JP2002227723A - 推力制御型固体ロケットモータ - Google Patents

推力制御型固体ロケットモータ

Info

Publication number
JP2002227723A
JP2002227723A JP2001027235A JP2001027235A JP2002227723A JP 2002227723 A JP2002227723 A JP 2002227723A JP 2001027235 A JP2001027235 A JP 2001027235A JP 2001027235 A JP2001027235 A JP 2001027235A JP 2002227723 A JP2002227723 A JP 2002227723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rocket
nozzle
motor
motor case
thrust control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001027235A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Osada
明 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Aerospace Co Ltd
Original Assignee
IHI Aerospace Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Aerospace Co Ltd filed Critical IHI Aerospace Co Ltd
Priority to JP2001027235A priority Critical patent/JP2002227723A/ja
Publication of JP2002227723A publication Critical patent/JP2002227723A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 推力制御機能を備えた固体ロケットモータに
おいて、ピントルを駆動する従来のものでは、固体推進
薬の充填率の低下や、構造の複雑化および重量増大とい
った問題点があった。 【解決手段】 モータケース2の尾部にロケットノズル
1を機軸方向に往復動可能に連結し、モータケース2の
尾部内側に、ロケットノズル1の軸線上に沿って突出す
るピントル4を固定状態で備えると共に、モータケース
2とロケットノズル1の間に、ロケットノズル1を機軸
方向に往復動させるノズル駆動手段5を備えた推力制御
型固体ロケットモータRとし、ピントル4を小型で簡単
なものにして固体推進薬の充填率を向上させ、これに加
えて駆動部の熱対策を不要にして構造の簡略化および重
量軽減を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛翔体の推進機関
に用いられる固体ロケットモータに関し、とくに推力制
御機能を備えた推力制御型固体ロケットモータに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、推力制御型固体ロケットモータ
(以下、『ロケットモータ』とする)としては、例えば
図2に示すようなものがあった。
【0003】図2(a)に示すロケットモータ100
は、尾部にロケットノズル101を備えたモータケース
102に、円筒状の固体推進薬103が装填してあると
共に、モータケース102の頭部から固体推進薬103
の内孔103aを通ってロケットノズル101に至るピ
ントル104を備え、モータケース102の頭部に、ピ
ントル104を機軸方向に往復動させる駆動部105を
備えている。
【0004】また、図2(b)に示すロケットモータ2
00は、尾部にロケットノズル201を備えたモータケ
ース202に、円筒状の固体推進薬203が装填してあ
ると共に、モータケース202の尾部内側に、保持体2
06を固定し、この保持体206に、ロケットノズル2
01の軸線上に突出するピントル204と、ピントル2
04を機軸方向に往復動させる駆動部205を備えてい
る。
【0005】上記ロケットモータ100,200は、固
体推進薬103,203の燃焼で生じた高温・高圧の燃
焼ガスをロケットノズル101,201から噴出させて
推力を発生させ、この際、駆動部105,205により
ピントル104,204をロケットノズル101,20
2に出し入れしてノズルスロート部の開口面積を変化さ
せ、これにより燃焼圧力を変化させて推力制御を行うも
のとなっている。このようなロケットモータの推力制御
は、例えば、昭和58年4月25日に丸善が発行した
『航空宇宙工学便覧・増補版』の第652頁に記載され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな従来の推力制御型固体ロケットモータにおいて、図
2(a)に示すように、モータケース102の頭部から
ロケットノズル101に至るピントル104を備えたロ
ケットモータ100では、固体推進薬103が内孔10
3aを有するものに限られると共に、ピントル104の
質量が大きくなるという問題点があり、また、図2
(b)に示すように、モータケース202内にピントル
204と駆動部205を保持する保持体203を備えた
