JPH04227495A - ガスジェットによるミサイル操向装置 - Google Patents

ガスジェットによるミサイル操向装置

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JPH04227495A
JPH04227495A JP3049456A JP4945691A JPH04227495A JP H04227495 A JPH04227495 A JP H04227495A JP 3049456 A JP3049456 A JP 3049456A JP 4945691 A JP4945691 A JP 4945691A JP H04227495 A JPH04227495 A JP H04227495A
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gas
nozzle
missile
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Jean-Pierre Morgand
ジャン−ピエール・モルガン
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/60Steering arrangements
    • F42B10/66Steering by varying intensity or direction of thrust
    • F42B10/663Steering by varying intensity or direction of thrust using a plurality of transversally acting auxiliary nozzles, which are opened or closed by valves

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】この発明は、横方向ガスジェットにより
ミサイルのステアリングないし操向を行うための装置、
及び、その装置を備えるミサイルに関する。
【0002】ミサイルが高荷重倍数において操向される
場合は、このミサイルに横方向ノズルが設けられ、主推
進装置のガス発生器から、又はそのために特に設けられ
るガス発生器から、ガスがその横方向ノズルに供給され
る。したがって、ミサイルの軌道方向を迅速かつ認識で
きる程度に変化させることができる横推進力を発生させ
るよう、横方向ガスジェットが提供される。このような
横方向の力の作用線は、ミサイルの重力中心を、あるい
は少なくともその近傍を通過するようにされ、それによ
りミサイルは強制操向されることになり、制御に関する
応答時間はその場合、特に迅速である。しかし、これは
義務的なものではなく、前記横方向力の作用線はミサイ
ル軸心の、重力中心とは異なる点を通過するようにして
も良い。その場合は前記横方向力は、通常の気体力学操
向面と同様に、ミサイルの姿勢を重力中心に関して制御
するモーメントを発生する。
【0003】
【先行技術の説明】米国特許第4,531,693号明
細書及びフランス特許第2,620,812号明細書か
ら、横方向ガスジェットによりミサイルを操向するシス
テムが周知となっており、これは回転バルブ部材を介し
て少なくとも一対の横方向ノズルに連結され得るガス発
生器を備え、前記回転バルブ部材は駆動装置の作用によ
り移動して、前記ノズルを通るガスの流量を制御するよ
うに構成されている。
【0004】米国特許第4,531,693号明細書に
示されるシステムにおいては、各前記ノズルに関して、
オシレータにより別個に制御される個々独立した回転バ
ルブ部材が関連配置されている。この構造においては、
各回転バルブ部材は低慣性を有することから、バルブ装
置の応答時間、したがって操縦の応答時間は極めて小さ
い。
【0005】さらに、各前記バルブ部材に対してオシレ
ータが設けられているので、各バルブ部材の位置(完全
開放位置、完全閉鎖位置又は部分閉鎖位置)が常時、操
向フェース及び/又は前記ガス発生器の状態に正確に対
応するように、前記オシレータ全体を制御することが容
易である。他方、前記回転バルブ部材がオシレータによ
り制御されるので、対応ノズルに関するバルブ部材の制
御位置は直接的に到達されるのではなく、一連の振動動
作により到達される。さらに、これらの振動動作はミサ
イルに寄生振動をもたらし、その操向を複雑にする。
【0006】他方、フランス特許第2,620,812
号明細書に示されるシステムにおいては、前記ノズル間
に必要な制御結合状態を提供するため、回転バルブ部材
は2つのノズルに共通して設けられると共に、このバル
ブ部材はジャッキのピストンの位置により制御されるよ
うになっており、前記ジャッキの異なる横断面を有する
2つの室は、前記発生器により発生されるガスの一部を
受容すると共に、前記ジャッキのピストンの位置、した
がって前記バルブ部材の位置は、前記ジャッキの室で最
