JP2016500789A - ロケットエンジンへの供給方法および供給装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (14)
- ロケットエンジン(100)の推力室(10)に少なくとも1つの第1の推進剤と少なくとも1つの第2の推進剤とを供給するための供給装置にして、
第1の推進剤を収容するための少なくとも1つの第1のタンク(12)と、
第2の推進剤を収容するための少なくとも1つの第2のタンク(14)と、
推力室(10)に供給するための少なくとも1つの第1の供給回路(16)であって、第1のタンクに接続される第1の供給回路(16)と、
推力室(10)に供給するための少なくとも1つの第2の供給回路(18)であって、第2のタンクに接続される第2の供給回路(18)と
を備える供給装置であって、
前記第1の供給回路(16)は、第1のタンク(12)から第1の推進剤を送り出すための少なくとも1つのポンプ(22a)と前記ポンプ(22a)に機械的に結合された少なくとも1つのタービン(22b)とを有する少なくとも1つのターボポンプ(22)を含み、前記第1の供給回路(16)は、第1の推進剤が加熱された後に膨張することによってターボポンプ(22)のタービン(22b)を作動させるために推力室(10)によって生成された熱を使用して第1の推進剤を加熱する構造である熱交換器(24)を介してターボポンプ(22)のポンプ(22a)の出口をタービン(22b)の入口と接続すること、前記第2の供給回路(18)は、前記推力室に供給するために推力室(10)内の圧力よりも高い圧力に加圧される構造である第2のタンク(14)から入口弁(30)を介して推力室(10)に第2の推進剤を供給する構造であること、および第2の供給回路(18)の前記入口弁(30)は、推力室(10)に供給する第2の推進剤の流量ひいては分量を調節する働きをする調節弁であることを特徴とする、供給装置。 - 少なくとも1つの第3のタンク(32)が、加圧ガスを収容する構造であり、前記第3のタンク(32)は、膨張器(36)を介して第2のタンク(14)に接続される、請求項1に記載の供給装置。
- 第1の供給回路(16)が、加圧ガスの膨張により作動されるのに適したタービン(42)に結合されるブースターポンプ(40)であって、第1のタンク(12)から下流側およびターボポンプ(22)のポンプ(22a)から上流側に配置される前記ブースターポンプ(40)を含む、請求項1または請求項2に記載の装置。
- ブースターポンプ(40)に結合される前記タービン(42)が、第3のタンク(32)から下流側および第2の推進剤の第2のタンク(14)から上流側に配置される、請求項3に記載の装置。
- 第1の推進剤が推力室(10)の推力方向に向かってターボポンプ(22)のポンプ(22a)に流入する、請求項3または請求項4に記載の供給装置。
- 第2のタンク(14)が金属製である、請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の供給装置。
- 第2のタンク(14)が強化複合材料製である、請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の供給装置。
- 第1の推進剤が液体水素であり、第2の推進剤は液体酸素である、請求項1〜請求項7のうちのいずれか一項に記載の供給装置。
- 第3のタンク(32)に収容される加圧ガスが、ヘリウムである、請求項2に記載の供給装置。
- 第1の供給回路(16)が、ターボポンプ(22)のポンプ(22a)から下流側および熱交換器(24)から上流側に配置される供給弁(27)を含む、請求項1〜請求項9のうちのいずれか一項に記載の装置。
- 第1の供給回路(16)が、熱交換器(24)から下流側および推力室(10)の入口から上流側に配置されるバイパス弁(28)を含む、請求項1〜請求項10のうちのいずれか一項に記載の装置。
- バイパス弁(28)が調節可能である、請求項11に記載の装置。
- 第1の供給回路(16)が、ターボポンプ(22)のポンプ(22a)から下流側および熱交換器(24)から上流側にオンオフ弁を含む、請求項11または請求項12に記載の装置。
- ロケットエンジン(100)の推力室(10)に第1および第2の推進剤を供給する供給方法であって、
第1の推進剤は、ポンプ(22a)とポンプ(22a)に機械的に結合されるタービン(22b)とを備えるターボポンプ(22)の少なくとも1つのポンプ(22a)によって推力室の第1の供給回路(16)を通って第1のタンク(12)から推力室(10)に送り出され、第1の供給回路(16)は、推力室(10)内で生成された熱を使用して第1の推進剤を加熱する構造である熱交換器(24)を介してポンプ(22b)の出口をタービンの入口(22a)に接続し、第1の推進剤が熱交換器(24)内で加熱された後に膨張することによってターボポンプ(22)のタービン(22b)を作動させること、
第2の推進剤は、第2のタンク(18)内で推力室(10)の内圧より高い内圧に加圧されること、
第2の推進剤は、前記第2のタンク(14)の内圧により、第2のタンク(14)に接続された推力室(10)の第2の供給回路(18)を通って推力室(10)に向かって推進され、前記第2の回路は、入口弁(30)を含むこと、および
第2の供給回路(18)の前記入口弁(30)は、推力室(10)に供給する第2の推進剤の流量ひいては分量を調節することができる調節弁であること
を特徴とする供給方法。
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