ロケットモータ201では、駆動部205を含む保持体
206によって固体推進薬203の充填率が下がると共
に、駆動部205を高温の燃焼ガスから保護する手段を
設ける必要があり、構造の複雑化や重量の増大をまねく
という問題点があった。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、固体推進薬の充填率の向上や、構造の簡
略化および重量軽減を実現することができる推力制御型
固体ロケットモータを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる推力制御
型固体ロケットモータは、請求項1として、モータケー
スの尾部に、ロケットノズルを機軸方向に往復動可能に
連結し、モータケースの尾部内側に、ロケットノズルの
軸線上に沿って突出するピントルを固定状態で備えると
共に、モータケースとロケットノズルの間に、ロケット
ノズルを機軸方向に往復動させるノズル駆動手段を備え
た構成とし、請求項2として、モータケースが、ロケッ
トノズルの外周側を覆うスカート部を備え、ノズル駆動
手段が、スカート部の内側に設けられ且つ機軸を中心と
したリング状のロータを有するサーボモータと、サーボ
モータのロータとロケットノズルの外周との間に介装し
たボールスクリューを備えている構成としており、上記
構成をもって従来の課題を解決するための手段としてい
る。
【0009】
【発明の作用】本発明の請求項1に係わる推力制御型固
体ロケットモータでは、ロケットノズルから燃焼ガスを
噴出させている際に、ノズル駆動手段によってロケット
ノズルを機軸方向に往復動させることで、モータケース
側に固定したピントルがロケットノズルに出し入れされ
る状態となり、これによりノズルスロート部の開口面積
を変化させ、さらに燃焼圧力を変化させて推力制御を行
うこととなる。つまり、ピントルは、モータケースに固
定状態であって、駆動部を必要としないので、高温・高
圧の燃焼ガスに耐え得るだけの簡単な構造にすれば良
く、これによりモータケース内でのピントルの占有率が
小さくなり、固体推進薬の形状が制限されたり充填率が
低下したりするような事態が解消される。また、ノズル
駆動手段をモータケースの外部に配置することで、高温
の燃焼ガスからノズル駆動手段を保護する手段も不要と
なる。
【0010】本発明の請求項2に係わる推力制御型固体
ロケットモータでは、ノズル駆動手段が、モータケース
のスカート部とロケットノズルとの間にコンパクトに収
容され、スカート部側に設けたサーボモータの回転をボ
ールスクリューに伝達してロケットノズルを機軸方向に
往復動させる。このとき、ノズル駆動手段では、機軸を
中心としたリング状のロータを備えたサーボモータとボ
ールスクリューを採用しているので、少なくともノズル
駆動手段における周方向の重量配分がほぼ均等になり、
全周にわたって円滑な回転が得られると共に、ロケット
ノズルの機軸方向の動作も円滑となる。なお、ノズル駆
動手段は、例えば飛翔体の主制御手段から指令信号が入
力されてロケットノズルを駆動し、これにより推力を変
化あるいは一定に維持する。
【0011】
【発明の効果】本発明の請求項1に係わる推力制御型固
体ロケットモータによれば、モータケースの尾部内側に
固定したピントルとノズル駆動手段で機軸方向に往復動
するロケットノズルとにより、ノズルスロート部の開口
面積を変化させて推力制御を行うことから、ピントルを
小型で簡単なものにすることができ、これによりモータ
ケースに装填する固体推進薬の形状が制限されるような
事態を解消することができると共に、固体推進薬の充填
率を高めることができる。また、ピントルの小型化や簡
素化に加えて、高温の燃焼ガスからノズル駆動手段を保
護する手段も不要となるので、全体構造の簡略化や重量
の軽減を実現することができる。
【0012】本発明の請求項2に係わる推力制御型固体
ロケットモータによれば、請求項1と同様の効果を得る
ことができるうえに、モータケースのスカート部とロケ
ットノズルとの間にノズル駆動手段をコンパクトに収容
し得ると同時に、ノズル駆動手段を外部から保護するこ
とができ、しかも、ノズル駆動手段として、機軸を中心
とするリング状のロータを有するサーボモータとボール
スクリューを採用したことにより、少なくともノズル駆
動手段における周方向の重量配分を均等にし得ると共
に、きわめて円滑で迅速な動作を実現することができ、
推力制御の応答性の向上にも貢献することができる。
【0013】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明に係わる推力制
御型固体ロケットモータの一実施例を説明する。
【0014】図1(a)に示す推力制御型固体ロケット
モータ(以下、『ロケットモータ』とする)Rは、モー
タケース2の尾部に、ロケットノズル1を機軸方向に往
復動可能に連結し、モータケース2に円筒状の固体推進
薬3が装填してあると共に、モータケース2の尾部内側
に、ロケットノズル1の機軸上に沿って突出するピント
ル4を固定状態に備え、モータケース2とロケットノズ
ル1との間に、ロケットノズル1を機軸方向に往復動さ
せるノズル駆動手段5を備えている。
【0015】ロケットノズル1は、モータケース2の尾
部側に一体成形したフランジ部2aによって機軸方向に
往復動可能に保持されており、フランジ部2aとの間に
シール材10を介装して両者間の気密性を確実に保つ構
