JP2019100613A - 回転型コーナーリフレクタ - Google Patents

Abstract

【課題】空中浮遊時間を長くでき、旋回しながら降下でき、かつ真横から入射する電波に対する電波反射能力が高い回転型コーナーリフレクタを提供する。【解決手段】３つの環状バルーン１２、パラシュート１３、及び複数の電波反射膜１６を備える。環状バルーン１２は、中心軸１７を含む第１平面上に位置する第１環状バルーン１２ａと、中心軸１７に対し傾斜した平面上に位置する第２環状バルーン１２ｂ及び第３環状バルーン１２ｃと、からなり、ガス圧で膨張し、同一の中心Ｏを共有して互いに直交する。複数の電波反射膜１６は、環状バルーン１２の膨張によりその外縁部が外方に展張されて、中心Ｏを共有する８つの電波反射領域１８を構成する。パラシュート１３（傘体１４）は、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口１４ａを有し、環状バルーン１２の降下を遅らせ、中心軸１７を中心に旋回する。【選択図】図３

Description

本発明は、電波を反射することで、ミサイルに対するおとり（デコイ）として機能するコーナーリフレクタに係り、さらに詳しくは、空中で自転する回転型コーナーリフレクタに関する。

図１は、コーナーリフレクタの原理図である。
コーナーリフレクタは、互いに直交する３つの電波反射膜１からなる。この図において、原点Ｏから互いに直交して延びる３軸をＸ，Ｙ，Ｚ軸とする。３つの電波反射膜１は、Ｘ−Ｚ平面、Ｘ−Ｙ平面、及びＹ−Ｚ平面にそれぞれ平面状に設けられている。電波反射膜１の形状は、この図では三角形であるが、その他の形状、例えば、四分円（円を互いに垂直な直径によって四等分した形状）であってもよい。

電波反射膜１は、その表面に入射した電波を全反射する機能を有する。この図において、三角形ＡＢＣの範囲（この例では、Ｘ−Ｚ平面）に入射した電波２は、例えばａ−ｂ−ｃ点で全反射し、入射してきた方向に出射する。これにより、コーナーリフレクタに対し、どの方向から電波２が入射しても、コーナーリフレクタによって、電波２を入射方向に反射させることができる。

コーナーリフレクタは、船舶、飛翔体、地上などから放出され、その後、空中で展開する。
従って、例えば、空中で展開したコーナーリフレクタに、追尾用レーダ装置やミサイルのレーダシーカから電波が入射すると、コーナーリフレクタは、電波を入射方向に反射させることができる。これにより、コーナーリフレクタをレーダのおとりにすることができる。

図１に示したコーナーリフレクタの場合、電波２が三角形ＡＢＣの範囲から外れると電波を反射する機能が発揮できない。そこで、多方向からの電波に対し機能するように、複数のコーナーリフレクタを組み合わせたコーナーリフレクタが提案されている（例えば、特許文献１、２）。

図２は、特許文献１に開示されたコーナーリフレクタの模式図である。
特許文献１のコーナーリフレクタ３は、内部にガスが供給されるとガス圧で膨張するバルーン４と、バルーン４に取り付けられた電波２を反射する電波反射膜１と、を備える。電波反射膜１は、バルーン４の膨張により展張して、同一の中心を共有し、かつ互いに直交して、８つの電波反射領域を構成する。コーナーリフレクタ３は、さらに、バルーン４の膨張により展張する傘体５を備える。傘体５は、バルーン４の外周との間に隙間を設けながら、バルーン４の一部に覆い被さるように取り付けられており、かつ隙間から外部に向けて貫通する１つ以上の通気口６を有している。

特開２０１４−５９２３３号公報 特開２０１３−２１３７２６号公報

コーナーリフレクタは、長時間敵を欺瞞するために、空中に浮遊する時間（空中浮遊時間）を長くする必要がある。
そのため、特許文献１のコーナーリフレクタ３は、パラシュートとして機能する傘体５を備えている。

また、コーナーリフレクタは、電波の発射元に対する角度や位置によって電波反射能力が異なる。そのため、電波の発射元とコーナーリフレクタとの位置関係に関わらず、可能な限り電波反射能力に差が出ない構成で使用することが求められている。
そのため、特許文献１のコーナーリフレクタ３は、その中心部を通る回転軸７を基準として旋回しながら降下する構成になっている。

