JP2561333B2 - ラムジェット推進弾 - Google Patents
ラムジェット推進弾Info
- Publication number
- JP2561333B2 JP2561333B2 JP63304979A JP30497988A JP2561333B2 JP 2561333 B2 JP2561333 B2 JP 2561333B2 JP 63304979 A JP63304979 A JP 63304979A JP 30497988 A JP30497988 A JP 30497988A JP 2561333 B2 JP2561333 B2 JP 2561333B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- ramjet
- solid fuel
- outer cylinder
- temperature
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
（産業上の利用分野） この発明は、砲弾にラムジェットエンジンを組み込ん
だ噴進加速弾として利用されるラムジェット推進弾に関
するものである。 （従来の技術） 従来、砲弾にラムジェットエンジンを組み込んだラム
ジェット推進弾としては、例えば第２図に示す構造を有
するものがあった。 すなわち、第２図に示すラムジェット推進弾51は、外
筒52の一端側に空気取入口53を備えると共に他端側にノ
ズル54を備え、外筒52の内周部には固体燃料55を備え、
固体燃料55の内周側空間を燃焼室56とした構造を有する
ものである。 このような構造を有するラムジェット推進弾51におい
て、仮想線で示す砲身56から超音速で射出されると、空
気取入口53において衝撃波が形成され、超音速の空気は
この衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速し、圧力お
よび温度を回復する。 この場合の回復圧力（PO）および回復温度（TO）は、 H:飛翔高度（Km）（大気静圧Ｐが決まる。） M:飛翔速度（マッハ数） P:大気静圧（atm） T:大気静温（゜K） γ：空気比熱比（γ） であらわされ、例えば、海面上（Ｈ＝0Km）を飛翔する
ときは、Ｐ＝1atm,t＝288゜K（＝15℃），γ＝1.4であ
り、飛翔速度Ｍ＝４の場合には、 回復圧力PO≒150atm 回復温度TO≒1210゜K（≒937℃） となる。 そこで、圧力および温度が回復した高温の亜音速の空
気は燃焼室56内に流入し、外筒52の内周部に固定され固
体燃料55を加熱分解して分解ガスを発生させ、この分解
ガスと高温の空気とが混合して着火・燃焼し、燃焼によ
って高温となったガスはさらに固体燃料55を分解しなが
らノズル54から噴出することにより推力を得るものであ
る。 なお、この種のラムジェットエンジンを組み込んだ噴
進加速型のラムジェット推進弾としては、例えば、『DE
SIGN AND DEVELOPMENT OF Ａ RAMJET TANK TRAI
NING ROUND（8th International Symposium on Ba
llistics,1984）の第IV−27頁〜第IV−34頁や、『最近
防衛技術大成』（株式会社 R ＆ Dプランニング 昭和
60年２月11日発行）の第191頁に記載されたものがあ
る。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のラムジェット推進弾
51にあっては、固体燃料55の着火源として、空気取入口
53から取入れられて衝撃波を通過することにより圧力お
よび温度が回復した亜音速の高温の空気を用いる構造と
なっていたため、ラムジェット推進弾51の飛翔速度によ
って空気の温度が変動したときや、固体燃料55の種類あ
るいは環境および保管状況等によって着火しにくいもの
であるときに、固体燃料55に対して速やかにそして確実
に着火させるのが困難である場合がないとはいえないと
いう課題があった。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題に着目してなされ
たものであって、ラムジェット推進弾の飛翔速度によっ
て空気の温度が多少変動したときでも、また、固体燃料
が多少着火のしにくいものであるときでも、固体燃料の
着火を速やかにそして確実に行わせるようにすることが
可能であるラムジェット推進弾を提供することを目的と
している。
だ噴進加速弾として利用されるラムジェット推進弾に関
するものである。 （従来の技術） 従来、砲弾にラムジェットエンジンを組み込んだラム
ジェット推進弾としては、例えば第２図に示す構造を有
するものがあった。 すなわち、第２図に示すラムジェット推進弾51は、外
筒52の一端側に空気取入口53を備えると共に他端側にノ
ズル54を備え、外筒52の内周部には固体燃料55を備え、
固体燃料55の内周側空間を燃焼室56とした構造を有する
ものである。 このような構造を有するラムジェット推進弾51におい
て、仮想線で示す砲身56から超音速で射出されると、空
気取入口53において衝撃波が形成され、超音速の空気は
この衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速し、圧力お