造になっている。
【0016】ピントル4は、モータケース2の尾部内側
に取り付けたステー6に一体化してあり、モータケース
2に対して完全に固定状態にある。ステー6は、図1
(b)に示すように、モータケース2の尾部内側に固定
する環状部6aと、環状部6aの中心にピントル4を保
持する複数(この実施例では4本)のアーム6bを有し
ており、燃焼ガスの通過を何ら妨げないものとなってい
【0017】このとき、ピントル4を含むステー6は、
従来のようなピントル4の駆動部が不要であるため、高
温・高圧の燃焼ガスに耐え得るだけの簡単な構造で充分
であって、金属や複合材料などで容易に形成することが
可能である。
【0018】モータケース2は、その側面全周を尾部方
向に延長してロケットノズル1の外周側を覆うスカート
部7を有しており、このスカート部7とロケットノズル
1との間にノズル駆動手段5をコンパクトに収容し、且
つスカート部7によりノズル駆動手段5を外部から保護
するものとなっている。
【0019】ノズル駆動手段5は、スカート部7の内側
に設けたサーボモータ8と、このサーボモータ8とロケ
ットノズル1の間に介装したボールスクリュー9で構成
される。サーボモータ8は、当該ロケットモータRの機
軸を中心としたリング状であって、スカート部7の内側
に固定したリング状のステータ8aと、これに対応する
リング状のロータ8bを備えている。このロータ8bに
は、ボールスクリュー9の外輪9aが一体的に設けてあ
り、これに対してロケットノズル1の外周部には、ボー
ルスクリュー9の内輪9bが取り付けてある。そして、
ボールスクリュー9は、外輪9aと内輪9bに形成した
ボール溝に多数のボールを収容した構成になっている。
【0020】上記の構成を備えたロケットモータRは、
ピントル4がモータケース2に固定状態で且つ駆動部を
必要としない簡単な構造であることから、モータケース
2内でのピントル4の占有率が小さくなり、固体推進薬
3の充填率も高いものとなっており、また、固体推進薬
3の形状が制限されることもないので、本実施例のよう
な円筒状の固体推進薬3のほか、円柱状の端面燃焼型の
固体推進薬とすることができる。
【0021】そして、ロケットモータRは、固体推進薬
3の燃焼により生じた高温・高圧の燃焼ガスをロケット
ノズル1から噴出させて推力を発生させる。この際、例
えば当該ロケットモータRを推進機関とする飛翔体の主
制御手段から、ノズル駆動手段5に指令信号が入力さ
れ、推力制御が行われる。
【0022】すなわち、ノズル駆動手段5のサーボモー
タ8を駆動し、ロータ8bの回転をボールスクリュー9
に伝達してロケットノズル1を機軸方向に往復動させ
る。このとき、ロケットノズル1は、モータケース2の
フランジ部2aにより機軸方向に確実に案内される。こ
れにより、モータケース2側に固定したピントル4がロ
ケットノズル1に出し入れされる状態(実際はロケット
ノズルが移動)となり、ノズルスロート部NTの開口面
積が変化するのに伴って燃焼圧力が変化し、その結果、
推力制御が行われることとなる。
【0023】このように、この実施例のロケットモータ
Rでは、本来の推力制御機能を確実に備えているうえ
に、ピントル4の小型化や簡素化に加えて、高温の燃焼
ガスからノズル駆動手段5を保護する手段も不要となる
ので、従来のものに比べて構造が簡略化され且つ重量も
軽減されている。
【0024】また、ノズル駆動手段5にあっては、その
構成が上記実施例のみに限定されることはなく、例え
ば、出力軸を有するサーボモータの回転を減速機構によ
りボールスクリューに伝達し、ロケットノズル1を機軸
方向に往復動させる構成とすることもできる。ただし、
上記実施例のように、ノズル駆動手段5として、機軸を
中心とするリング状のロータ8bを有するサーボモータ
8とボールスクリュー9を用いれば、少なくともノズル
駆動手段5における周方向の重量配分がほぼ均等なもの
になると共に、きわめて円滑で迅速な動作が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる推力制御型固体ロケットモータ
の一実施例を説明する断面図(a)およびピントルを備
えたステーを説明する正面図(b)である。
【図2】従来における推力制御型固体ロケットモータを
説明する各々断面図(a)(b)である。
【符号の説明】
R 推力制御型固体ロケットモータ 1 ロケットノズル 2 モータケース 4 ピントル 5 ノズル駆動手段 7 スカート部 8 サーボモータ 8b ロータ 9 ボールスクリュー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータケースの尾部に、ロケットノズル
    を機軸方向に往復動可能に連結し、モータケースの尾部
    内側に、ロケットノズルの軸線上に沿って突出するピン
    トルを固定状態で備えると共に、モータケースとロケッ
    トノズルの間に、ロケットノズルを機軸方向に往復動さ
    せるノズル駆動手段を備えたことを特徴とする推力制御
    型固体ロケットモータ。
  2. 【請求項2】 モータケースが、ロケットノズルの外周
    側を覆うスカート部を備え、ノズル駆動手段が、スカー
    ト部の内側に設けられ且つ機軸を中心としたリング状の
    ロータを有するサーボモータと、サーボモータのロータ
    とロケットノズルの外周との間に介装したボールスクリ
