JP2005510653A - 鈍感弾薬システムを備えるロケットエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のロケットエンジンの1つの実施の形態は、上昇した内部圧力に曝されたとき、主推進薬の熱膨張及び二次的鈍感弾薬用の火薬から発生された気体によって作用される鈍感弾薬アプローチ法を採用する。1つの好ましい実施の形態において、ロケットエンジンは、また格納する間に変化する温度状態に及び発射筒発射システムに内在する変化する気体圧力に対し、薄いケースシリンダ及び推進薬の増大した容積の設計を許容するような仕方にて対応する圧力均衡化システムも備えている。
Description
本発明の別の目的は、発射筒発射する間にロケットエンジンケースに加わる正味荷重を減少させ、不活性な重量を軽減し且つ、利用可能な推進薬の容積を増大させ、また、鈍感弾薬ケース及び閉塞物の設計を提供する設計とされた発射筒発射ロケットエンジンを提供することにより、上述した進歩を実現することである。
本発明の幾つかの実施の形態が本明細書に開示され且つ、権利主張されている。幾つかの場合、これらの実施の形態は、これらの目的の1つを実現する一方、この他の実施の形態は、これらの目的の複数又は全てを実現することを意図している。更に、本発明の追加的な目的及び有利な効果は、本明細書にて以下に記載されており、また、一部分、この説明により明らかになり又は、本発明を実施することにより理解することができよう。本発明の目的及び有利な効果は、特許請求の範囲に記載した実施の形態及びその結合によって理解し且つ、実現することができる。
図3を参照すると、摺動ピストン50の外面54と後側閉塞部材32の内部ボア36との間に環状空隙140が画成されている。通常の作動中、ロケットエンジン14は、好ましくは、上述したように、発射武器から発射されるものとする。かかる発射筒発射の結果、また、ロケットエンジン14の後側にて発射筒発射薬(図視せず)により発射筒のボア内で発射筒の気体が発生されるとき、かかる発射筒の気体は、環状空隙140に入り且つ、フランジ60の後面68を打撃し且つ該後面を加圧する。かかる軸方向力が摺動ピストン50に加えられる結果、摺動ピストン50は、休止位置から前方に最高圧力位置に向けて動き、最終的にその最高圧力位置に達する。摺動ピストン50が前方に動くとき、フランジ60の後面68と後側閉塞部材32の前面42との間におけるキャビティ142の深さdは増大する。摺動ピストン50が前方に動いてキャビティ142の寸法を増大させるとき、フランジ60の外縁部は、シール構成要素62、64、66により案内されて、円筒状部分24の内面に沿って摺動する。摺動ピストン50のフランジ60に加わる軸方向は、テーパー付きのゴム絶縁体90を通じて伝達され、推進薬26に圧縮可能に荷重を加え且つ、推進薬26が半径方向に変形して空隙空間25を充填する。摺動ピストンの同様型式の動きは、シンガー(Singer)らに対する米国特許第6,094,906号に開示され且つ、図示されている。
Claims (16)
- 鈍感弾薬能力を有するロケットエンジンにおいて、
円筒状領域と、閉じた前端と、後側組立体とを有し、該後側組立体が、開口部が設けられた後側閉塞部材を備えるケースであって、内部圧力炸裂レベルにて破裂可能な前記ケースと、
前記ケースに結合されて、ノズル通路を備えるノズル組立体と、
ケース内に封じ込められ且つ主推進薬粒が自動着火する自動着火温度を有する主推進薬粒であって、存在するならばケース内の自由容積を充填し且つ、内部圧力炸裂レベルよりも低い内部圧力をケースに付与し得るように自動着火温度よりも低い温度まで加熱されることに応答して熱膨張するように成分調合された前記主推進薬粒と、
ノズル通路が閉塞される不活性状態と、着火装置組立体が主推進薬粒を着火させ、ノズル通路が実質的に閉塞されずにノズル通路を通る流れを許容する活性状態との間にて作用可能な着火装置組立体と、
ケース内に配置され、鈍感弾薬用の火薬が自動着火して気体を解放する鈍感弾薬の自動着火温度を有する鈍感弾薬用の火薬であって、鈍感弾薬の自動着火温度が主推進薬の自動着火温度よりも低く、鈍感弾薬用の火薬の自動着火により解放された気体が、着火装置組立体が不活性状態にあるとき、主推進薬粒の熱膨張によって加えられた内部圧力と組み合わされ、ケース内の内部圧力を内部圧力炸裂レベルよりも上昇させ、主推進薬粒がその自動着火温度に達する前に、ケースを炸裂させるのに効果的な量にて存在する前記鈍感弾薬用の火薬と、を備えるロケットエンジン。 - ノズル組立体が、着火装置組立体が不活性位置にあるとき、ノズル通路を閉塞するのど部障壁部材を備え、
