JP2002178999A - ロケットフェアリングの防音構造 - Google Patents
ロケットフェアリングの防音構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 人工衛星に対する耐音響強度設計を行う場
合、フィルイフェクト現象を包含した仕様で耐音響環境
を規定すると、人工衛星の耐音響設計は過大となるた
め、人工衛星の重量が増加して開発費増加の要因となっ
ていた。また、フェアリング内面の面板と人工衛星の外
周部との間隔が狭い部位では、厚みのある吸音材を装備
し難いという問題があった。 【解決手段】 フェアリング内部の吸音性能を向上させ
る方法として、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いて、
重量増加を極力抑制しながら周波数帯での吸音性能を大
きくするもので、ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛
星を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリン
グにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数のリブを立
設すると共に、該リブに多孔板を覆設したロケットフェ
アリングの防音構造等としている。また、人工衛星の外
周部で音圧が大きくなる部位に局所的に吸音対策を施し
て重量増加や施工コストの増加を低減させる。
合、フィルイフェクト現象を包含した仕様で耐音響環境
を規定すると、人工衛星の耐音響設計は過大となるた
め、人工衛星の重量が増加して開発費増加の要因となっ
ていた。また、フェアリング内面の面板と人工衛星の外
周部との間隔が狭い部位では、厚みのある吸音材を装備
し難いという問題があった。 【解決手段】 フェアリング内部の吸音性能を向上させ
る方法として、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いて、
重量増加を極力抑制しながら周波数帯での吸音性能を大
きくするもので、ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛
星を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリン
グにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数のリブを立
設すると共に、該リブに多孔板を覆設したロケットフェ
アリングの防音構造等としている。また、人工衛星の外
周部で音圧が大きくなる部位に局所的に吸音対策を施し
て重量増加や施工コストの増加を低減させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロケット先端部に
人工衛星を格納するために取り付けられるフェアリング
の防音構造に係るもので、より詳しくは、ロケットの打
ち上げ時や飛翔時にフェアリングが高音響に晒されて
も、フェアリング内部に収納されている人工衛星に音響
疲労が生じないようにするため、人工衛星周囲の音圧を
著しく低減させるためのロケットフェアリングの防音構
造に関するものである。
人工衛星を格納するために取り付けられるフェアリング
の防音構造に係るもので、より詳しくは、ロケットの打
ち上げ時や飛翔時にフェアリングが高音響に晒されて
も、フェアリング内部に収納されている人工衛星に音響
疲労が生じないようにするため、人工衛星周囲の音圧を
著しく低減させるためのロケットフェアリングの防音構
造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロケットフェアリングは軽量でかつ高剛
性が要求されるため、アルミ或いはＣＦＲＰを面板とす
るハニカム構造体が用いられている。フェアリングの内
部は、吸音率が非常に小さいパネルで囲まれているた
め、ロケットの打ち上げ時や飛翔時にはフェアリング内
で音がこもり、人工衛星の外周部は非常に大きな音圧と
なる。このような人工衛星に対する耐音響強度設計を行
う場合、人工衛星とフェアリングとの間隔が狭い部位で
特に音圧が大きくなるというフィルイフェクト現象が明
らかでなかったため、耐音響環境はフィルイフェクト現
象も包含する仕様で規定していた。また、フェアリング
内部の吸音力を増加させるために、フェアリング内面に
防音ブランケット（吸音材）を貼着するという対策が行
われていた。
性が要求されるため、アルミ或いはＣＦＲＰを面板とす
るハニカム構造体が用いられている。フェアリングの内
部は、吸音率が非常に小さいパネルで囲まれているた
め、ロケットの打ち上げ時や飛翔時にはフェアリング内
で音がこもり、人工衛星の外周部は非常に大きな音圧と
なる。このような人工衛星に対する耐音響強度設計を行
う場合、人工衛星とフェアリングとの間隔が狭い部位で
特に音圧が大きくなるというフィルイフェクト現象が明
らかでなかったため、耐音響環境はフィルイフェクト現
象も包含する仕様で規定していた。また、フェアリング
内部の吸音力を増加させるために、フェアリング内面に
防音ブランケット（吸音材）を貼着するという対策が行
われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人工衛
星に対する耐音響強度設計を行う場合、人工衛星とフェ
アリングとの間隔が狭い部位で特に音圧が大きくなると
いうフィルイフェクト現象を包含した仕様で耐音響環境
を規定すると、人工衛星の耐音響設計は過大となるた
め、人工衛星の重量が増加して開発費増加の要因となっ
ていた。一方、フェアリング内部の吸音力を増加させる
ために、フェアリング内面に防音ブランケット（吸音
材）を貼着する方法では、フェアリング内部の音圧レベ