一方、船舶等に対するミサイルのレーダシーカからの電波は、コーナーリフレクタに対し真横から入射する場合が多い。
しかし、従来のコーナーリフレクタは、図１におけるＺ軸（又はＹ，Ｙ軸）が空中で上下方向に向くように構成されているため、真横から入射する電波に対する電波反射能力が低い問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するために、創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、空中浮遊時間を長くでき、空中を旋回しながら降下でき、かつ真横から入射する電波に対する電波反射能力を高めることができる回転型コーナーリフレクタを提供することにある。

本発明によれば、内部にガスが供給されることにより膨張し、同一の中心を共有して互いに直交する３つの環状バルーンと、
前記環状バルーンの降下を遅らせるパラシュートと、
前記環状バルーンの内側に取り付けられた複数の電波反射膜と、を備え、
前記環状バルーンは、前記パラシュートの頂点と前記中心を結ぶ中心軸を含む第１平面上に位置する第１環状バルーンと、
前記中心軸に対し１０度以上、８０度以下の平面上に位置する第２環状バルーン及び第３環状バルーンと、からなり、
前記電波反射膜は、前記環状バルーンの膨張によりその外縁部が外方に展張されて、前記中心を共有する８つの電波反射領域を構成し、
前記パラシュートは、前記中心軸を中心に旋回するように、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口を有する、回転型コーナーリフレクタが提供される。

上記本発明によれば、パラシュートが、環状バルーンの降下を遅らせるので、コーナーリフレクタの空中浮遊時間を長くできる。

また、パラシュートは、頂点と中心を結ぶ中心軸を中心に旋回するように、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口を有するので、空中を旋回しながら降下できる。

さらに、環状バルーンは、パラシュートの頂点と中心を結ぶ中心軸を含む第１平面上に位置する第１環状バルーンと、中心軸に対し１０度以上、８０度以下の平面上に位置する第２環状バルーン及び第３環状バルーンと、からなる。
従って、パラシュートは、その頂点が単一の第１環状バルーンに対向して位置し、他の２つの環状バルーンは、パラシュートの頂点から離れた位置で互いに直交するので、少なくとも４つの電波反射領域が、中心軸に対し直交する方向（すなわち水平方向）に正対する。
この構成により、電波反射領域の電波反射能力は、電波反射領域に正対する方向が最も高いので、真横から入射する電波に対する電波反射能力を高めることができる。

コーナーリフレクタの原理図である。 特許文献１に開示されたコーナーリフレクタの模式図である。 本発明による回転型コーナーリフレクタの全体構成図である。 図３を第１環状バルーンと第３環状バルーンが交差する方向から見た側面図である。 コーナーリフレクタのＲＣＳ特性を示す図である。 回転型コーナーリフレクタの作動シーケンス図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図３は、本発明による回転型コーナーリフレクタ１０の全体構成図である。
この図において、回転型コーナーリフレクタ１０は、３つの環状バルーン１２、パラシュート１３、及び複数の電波反射膜１６を備える。以下、回転型コーナーリフレクタ１０を、必要な場合を除き単に「コーナーリフレクタ１０」と呼ぶ。

３つの環状バルーン１２は、内部にガスが供給されることにより膨張し、同一の中心Ｏを共有して互いに直交する。３つの環状バルーン１２は、それぞれ一定の直径ｄを有する中空チューブであり、中心Ｏを中心とする円環状（ドーナツ状）に形成されている。

環状バルーン１２は、内部にガスが供給されると、ガス圧で膨張して環状になる構成を有している。
この環状バルーン１２は、他の形状のバルーン（例えば、球状バルーン）に比べ格段に少ないガス量でコーナーリフレクタ１０を展張することが可能になる。そのため、コーナーリフレクタ１０の展張に要する時間を短縮することができる。
なお、環状バルーン１２は、好ましくは、ポリオレフィンやポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルムからなる。
また、好ましくは、環状バルーン１２の外周を拘束用繊維で包むことによって、環状バルーン１２が所定の限界体積以上に膨張することを抑制することが望ましい。

パラシュート１３は、環状バルーン１２の降下を遅らせる機能を有する。
この例で、パラシュート１３は、環状バルーン１２の一部に覆い被さるように取り付けられ、環状バルーン１２の膨張により展張する傘体１４である。
なお、傘体１４の材質は、従来のパラシュートで用いられているナイロン等であることが好ましい。

傘体１４は、その頂点１５と、３つの環状バルーン１２に近接してその上部を囲む傘体側部１４ｂと、傘体側部１４ｂの下端部に位置し内側が開口した傘体外縁部１４ｃとを有する。