大横断面を有する室内の前記ガスの流量を制御すること
により制御される。このような制御においては、回転バ
ルブ部材は振動動作をすることなく、所定位置へ直接的
に到達することができる。しかしこの場合、回転バルブ
部材は必然的に余計なものとなり、したがって、その慣
性及びその応答時間は大きくなる。
【0007】
【発明の概要】この発明の目的は、低慣性を有すると共
に振動のないバルブ制御をもたらすバルブ装置を備えた
、前述のタイプの操向装置を提供することにある。
【0008】この目的のために、この発明によれば、回
転バルブ装置を介して少なくとも一対の横方向ノズルに
連結されるガス発生器を備えると共に、前記バルブ装置
が駆動装置の作用により可動で、かつ前記ノズルを通る
ガス流量を制御するようにされている、ガスジェットに
よるミサイル操向装置において、以下のような特徴を有
している。
【0009】即ち、各ノズルに個々の回転バルブ部材が
関連配置されている。
【0010】各バルブ部材の回転が、ジャッキのピスト
ンにより制御され、ジャッキの一室がガス発生器により
発生されるガスの一部を受容し、前記ピストンの位置が
、前記室を通る前記ガスの流量を制御することにより制
御される。
【0011】前記ガスの流れを受容するのと反対側の前
記ジャッキの室が、非圧縮性圧力流体を包含する連結回
路により相互に連結される。
【0012】前記非圧縮性圧力流体の容量が、バルブ部
材の一つが関連ノズルの完全開放位置となると共に、他
のすべてのバルブ部材がそれに対応するノズルを完全に
閉鎖するように、選択されるようになっている。
【0013】したがって、各バルブ部材は低慣性を有す
ると共に、制御される各バルブ部材の位置は、制御され
る対応ジャッキにより振動的運動を生ずることなく、決
定され、制御されていないジャッキは、前記非圧縮性加
圧流体の分配状態により所定位置を取る。
【0014】バルブ装置の慣性を可能な限り低減させる
ために、各ノズルは少なくともバルブ部材と共働するそ
の首部近傍において、長方形断面を有している。したが
って、各バルブ部材は、突出する半径方向プレートであ
って、その長手方向端面が対応ノズルの首部と共働する
プレートに固定されるシャフト、により形成することが
できる。
【0015】バルブ装置に対して、その開放を妨害する
ようにガスにより作用されるトルクを低減するために、
前記バルブ装置の開放位置におけるノズルの首部に対向
する半径方向プレートの横面が、凹曲面に構成されるこ
とが有利である。
【0016】前記バルブ部材が前記ミサイルの構造体と
一体の剛性ブロックに取り付けられることが好ましい。
【0017】前記ノズルが前記ミサイルの、その表層と
一体の翼部に形成される時は、前記ノズルの足部が前記
剛性ブロックに、摺動嵌合により取り付けられることが
有利である。したがって、前記ノズルの変形はミサイル
の残りの部分からは隔離されることになる。
【0018】ジャッキを通るガス流量の制御は、前記ガ
ス流動回路に設けられる漏斗状部分内で、球体を移動す
る線型モータにより達成することが好ましい。
【0019】この装置が2つの横方向ノズルを備えると
共に、対をなす2つのノズルが正反対位置関係を有し、
かつ対をなすノズルが他の対をなすノズルを包含する半
径面に対して直交する半径面内に配置される時は、各対
のノズルのバルブ部材は、他の対のノズルのバルブ部材
と同時に制御される。
【0020】この場合、一対のノズルの2つのバルブ部
材が、同一モータにより制御されることが好ましい。
【0021】この場合、次の方程式を解くための演算処
理手段がミサイルに内蔵される。 (1)    fcosβ=F1−F3(2)    
fsinβ=F4−F2(3)    F1+F2+F
3+F4=P(4)    F2=F3  又はF1=
F4(式中、fは所望半径方向推進力の強さ、βは前記
ノズルの一つからの半径方向推進力と前記所望半径方向
推進力とにより形成される角度、F2,F3及びF4は
他の3つのノズルからの半径方向推進力である。)非圧
縮性加圧流体貯蔵部が、前記連結回路に連結されるよう
に設けられる。このような貯蔵部は、前記連結回路を排
出部に連結することができるバルブ部材により、前記連
結回路に連結することができる。
【0022】
【好ましい実施例の説明】図1〜図3に概略的に示され
るこの発明のミサイル1の実施例は、翼部3及び尾部フ
ィン4を備える細長い本体2から構成されている。本体
2の軸心は線L−Lで示されている。翼部3及び尾部フ
ィン4には、それぞれ制御面5及び6が設けられている
。翼部3は4つ設けられると共に、1対づつが正反対の
関係に配置され、2つの隣合う翼部3の面は相互に直交
すると共に、軸心L−Lを通過する。同様に、尾部フィ
ン4は4つ設けられると共に、1対づつが正反対関係に
配置され、2つの隣合う尾部フィンの面は相互に直交す
ると共に、軸心L−Lを通過する。さらに、尾部フィン
は翼部3の2等分平面内に位置されている。
【0023】ミサイル1の重心Gの近傍に、4つのノズ