ルは下がるものの、特に数百ヘルツ以下の低域周波数帯
では吸音材付加による重量増加に比べ音圧低減効果は少
なかった。また、フェアリング内面の面板と人工衛星の
外周部との間隔が狭い部位では、厚みのある吸音材を装
備し難いという問題があった。
星に対する耐音響強度設計を行う場合、人工衛星とフェ
アリングとの間隔が狭い部位で特に音圧が大きくなると
いうフィルイフェクト現象を包含した仕様で耐音響環境
を規定すると、人工衛星の耐音響設計は過大となるた
め、人工衛星の重量が増加して開発費増加の要因となっ
ていた。一方、フェアリング内部の吸音力を増加させる
ために、フェアリング内面に防音ブランケット（吸音
材）を貼着する方法では、フェアリング内部の音圧レベ
ルは下がるものの、特に数百ヘルツ以下の低域周波数帯
では吸音材付加による重量増加に比べ音圧低減効果は少
なかった。また、フェアリング内面の面板と人工衛星の
外周部との間隔が狭い部位では、厚みのある吸音材を装
備し難いという問題があった。
【０００４】本発明は、フェアリング内部の吸音性能を
向上させる方法として、吸音材等を新規に付加するので
はなく、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いて、重量増
加を極力抑制しながら周波数帯での吸音性能を大きくす
るものである。また、フェアリング内部に搭載する人工
衛星の外形形状に応じて、人工衛星の外周部で局部的に
音圧が大きくなる部位に吸音対策を施すことにより、重
量増加や施工コストの増加を低減させるものである。
向上させる方法として、吸音材等を新規に付加するので
はなく、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いて、重量増
加を極力抑制しながら周波数帯での吸音性能を大きくす
るものである。また、フェアリング内部に搭載する人工
衛星の外形形状に応じて、人工衛星の外周部で局部的に
音圧が大きくなる部位に吸音対策を施すことにより、重
量増加や施工コストの増加を低減させるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、請求項１では、ロケット
打上げ時及び飛翔時に人工衛星を格納しておくハニカム
体の外殻を有するフェアリングにおいて、前記ハニカム
体の内面部に複数のリブを立設すると共に、該リブに多
孔板を覆設したロケットフェアリングの防音構造として
いる。
決するためになされたもので、請求項１では、ロケット
打上げ時及び飛翔時に人工衛星を格納しておくハニカム
体の外殻を有するフェアリングにおいて、前記ハニカム
体の内面部に複数のリブを立設すると共に、該リブに多
孔板を覆設したロケットフェアリングの防音構造として
いる。
【０００６】請求項２では、ロケット打上げ時及び飛翔
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部の面板
に、各ハニカムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫
設したロケットフェアリングの防音構造としている。
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部の面板
に、各ハニカムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫
設したロケットフェアリングの防音構造としている。
【０００７】請求項３では、ロケット打上げ時及び飛翔
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数
のリブを立設した多孔板を覆設し、該多孔板のリブを立
設した反対面に孔隙を有するシートを張着したロケット
フェアリングの防音構造としている。
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数
のリブを立設した多孔板を覆設し、該多孔板のリブを立
設した反対面に孔隙を有するシートを張着したロケット
フェアリングの防音構造としている。
【０００８】請求項４では、ロケット打上げ時及び飛翔
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部の面板
に、各ハニカムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫
設すると共に、該面板に孔隙を有するシートを張着した
ロケットフェアリングの防音構造としている。
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部の面板
に、各ハニカムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫
設すると共に、該面板に孔隙を有するシートを張着した
ロケットフェアリングの防音構造としている。
【０００９】請求項５では、ロケット打上げ時及び飛翔
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数
のリブを立設すると共に、該リブに孔隙を有しないシー
トを張着したロケットフェアリングの防音構造としてい
る。
時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を有する
フェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部に複数
のリブを立設すると共に、該リブに孔隙を有しないシー
トを張着したロケットフェアリングの防音構造としてい
る。
【００１０】また、請求項６では、ロケット打上げ時及
び飛翔時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を
有するフェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部
と前記フェアリング内部に格納された人工衛星との間隔
が狭い部位に、ロケットフェアリングの防音構造を局所
的に設けたロケットフェアリングの防音構造としてい
る。
び飛翔時に人工衛星を格納しておくハニカム体の外殻を
有するフェアリングにおいて、前記ハニカム体の内面部
と前記フェアリング内部に格納された人工衛星との間隔
が狭い部位に、ロケットフェアリングの防音構造を局所
的に設けたロケットフェアリングの防音構造としてい
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について、
図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定
されるものではなく適宜変更して実施が可能である。図
１は、本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は部
分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。同図
において、ハニカム体１はフェアリング９（図２参照）
の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４よ
り形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔に
て複数のリブ２を垂設し、該リブ２に多孔板３を覆設し
た構造としている。これにより、共鳴吸音による垂直入
射吸音率を大きくしてフェアリング９内部空間の音圧の
低減を図るものである。前記吸音率は面板１２と多孔板
３により形成された空間６と多孔板３の穴径との関係で
定まる周波数に影響され、該周波数は空間６の体積と穴
３１の開口面積を変更することにより任意に設定でき
る。
図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定
されるものではなく適宜変更して実施が可能である。図
１は、本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は部
分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。同図
において、ハニカム体１はフェアリング９（図２参照）
の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４よ
り形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔に
て複数のリブ２を垂設し、該リブ２に多孔板３を覆設し
た構造としている。これにより、共鳴吸音による垂直入
射吸音率を大きくしてフェアリング９内部空間の音圧の
低減を図るものである。前記吸音率は面板１２と多孔板
３により形成された空間６と多孔板３の穴径との関係で
定まる周波数に影響され、該周波数は空間６の体積と穴
３１の開口面積を変更することにより任意に設定でき
る。
【００１２】図２は人工衛星７を打ち上げるロケット８
の概略図を示したもので、（ａ）は全体図、（ｂ）はＡ
部を拡大したフェアリング９の概略正面断面図、（ｃ）
はＢ部の第１実施形態を示す拡大断面図である。同図に
おいて、フェアリング９はロケット８本体の先端部に取
り付けられる。該フェアリング９の先端部は空気抵抗が
少なくなるようにコーン状９１とし、人工衛星７を搭載
する部位は円筒状９２とするのが一般的である。このフ
ェアリング９は軽量で、且つ剛性を大きくする必要があ
ることから、アルミニウムやＣＦＲＰを面板とするハニ
カムが主として用いられている。ロケット８打上後に該
ロケット８が所定位置に達すると、フェアリング９はコ
ーン状９１部及び円筒状９２部が半割れ状に分離・開筒
すると同時に前記人工衛星７をフェアリング９の外側、
即ち宇宙空間へ放出する。このように、フェアリング９
は人工衛星７を宇宙空間まで安全に運ぶための保護ケー
スとしての役割を果たしている。
の概略図を示したもので、（ａ）は全体図、（ｂ）はＡ
部を拡大したフェアリング９の概略正面断面図、（ｃ）
はＢ部の第１実施形態を示す拡大断面図である。同図に
おいて、フェアリング９はロケット８本体の先端部に取
り付けられる。該フェアリング９の先端部は空気抵抗が
少なくなるようにコーン状９１とし、人工衛星７を搭載
する部位は円筒状９２とするのが一般的である。このフ
ェアリング９は軽量で、且つ剛性を大きくする必要があ
ることから、アルミニウムやＣＦＲＰを面板とするハニ
カムが主として用いられている。ロケット８打上後に該
ロケット８が所定位置に達すると、フェアリング９はコ
ーン状９１部及び円筒状９２部が半割れ状に分離・開筒
すると同時に前記人工衛星７をフェアリング９の外側、
即ち宇宙空間へ放出する。このように、フェアリング９
は人工衛星７を宇宙空間まで安全に運ぶための保護ケー
スとしての役割を果たしている。
【００１３】ロケット８の打上げ時及び飛翔時には、フ
ェアリング９の周囲は非常に大きな音圧が発生し、この
音圧がフェアリング９を振動させてフェアリング９内部
にも音を放射すると共に、フェアリング９内部全体に音
波が透過して、該フェアリング９内部の音圧が大きくな
る。さらに、フェアリング９の外殻１１を形成するハニ
カム体１の面板１２は非常に吸音率の小さいアルミ等か
ら構成されているため、フェアリング９内部の空間の音
はビルドアップする。人工衛星７はこのフェアリング９
内部の音環境に晒されるから、該人工衛星７は音響によ
って振動し疲労破壊をおこす恐れがある。そこで、音響
疲労が起こらないようにフェアリング９内部の音圧を低
減する方法として、前記第１実施形態に示す防音構造と
したものである。
ェアリング９の周囲は非常に大きな音圧が発生し、この