傘体１４は、この例においては、展開時においては半球形状であり、環状バルーン１２の外壁に取り付けられており、環状バルーン１２の膨張に伴って展張されるようになっている。
環状バルーン１２の形状が球状でない場合においては、傘体１４は、環状バルーン１２の外壁に沿う形状からなるものであってもよい。

図３において、傘体１４は、頂点１５と中心Ｏを結ぶ中心軸１７を中心に旋回するように、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口１４ａを有する。
通気口１４ａは、環状バルーン１２（すなわちコーナーリフレクタ１０）の鉛直落下時においてパラシュート１３（傘体１４）を中心軸１７を中心に旋回させる方向に設けられている。
この方向は、例えば、水平方向、斜め上向き、又は斜め下向きであるのがよい。水平方向の場合、旋回しやすい。斜め上向きの場合、落下速度が速く、旋回力が弱くなる。斜め下向きの場合、落下速度を遅くできるが、旋回力が弱くなる。

この例において通気口１４ａは４つ設置されているが、１つ以上であればよい。ただし、２つ以上設置する場合には、コーナーリフレクタ１０の旋回を安定的に行うために、コーナーリフレクタ１０の鉛直落下時において全ての通気口１４ａが水平方向に向くようにし、かつ、等間隔をもって設置することが望ましい。

通気口１４ａは、例えば、複数の平面形状部材（図示しない）を縫い合わせて傘体１４を製造する際においては、一部を弛ませた状態で縫い合わせることで通気口１４ａを設ける構成であってよい。
また、プラスチック製の円筒形状部材（図示しない）を複数用意し、これを傘体１４に対して等間隔に貫通させる形で固定することによって通気口１４ａを設ける構成であってもよい。

複数の電波反射膜１６は、環状バルーン１２の内側に取り付けられている。
電波反射膜１６は、環状バルーン１２の膨張によりその外縁部が外方に展張されて、中心Ｏを共有する８つの電波反射領域１８を構成する。
電波反射膜１６は、通気性を有する導電性繊維で形成されている。
導電性繊維は、例えば、ナイロンの繊維に金属膜（銅、銀など）をコーティングしたものであるのがよい。

各電波反射領域１８は、それぞれ互いに直交する３つの電波反射面１６ａを有する。
この例において、電波反射膜１６は、１２枚の扇形（中心角が９０度）の膜からなり、膨張時には平面が互いに直交する構造になっている。この構造によって、３つの環状バルーン１２の膨張時には互いに直交する３つの電波反射面１６ａからなる電波反射領域１８が、合計８組設けられることになる。

この例においては、各電波反射膜１６の外周と各環状バルーン１２との間に隙間を有しており、電波反射膜１６と環状バルーン１２とは複数の連結具２１（例えばワイヤ）で接続されている。なお、環状バルーン１２の膨張時において、各電波反射膜１６の外周が環状バルーン１２に密着するように構成してもよい。

図３において、コーナーリフレクタ１０は、さらに、環状バルーン１２にガスを注入するガス供給装置２０を備える。

ガス供給装置２０は、加圧ガスを内部に保有するガスボンベ２３、ガスボンベ２３と環状バルーン１２を連通するガス注入管２４、及びガスボンベ２３からのガスの注入を制御するガス制御器２５とを有する。
ガス供給装置２０は、コーナーリフレクタ１０が艦艇等から発射された飛翔体から放出されたことを契機に、環状バルーン１２にガスを注入して膨張させ、同時に傘体１４も展張する。

図３において、コーナーリフレクタ１０は、さらに、上端２２ａが傘体１４に連結され、下端２２ｂがガス供給装置２０に連結された複数の吊索２２を有する。
吊索２２は、例えば、可撓性を有するワイヤ又はロープである。
傘体１４は、吊索２２の上端２２ａと異なる位置で、環状バルーン１２に連結されている。

ガス供給装置２０は、中心軸１７の延長上であって環状バルーン１２の下方に設けられ、環状バルーン１２の膨張時に中心軸１７を鉛直近傍に保持するためのウエイトとして機能する。
すなわち、この例で、ガスボンベ２３とガス制御器２５は、吊索２２により、中心軸１７の延長上の環状バルーン１２の下方に位置し、図３に示す姿勢を維持する姿勢安定用ウエイトとして機能する。