ル8を制御する強制操向装置7が本体2に設けられ、こ
れらのノズル8は1対づつが正反対の関係となり、かつ
、翼部3に配置されている。ノズル8は、たとえば固体
燃料(propergol)を備えるガス発生器9の燃
焼室付近に配置されると共に、ダクト10により前記ガ
ス発生器9に連結される。
【0024】ノズル8は流入オリフィス又は首部11を
介してダクト10に連結されると共に、流入オリフィス
11よりも大きい横断面を有する流出オリフィス12を
介して外部へ開口し、これらのオリフィス11及び12
は発散部(divergent portion)13
により、相互に連結される。流出オリフィス12は翼部
3の長手方向端部3aのレベルに配置され、したがって
、ノズル8を通過するガスジェットはミサイルの本体2
から偏向されると共に、前記本体2の表層2aの回りの
気体力学流動をほとんど妨害することがない。
【0025】詳細は後述するが、各ノズル8にはその流
入オリフィス11のレベルに、対応するノズル8を少な
くとも部分的に閉鎖又は逆に開放するバルブ部材又は回
転バルブ14(図1に示される)が取り付けられている
【0026】飛行において、高荷重倍数でない場合は、
ミサイル1が通常のように、その気体力学制御面5及び
6により操向されることから、強制操向装置7の作動は
、絶対に必要であるというものではない。その結果、ガ
ス発生器9が制御運転型である場合は、停止され得る。 ガス発生器9が連続運転型の場合は、2つの対向ノズル
のバルブ部材14は、そこから放出されるガスジェット
がミサイルに対して、合力が零になる力を作用するよう
に制御される。この場合、2つの対向ノズルのバルブ部
材14は常時、半開状態にあり、ガス発生器9により発
生されるガスを逃すようになっている。
【0027】他方、高荷重倍数で飛行する場合は、ミサ
イルの軌道方向を急激に変化させるために、この急激な
方向変化を達成するよう、少なくとも1つのノズル8が
完全に機能を果たすようにすることが必要である。この
場合、作動するよう制御されたバルブ部材14は大きく
引かれて、放出される横方向ガスジェットが多量にされ
、ミサイル1が急激に方向を変える。これに対して、作
動されていないバルブ部材14は、完全でないとしても
、相当に対応のノズル8を閉じている。
【0028】ノズル8は翼部3に装備されていることか
ら、平坦な漏斗の形状を有している。流出オリフィス1
2は長手形状を有し、その横断面の長寸法部はミサイル
1の長手方向軸心L−Lに平行であると共に、この横断
面の短寸法部は前記軸心L−Lに対して横断面方向にあ
る。この横方向短寸法は一定であることが有利であり、
また流出オリフィス12の端部は丸められている。
【0029】ミサイル1の内側に配置される流入オリフ
ィス又は首部11も、一定の幅及び丸められた端部を有
する長方形状を有する。前記オリフィス11の横断面は
流出オリフィス12と類似の形状であるが、それより小
さい形状を有する。発散部13は調整された面により2
つのオリフィス11及び12に連結される。ガス発生器
9からの燃焼ガスを十分に膨張させるために必要な横断
面比は、オリフィス11及び12のそれぞれの長さを決
定することにより得られる。
【0030】長方形構造のノズル8において、横方向操
向ジェットは、気体力学流動のための小前面寸法を有す
るシートの形状となっている。その結果、前記横方向操
向ジェット及び前記気体力学流動間の相互作用(この作
用は、流出オリフィス12を本体2の表層2aから離れ
る方向に移動することにより既に軽減されている)は、
完全には抑制されないとしてもさらに低減され、したが
って、気体力学要素3、4、5及び6は横方向操向ジェ
ットが最大動力で利用されている場合でも、気体力学流
動と共働しながらその機能を果たし続ける。
【0031】図3に明瞭に示されるように、強制操向装
置7は2つの部片7a及び7bから形成されており、そ
れはバルブ部材14が取り付けられる部片7a、及び前
記バルブ部材を制御する部片7bである。
【0032】強制操向装置7の部片7aは中央剛性ブロ
ック15を備え、これは軸心L−Lと同軸であると共に
、内部に可動バルブ部材14が配置されるケースを形成
する。 剛性ブロック15は端部ウェブ16、17により、ミサ
イル1の本体2の内部構造に剛性結合されている。この
剛性ブロック15は中空形状であると共に、周縁開口1
9を介してダクト10と連通する内部凹所18を備える
。さらに、剛性ブロック15は他の周縁開口を備え、こ
れはノズルオリフィス11を形成すると共に、バルブ部
材に依存して内部凹所18と連通する。
【0033】各回転バルブ部材14はシャフト20を備
え、シャフト20はミサイルの軸心L−Lに平行な軸心
l−lを有すると共に、剛性ブロック15に対して低摩
擦軸受21、たとえばボールベアリングにより取り付け
られる。 各バルブ部材14は半径方向プレート22を備え、この
プレート22は対応のシャフト20に固定されると共に