    ューを備えていることを特徴とする請求項1に記載の推
    力制御型固体ロケットモータ。
JP2001027235A 2001-02-02 2001-02-02 推力制御型固体ロケットモータ Pending JP2002227723A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027235A JP2002227723A (ja) 2001-02-02 2001-02-02 推力制御型固体ロケットモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001027235A JP2002227723A (ja) 2001-02-02 2001-02-02 推力制御型固体ロケットモータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002227723A true JP2002227723A (ja) 2002-08-14

Family

ID=18891930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001027235A Pending JP2002227723A (ja) 2001-02-02 2001-02-02 推力制御型固体ロケットモータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002227723A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506905A (ja) * 2003-09-24 2007-03-22 ナモ・ラウフォス・エーエス エンジンノズル内に案内翼を有するロケットエンジン
JP2007138796A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Ihi Aerospace Co Ltd 端面燃焼用固体推進薬及びその製造方法
JP2010523866A (ja) * 2007-03-30 2010-07-15 アエロジェット・ジェネラル・コーポレーション 外部リングアクチュエータを有するピントル制御推進システム
JP2011236903A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Alliant Techsyst Inc ロケット、ロケット制御の方法、および圧力補償を利用したロケット評価の方法
KR101960397B1 (ko) * 2018-09-11 2019-03-20 국방과학연구소 추진기관의 추력 조절 장치
KR102263964B1 (ko) * 2021-02-03 2021-06-11 국방과학연구소 핀틀형 노즐을 구비한 유도탄 추진 장치, 그것을 포함하는 유도탄 및 유도탄 제어 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192710A (en) * 1962-10-17 1965-07-06 Jr Walter B Wilson Variable throat nozzle
US3626697A (en) * 1965-01-22 1971-12-14 Us Navy Method and means for controlling the thrust in a solid propellant rocket motor
JPH01247748A (ja) * 1988-03-28 1989-10-03 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency ロケットエンジン燃焼ガス流量の制御方法
JPH09163653A (ja) * 1995-12-05 1997-06-20 Fujita Corp 中空電動機
JPH09170499A (ja) * 1995-10-20 1997-06-30 Soc Europ Propulsion <Sep> 宇宙船制御装置
JPH11503802A (ja) * 1994-04-29 1999-03-30 サイオコル・コーポレーション 固体推進薬の2パルスロケットモータが充填されたケース及び発火装置並びにその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192710A (en) * 1962-10-17 1965-07-06 Jr Walter B Wilson Variable throat nozzle
US3626697A (en) * 1965-01-22 1971-12-14 Us Navy Method and means for controlling the thrust in a solid propellant rocket motor
JPH01247748A (ja) * 1988-03-28 1989-10-03 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency ロケットエンジン燃焼ガス流量の制御方法
JPH11503802A (ja) * 1994-04-29 1999-03-30 サイオコル・コーポレーション 固体推進薬の2パルスロケットモータが充填されたケース及び発火装置並びにその製造方法