音圧がフェアリング９を振動させてフェアリング９内部
にも音を放射すると共に、フェアリング９内部全体に音
波が透過して、該フェアリング９内部の音圧が大きくな
る。さらに、フェアリング９の外殻１１を形成するハニ
カム体１の面板１２は非常に吸音率の小さいアルミ等か
ら構成されているため、フェアリング９内部の空間の音
はビルドアップする。人工衛星７はこのフェアリング９
内部の音環境に晒されるから、該人工衛星７は音響によ
って振動し疲労破壊をおこす恐れがある。そこで、音響
疲労が起こらないようにフェアリング９内部の音圧を低
減する方法として、前記第１実施形態に示す防音構造と
したものである。
【００１４】図３は、本発明の第２実施形態を示すもの
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、各ハニカム
コア１４の空間１６に通じる穴１３を少なくとも一個以
上、例えば１個〜４個貫設している。これにより、共鳴
吸音による垂直入射吸音率を大きくしてフェアリング９
内部空間の音圧の低減を図るものである。吸音率は前記
ハニカムコア１４と前記面板１２にあけられた穴１３と
の関係で定まる周波数に影響され、該周波数は空間１６
の体積と穴１３の開口面積を変更することにより任意に
設定できる。
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、各ハニカム
コア１４の空間１６に通じる穴１３を少なくとも一個以
上、例えば１個〜４個貫設している。これにより、共鳴
吸音による垂直入射吸音率を大きくしてフェアリング９
内部空間の音圧の低減を図るものである。吸音率は前記
ハニカムコア１４と前記面板１２にあけられた穴１３と
の関係で定まる周波数に影響され、該周波数は空間１６
の体積と穴１３の開口面積を変更することにより任意に
設定できる。
【００１５】図４は、本発明の第３実施形態を示すもの
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔
にて複数のリブ２を垂設し、該リブ２に多孔板３を覆設
している。さらに、該多孔板３のリブ２を垂設した反対
面には孔隙を有するシート４、例えば、ワイヤメッシ
ュ、フィルター、繊維状の吸音材、発泡金属等を張着す
る。これにより、共鳴吸音による垂直入射吸音率を大き
くしてフェアリング９内部空間の音圧の低減を図るもの
である。吸音率は前記面板１２と前記多孔板３により形
成された空間６と前記多孔板３の穴径との関係で定まる
周波数に影響され、該周波数は空間６の体積と穴３１の
開口面積を変更することにより任意に設定できる。ま
た、前記孔隙を有するシート４を前記多孔板３に張着す
ることにより、音波が通過するときの流れ抵抗が増大し
て、吸音効果の高い周波数範囲を広げることができる。
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔
にて複数のリブ２を垂設し、該リブ２に多孔板３を覆設
している。さらに、該多孔板３のリブ２を垂設した反対
面には孔隙を有するシート４、例えば、ワイヤメッシ
ュ、フィルター、繊維状の吸音材、発泡金属等を張着す
る。これにより、共鳴吸音による垂直入射吸音率を大き
くしてフェアリング９内部空間の音圧の低減を図るもの
である。吸音率は前記面板１２と前記多孔板３により形
成された空間６と前記多孔板３の穴径との関係で定まる
周波数に影響され、該周波数は空間６の体積と穴３１の
開口面積を変更することにより任意に設定できる。ま
た、前記孔隙を有するシート４を前記多孔板３に張着す
ることにより、音波が通過するときの流れ抵抗が増大し
て、吸音効果の高い周波数範囲を広げることができる。
【００１６】図５は、本発明の第４実施形態を示すもの
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、各ハニカム
コア１４の空間１６に通じる穴１３を少なくとも一個以
上、例えば１個〜４個貫設している。さらに、前記面板
１２上には孔隙を有するシート４、例えば、ワイヤメッ
シュ、フィルター、繊維状の吸音材、発泡金属等を張着
する。これにより、共鳴吸音による垂直入射吸音率を大
きくしてフェアリング９の内部空間の音圧の低減を図る
ものである。吸音率は前記ハニカムコア１４の空間１６
と前記面板１２にあけられた穴１３との関係で定まる周
波数に影響され、該周波数はハニカムコア１４の１セル
の体積と穴の開口面積を変更することにより任意に設定
できる。また、前記孔隙を有するシート４を前記面板１
２上に張着することにより、音波が通過するときの流れ
抵抗が増大して、吸音効果の高い周波数範囲を広げるこ
とができる。
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、各ハニカム
コア１４の空間１６に通じる穴１３を少なくとも一個以
上、例えば１個〜４個貫設している。さらに、前記面板
１２上には孔隙を有するシート４、例えば、ワイヤメッ
シュ、フィルター、繊維状の吸音材、発泡金属等を張着
する。これにより、共鳴吸音による垂直入射吸音率を大
きくしてフェアリング９の内部空間の音圧の低減を図る
ものである。吸音率は前記ハニカムコア１４の空間１６
と前記面板１２にあけられた穴１３との関係で定まる周
波数に影響され、該周波数はハニカムコア１４の１セル
の体積と穴の開口面積を変更することにより任意に設定
できる。また、前記孔隙を有するシート４を前記面板１
２上に張着することにより、音波が通過するときの流れ
抵抗が増大して、吸音効果の高い周波数範囲を広げるこ
とができる。
【００１７】図６は、本発明の第５実施形態を示すもの
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔
にて複数のリブ２を垂設し、該リブ２に孔隙を有しない
