JP2000018097A - 固体ロケットモータ - Google Patents

固体ロケットモータ

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JP2000018097A
JP2000018097A JP10190610A JP19061098A JP2000018097A JP 2000018097 A JP2000018097 A JP 2000018097A JP 10190610 A JP10190610 A JP 10190610A JP 19061098 A JP19061098 A JP 19061098A JP 2000018097 A JP2000018097 A JP 2000018097A
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JP
Japan
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inner hole
solid
solid propellant
rocket motor
head
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JP10190610A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Nakano
野 信 之 中
Haruhito Tanno
野 晴 仁 反
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの低減および推進性能の向上を実現す
る。 【解決手段】 モータケース2と、モータケース2に中
空状に充填された固体推進薬5と、モータケース2に取
り付けられて固体推進薬5で囲まれた内孔6の頭部に位
置する点火器7を備え、内孔6の頭部に点火キャビティ
10を設けると共に、点火キャビティ10と内孔6の中
央部との間にスロート11を設け、点火器7の作動によ
り着火して燃焼する固体推進薬5の点火キャビティ形成
面5aと内孔中央部形成面5bとをスロート形成面5c
を介して連続させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータケースに固
体推進薬を充填したロケットモータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、上記した固体ロケットモータとし
ては、例えば、図4に示すものがあり、図に示すよう
に、この固体ロケットモータ51は、モータケース52
と、このモータケース52の尾部開口に取り付けたノズ
ル53と、モータケース52の内側に貼付されたゴムラ
イニング54と、このゴムライニング54の内側に中空
状に充填された固体推進薬55と、モータケース52の
頭部に取り付けられて固体推進薬55で囲まれた内孔5
6に位置する点火モータ60を備えている。
【0003】この点火モータ60は、大型の固体ロケッ
トモータにおける固体推進薬の点火や、上記固体ロケッ
トモータ51のように小型であっても真空中を航行する
固体ロケットモータの固体推進薬の点火に必要とされる
ものであって、ケース61と、このケース61を覆う耐
熱材62と、ケース61の内側に中空状に充填された点
火用装薬63と、点火用装薬63で囲まれた内孔64に
位置する点火器65と、ケース61の点火器65とは反
対側に設けたガス噴出孔66を備えており、この固体ロ
ケットモータ51の点火モータ60では、点火器65の
作動により着火した点火用装薬63の燃焼によって生じ
る燃焼ガスをガス噴出孔66から固体推進薬55で囲ま
れた内孔56に噴出させ、この燃焼ガスの対流加熱によ
って固体推進薬55に点火するようになっている。
【0004】上記した固体ロケットモータ51は、昭和
58年4月25日 丸善株式会社発行の 増補版 航空
宇宙工学便覧の第641頁〜第642頁に記載されてお
り、また、上記した点火モータ60の点火器65が、同
航空宇宙工学便覧の第650頁〜第651頁に記載され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の固体ロケットモータ51では、固体推進薬55の点
火に点火モータ60を用いている都合上点火を行うため
の部品数が多くなってコストが高いものとなってしまう
こと、点火モータ60の不活性重量(燃え残る部品の重
量)が多い分だけ推進性能が低下してしまうこと、固体