JPH09170499A (ja) * 1995-10-20 1997-06-30 Soc Europ Propulsion <Sep> 宇宙船制御装置
JPH09163653A (ja) * 1995-12-05 1997-06-20 Fujita Corp 中空電動機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007506905A (ja) * 2003-09-24 2007-03-22 ナモ・ラウフォス・エーエス エンジンノズル内に案内翼を有するロケットエンジン
JP4717818B2 (ja) * 2003-09-24 2011-07-06 ナモ・ラウフォス・エーエス エンジンノズル内に案内翼を有するロケットエンジン
JP2007138796A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Ihi Aerospace Co Ltd 端面燃焼用固体推進薬及びその製造方法
JP2010523866A (ja) * 2007-03-30 2010-07-15 アエロジェット・ジェネラル・コーポレーション 外部リングアクチュエータを有するピントル制御推進システム
JP2011236903A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Alliant Techsyst Inc ロケット、ロケット制御の方法、および圧力補償を利用したロケット評価の方法
KR101960397B1 (ko) * 2018-09-11 2019-03-20 국방과학연구소 추진기관의 추력 조절 장치
US10823116B2 (en) 2018-09-11 2020-11-03 Agency For Defense Development Thrust control apparatus of propulsion system
KR102263964B1 (ko) * 2021-02-03 2021-06-11 국방과학연구소 핀틀형 노즐을 구비한 유도탄 추진 장치, 그것을 포함하는 유도탄 및 유도탄 제어 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5072892A (en) Aerodynamic device
EP1402166B1 (en) Rocket vehicle thrust augmentation within divergent section of nozzle
EP0723075A2 (en) Thermal shield for axisymmetric vectoring nozzle
US11352978B2 (en) Deflectable distributed aerospike rocket nozzle
US5232183A (en) Helicopter anti-torque control system utilizing exhaust gas
US10125674B2 (en) Engine
JP2007192221A (ja) ロケットエンジン用のアコースティックキャビティマニフォルド、ロケットエンジン及びロケットエンジンの比推力効率を向上させる方法
JP2002227723A (ja) 推力制御型固体ロケットモータ
CN112282970B (zh) 一种旋转轨控固体发动机
US4295611A (en) Two-dimensional nozzle
WO1990004714A1 (en) Sustainer propulsion system
US3058304A (en) Steering control for rocket
JPH02286861A (ja) ターボジェット・エンジン
GB2165892A (en) Engine with variable area exhaust
RU2465482C2 (ru) Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги
CN105201687A (zh) 电动滑盘阀式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置
JP3875723B2 (ja) ロケットエンジンノズル
JP2001099599A (ja) 飛翔体のサイドスラスタ
RU2000116492A (ru) Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги
JPH03220097A (ja) ロケット
JP3042145B2 (ja) ラムジェットエンジン
US5054283A (en) Turbine engine impingement assembly
US6128897A (en) Rotary internal combustion engine
RU2050458C1 (ru) Реактивный двигатель
JP2687626B2 (ja) 可動式ガス噴射ノズル付空気導入式ロケット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080131

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100617

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101013