シート５、例えば、０．１〜１ｍｍ厚さのゴム系シート
を張着する。また、可撓性を有する合成樹脂シート等を
張着してもよい。これにより、フェアリング９の内部の
音圧が前記シート５を振動させ、該シート５の質量及び
シート背後の空間６がバネとして作用する振動数におい
て、膜状吸音の原理に基づいて吸音率を大きくすること
ができる。該シート５は非常に薄くても充分な効果が得
られるので、殆ど重量増加することなく所望の周波数帯
において吸音性能を向上できるという利点がある。
で、（ａ）は部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視
図である。同図において、ハニカム体１はフェアリング
９の外殻１１と面板１２に挟持されたハニカムコア１４
より形成されている。前記面板１２上には、適宜の間隔
にて複数のリブ２を垂設し、該リブ２に孔隙を有しない
シート５、例えば、０．１〜１ｍｍ厚さのゴム系シート
を張着する。また、可撓性を有する合成樹脂シート等を
張着してもよい。これにより、フェアリング９の内部の
音圧が前記シート５を振動させ、該シート５の質量及び
シート背後の空間６がバネとして作用する振動数におい
て、膜状吸音の原理に基づいて吸音率を大きくすること
ができる。該シート５は非常に薄くても充分な効果が得
られるので、殆ど重量増加することなく所望の周波数帯
において吸音性能を向上できるという利点がある。
【００１８】図７は、本発明の第６実施形態を示すフェ
アリング部の概略側面断面図である。同図に示すよう
に、本発明の第１〜５いずれかの実施形態によるロケッ
トフェアリングの防音構造を、ハニカム体１の内面部と
前記人工衛星７の外周部との間隔が狭い部位Ｎに局所的
に設けたものである。
アリング部の概略側面断面図である。同図に示すよう
に、本発明の第１〜５いずれかの実施形態によるロケッ
トフェアリングの防音構造を、ハニカム体１の内面部と
前記人工衛星７の外周部との間隔が狭い部位Ｎに局所的
に設けたものである。
【００１９】
【実施例】図８は、インピーダンスチューブを用いて、
ハニカム構造の垂直入射吸音率を計測した結果を示すも
のであり、横軸は１／３オクターブバンド周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。また、ａ線は孔
径０．６ｍｍ，ｂ線は孔径１．８ｍｍを示したもので、
共鳴周波数はいずれも２５００Ｈｚ付近で最も吸音率が
大きいことが確認された。また、孔径を小さくすると吸
音率が大きくなることより、重量を増加させることなく
吸音効率を向上させることが可能となる。
ハニカム構造の垂直入射吸音率を計測した結果を示すも
のであり、横軸は１／３オクターブバンド周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。また、ａ線は孔
径０．６ｍｍ，ｂ線は孔径１．８ｍｍを示したもので、
共鳴周波数はいずれも２５００Ｈｚ付近で最も吸音率が
大きいことが確認された。また、孔径を小さくすると吸
音率が大きくなることより、重量を増加させることなく
吸音効率を向上させることが可能となる。
【００２０】図９は、本発明の第４実施形態による防音
構造について、垂直入射吸音率を計測した結果を示すも
のであり、横軸は１／３オクターブバンド周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。また、ａ線は
０．４ｍｍのステンレスワイヤメッシュシートを張着し
たもの、ｂ線は０．９ｍｍのステンレスワイヤメッシュ
シートを張着したものであり、ｃ線は比較例としてステ
ンレスワイヤシートを張着しないものを示している。図
よりあきらかなように、ステンレスワイヤメッシュシー
トを張着したもの（ａ，ｂ）の方が、ステンレスワイヤ
メッシュシートを張着しないもの（ｃ）よりも、広い周
波数帯において高い吸音率を示すことが確認された。こ
れは、ワイヤメッシュシート部を音波が通過するときに
流れ抵抗が増大し、この抵抗の増加が吸音率を向上させ
ると推定できる。
構造について、垂直入射吸音率を計測した結果を示すも
のであり、横軸は１／３オクターブバンド周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。また、ａ線は
０．４ｍｍのステンレスワイヤメッシュシートを張着し
たもの、ｂ線は０．９ｍｍのステンレスワイヤメッシュ
シートを張着したものであり、ｃ線は比較例としてステ
ンレスワイヤシートを張着しないものを示している。図
よりあきらかなように、ステンレスワイヤメッシュシー
トを張着したもの（ａ，ｂ）の方が、ステンレスワイヤ
メッシュシートを張着しないもの（ｃ）よりも、広い周
波数帯において高い吸音率を示すことが確認された。こ
れは、ワイヤメッシュシート部を音波が通過するときに
流れ抵抗が増大し、この抵抗の増加が吸音率を向上させ
ると推定できる。
【００２１】図１０は本発明の第５実施形態による防音
構造について、垂直入射吸音率を計測したもので、
（ａ）は計測方法の説明図であり、（ｂ）は垂直入射吸
音率を計測した結果である。図中で横軸は周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。図１０（ａ）に
おいて、０．５ｍｍ厚さのネオブチレンゴムシートを用
いて、前記シートと面板との間に背後空気層δを設け、
シート面に音波を放射する。図１０（ｂ）において、ａ
線は背後空気層δが７０ｍｍ、ｂ線は背後空気層δが５
０ｍｍ、ｃ線は背後空気層δが３０ｍｍ、ｄ線は背後空
気層δが０ｍｍとしたものを示している。図よりあきら
かなように、背後空気層δがない場合は殆ど吸音しない
が、３０ｍｍ〜７０ｍｍの背後空気層δを設けると、吸
音率の最大値は背後空気層δの数値により異なるが１６
０〜６００Ｈｚの周波数帯において高い吸音率を示すこ
