JP2009013944A - Ram rocket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブースタ用推進薬が装填されている二次燃焼器に形成されているポートを、ポートカバーにより閉塞する構造のラムロケットに関する。 The present invention relates to a ram rocket having a structure in which a port formed in a secondary combustor loaded with a booster propellant is closed by a port cover.
従来、この種のラムロケットとして、非特許文献1に記載された構成のものがある。図6は、従来のラムロケットの全体を概略的に示す断面図である。
上記非特許文献1に記載されているラムロケットは、図6に示すように、充填されているラムジェット用燃料1の燃料ガスを噴射するための噴射ノズル2を設けた一次燃焼器3と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポート4,4が開口形成されかつブースタ用推進薬5を装填した二次燃焼器6とが飛翔方向aで互いに前後して配列されており、上記ポート4,4に、二次燃焼器6内のブースタ用推進薬5の燃焼が終了するまでの間、そのポート4,4をポートカバー7,7により閉塞する構造になっている。
Conventionally, there exists a thing of the structure described in the nonpatent literature 1 as this kind of ram rocket. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an entire conventional ram rocket.
As shown in FIG. 6, the ram rocket described in Non-Patent Document 1 includes a primary combustor 3 provided with an injection nozzle 2 for injecting a fuel gas of a filled ramjet fuel 1, Ports 4 and 4 for taking in compressed air from the outside are formed in openings and a secondary combustor 6 loaded with a booster propellant 5 is arranged back and forth in the flight direction a. In addition, the ports 4 and 4 are closed by the port covers 7 and 7 until the combustion of the booster propellant 5 in the secondary combustor 6 is completed.
上記の構成からなるラムロケットは、二次燃焼器6に装填されているブースタ用推進薬5を燃焼させることにより加速しながら飛翔し、そのブースタ用推進薬5の燃焼終了に続き、
それまでポート4,4を閉塞していたポートカバー7,7を脱去装置8,8により脱去することにより、外部から圧縮空気を二次燃焼器6に流入させ、その圧縮空気とラムジェット用燃料1とを混合燃焼させることによって飛翔を継続する。
By removing the port covers 7 and 7 that have previously blocked the ports 4 and 4 by the
上記脱去装置8は、一般的には火工品の爆発エネルギーを利用することにより、ポートカバー7,7を破砕してポート4,4を開放するものであるが、より軽量かつ簡易な構造によりポートカバーを脱去したいという要請があった。
The above-mentioned
そこで本発明は、火工品を用いたポートカバーの脱去装置を搭載することなく、信頼性を高められるとともに、より軽量かつ簡易な構成によってポートカバーをポートから脱去できるラムロケットの提供を目的としている。 Therefore, the present invention provides a ram rocket that can improve reliability without mounting a port cover removal device using pyrotechnics, and can remove the port cover from the port with a lighter and simpler configuration. It is aimed.
上記目的を達成するための本発明は、充填されているラムジェット用燃料の燃料ガスを噴射する噴射ノズルを有する一次燃焼器と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポートが開口形成されかつブースタ用推進薬を装填する二次燃焼器とが飛翔方向で互いに前後して配列されており、上記ポートに、二次燃焼器内のブースタ用推進薬の燃焼が終了するまでの間、ポートカバーによりポートを閉塞しておく構造のラムロケットであって、上記ポートを、一次燃焼器の噴射ノズルに対向する位置に形成しているとともに、そのポートを閉塞するポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去されるように当該ポートに取り付けていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a primary combustor having an injection nozzle for injecting a fuel gas of a ramjet fuel filled, an opening for taking in compressed air from the outside, and a booster The secondary combustor to which the propellant is loaded is arranged back and forth in the flight direction, and the port covers the port by the port cover until the combustion of the booster propellant in the secondary combustor is completed. The port is formed at a position facing the injection nozzle of the primary combustor, and a port cover for closing the port is injected from the injection nozzle. It is characterized by being attached to the port so as to be removed by the fuel gas.
本発明によれば、二次燃焼器内のブースタ用推進薬の燃焼が終了したとき、ポートを閉塞しているポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去しているので、火工品を用いたポートカバーの脱去装置を搭載することなく、信頼性を高められるとともに、より軽量かつ簡易な構成によってポートカバーをポートから脱去することができる。 According to the present invention, when the combustion of the booster propellant in the secondary combustor is completed, the port cover closing the port is removed by the fuel gas injected from the injection nozzle. Without mounting a port cover removal device using pyrotechnics, the reliability can be improved and the port cover can be removed from the port with a lighter and simpler configuration.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るラムロケットの概略断面図、図2(A)は、図1に包囲線Iで示す部分の拡大図、(B)は、そのII‐II断面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic sectional view of a ram rocket according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is an enlarged view of a portion indicated by an encircling line I in FIG. 1, and FIG. It is.