図４は、図３を第２環状バルーン１２ｂと第３環状バルーン１２ｃが交差する方向から見た側面図である。この図において、ガス供給装置２０は、図示を省略している。

この例において、３つの環状バルーン１２は、第１環状バルーン１２ａ、第２環状バルーン１２ｂ、及び、第３環状バルーン１２ｃからなる。
第１環状バルーン１２ａは、傘体１４の頂点１５と中心Ｏを結ぶ中心軸１７を含む第１平面上に位置する。
第２環状バルーン１２ｂと第３環状バルーン１２ｃは、中心軸１７に対し１０度以上、８０度以下の平面上に位置する。
この例で、第２環状バルーン１２ｂは、第１環状バルーン１２ａの内側に位置し、第１環状バルーン１２ａと交差する２箇所で、第１環状バルーン１２ａに連結されている。
第３環状バルーン１２ｃは、第１環状バルーン１２ａの外側に位置し、第１環状バルーン１２ａと交差する２箇所で、第１環状バルーン１２ａに連結されている。

図４において、傘体１４は、その頂点１５が１つの環状バルーン１２（この例では第１環状バルーン１２ａ）に対向して位置する。
この例において、頂点１５は、頂点１５に対向しない２つの環状バルーン１２（例えば第２環状バルーン１２ｂ）の平面から、角度θの位置に取り付けられている。この角度θは、この例では、４５度である。
なお、角度θは、１０度以上、８０度以下であることが好ましく、さらに３０度以上、７０度以下であることが好ましく、特に４０度以上、６０度以下であることが好ましい。

第２環状バルーン１２ｂと第３環状バルーン１２ｃが交差する位置で、環状バルーン１２を傘体１４に連結する、ことが好ましい。
また、傘体１４の頂点１５と中心Ｏを結ぶ中心軸１７を含む第１平面上において、第１環状バルーン１２ａの外周部を傘体１４に連結してもよい。
また、傘体１４は、例えば、環状バルーン１２に２箇所で連結するのがよい。
さらに、傘体１４とガス供給装置２０は、４箇所で連結することが好ましい。

図５は、コーナーリフレクタのＲＣＳ特性を示す図である。
ＲＣＳ（Ｒａｄａｒ Ｃｒｏｓｓ Ｓｅｃｔｉｏｎ：レーダ反射断面積）は、レーダの反射する大きさを表わしている。
この図において、縦軸はＲＣＳの大きさ（ｄＢ表示）である。また横軸はコーナーリフレクタの回転角度αである。

図１におけるＸ軸方向を０度、Ｙ−Ｚ平面上のＹ軸に対し４５度をなす中線１ａの方向を９０度とした場合、回転角度αは、Ｘ軸と中線１ａで構成される平面上のＸ軸となす角度である。
図５において、ＲＣＳの大きさは、１０度以上、８０度以下の範囲で大きく、特に４０度以上、６０度以下で最大値となる。

図２に例示した従来のコーナーリフレクタ３の場合、鉛直落下時において図１のＺ軸を中心に旋回するので、真横から入射する電波２に対し、図５の回転角度α＝０の姿勢を９０度旋回するごとに繰り返す。
この場合、真横から入射する電波２は、図１のＸ−Ｙ平面に沿って入射するので、図５に示したＲＣＳの大きさより常に小さくなる。

これに対し、図３に示したコーナーリフレクタ１０の場合、真横から入射する電波２は、図１のＸ軸と中線１ａで構成される平面に沿って入射するので、図５に示したＲＣＳが得られる。

上述したコーナーリフレクタ１０の構成により、コーナーリフレクタ１０が降下する場合、傘体１４と環状バルーン１２の間の隙間に空気が入り込み、これによってコーナーリフレクタ１０の降下速度を抑制する。なお、電波反射膜１６が通気性を有するので、電波反射膜１６を通しても空気が傘体１４の内側に流入する。
この場合において、傘体１４の内側に流入した空気は通気口１４ａを通って外部に流出する。
これによって、コーナーリフレクタ１０は、降下する際に、中心軸１７を中心として一定の旋回方向に向けて旋回する。

そのため、傘体１４と環状バルーン１２の間の隙間に空気が入り込みやすくするために、傘体１４を環状バルーン１２に対して密着させない形で取り付ける構成が望ましい。

図６は、上述したコーナーリフレクタ１０の作動シーケンス図である。
この図に示すように、コーナーリフレクタ１０は、飛しょう体に格納され、ランチャにより発射されて飛しょうし（ステップＡ）、次いで、空中に放出される（ステップＢ）。
空中に放出されたコーナーリフレクタ１０は、環状バルーン１２を膨張させ（リフレクタ膨張：ステップＣ）、図３の姿勢で降下しながら旋回し（ステップＤ）、降下中にミサイルに対するおとり（デコイ）として機能する（ステップＥ）。