とが確認された。
構造について、垂直入射吸音率を計測したもので、
（ａ）は計測方法の説明図であり、（ｂ）は垂直入射吸
音率を計測した結果である。図中で横軸は周波数（Ｈ
ｚ）を、縦軸は吸音率（割合）を示す。図１０（ａ）に
おいて、０．５ｍｍ厚さのネオブチレンゴムシートを用
いて、前記シートと面板との間に背後空気層δを設け、
シート面に音波を放射する。図１０（ｂ）において、ａ
線は背後空気層δが７０ｍｍ、ｂ線は背後空気層δが５
０ｍｍ、ｃ線は背後空気層δが３０ｍｍ、ｄ線は背後空
気層δが０ｍｍとしたものを示している。図よりあきら
かなように、背後空気層δがない場合は殆ど吸音しない
が、３０ｍｍ〜７０ｍｍの背後空気層δを設けると、吸
音率の最大値は背後空気層δの数値により異なるが１６
０〜６００Ｈｚの周波数帯において高い吸音率を示すこ
とが確認された。
【００２２】図１１はフィルイフェクト量の計算値を示
したもので、（ａ）は周波数と音圧増加量の関係を示し
た図であり、（ｂ）はフェアリングと人工衛星の間隔を
示す説明図である。フィルイフェクト現象とは、フェア
リング９内の人工衛星７まわりの音圧が場所によって異
なり、フェアリング９と人工衛星７の間隔が狭いところ
では特に音圧が大きくなるという現象をいう。この現象
を解析的に求めたものが図１１（ａ）であり、横軸に周
波数（Ｈｚ）を、縦軸には人工衛星７を搭載しないとき
の音圧を０として、人工衛星７を搭載した場合の音圧増
加量（ｄＢ）を示す。また、図中の各線は図１１（ｂ）
に示す間隙Ｈ（メートル）のパラメーターである。図よ
りあきらかなように、周波数（Ｈｚ）が低いほど又は間
隔Ｈが狭いほど音圧増加量が大きい。
したもので、（ａ）は周波数と音圧増加量の関係を示し
た図であり、（ｂ）はフェアリングと人工衛星の間隔を
示す説明図である。フィルイフェクト現象とは、フェア
リング９内の人工衛星７まわりの音圧が場所によって異
なり、フェアリング９と人工衛星７の間隔が狭いところ
では特に音圧が大きくなるという現象をいう。この現象
を解析的に求めたものが図１１（ａ）であり、横軸に周
波数（Ｈｚ）を、縦軸には人工衛星７を搭載しないとき
の音圧を０として、人工衛星７を搭載した場合の音圧増
加量（ｄＢ）を示す。また、図中の各線は図１１（ｂ）
に示す間隙Ｈ（メートル）のパラメーターである。図よ
りあきらかなように、周波数（Ｈｚ）が低いほど又は間
隔Ｈが狭いほど音圧増加量が大きい。
【００２３】人工衛星７の耐音響疲労強度を確認するに
は、一様な拡散音場に人工衛星７を設置した音響試験が
行われており、人工衛星７まわりの音圧を同レベルにす
ることが望ましい。すなわち、フェアリング９と人工衛
星７との間隔Ｈが狭い部位に着目して防音対策を行え
ば、人工衛星７に対する耐音響試験で与える音響環境が
小さくなるため、人工衛星７の耐音響設計値を低減する
ことができる。かかる観点から、搭載する人工衛星７の
形状に応じて、特にフェアリング９と人工衛星７の間隔
Ｈが狭い部位を対象として、第１〜５実施形態による吸
音構造を設けることにより、重量増加及び施工コストを
極力抑えることができる。
は、一様な拡散音場に人工衛星７を設置した音響試験が
行われており、人工衛星７まわりの音圧を同レベルにす
ることが望ましい。すなわち、フェアリング９と人工衛
星７との間隔Ｈが狭い部位に着目して防音対策を行え
ば、人工衛星７に対する耐音響試験で与える音響環境が
小さくなるため、人工衛星７の耐音響設計値を低減する
ことができる。かかる観点から、搭載する人工衛星７の
形状に応じて、特にフェアリング９と人工衛星７の間隔
Ｈが狭い部位を対象として、第１〜５実施形態による吸
音構造を設けることにより、重量増加及び施工コストを
極力抑えることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によるロケットフェアリングの防
音構造は以上のように構成されており、以下に示すよう
な効果を奏する。フェアリング内部の吸音性能を向上さ
せる方法として、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いた
ので、フェアリングの重量増加を極力抑制しながら所望
する周波数帯での吸音性能の向上を図ることができ、フ
ェアリング内部に搭載した人工衛星に及ぼす音響疲労破
壊の恐れを未然に防止することができる。
音構造は以上のように構成されており、以下に示すよう
な効果を奏する。フェアリング内部の吸音性能を向上さ
せる方法として、共鳴吸音及び膜状吸音の原理を用いた
ので、フェアリングの重量増加を極力抑制しながら所望
する周波数帯での吸音性能の向上を図ることができ、フ
ェアリング内部に搭載した人工衛星に及ぼす音響疲労破
壊の恐れを未然に防止することができる。
【００２５】また、人工衛星の耐音響環境を設定する場
合に、フィルイフェクト現象も包含した仕様で規定して
いたが、本発明による防音構造とすることにより、より
微小な重量増加で足りる効率的な人工衛星の耐音響設計
が行える。
合に、フィルイフェクト現象も包含した仕様で規定して
いたが、本発明による防音構造とすることにより、より
微小な重量増加で足りる効率的な人工衛星の耐音響設計
が行える。
【００２６】また、フェアリング内部に搭載する人工衛
星の外形形状に応じて、人工衛星の外周部で局部的に音
圧が大きくなる部位に、本発明による防音構造を施工す
ることにより、重量増加や施工コストの増加を低減させ
ることができる。
星の外形形状に応じて、人工衛星の外周部で局部的に音
圧が大きくなる部位に、本発明による防音構造を施工す
ることにより、重量増加や施工コストの増加を低減させ
ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
【図２】人工衛星を打ち上げるロケットの概略図を示し
