本実施の形態によると、各１次放出器１０による１次放出間隔の制御及び飛翔体１の飛翔速度の制御によって飛翔体１から子弾５０の横方向の飛翔距離が設定され、１次放出の間隔及び飛翔体１の飛翔速度をコンピュータプログラムにより状況に応じて子弾５０の放出範囲を変えることができる。

なお、上記各実施の形態では搭載物が子弾の場合を例に説明したが他の搭載物に適用することも可能であり、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１飛翔体
２機体外板
１０１次放出器
１１放出筒
１４ガス発生部
１５第１プッシャープレート
１６第２プッシャープレート
１６ａ撃針
１７蓋
２０２次放出器
２１筒状体
２１ａ基端フランジ
２１ｂ先端フランジ
２２子弾ホルダ
２３スリーブ
２４時限作動機構収納部
２５スピンモータ
２６子弾支持部
２７スプリング
３０固縛手段
３１拘束用ホルダ
３２帯状体
３３シアピン（結合手段）
４０子弾
Ｖ１２次放出器の飛翔速度
Ｖ２飛翔体の飛翔速度
Ｖ３１次放出速度（２次放出器の横方向の放出速度）
Ｌ３２次放出器の横方向の飛翔距離
Ｌａ２次放出器の着地点から各子弾の着地点までの距離
５０子弾

Claims

飛翔体から該飛翔体の飛行方向に対して直交する横方向に搭載物を放出する飛翔体による搭載物放出方法において、
上記搭載物を放出する際に、搭載物の横方向飛翔距離を大きくするときに飛翔体速度を小さくし、搭載物の横方向飛翔距離を小さくするときに飛翔体速度を大きく制御することを特徴とする搭載物放出方法。
複数の搭載物を放出する放出間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載の飛翔体による搭載物放出方法。