本発明の一実施形態に係るラムロケット(インテグラルラムロケットともいう)Aは、エアインテーク20、一次燃焼器30、及び二次燃焼器40が、軸線O1に一致しかつ飛翔方向aの前側から後側に向けて順次配列された構成になっている。
A ram rocket (also referred to as an integral ram rocket) A according to an embodiment of the present invention includes an
二次燃焼器40は、軸線O1に沿って細長い略円筒形に形成されており、これの前端部40aには軸線O1に一致してポート41が開口形成され、また、後端部40bにはラムノズル42及びブースタノズル43が設けられているとともに、内部にインテグラルブースタ用推進薬(以下、たんに「ブースタ用推進薬」という。)44が装填されている。
The
ラムノズル42はラム燃焼時に、また、ブースタノズル43はブースタ用推進薬44の燃焼時にそれぞれ用いるものである。
上記ブースタノズル43はラムノズル42の内側に図示しないクランプ等によって取り付けられ、また、そのブースタノズル43の内側には、ブースタ用推進薬44の点火に用いるイグナイタ45が取り付けられている。
The
The
ポート41は、噴射ノズル31との間に圧縮空気を二次燃焼器40内に取り入れるための開口46が区画形成される配置関係にしている。
本実施形態においては、ポート41を、詳細を後述する一次燃焼器30の噴射ノズル31の外径よりも大きな外径の円形に形成しており、その噴射ノズル31の周囲に、圧縮空気を二次燃焼器40内に取り入れるための開口46が、図2(B)に示すような円環形に区画形成されるようにしている。
The
In the present embodiment, the
ポート41には、これと同輪郭のポートカバー47が所要の接着剤により取り付けている。その接着力は、そのポートカバー47を、一次燃焼器30の噴射ノズル31から噴射される燃料ガスによってポート41から脱去できる程度のものである。また、接着剤によりポートカバー47を取り付けているので、簡易な構成にすることができる。
上記ポートカバー47の前側面47aには、図2(A)に示すように、噴射ノズル31に嵌合するリング形にしたノズル嵌合部47bが突設されている。
A
On the
エアインテーク20は、本実施形態においては、二次燃焼器40とほぼ同径の円筒形に形成されており、これの後半部に、ラムジェット用燃料32を充填した一次燃焼器30が支持されている。
なお、エアインテークは必ずしも円筒形に限るものではなく、必要に応じて他の形に形成することができる。
In the present embodiment, the
The air intake is not necessarily limited to a cylindrical shape, and can be formed in other shapes as necessary.
一次燃焼器30は、エアインテーク20の内壁20aとの間に架設した架橋部材21,21に取り付けられることにより軸線O1に一致して支持されており、一次燃焼器30の後端部には、上記ラムジェット用燃料32の燃料ガスを噴射するための噴射ノズル31が配設されている。
また、一次燃焼器30を軸線O1に一致して支持していることにより、その一次燃焼器30の周囲に圧縮空気の流路が区画形成されるようにしている。
The
Further, by supporting the
上記噴射ノズル31と上記ポート41とは、ポート41に噴射ノズル31の噴射口31aを対向させて配設している。本実施形態においては、噴射ノズル31の噴射口31aにポートカバー47を当接させていることにより、噴射ノズル31から噴射される燃料ガスのエネルギーを有効に利用することができるとともに、二次燃焼器40内のブースタ用推進薬44の燃焼が終了するまでの間、ポートカバー47を保持することができる。
なお、噴射ノズル31の噴射口31aにポートカバー47を当接させることに限るものではなく、やや離間させて配置してもよい。
The
The
以上の構成からなるラムロケットAの動作について、図3〜5を参照して説明する。図3〜5は、ラム燃焼(二次燃焼)までの過程を示すものであり、図3は、ブースタ用推進薬が燃焼している状態を示す説明図、図4は、ポートカバーをポートから脱去する様子を示す説明図、図5は、ラム燃焼をしている状態を示す説明図である。 The operation of the ram rocket A having the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 5 show the process up to ram combustion (secondary combustion), FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the booster propellant is burning, and FIG. 4 shows the port cover from the port. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of ram combustion.
図3に示すように、二次燃焼器40内のブースタ用推進薬44に着火して、その燃焼により生じた高温ガスをブースタノズル43を通じて外部に噴出することにより発射し、その後のラム圧による作動に必要な設定マッハ数に到達するまで加速する。
As shown in FIG. 3, the
次いで、設定マッハ数に近づいてブースタ用推進薬44の燃焼が終了すると、図4に示すように、図示しない分離機構を作動させてブースタノズル43を二次燃焼器40から外部に排出するとともに、一次燃焼器30内のラムジェット用燃料32に着火して、噴射ノズル31から燃料ガス33を噴射する。
Next, when the combustion of the
噴射ノズル31から噴射される燃料ガス33により、ポート41に接着されていたポートカバー47は、そのポート41から脱去され、これにより当該ポート41が開口される。
ポート41が開口されることにより、噴射ノズル31の周囲に区画形成される開口46を通じて二次燃焼器40内に圧縮空気を取り入れるとともに、その二次燃焼器40内に燃料ガス33を噴射する。
そして、この燃料ガス33と取り入れた圧縮空気とを混合して二次燃焼器40内で連続燃焼反応(ラム燃焼)を起こし、これによって生じる高温ガスを既に露出した状態となっているラムノズル42を通じて外部に噴出することによりさらなる推力を得るようになっている。
The
By opening the
The
30 一次燃焼器
31 噴射ノズル
40 二次燃焼器
41 ポート
44 ブースタ用推進薬
46 開口
47 ポートカバー
a 飛翔方向
30
Claims (4)
上記ポートを、一次燃焼器の噴射ノズルに対向する位置に形成しているとともに、
そのポートを閉塞するポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去されるように当該ポートに取り付けていることを特徴とするラムロケット。 A primary combustor having an injection nozzle for injecting a fuel gas of a ramjet fuel that is filled, and a secondary combustor having an opening for taking in compressed air from the outside and loading a booster propellant The ram rocket is arranged so that the ports are closed by the port cover until the combustion of the booster propellant in the secondary combustor is completed. And
The port is formed at a position facing the injection nozzle of the primary combustor,
A ram rocket, wherein a port cover for closing the port is attached to the port so as to be removed by the fuel gas injected from the injection nozzle.
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- 2007-07-09 JP JP2007179310A patent/JP2009013944A/en active Pending
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