たもので、（ａ）は全体図、（ｂ）はＡ部を拡大したフ
ェアリングの概略正面断面図、（ｃ）はＢ部の拡大断面
図である。
たもので、（ａ）は全体図、（ｂ）はＡ部を拡大したフ
ェアリングの概略正面断面図、（ｃ）はＢ部の拡大断面
図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示すもので、（ａ）は
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示すもので、（ａ）は
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示すもので、（ａ）は
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示すもので、（ａ）は
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
部分側面断面図であり、（ｂ）は部分斜視図である。
【図７】本発明の第６実施形態を示すフェアリング部の
概略側面断面図である。
概略側面断面図である。
【図８】インピーダンスチューブを用いて、ハニカム構
造の垂直入射吸音率の計測を行なった結果を示す図であ
る。
造の垂直入射吸音率の計測を行なった結果を示す図であ
る。
【図９】本発明の第４実施形態による防音構造につい
て、垂直入射吸音率を計測した結果を示す図である。
て、垂直入射吸音率を計測した結果を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態による防音構造につい
て、垂直入射吸音率を計測したもので、（ａ）は計測方
法の説明図であり、（ｂ）は垂直入射吸音率を計測した
結果を示す図である。
て、垂直入射吸音率を計測したもので、（ａ）は計測方
法の説明図であり、（ｂ）は垂直入射吸音率を計測した
結果を示す図である。
【図１１】フィルイフェクト量の計算値を示したもの
で、（ａ）は周波数と音圧増加量の関係を示した図であ
り、（ｂ）はフェアリングと人工衛星の間隔を示す説明
図である。
で、（ａ）は周波数と音圧増加量の関係を示した図であ
り、（ｂ）はフェアリングと人工衛星の間隔を示す説明
図である。
１ ハニカム体 ２ リブ ３ 多孔板 ４ 孔隙を有するシート ５ 孔隙を有しないシ−ト ６ 空間 ７ 人工衛星 ８ ロケット ９ フェアリング １１ 外殻 １２ 面板 １３、３１ 穴 １４ ハニカムコア １６ コアの空間 ９１ コーン状 ９２ 円筒状 Ｈ 間隙 Ｎ 間隙が狭い部位 δ 背後空気層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葉山 賢司 岐阜県各務原市川崎町１番 川崎重工業株 式会社岐阜工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部に複数のリブを立設
すると共に、該リブに多孔板を覆設したことを特徴とす
るロケットフェアリングの防音構造。 - 【請求項２】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部の面板に、各ハニカ
ムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫設したことを
特徴とするロケットフェアリングの防音構造。 - 【請求項３】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部に複数のリブを立設
した多孔板を覆設し、該多孔板のリブを立設した反対面
に孔隙を有するシートを張着したことを特徴とするロケ
ットフェアリングの防音構造。 - 【請求項４】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部の面板に、各ハニカ
ムコアに通じる穴を少なくとも一個以上貫設すると共
に、該面板に孔隙を有するシートを張着したことを特徴
とするロケットフェアリングの防音構造。 - 【請求項５】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部に複数のリブを立設
すると共に、該リブに孔隙を有しないシートを張着した
ことを特徴とするロケットフェアリングの防音構造。 - 【請求項６】 ロケット打上げ時及び飛翔時に人工衛星
を格納しておくハニカム体の外殻を有するフェアリング
において、前記ハニカム体の内面部と前記フェアリング
内部に格納された人工衛星との間隔が狭い部位に、ロケ
ットフェアリングの防音構造を局所的に設けたことを特
徴とする請求項１〜５いずれかに記載のロケットフェア
リングの防音構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381620A JP4520028B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | ロケットフェアリングの防音構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000381620A JP4520028B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | ロケットフェアリングの防音構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002178999A true JP2002178999A (ja) | 2002-06-26 |
| JP4520028B2 JP4520028B2 (ja) | 2010-08-04 |
Family
