JP2002256972A - ラムロケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラム燃焼器や母機にほとんど損傷を与えず開
放率１００％のポートを形成できるようにし、堅牢構造
を用いずにブースタ推進薬燃焼時の耐圧性および気密性
を確保する。 【解決手段】 内部にブースタ推進薬ＢＰを装填したＦ
Ｗチャンバ１０と、ＦＷチャンバ１０の外殻１１に固定
した空気取り入れ管４を備え、ＦＷチャンバ１０の空気
取り入れ管４の固定部位には、ブースタ推進薬ＢＰの燃
焼終了時にＦＷチャンバ１０の外殻１１を除去してポー
ト１２を形成する火工品６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飛翔体の飛翔推力
を得るのに利用されるラムロケット（ラムジェットと称
することもある。）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記したようなラムロケットとし
ては、例えば、図３に部分的に示すように、円筒状をな
し内部にブースタ推進薬Ｐを装填していると共に外殻５
１に空気導入用のポート５２を有するラム燃焼器５３
と、このラム燃焼器５３のポート５２に接続して空気を
ラム燃焼器５３内に取り入れる空気取り入れ管５４と、
ラム燃焼器５３におけるブースタ推進薬Ｐの燃焼時にポ
ート５２を閉塞するセラミックスなどの脆性材料からな
るポートカバー５５と、ブースタ推進薬Ｐの燃焼終了に
合わせてポートカバー５５を破砕してポート５２を開放
する火工品５６と、この火工品５６に接続しかつ空気取
り入れ管５４内に位置する部分がガラス繊維を編み込ん
でなるグラステープ５７で覆われていると共に支柱５８
で支持された導爆線５９を備えたものがあった。

【０００３】この場合、ポート５２は円孔状をなしてお
り、ポートカバー５５は、ポート５２の周縁部にはめ込
んで装着される押えリング６０を介して固定してある。

【０００４】なお、この種のラムロケットに関しては、
例えば、「第２版 航空宇宙工学便覧」 社団法人 日
本航空宇宙学会編 平成４年９月３０日 丸善発行の第
９４４頁〜第９４５頁に若干の説明がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のラムロケットにおいて、ポート５２を閉塞するポー
トカバー５５に、セラミックスなどの質量の大きい脆性
材料を用いているため、火工品５６で破砕されたポート
カバー５５の破片がラム燃焼器５３内を通過して後方へ
飛散する際に、このラム燃焼器５３やラムロケットを発
射した母機(航空機)に害を及ぼす可能性がないとは言え
ないこと、ポートカバー５５の破片Ｆｒが押えリング６
０付近に残ってポート５２内にはみ出してしまい、ポー
ト５２を完全に開け放つことができないこと、といった
問題を有していた。

【０００６】また、ポートカバー５５がセラミックスな
どの脆性材料である都合上、ブースタ推進薬Ｐの燃焼時
における耐圧性および気密性を確保し得る保持機構を採
用する必要があるうえ、ポートカバー５５自体にも高い
信頼性が要求されるという問題があり、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。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目し
てなされたもので、ポート開放時においてラム燃焼器や
母機に損傷を与える危険性をほとんどなくすことができ
ると共に、ポートの開放率１００％を達成することが可
能であり、加えて、堅牢な構造や多くの部品を必要とす
る保持機構を用いることなくブースタ推進薬燃焼時の耐
圧性および気密性を確保することが可能であるラムロケ
ット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】本発明の請求項１に係わ
るラムロケットは、内部にブースタ推進薬を装填したラ
ム燃焼器と、ラム燃焼器の外殻に固定した空気取り入れ
管を備えたラムロケットにおいて、ラム燃焼器の空気取
り入れ管固定部位には、ブースタ推進薬の燃焼終了時に
ラム燃焼器の外殻を除去してポートを形成する火工品を
設けた構成としたことを特徴としており、このようなラ
ムロケットの構成を前述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２に係わるラムロケット
は、ポートを形成する火工品を囲うアダプタを具備し、
このアダプタを介して火工品をラム燃焼器の外殻に取付
けた構成としている。