、それに関して外方に突出している。半径方向プレート
22の長手方向外面22aは対応ノズルオリフィス11
と共働して、それを閉鎖する(図2の上左部のバルブ部
材14の位置を参照)か、あるいは少なくとも部分的に
前記ノズルオリフィス11を開放する(図2の下右部の
バルブ部材14の位置を参照)ようになっている。
【0034】バルブ部材14がこの閉鎖位置にある時、
内部凹所18がノズル8から遮断され、したがってノズ
ル8がダクト10から遮断される。他方、バルブ部材1
4がオリフィス11を開放する位置にある時、ノズル8
は前記ノズルオリフィス11、内部凹所18及び周縁開
口19を介して、ダクト10に連通する。
【0035】バルブ部材14の軸心l−lはそれぞれ、
ノズル8の長手方向中央面に配置される。
【0036】バルブ部材14によりノズルオリフィス1
1の開放に抵抗するトルク(このトルクはガスのスピー
ドアップ、及びその結果として前記ノズルオリフィス1
1のレベルにおいて生じる減圧によりもたらされる)を
制限するため、前記バルブ部材14の開放位置において
、ノズルオリフィス11に対面するプレート22の横面
22bが凹曲面にされて、内部凹所18の内壁18aと
共に前記ノズルオリフィス11の方向に発散を行う部分
を形成する構成を有している。したがって、横曲面22
bはガスをスピードアップし、バルブ部材14の回転軸
心l−lから距離を有する位置に発生される減圧部を移
行させるためのベアリング面としての機能を有する。
【0037】各バルブ部材14が極めて小さい回転慣性
及び小作動間隙を有し、したがって、最小制御動力によ
り極めて短い応答時間を達成することができるように、
シャフト20に関するプレート22の突出量は低減され
ている。したがって、このようなバルブ部材の実施例に
おいては、慣性が極めて小さく、それにより応答時間が
極めて短縮され、かつノズルオリフィスの開放に抵抗す
るトルクを抑制し、したがって複雑な補償システムを設
ける必要性が回避されている。
【0038】勿論、閉鎖位置における漏出が低減される
ように、かつ、たとえば火薬型のガス発生器9から到達
する場合の、ガスの高温によりもたらされる膨張が許容
されるように、バルブ部材14の外面22aはブロック
15の内壁18aに関して最小間隙となっている。ブロ
ック15及びバルブ部材14の構成材料の選択、及びそ
の形状の選択が摩擦を最少化するために寄与するもので
あり、たとえば炭素又はモリブデンが、熱保護コーティ
ング又はスリーブにより保護され、あるいは保護されな
い状態で利用される。
【0039】さらに、図2及び図3に示されるように、
ノズル8の足部8aは剛性ブロック15の外壁に設けら
れた、対応する形状を有する押刻部23に嵌合され、し
たがって前記ノズル8及び前記剛性ブロック15の結合
は、摺動嵌合型のものとなる。したがって、本体2の表
層2aと一体にされるノズル8は、本体2の変形に従動
する。したがって、ミサイル1の内部剛性構造及び本体
2の外表層2a間の変形は分離されており、これは強制
操向操作中にミサイル1が受ける高荷重倍数に一部の理
由があり、この変形は作動の妨害を発生する可能性があ
る。
【0040】図3に示されるように、バルブ部材14の
シャフト20は強制操向装置7の部片7b(一点鎖線に
より示される)内に貫入して、前記バルブ部材14を制
御するようになっている。図4〜図8において、この制
御部片7bの実施例が概略的に示される。
【0041】図4及び図5において、各バルブ部材14
に関連してジャッキ30が配置され、そのピストン31
は機械的連結部32により前記部材14のシャフト20
に連結されている。ここで、機械的連結部32は、図示
の例においては、軸心l−lの回りで前記シャフト20
と共に回転するように連結される半径方向アーム33、
及びリンク34を備え、リンク34はそれぞれ35及び
36の位置において、前記アーム33及び前記ピストン
31のロッド37に関節結合される。
【0042】ピストン31はジャッキ30のシリンダ3
8の内部を、2つの室38a及び38bに分割する。室
38b内へダクト39が延設され、ダクト39はピスト
ン31を室38a方向に押戻すように非圧縮性加圧流体
を導入し、バルブ部材14がノズル8のオリフィス11
を閉鎖する位置へピストンを移行させることができる(
図4参照)。
【0043】この場合、ピストン31は停止体40に当
接し、この停止体40は室38aに設けられて、室38
aが占有できる最小容積を画定する。
【0044】この最小容積の室38aにおいて、キャリ
ブレートされた横断面を有する流入ダクト41、及び調
整自在な横断面を有する流出ダクト42が開口している
。流入ダクト41は、たとえばダクト10に連結される
ことにより、ガス発生器9により発生されるガス流量の
一部、たとえば約1%の量を受容する。流出ダクト42
は、たとえばミサイル1の外部に連結されることにより
排気状態にされ、したがって低圧Poが室38a内に存
する。前記流出ダクト42の横断面を正確かつ迅速に調