ID=18849587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000381620A Expired - Lifetime JP4520028B2 (ja) | 2000-12-15 | 2000-12-15 | ロケットフェアリングの防音構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4520028B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537604A (ja) * | 2005-04-04 | 2008-09-18 | ヘクセル コーポレイション | 吸音用セプタム・キャップ・ハニカム体 |
| JP2011218943A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ihi Corp | ロケット |
| CN112464450A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 中国运载火箭技术研究院 | 火箭试验参数的选择方法以及装置、存储介质、电子装置 |
| CN113911393A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-11 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种锥-棱柱过渡式蜂窝夹层承力筒结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210214404A1 (en) | 2018-07-25 | 2021-07-15 | Spiber Inc. | Artificial Hair Fiber, Method for Manufacturing Same, and Artificial Hair |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108104U (ja) * | 1979-06-15 | 1980-07-29 | ||
| JPS6183743A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | 新日本コア株式会社 | 吸音性を有する遮音パネル |
| JPH0172498U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-16 | ||
| JPH04362499A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロケットの衛星フェアリング |
| JP2000211595A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-08-02 | Alliant Techsyst Inc | 音響抑制が改善されたペイロ―ド整形板 |
-
2000
- 2000-12-15 JP JP2000381620A patent/JP4520028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108104U (ja) * | 1979-06-15 | 1980-07-29 | ||
| JPS6183743A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | 新日本コア株式会社 | 吸音性を有する遮音パネル |
| JPH0172498U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-16 | ||
| JPH04362499A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロケットの衛星フェアリング |
| JP2000211595A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-08-02 | Alliant Techsyst Inc | 音響抑制が改善されたペイロ―ド整形板 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008537604A (ja) * | 2005-04-04 | 2008-09-18 | ヘクセル コーポレイション | 吸音用セプタム・キャップ・ハニカム体 |
| JP2012190027A (ja) * | 2005-04-04 | 2012-10-04 | Hexcel Corp | 吸音用セプタム・キャップ・ハニカム体 |
| JP2011218943A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Ihi Corp | ロケット |
| CN112464450A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-09 | 中国运载火箭技术研究院 | 火箭试验参数的选择方法以及装置、存储介质、电子装置 |
| CN112464450B (zh) * | 2020-11-16 | 2024-05-10 | 中国运载火箭技术研究院 | 火箭试验参数的选择方法以及装置、存储介质、电子装置 |
| CN113911393A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-11 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种锥-棱柱过渡式蜂窝夹层承力筒结构 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4520028B2 (ja) | 2010-08-04 |
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