上述した本発明の実施形態によれば、環状バルーン１２の一部に覆い被さるように取り付けられ、環状バルーン１２の膨張により展張して降下を遅らせるパラシュート１３（傘体１４）を備えるので、コーナーリフレクタ１０の空中浮遊時間を長くできる。

また、パラシュート１３（傘体１４）は、頂点１５と中心Ｏを結ぶ中心軸１７を中心に旋回するように、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口１４ａを有するので、空中を旋回しながら降下できる。

さらに、環状バルーン１２は、パラシュート１３の頂点１５と中心を結ぶ中心軸１７を含む第１平面上に位置する第１環状バルーン１２ａと、中心軸１７に対し１０度以上、８０度以下の平面上に位置する第２環状バルーン１２ｂ及び第３環状バルーン１２ｃと、からなる。
従って、パラシュート１３は、その頂点１５が単一の第１環状バルーン１２ａに対向して位置し、他の２つの環状バルーン１２は、パラシュート１３の頂点１５から離れた位置で互いに直交する。従って、少なくとも４つの電波反射領域１８が、中心軸１７に対し直交する方向（すなわち水平方向）に正対する。
この構成により、電波反射領域１８の電波反射能力は、電波反射領域１８に正対する方向が最も高いので、真横から入射する電波に対する電波反射能力を高めることができる。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

ｄ 直径、Ｏ 中心、１ 電波反射膜、１ａ 中線、２ 電波、
３ コーナーリフレクタ、４ バルーン、５ 傘体、６ 通気口、７ 回転軸、
１０ 回転型コーナーリフレクタ（コーナーリフレクタ）、
１２ 環状バルーン、１２ａ 第１環状バルーン、
１２ｂ 第２環状バルーン、１２ｃ 第３環状バルーン、１３ パラシュート、
１４ 傘体、１４ａ 通気口、１５ 頂点、１６ 電波反射膜、
１６ａ 電波反射面、１７ 中心軸、１８ 電波反射領域、
２０ ガス供給装置、２１ 連結具（ワイヤ）、２２ 吊索、２２ａ 上端、
２２ｂ 下端、２３ ガスボンベ、２４ ガス注入管、２５ ガス制御器

Claims (7)

1. 内部にガスが供給されることにより膨張し、同一の中心を共有して互いに直交する３つの環状バルーンと、
   前記環状バルーンの降下を遅らせるパラシュートと、
   前記環状バルーンの内側に取り付けられた複数の電波反射膜と、を備え、
   前記環状バルーンは、前記パラシュートの頂点と前記中心を結ぶ中心軸を含む第１平面上に位置する第１環状バルーンと、
   前記中心軸に対し１０度以上、８０度以下の平面上に位置する第２環状バルーン及び第３環状バルーンと、からなり、
   前記電波反射膜は、前記環状バルーンの膨張によりその外縁部が外方に展張されて、前記中心を共有する８つの電波反射領域を構成し、
   前記パラシュートは、前記中心軸を中心に旋回するように、その周囲に内側から外側に向けて周方向に貫通する通気口を有する、回転型コーナーリフレクタ。
2. 前記パラシュートは、前記環状バルーンの一部に覆い被さるように取り付けられ、前記環状バルーンの膨張により展張する傘体である、請求項１に記載の回転型コーナーリフレクタ。
3. 前記第２環状バルーンと前記第３環状バルーンが交差する位置で、前記環状バルーンは、前記傘体に連結されている、請求項２に記載の回転型コーナーリフレクタ。
4. 前記第１平面上において、前記第１環状バルーンの外周部が前記傘体に連結されている、請求項２に記載の回転型コーナーリフレクタ。
5. 前記電波反射領域は、それぞれ互いに直交する３つの電波反射面を有する、請求項１に記載の回転型コーナーリフレクタ。
6. さらに、前記環状バルーンに前記ガスを注入するガス供給装置を備え、
   前記ガス供給装置は、前記中心軸の延長上であって前記環状バルーンの下方に設けられ、前記環状バルーンの膨張時に前記中心軸を鉛直近傍に保持するためのウエイトとして機能する、請求項１に記載の回転型コーナーリフレクタ。
7. 前記通気口は、前記環状バルーンの鉛直落下時において前記パラシュートを前記中心軸を中心に旋回させる方向に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の回転型コーナーリフレクタ。

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