整できるようにするため、その自由端が部分43に延設
され、この部分43は漏斗の形状に開口されると共に、
耐火性球体44が前記漏斗状部分43内で、その軸心方
向に移動するように配置される。モータ45、たとえば
線型電動モータが前述のような球体44の移動のために
設けられている。このような装置において、球体44は
閉鎖位置においてダクト42に関して自動的にセンタリ
ングされることは理解されよう。
【0045】測定要素46(たとえば回転電位差計)が
シャフト20に対して、たとえば前記電位差計のシャフ
トに連結されるギア47と、軸心l−l上に中心を有す
ると共に、半径方向アーム33に固定される円形ラック
48とを介して連結され、前記バルブ部材14の回転位
置を測定するようになっている。
【0046】モータ45が制御されて、球体44が引込
められて流出ダクト42が完全に開放(図4参照)され
る時、すなわち前記球体44及び漏斗状部分43の対面
壁間において、流動断面を流出ダクト42の横断面に少
なくとも等しくなるように開放される時、流入ダクト4
1を介して流入するガス流量は前記流出ダクト42を介
して自由に逃出することができ、したがってこのガス流
はピストン31に対して低圧力Poを作用させるにすぎ
ず、したがってピストン31は、ダクト39により送ら
れる非圧縮性圧力流体の作用により、停止体40まで押
し戻される。このピストン31の位置において、機械的
連結部32はバルブ部材14に対して、それがノズルオ
リフィス11を完全に閉鎖する位置を強制する。この閉
鎖位置は測定要素46により検出される。
【0047】他方、モータ45が制御されて、図4に示
される閉鎖位置から球体44が流出ダクト42に接近さ
れると、前記球体44は漏斗状部分43の対面壁と共働
して、流動断面を徐々に減少させる。この流動断面が流
出ダクト42の横断面より小さくなると直ちに、流入ダ
クト41を介して流入するガス流動が妨げられ、したが
って室38a内のガス圧力は、Po値を越えて増大する
。この圧力がダクト39により送られる非圧縮性圧力流
体の作用に打勝つほど十分に大きくなると直ちに、ピス
トン31は図4において左方へ移動し、機械的連結部3
2により、バルブ部材14が、ノズルオリフィス11を
開放する方向(図4において時計方向)に回転される。 ガス発生器9により発生されたガスは、ダクト10及び
凹所18を介してオリフィス11に送られ、そして、ノ
ズル8を介して逃出される。常時、バルブ部材14の対
応する部分開放位置は測定要素46により示される。
【0048】球体44が、モータ45の作用により、流
出ダクト42に接近し続けると、最終的には前記球体4
4は漏斗状部分43の壁部に接触される(図5参照)。 その時、流入ダクト41を介して流入するガス流のため
の流動断面は零になり、室38a内の圧力は、ガス発生
器9により発生されるガスの圧力値となる。この状態に
おいて、機械的連結部32がバルブ部材に対して、それ
が完全にノズル8のオリフィス11を開放する位置を強
制することから、ダクト39により送られる非圧縮性圧
力流体の作用に抗して、ピストン31が十分に押し戻さ
れる。
【0049】ここでモータ45が制御されて、球体44
が引っ込められると、ガス流動断面が前記球体44及び
漏斗状部分43の対面壁間で再び形成され、したがって
室38a内の圧力が減少し、ダクト39により送られる
非圧縮性圧力流体が図4及び図5において右方へ押し戻
し、バルブ部材14がオリフィス11を閉鎖する方向(
図4及び図5において反時計方向)に回転する。
【0050】このように、モータ45を制御することに
より、バルブ部材14の相対回転がノズルオリフィス1
1に関して制御されて、このバルブ部材に対して、ノズ
ル8の完全閉鎖(図4)及び前記ノズルの完全開放(図
5)間のあらゆる所望位置が伝達される。前記バルブ部
材の瞬間的位置は測定要素46により測定される。
【0051】容易に理解されるであろうが、ミサイル1
の各ノズル8に利用される図4及び図5のシステムは、
前記ミサイルが強制操向されることを可能にする。複動
ジャッキの作動を確実にするため、室38aをピストン
31の大駆動断面に対応させ、したがって室38b側に
おいて、ピストン31の面積を室38a側におけるより
小さくすることが好ましい。これは、ピストンロッド3
7によって達成されている。
【0052】したがって、ノズルオリフィス11に関す
るバルブ部材14の位置は、ピストン及び対応バルブ部
材間の力の平衡から得られる。
【0053】図6において、4つのノズルを備えるミサ
イル1を操向するために図4及び図5のシステムが適用
された状態が概略的に示されている。4つのノズルは2
つづつが正反対位置関係を有し、かつミサイル1の軸心
L−Lの回りに90度の間隔で配置されている。この図
面において、前記ノズルの参照数字8には、それぞれ添
字i(i=1,2,3又は4)が、軸心L−Lの回りに
時計方向に進行するように付けられており、ノズル8.