【００１０】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わるラムロケット
では、上記した構成としているので、ブースタ推進薬の
燃焼終了時に火工品を作動させると、ラム燃焼器の空気
取り入れ管固定部位における外殻が除去されてポートが
形成されることから、ポートの開放率１００％が達成さ
れ、この際、火工品で直接切断された外殻の破片がラム
燃焼器内を通過して後方へ飛散したとしても、破片の質
量が小さい分だけ、ラム燃焼器や母機に害を及ぼす恐れ
が少なくなり、加えて、火工品をポートの輪郭に合わせ
て配置すればポートの形成に事足りることから、火薬の
量を減らし得ることとなり、したがって、周辺部や搭載
機器に与えるダメージが少なく抑えられることとなる。

【００１１】また、ブースタ推進薬の燃焼が終了するま
ではポートが形成されないので、堅牢な構造や多くの部
品を用いる保持機構を採用しなくても、ブースタ推進薬
の燃焼時における耐圧性および気密性を確保し得ること
となる。

【００１２】本発明の請求項２に係わるラムロケットで
は、上記した構成としているので、火工品により外殻を
切断してポートを形成するに際して、火工品の作動に伴
う衝撃がアダプタの周囲にはみ出すことが阻止されるこ
ととなり、その結果、周辺部にダメージを与えることな
くポートを形成し得ることとなる。

【００１３】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わるラムロケット
では、上記した構成としたから、ポートを形成する際に
おけるラム燃焼器や搭載機器や母機に害が及ぶ可能性を
ほとんど皆無としたうえで、ポートの開放率１００％を
達成することができ、加えて、堅牢な構造や多くの部品
を用いる保持機構を必要とすることなく、ブースタ推進
薬の燃焼時における耐圧性および気密性を確保すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００１４】本発明の請求項２に係わるラムロケットに
おいて、上記した構成としているので、請求項１に係わ
るラムロケットと同じ効果が得られるのに加えて、周辺
部にダメージを与えることなくポートを形成することが
できるという非常に優れた効果がもたらされる。

【００１５】

【実施例】図１および図２は本発明に係わるラムロケッ
トの一実施例を示している。

【００１６】図２に示すように、このラムロケット１
は、円筒状をなし内部にブースタ推進薬ＢＰを装填した
ラム燃焼器としてのＦＷチャンバ(フィラメント・ワィ
ンディング・チャンバ)１０と、ブースタ推進薬ＢＰの
燃焼に続いて燃料過多の可燃性ガスを発生するサステー
ナ推進薬ＳＰを備えたガス発生器２と、可燃性ガスをＦ
Ｗチャンバ１０内に噴射するガスノズル３と、ＦＷチャ
ンバ１０の外殻１１に固定した空気取り入れ管４と、Ｆ
Ｗチャンバ１０の空気取り入れ管４の固定部位に設けら
れてブースタ推進薬ＢＰの燃焼終了時にＦＷチャンバ１
０の外殻１１を除去して上記可燃性ガスを燃焼させる空
気をＦＷチャンバ１０内に取り入れるポート１２を形成
する火工品６と、点火後に除去可能とした点火装置７を
保持し点火後におけるブースタ推進薬ＢＰの燃焼時にノ
ズルとして機能するブースタノズル８と、このブースタ
ノズル８と同心状に設けられてブースタノズル８が除去
された後のサステーナ推進薬ＳＰの着火により生じた可
燃性ガスの燃焼時にノズルとして機能するラムノズル９
を備えている。

【００１７】この場合、ポート１２を形成する火工品６
は、図１に示すように、ポート１２の輪郭に合わせて配
置してあって、アルミニウムからなるリング状のアダプ
タ１３で囲われた状態でかつこのアダプタ１３を介して
ＦＷチャンバ１０の外殻１１に取付けられており、火工
品６とこの火工品６に作動指令を出力する制御部５とを
接続する導爆線１４は、シリコーンチューブ１５で被覆
してあると共に、このシリコーンチューブ１５と導爆線
１４との間には、シリコンゴム１６がポッティングして
ある。