ロケットモータのサイズ(フリーボリューム)や固体推
進薬55で囲まれた内孔56の形状の違いに応じて加熱
量および加熱時間が異なる点火モータ60を設計しなく
てはならないこと、といった問題を有しており、これら
の問題を解決することが従来の課題となっていた。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上述した従来の課題に着目し
てなされたものであって、コストの低減および推進性能
の向上を実現することが可能である固体ロケットモータ
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わ
る発明は、モータケースと、モータケースに中空状に充
填された固体推進薬と、モータケースに取り付けられて
固体推進薬で囲まれた内孔の頭部に位置する点火器を備
えた固体ロケットモータにおいて、点火器の作動による
固体推進薬の燃焼を内孔の頭部から尾部側に順次伝達可
能な形状に内孔の頭部を形成した構成としたことを特徴
としており、この固体ロケットモータの構成を上記した
従来の課題を解決するための手段としている。
【0008】本発明の請求項2に係わる固体ロケットモ
ータは、モータケースと、モータケースに中空状に充填
された固体推進薬と、モータケースに取り付けられて固
体推進薬で囲まれた内孔の頭部に位置する点火器を備え
た固体ロケットモータにおいて、内孔の頭部に点火キャ
ビティを設けると共に、点火キャビティと内孔の中央部
との間にスロートを設け、点火器の作動により着火して
燃焼する固体推進薬の点火キャビティ形成面と内孔中央
部形成面とをスロート形成面を介して連続させた構成と
したことを特徴としており、この固体ロケットモータの
構成を上記した従来の課題を解決するための手段として
いる。
【0009】本発明の請求項3に係わる固体ロケットモ
ータにおいて、点火キャビティおよびスロートは、固体
推進薬と別体をなしかつ内孔の頭部に嵌め込んで固定さ
れる筒状の固体推進薬の内孔に設けてある構成としてい
る。
【0010】本発明の請求項4に係わる固体ロケットモ
ータは、固体推進薬の頭部に、点火キャビティと略同軸
に補強部材を埋め込んだ構成としている。
【0011】
【発明の作用】本発明の請求項1に係わる固体ロケット
モータでは、上記した構成としているので、点火器が作
動すると、固体推進薬における内孔の頭部を形成する部
分が着火して燃焼を開始し、この燃焼が内孔の頭部から
尾部側に順次伝達されることから、固体推進薬の全体に
対する点火がなされることとなる。
【0012】つまり、この固体ロケットモータにおい
て、固体推進薬を対流加熱で点火する点火モータを用い
ることなく固体推進薬の点火がなされることから、言い
換えれば、固体推進薬を点火するための部品として点火
器を備えていれば事足りることから、従来の固体ロケッ
トモータと比較して点火用部品が大幅に減るうえ、フリ
ーボリュームなどの仕様の違いに関係なく内孔の頭部形
状および点火器を共通のものとして扱い得るので、コス
トの低減が図られることとなり、加えて、点火用部品の
削減に伴って不活性重量が少なくなることから、推進性
能の向上も図られることとなる。
【0013】本発明の請求項2に係わる固体ロケットモ
ータにおいて、上記した構成としているため、点火器が
作動すると、固体推進薬の点火キャビティ形成面が着火
して燃焼を開始し、点火キャビティ形成面の燃焼によっ
て生じた高温高圧の燃焼ガスが点火キャビティからスロ
ートを通して内孔の中央部に噴出する。
【0014】この際、スロート形成面の燃焼によりスロ
ートの口径が次第に拡大して点火キャビティの内圧が低
下すると共にスロートを通過するガス噴流量が少なくな
るが、点火キャビティ形成面の燃焼がこのスロート形成
面およびこれに連続する内孔中央部形成面へ順次伝達さ
れることから、固体推進薬の全体に対する点火が支障な
くなされることとなる。
【0015】したがって、この固体ロケットモータにお
いても、固体推進薬を点火するために点火器を備えてさ
えいればよく、従来の固体ロケットモータと比べて点火
用部品が大幅に減るうえ、フリーボリュームなどの仕様
の違いに関係なく点火キャビティおよびスロートの形
状、ならびに、点火器を共通のものとして扱い得ること
となって、コストの低減が図られることとなり、加え
て、不活性重量が少なくなるため、推進性能の向上も合
わせて図られることとなる。
【0016】本発明の請求項3に係わる固体ロケットモ
ータにおいて、上記した構成としているので、請求項1