不活性状態において、着火装置組立体がノズル組立体内に配置され、のど部障壁がノズル通路を閉塞し、
活性状態において、ノズル通路が、のど部障壁部材により実質的に閉塞されず、ノズル通路を通る流れを許容するようにした、請求項1のロケットエンジン。 - 休止位置から、(a)前方に、主推進薬粒が軸方向に圧縮されて主推進薬粒をロケットエンジンの発火に応答してケースの円筒状領域に向けて半径方向に膨張させる最高圧力位置に、及び(b)後方に、上昇した外部温度に起因する主推進薬粒の膨張に応答して動き得るように後側組立体及びケースの円筒状領域内に、摺動可能に保持された摺動ピストンを更に備え、
後側閉塞部材の開口部が中央開口部であり、
ノズル組立体が、摺動ピストンの中央ボア内に摺動可能に取り付けられ、ノズル組立体のノズル通路がノズルの中央通路を有する、請求項2のロケットエンジン。 - 半径方向に伸長する部分と、軸方向伸長部とを有するゴム絶縁体を更に備え、ゴム絶縁体の半径方向に伸長する部分が、主推進薬粒と後側閉塞組立体との間に配置され、軸方向伸長部が、主推進薬粒とケースの円筒状領域との間に配置される、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- ゴム絶縁体の軸方向伸長部が、ケースの円筒状領域から半径方向に隔てられ、その間に円筒状の空隙領域を形成する、請求項4に記載のロケットエンジン。
- 推進薬の熱膨張温度範囲が、約66℃にてケースの自由容積を主推進薬粒で充填するように選ばれる、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 主推進薬の自動着火温度が約238℃である、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- のど部−障壁部材が腐食性ノズル片を備える、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 鈍感弾薬の自動着火温度が、主推進薬粒の自動着火温度よりも少なくとも約56℃だけ低い、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 鈍感弾薬用の火薬の自動着火により解放された内部圧力が、主推進薬粒の熱膨張によって加えられた内部圧力の25%以上ではない、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 鈍感弾薬用の火薬が、後側閉塞部材と主推進薬粒との間に配置される、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 主推進薬粒と後側閉塞組立体との間に配置された半径方向に伸びる部分を備えるゴム絶縁体を更に備え、鈍感弾薬用の火薬が、ゴム絶縁体の半径方向に伸びる部分と接触する位置に配置される、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 主推進薬粒の後面に近接して配置された二次的鈍感弾薬用の火薬を更に備え、二次的鈍感弾薬用の火薬が、二次的鈍感弾薬用の火薬が自動着火して気体を解放する自動着火温度を有し、二次的鈍感弾薬用の火薬の自動着火温度が主推進薬自動着火温度よりも低いが、鈍感弾薬の自動着火温度よりも高い、請求項1から3の何れか1つに記載のロケットエンジン。
- 主推進薬粒と後側閉塞組立体との間に配置された半径方向に伸びる部分を備えるゴム絶縁体を更に備え、
鈍感弾薬用の火薬が、ゴム絶縁体の半径部分に伸びる部分と接触する位置に配置され、
摺動ピストンが、ゴム絶縁体の半径方向に伸びる部分が配置される前面を有する半径方向に伸びるフランジを備える、請求項3に記載のロケットエンジン。 - 摺動ピストンの半径方向に伸びるフランジが後面を有し、摺動ピストンが中央開口部から内方に隔てられて、該後面と雰囲気との間に開放した環状チャンバを画成する、請求項14に記載のロケットエンジン。
- 発射筒又はその他の同様の武器によって発射筒発射型の発射体において、
請求項1から15の何れか1つのロケットエンジンと、
負荷を封じ込め且つ、ロケットエンジンに結合された前端構造体とを備える発射体。
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