【００１８】なお、図１における符号３０は断熱材であ
る。

【００１９】このような構造のラムロケット１では、母
機から投下されるのと同時に点火装置７によりブースタ
推進薬ＢＰに点火し、このブースタ推進薬ＢＰのＦＷチ
ャンバ１０内における燃焼により生じる燃焼ガスを点火
装置７が除去されたブースタノズル８から噴射すること
によって加速する。

【００２０】このとき、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼が終
了するまではポート１２が形成されないので、従来必要
であった堅牢構造や保持機構を用いなくても、ブースタ
推進薬ＢＰの燃焼時における耐圧性および気密性が確保
されることとなる。

【００２１】続いて、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼末期に
なると、制御部５からの指令を受けて、ブースタノズル
８がラムノズル９から分離する一方で、火工品６が作動
してＦＷチャンバ１０の空気取り入れ管４の固定部位に
おける外殻１１を直接切断することから、開放率１００
％のポート１２が形成されることとなる。

【００２２】この際、火工品６で直接切断された外殻１
１の破片がＦＷチャンバ１０内を通過して後方へ飛散し
たとしても、破片の質量が小さい分だけ、ＦＷチャンバ
１０や母機に害を及ぼす恐れが少なくなる。

【００２３】そして、ブースタノズル８の分離とポート
１２の開放に引き続き、ガス発生器２のサステーナ推進
薬ＳＰが着火され、これにより発生する燃料過多の可燃
性ガスがガスノズル３からＦＷチャンバ１０内に噴射さ
れ、このＦＷチャンバ１０内では、上記噴射された可燃
性ガスと空気取り入れ管４および完全に開放されたポー
ト１２を通して導入された圧縮空気との混合気が連続し
て燃焼し、この燃焼により生じた高温の燃焼ガスをラム
ノズル９から増速して噴出させることにより巡航推力を
得る。

【００２４】この実施例において、ポート１２を形成す
る火工品６は、ポート１２の輪郭に合わせて配置されて
いるので、火薬の量が少なくて済み、加えて、この火工
品６をリング状のアダプタ１３で囲いつつこのアダプタ
１３を介してＦＷチャンバ１０の外殻１１に取付けてい
るので、火工品６により外殻１１を切断してポート１２
を形成する際の衝撃がアダプタ１３の周囲にはみ出すこ
とが回避され、その結果、周辺部や搭載機器にダメージ
を与えることなくポート１２を形成し得ることとなる。

【００２５】また、この実施例では、火工品６および制
御部５を接続する導爆線１４をシリコーンチューブ１５
で被覆すると共に、このシリコーンチューブ１５と導爆
線１４との間にシリコンゴム１６をポッティングした構
成としているので、導爆線１４にグラステープを巻きつ
けたり支柱で支持するようにしたりしていた従来と比較
して、柔軟性を維持しつつ耐熱・断熱補強を行い得るこ
ととなるのに加えて、構造の小型化および低コスト化も
図られることとなる。

【００２６】なお、本発明に係わるラムロケットの詳細
な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるラムロケットの一実施例を示す
ＦＷチャンバの空気取り入れ管固定部位での機軸に沿う
部分断面説明図である。

【図２】図１に示したＦＷチャンバを具備したラムロケ
ットの断面説明図である。

【図３】従来のラムロケットにおけるラム燃焼器のポー
ト位置での機軸に沿う部分断面説明図である。

【符号の説明】

１ ラムロケット ４ 空気取り入れ管 ６ 火工品 １０ ＦＷチャンバ(ラム燃焼器) １１ 外殻 １２ ポート １３ アダプタ ＢＰ ブースタ推進薬

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にブースタ推進薬を装填したラム燃
   焼器と、ラム燃焼器の外殻に固定した空気取り入れ管を
   備えたラムロケットにおいて、ラム燃焼器の空気取り入
   れ管固定部位には、ブースタ推進薬の燃焼終了時にラム
   燃焼器の外殻を除去してポートを形成する火工品を設け
   たことを特徴とするラムロケット。
2. 【請求項２】 ポートを形成する火工品を囲うアダプタ
   を具備し、このアダプタを介して火工品をラム燃焼器の
   外殻に取付けた請求項１に記載のラムロケット。