iに関連する装置には同一添字iが付与される。したが
って、各ノズル8.iに対して、バルブ部材14.i、
ジャッキ30.i(そのピストン31は連結部32.i
により対応するバルブ部材14.iに連結されている)
、及びピストン測定要素46.iが関連配置されている
。しかし、ノズル毎に単一のモータ45を設ける代わり
に、この実施例においては2つの正反対位置関係のノズ
ルに対して単一のモータ45が利用されており、モータ
45.13はそれぞれノズル8.1及び8.3に関連す
るバルブ部材14.1及び14.3を制御し、また、モ
ータ45.24はそれぞれノズル8.2及び8.4に関
連するバルブ部材14.2及び14.4を制御する。こ
れら各モータ45.13及び45.24は、たとえば、
フランス特許第2,622,066号明細書に記載され
るタイプの線型モータとされ、それは自体に平行に移動
することができる長いコア50を備えている。球体44
がコア50の各端部に保持されて、対応のジャッキ30
.1及び30.3又は30.2及び30.4の流出ダク
ト42と関連する漏斗状部分43と共働して、球体44
がその関連漏斗状部分43に接近される時、他方の球体
44はその漏斗状部分から離れる方向に移動される。逆
もまた同様である。
【0054】さらに、4つのジャッキ30.1〜30.
4のダクト39が相互に連結され、ダクト39及びジャ
ッキ30.1に収容される作動流体は加圧状態にある。
【0055】さらにまた、ガス発生器9の特別のパルス
を最適にするため、4つのジャッキ30.1〜30.4
間に包含される非圧縮性作動流体の容積により定められ
る、4つのノズル−バルブ部材対を介するガス流出用の
総横断面が、ノズル8のオリフィス11の完全開放量に
等しいように選択されている。
【0056】2つのモータ45.13及び45.24が
その中立位置(図8のモータ45.24の位置に対応す
る)にある時、各球体44はそれらが共働する漏斗状部
分43から離れる方向に移動し、かつそこから等しい距
離にあり、したがって4つのダクト42の流出横断面は
同一である。したがって、4つの室38b及びダクト4
2間に収容される作動流体の作用により、4つのジャッ
キ30.1〜30.4のピストン31は同一位置を占有
し、各ノズル8.1〜8.4は1/4開放状態にある。
【0057】この中立位置からモータ45.13又は4
5.24の一方が制御されると、対応するコアは制御に
より付与される方向に移動すると共に、球体44をその
関連の漏斗状部分43に接近させる。したがって、一方
のバルブ部材14がさらに開放されると共に、室38b
及びダクト42に非圧縮性作動流体が等しく分配されて
いることから、他の3つのバルブ部材14は閉鎖される
と共に、同一の部分閉鎖状態となる。このような制御は
、1つのバルブ部材が完全に開放されると共に、他の3
つが完全に閉鎖されるまで続けられる。この最終状態が
図6に示され、そこではバルブ部材14.1が開放され
、バルブ部材14.2,14.3,14.4が閉鎖位置
にある。
【0058】2つのモータ45.13及び45.24が
作動されるよう制御される場合は、2つのバルブ部材1
4が制御にしたがって制御開放位置を取るのに対し、他
の2つのバルブ部材は同一の部分閉鎖位置を取る。これ
は、前記非圧縮性作動流体が室38b及びダクト39の
回路内に、等しく分配されているからである。制御され
た2つのバルブ部材の全体的な開放は、せいぜい、単一
バルブ部材の完全開放に対応し、他の2つのバルブ部材
が閉鎖される時は、前記各部材は、せいぜい、対応ノズ
ルオリフィスの半分を開放し、その状態は図2に示され
ている。
【0059】既知のように、ノズル8から放出されるガ
スジェットにより与えられる横方向推進力(スラスト)
は、前記ノズルの開放量の直関数であるから、ミサイル
の軸心L−Lの回りに図8のシステムにより与えられる
横方向推進力は、前記軸心上に中心を有する正方形51
で示されることは理解されよう(図7参照)。
【0060】正方形51の頂点はノズル8.1,8.2
,8.3及び8.4の軸心上に存すると共に、前記各ノ
ズルにより与えられる最大推進力F1M,F2M,F3
M及びF4Mに対応し、他の3つが完全に閉鎖される時
は、これらの各最大推進力はガス発生器9により与えら
れる推進力Pに等しい。図7において、半径Pを有する
円52も示されており、これは軸心L−Lの回りにおけ
るガス発生器9の推進力の均等理論分布状態に対応する
。この理論的分布状態を近似化し、この発明のシステム
をさらに最適化するため、正反対位置関係のノズルの数
量を増大することが有利であり、その場合、正方形51
は前記円52に可能な限り接する多角形に変換されるこ
とは理解されよう。