および2に係わる固体ロケットモータと同じく、コスト
の低減および推進性能の向上が図られるのに加えて、モ
ータケースに対する固体推進薬の充填とは別に点火キャ
ビティおよびスロートを有する筒状の固体推進薬の製造
がなされるため、輸送,保管および組立ての際の運用性
が向上して、これによってもコストの低減が図られるこ
ととなる。
【0017】本発明の請求項4に係わる固体ロケットモ
ータにおいて、上記した構成としたから、点火キャビテ
ィ形成面が燃焼する際の点火キャビティの耐圧強度が保
持されることとなる。
【0018】
【発明の効果】本発明の請求項1および2に係わる固体
ロケットモータでは、上記した構成としたから、従来の
固体ロケットモータと比較して点火用部品を大幅に削減
することが可能であるうえ、フリーボリュームなどの仕
様の違いに関係なく内孔の頭部形状および点火器を共通
のものとして扱うことができ、その結果、コストの低減
を実現することができ、加えて、不活性重量を少なくす
ることができるので、推進性能の向上をも実現すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【0019】本発明の請求項3に係わる固体ロケットモ
ータでは、上記した構成としているため、請求項1およ
び2に係わる固体ロケットモータと同じ効果が得られる
うえ、輸送,保管および組立ての際の運用性を向上させ
ることができるという著しく優れた効果がもたらされ、
本発明の請求項4に係わる固体ロケットモータでは、上
記した構成としていることから、点火キャビティ形成面
が燃焼する際の点火キャビティの耐圧強度を確実に保持
することができるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【0020】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【0021】図1は本発明に係わる固体ロケットモータ
の一実施例を示している。
【0022】図1に示すように、この固体ロケットモー
タ1は、モータケース2と、このモータケース2の尾部
開口に取り付けたノズル3と、モータケース2の内側に
貼付されたゴムライニング4と、このゴムライニング4
の内側に中空状に充填された固体推進薬5と、モータケ
ース2の頭部に取り付けられて固体推進薬5で囲まれた
内孔6に位置する点火器7を備えており、点火器7が位
置する内孔6の頭部には、点火器7を若干の距離をおい
て収容する点火キャビティ10が設けてあると共に、こ
の点火キャビティ10と内孔6の中央部との間には、点
火キャビティ10よりも口径を小さくしたスロート11
が設けてある。
【0023】この場合、点火キャビティ10を形成する
固体推進薬5の点火キャビティ形成面5aおよび内孔6
の中央部を形成する固体推進薬5の内孔中央部形成面5
bは、スロート11を形成する固体推進薬5のスロート
形成面5cを介して連続させてあり、点火器7の作動に
よる点火キャビティ形成面5aの燃焼を内孔中央部形成
面5bに伝達することができるようにしてある。
【0024】この固体ロケットモータ1において、電気
信号あるいは火薬伝爆線により点火器7のイニシエータ
7aを起爆して主装薬7bを燃焼させると、その燃焼ガ
スにより点火キャビティ10の内圧が上昇して、固体推
進薬5の点火キャビティ形成面5aが着火して燃焼を開
始し、この点火キャビティ形成面5aの燃焼によって生
じた高温高圧の燃焼ガスが図1に矢印で示すようにして
点火キャビティ10からスロート11を通して内孔6の
中央部に噴出する。
【0025】このとき、スロート形成面5cの燃焼によ
りスロート11の口径が広がって点火キャビティ10の
内圧が低下すると共にスロート11を通過するガス噴流
量が次第に少なくなるが、点火キャビティ形成面5aの
燃焼がスロート形成面5cおよびこれに連続する内孔中
央部形成面5bへ順次伝達されることから、固体推進薬
5の全体に対する点火が支障なくなされることとなる。
【0026】つまり、この固体ロケットモータ1におい
て、固体推進薬の点火が点火器7のみによりなされるの
で、従来の固体ロケットモータと比べて点火用部品が大
幅に減ることとなり、その上、フリーボリュームなどの
仕様の異なる固体ロケットモータに対して、点火キャビ
ティ10およびスロート11の形状、ならびに、点火器
7を共通のものとして用い得ることとなり、したがっ
て、コストの低減が図られることとなる。
【0027】加えて、点火用部品の大幅な削減に伴って