よび温度を回復する。 この場合の回復圧力（PO）および回復温度（TO）は、 H:飛翔高度（Km）（大気静圧Ｐが決まる。） M:飛翔速度（マッハ数） P:大気静圧（atm） T:大気静温（゜K） γ：空気比熱比（γ） であらわされ、例えば、海面上（Ｈ＝0Km）を飛翔する
ときは、Ｐ＝1atm,t＝288゜K（＝15℃），γ＝1.4であ
り、飛翔速度Ｍ＝４の場合には、 回復圧力PO≒150atm 回復温度TO≒1210゜K（≒937℃） となる。 そこで、圧力および温度が回復した高温の亜音速の空
気は燃焼室56内に流入し、外筒52の内周部に固定され固
体燃料55を加熱分解して分解ガスを発生させ、この分解
ガスと高温の空気とが混合して着火・燃焼し、燃焼によ
って高温となったガスはさらに固体燃料55を分解しなが
らノズル54から噴出することにより推力を得るものであ
る。 なお、この種のラムジェットエンジンを組み込んだ噴
進加速型のラムジェット推進弾としては、例えば、『DE
SIGN AND DEVELOPMENT OF Ａ RAMJET TANK TRAI
NING ROUND（8th International Symposium on Ba
llistics,1984）の第IV−27頁〜第IV−34頁や、『最近
防衛技術大成』（株式会社 R ＆ Dプランニング 昭和
60年２月11日発行）の第191頁に記載されたものがあ
る。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のラムジェット推進弾
51にあっては、固体燃料55の着火源として、空気取入口
53から取入れられて衝撃波を通過することにより圧力お
よび温度が回復した亜音速の高温の空気を用いる構造と
なっていたため、ラムジェット推進弾51の飛翔速度によ
って空気の温度が変動したときや、固体燃料55の種類あ
るいは環境および保管状況等によって着火しにくいもの
であるときに、固体燃料55に対して速やかにそして確実
に着火させるのが困難である場合がないとはいえないと
いう課題があった。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題に着目してなされ
たものであって、ラムジェット推進弾の飛翔速度によっ
て空気の温度が多少変動したときでも、また、固体燃料
が多少着火のしにくいものであるときでも、固体燃料の
着火を速やかにそして確実に行わせるようにすることが
可能であるラムジェット推進弾を提供することを目的と
している。
（課題を解決するための手段） この発明は、外筒の一端側に空気取入口を備えると共
に他端側にノズルを備え、外筒の内周部には固体燃料を
備えたラムジェット方式の推進弾において、前記空気取
入口側の外筒の内部に、超音速の空気が前記空気取入口
で形成された衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速す
ることにより圧力および温度が回復した高温の空気によ
る着火性の大きい着火炎を設けると共に、前記外筒の内
周部には、前記着火薬の着火により生じた高温の燃焼火
災により加熱分解して分解ガスを発生し、流入する前記
高温の空気と前記分解ガスとが混合して着火燃焼する固
体燃料を備えた構成としたことを特徴としており、この
ようなラムジェット推進弾の構成を上述した従来の課題
を解決するための手段としている。 このような構成のラムジェット推進弾において、固体
燃料としては、コンポジット推進薬やダブルベース系推
進薬などが用いられる。また、高温空気による着火性の
大きい着火薬としては、前記推進薬などを構成する材料
等に、着火性が強く高発熱量を有する金属（例えば、マ
グネシウム，アルミニウムおよびそれらの合金など）を
含有させたものが用いられる。 （作用） この発明に係るラムジェット推進弾は、空気取入口側
の外筒の内部に、超音速の空気が前記空気取入口で形成
された衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速すること
により圧力および温度が回復した高温の空気による着火
性の大きい着火薬を設けると共に、前記外筒の内周部に
は、前記着火薬の着火により生じた高温の燃焼火炎によ
り加熱分解して分解ガスを発生し、流入する前記高温の
空気と前記分解ガスとが混合して着火燃焼する固体燃料
を備えた構成としているので、空気取入口を通過して圧
力および温度が回復した亜音速の高温の空気が流入した
際に、この着火薬が容易に反応し、この反応により高温
の燃焼火炎を発生して、この高温の燃焼火炎によって固
体燃料が容易に加熱分解して分解ガスを発生し、流入す
る高温の空気と前記分解ガスとが混合して速やかにかつ
確実に着火燃焼する。 （実施例） 第１図はこの発明に係るラムジェット推進弾の一実施
例を示し、この第１図に示すラムジェット推進弾１は、
外筒２の一端側に空気取入口３を備えていると共に他端
側にノズル４を備えており、外筒２の内周部には固体燃
料５を備え、固体燃料５の内周側空間を燃焼室６とし、
固体燃料５の空気取入口３側で外筒２を内周側に突出さ
せた仕切り2aの空気取入口３側の側面に、レストリクタ
７を介して高温空気による着火性の大きい着火薬８を設
けた構成を有するものである。 このラムジェット推進弾１において、レストリクタ７
としては、耐熱性のゴムや繊維強化樹脂（FRP）などが
用いられ、着火薬８には、酸化剤として硝酸塩（硝酸バ