【0061】図8に示されるように、モータ45.13
及び45.24を制御し、ミサイル1の強制操向のため
に、正方形51で示される所望の横推進力を得るため、
演算処理手段53がミサイル1に設けられている。その
目的で、演算処理手段53はその入力部54において、
この所望の推進力の強さ及び方向を受信(図示しない操
向装置から)する。 ここで、図7を参照して、この強さはfに等しく、かつ
その方向は、前記推進力がノズル8.1の軸心と形成す
る角度βにより与えられる、と仮定する。
【0062】以下、ノズル8.1〜8.4による横方向
推進力を、それぞれ、F1,F2,F3及びF4で表示
する。
【0063】図7から分かるように、次式が得られる。 (1)    fcosβ=F1−F3(2)    
fsinβ=F4−F2さらに、次式の関係が分かって
いる。 (3)    F1+F2+F3+F4=Pここで、P
はガス発生器9の推進力である。
【0064】最後に、室38b及びダクト39内に非圧
縮性流体が一様に分配されていることから、次式が得ら
れる。 (4)    F2=F3  又は  F1=F4した
がって、演算処理手段53は4つの未知数と共に4つの
等式を利用でき、そこでf,β及びPからF1,F2,
F3及びF4が計算される。そして、演算処理手段53
はモータ45.13及び45.24に、それぞれジャッ
キ30.1〜30.4を制御する指令を送信する。次い
で、これらは、バルブ部材14.1〜14.4を介して
、位置測定要素46.1〜46.4を移動させる。その
測定値は、前記バルブ部材の開放量及び実際に指令され
た推進力F1〜F4を表示しており、したがって前記測
定値は演算処理手段53に送信され、それによりその指
令の正しい遂行が制御される。
【0065】図9に示される変形例において、図6のシ
ステムが再び示されている。非圧縮性流体の貯蔵部55
がバルブ56を介してダクト39に連結されるように設
けられている。
【0066】貯蔵部55は、たとえばジャッキの形状を
有し、そのピストン57は、たとえばガス発生器9から
のガスの一部により圧力を受ける。この場合、前記ガス
の流入のためにオリフィス58が設けられる。したがっ
て、ピストン57はバルブ56の方向に加圧され、ジャ
ッキ55に包含される非圧縮性流体を加圧する。
【0067】バルブ56は、貯蔵部55への連結部59
と共に、回路39に対する別の連結部60、及び流出部
に連結されるオリフィス61を備える。図9において、
バルブ56は貯蔵部55を回路39から遮断する。他方
、図10において、バルブ56は、貯蔵部55が非圧縮
性流体を回路39に導入する位置にある。最後に、図1
1において、バルブは回路39を流出部61に連結して
いる。
【0068】したがって、バルブ56に関連する貯蔵部
55は、回路39に一定容量の非圧縮性流体を広範な温
度領域において存在させることを可能にしている。さら
に、発生器9が、その燃焼速度が感圧性タイプの場合は
、この速度はバルブ56を介して流出部に連結されるこ
とにより減少され、前記発生器が作動される時、強制操
向のために何ら横推進力を必要としない操向段階にある
ことになる。
【0069】バルブ56は演算処理手段53の出力62
により制御される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のミサイルの一実施例の一部破断概略
図である。
【図2】図1のII−II線を通るこの発明のミサイル
の拡大部分断面図である。
【図3】図2のIII−III線及びIII’−III
’線に対応する左及び右部分を有する、この発明のミサ
イルの部分長手方向断面図である。
【図4】各バルブ部材の駆動装置の概略図であり、ノズ
ル閉鎖状態を示している。
【図5】各バルブ部材の駆動装置の概略図であり、ノズ
ル開放状態を示している。
【図6】2つずつ径方向に対峙している4つのバルブ部
材の制御装置に、図4及び図5の駆動装置を適用した状
態の一例を示す概略図である。
【図7】図6の装置の作用を示す概略説明図である。
【図8】図6の装置の電気的制御方法を示す説明図であ
る。
【図9】図6の制御装置の変形例を示す図である。
【図10】図9の装置の作動を示す説明図である。
【図11】図9の装置の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
1    ミサイル 3    翼部 7    強制操向装置 8    横方向ノズル 9    ガス発生器 11    オリフィス(首部) 14    バルブ部材 22    半径方向プレート 30    ジャッキ 31    ピストン 32    機械的連結部 38    ジャッキの室 45    モータ 46    測定要素 53    演算処理手段