不活性重量が極めて少なくなることから、ロケットモー
タの推進性能の向上も合わせて図られることとなる。
【0028】図2は本発明に係わる固体ロケットモータ
の他の実施例を示している。
【0029】図2に部分的に示す固体ロケットモータ2
1が先の実施例における固体ロケットモータ1と相違し
ているところは、固体推進薬5と別体をなしかつ内孔6
の頭部に嵌め込んで接着剤22により固定される筒状の
固体推進薬25の内孔26に、点火キャビティ形成面2
5aおよびスロート形成面25cにより形成される点火
キャビティ10Aおよびスロート11Aを設けた点にあ
る。
【0030】つまり、この実施例による固体ロケットモ
ータ21においても、コストの低減および推進性能の向
上が図られるのに加えて、モータケース2に対する固体
推進薬5の充填とは別に点火キャビティ10Aおよびス
ロート11Aを有する筒状の固体推進薬25の製造がな
されることから、輸送,保管および組立ての際の運用性
が向上することとなり、コストのより一層の低減が図ら
れることとなる。
【0031】図3は本発明に係わる固体ロケットモータ
のさらに他の実施例を示している。図3に部分的に示す
固体ロケットモータ31は、固体推進薬5の頭部に、点
火キャビティ10と略同軸に補強部材32を埋め込んだ
構成としており、他の構成は先の実施例における固体ロ
ケットモータ1と同じである。
【0032】この実施例による固体ロケットモータ31
では、先の実施例における固体ロケットモータ1と同様
にコストの低減および推進性能の向上が図られ、加え
て、点火キャビティ形成面5aが燃焼する際の点火キャ
ビティ10における耐圧強度が保持されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる固体ロケットモータの一実施例
を示す断面説明図である。
【図2】本発明に係わる固体ロケットモータの他の実施
例を示すモータ頭部の拡大断面説明図である。
【図3】本発明に係わる固体ロケットモータのさらに他
の実施例を示すモータ頭部の拡大断面説明図である。
【図4】従来の固体ロケットモータを示す断面説明図で
ある。
【符号の説明】
1,21,31 固体ロケットモータ 2 モータケース 5 固体推進薬 5a,25a 点火キャビティ形成面 5b 内孔中央部形成面 5c,25c スロート形成面 6 内孔 7 点火器 10,10A 点火キャビティ 11,11A スロート 25 筒状の固体推進薬 26 筒状の固体推進薬の内孔 32 補強部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータケースと、モータケースに中空状
    に充填された固体推進薬と、モータケースに取り付けら
    れて固体推進薬で囲まれた内孔の頭部に位置する点火器
    を備えた固体ロケットモータにおいて、点火器の作動に
    よる固体推進薬の燃焼を内孔の頭部から尾部側に順次伝
    達可能な形状に内孔の頭部を形成したことを特徴とする
    固体ロケットモータ。
  2. 【請求項2】 モータケースと、モータケースに中空状
    に充填された固体推進薬と、モータケースに取り付けら
    れて固体推進薬で囲まれた内孔の頭部に位置する点火器
    を備えた固体ロケットモータにおいて、内孔の頭部に点
    火キャビティを設けると共に、点火キャビティと内孔の
    中央部との間にスロートを設け、点火器の作動により着
    火して燃焼する固体推進薬の点火キャビティ形成面と内
    孔中央部形成面とをスロート形成面を介して連続させた
    ことを特徴とする固体ロケットモータ。
  3. 【請求項3】 点火キャビティおよびスロートは、固体
    推進薬と別体をなしかつ内孔の頭部に嵌め込んで固定さ
    れる筒状の固体推進薬の内孔に設けてある請求項2に記
    載の固体ロケットモータ。
  4. 【請求項4】 固体推進薬の頭部に、点火キャビティと
    略同軸に補強部材を埋め込んだ請求項2または3に記載
    の固体ロケットモータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101237267B1 (ko) * 2010-12-16 2013-02-28 국방과학연구소 벤딩형 시동카트리지와 이를 제작하기 위한 장치 및 제작방법
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