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  回転バルブ装置を介して少なくとも一
    対の横方向ノズルに連結されるガス発生器を備えると共
    に、前記バルブ装置が駆動装置の作用により可動で、か
    つ前記ノズルを通るガス流量を制御するようにされてい
    る、ガスジェットによるミサイル操向装置において、各
    ノズルに個々の回転バルブ部材が関連配置され、各バル
    ブ部材の回転が、ジャッキのピストンにより制御され、
    ジャッキの一室がガス発生器により発生されるガスの一
    部を受容し、前記ピストンの位置が、前記室を通る前記
    ガスの流量を制御することにより制御され、前記ガスの
    流れを受容するのと反対側の前記ジャッキの室が、非圧
    縮性圧力流体を包含する連結回路により相互に連結され
    、かつ、前記非圧縮性圧力流体の容量が、バルブ部材の
    一つが関連ノズルの完全開放位置となると共に、他のす
    べてのバルブ部材がそれに対応するノズルを完全に閉鎖
    するように、選択されるようになっている、ガスジェッ
    トによるミサイル操向装置。
  2. 【請求項2】  各ノズルが、少なくともバルブ部材と
    共働するその首部の近傍において長方形断面となってい
    る、請求項1記載のガスジェットによるミサイル操向装
    置。
  3. 【請求項3】  各バルブ部材が、半径方向に突出する
    プレートに固定されたシャフトを備え、前記プレートの
    長手方向端面が対応のノズルの首部と共働するようにし
    た、請求項2記載のガスジェットによるミサイル操向装
    置。
  4. 【請求項4】  前記バルブ装置の開放位置におけるノ
    ズルの首部に対向する半径方向プレートの横面が凹曲面
    を有している、請求項3記載のガスジェットによるミサ
    イル操向装置。
  5. 【請求項5】  前記バルブ部材が、前記ミサイルの構
    造体と一体の剛性ブロックに取り付けられている、請求
    項1記載のガスジェットによるミサイル操向装置。
  6. 【請求項6】  前記ノズルが、前記ミサイルの表層に
    一体に設けられた翼部に形成されると共に、前記ノズル
    の足部が摺動嵌合により前記剛性ブロックに取り付けら
    れている、請求項5記載のガスジェットによるミサイル
    操向装置。
  7. 【請求項7】  ジャッキを通るガス流量の制御が、前
    記ガス流回路に設けられる漏斗状部分内で球体を移動す
    る線型モータにより達成される、請求項1記載のガスジ
    ェットによるミサイル操向装置。
  8. 【請求項8】  2対の横方向ノズルを備えると共に、
    対の2つのノズルが正反対位置関係に配置され、かつ対
    のノズルが他の対のノズルを包含する半径面に直交する
    半径面内に配置されると共に、各対のノズルのバルブ部
    材が、他の対のノズルのバルブ部材と同時に制御される
    ようにした、請求項1記載のガスジェットによるミサイ
    ル操向装置。
  9. 【請求項9】  1対のノズルの2つのバルブ部材が同
    一の1つのモータにより制御される、請求項7記載のガ
    スジェットによるミサイル操向装置。
  10. 【請求項10】   fcosβ=F1−F3              
            (1)fsinβ=F4−F2   
                       (2)F1+
    F2+F3+F4=P               
    (3)F2=F3  又は  F1=F4      
           (4)(式中、fは所望半径方向推進力
    の強さ、βは前記ノズルの一つからの半径方向推進力F
    1と前記所望半径方向推進力とにより形成される角度、
    F2,F3及びF4は他の3つのノズルからの半径方向
    推進力である。)を解くことのできる演算処理手段を備
    える、請求項8記載のガスジェットによるミサイル操向
    装置。
  11. 【請求項11】  前記連結回路に連結され得る非圧縮
    性圧力流体貯蔵部を備える、請求項1記載のガスジェッ
    トによるミサイル操向装置。
  12. 【請求項12】  前記貯蔵部が、前記連結回路を流出
    部へ連結できるバルブにより前記連結回路に連結される
    、請求項11記載のガスジェットによるミサイル操向装
    置。
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