リウム，硝酸ストロンチウム，硝酸ナトリウム）:40％
と、助燃剤としてマグネシウム，アルミニウム:55％
と、結合剤としてアスファルト，油，不飽和ポリエステ
ル:5％とを混合して固めたものなどが用いられ（もちろ
ん、この成分および成分比率のものに限定されな
い。）、この着火薬８はレストリクタ７を介して外筒２
の内向きの仕切り2aに着火固定されている。 このようなラムジェット推進弾１が、仮想線で示す砲
身９から超音速で射出されると、空気取入口３において
衝撃波が形成され、超音速の空気は亜音速の空気へと減
速し、圧力および温度を回復し、この圧力および温度を
回復した亜音速の高温空気によって着火薬８が容易に反
応して高温の燃焼火炎を発生し、この高温の燃焼火炎が
固体燃料５の表面をあぶることによって固体燃料５が容
易に加熱分解して分解ガスを発生し、流入する高温の空
気と前記分解ガスとが混合して速やかにかつ確実に着火
する。 したがって、ラムジェット推進弾１の飛翔速度によっ
て空気の温度が変動したり、また固体燃料５が着火しに
くいものであったりしたときでも、まず着火薬８が前記
固体燃料５よりも容易に反応して高温の燃焼火炎を発生
し、この高温の燃焼火炎によって固体燃料５を分解・混
合・燃焼させることとなるので、固体燃料５は速やかに
かつ確実に燃焼することとなり、この際の重量増加はレ
ストリクタ７および着火薬８の分だけであって著しく少
ないものとなる。
に他端側にノズルを備え、外筒の内周部には固体燃料を
備えたラムジェット方式の推進弾において、前記空気取
入口側の外筒の内部に、超音速の空気が前記空気取入口
で形成された衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速す
ることにより圧力および温度が回復した高温の空気によ
る着火性の大きい着火炎を設けると共に、前記外筒の内
周部には、前記着火薬の着火により生じた高温の燃焼火
災により加熱分解して分解ガスを発生し、流入する前記
高温の空気と前記分解ガスとが混合して着火燃焼する固
体燃料を備えた構成としたことを特徴としており、この
ようなラムジェット推進弾の構成を上述した従来の課題
を解決するための手段としている。 このような構成のラムジェット推進弾において、固体
燃料としては、コンポジット推進薬やダブルベース系推
進薬などが用いられる。また、高温空気による着火性の
大きい着火薬としては、前記推進薬などを構成する材料
等に、着火性が強く高発熱量を有する金属（例えば、マ
グネシウム，アルミニウムおよびそれらの合金など）を
含有させたものが用いられる。 （作用） この発明に係るラムジェット推進弾は、空気取入口側
の外筒の内部に、超音速の空気が前記空気取入口で形成
された衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速すること
により圧力および温度が回復した高温の空気による着火
性の大きい着火薬を設けると共に、前記外筒の内周部に
は、前記着火薬の着火により生じた高温の燃焼火炎によ
り加熱分解して分解ガスを発生し、流入する前記高温の
空気と前記分解ガスとが混合して着火燃焼する固体燃料
を備えた構成としているので、空気取入口を通過して圧
力および温度が回復した亜音速の高温の空気が流入した
際に、この着火薬が容易に反応し、この反応により高温
の燃焼火炎を発生して、この高温の燃焼火炎によって固
体燃料が容易に加熱分解して分解ガスを発生し、流入す
る高温の空気と前記分解ガスとが混合して速やかにかつ
確実に着火燃焼する。 （実施例） 第１図はこの発明に係るラムジェット推進弾の一実施
例を示し、この第１図に示すラムジェット推進弾１は、
外筒２の一端側に空気取入口３を備えていると共に他端
側にノズル４を備えており、外筒２の内周部には固体燃
料５を備え、固体燃料５の内周側空間を燃焼室６とし、
固体燃料５の空気取入口３側で外筒２を内周側に突出さ
せた仕切り2aの空気取入口３側の側面に、レストリクタ
７を介して高温空気による着火性の大きい着火薬８を設
けた構成を有するものである。 このラムジェット推進弾１において、レストリクタ７
としては、耐熱性のゴムや繊維強化樹脂（FRP）などが
用いられ、着火薬８には、酸化剤として硝酸塩（硝酸バ
リウム，硝酸ストロンチウム，硝酸ナトリウム）:40％
と、助燃剤としてマグネシウム，アルミニウム:55％
と、結合剤としてアスファルト，油，不飽和ポリエステ
ル:5％とを混合して固めたものなどが用いられ（もちろ
ん、この成分および成分比率のものに限定されな
い。）、この着火薬８はレストリクタ７を介して外筒２
の内向きの仕切り2aに着火固定されている。 このようなラムジェット推進弾１が、仮想線で示す砲
身９から超音速で射出されると、空気取入口３において
衝撃波が形成され、超音速の空気は亜音速の空気へと減
速し、圧力および温度を回復し、この圧力および温度を
回復した亜音速の高温空気によって着火薬８が容易に反
応して高温の燃焼火炎を発生し、この高温の燃焼火炎が
固体燃料５の表面をあぶることによって固体燃料５が容
易に加熱分解して分解ガスを発生し、流入する高温の空
気と前記分解ガスとが混合して速やかにかつ確実に着火
する。 したがって、ラムジェット推進弾１の飛翔速度によっ
て空気の温度が変動したり、また固体燃料５が着火しに
くいものであったりしたときでも、まず着火薬８が前記
固体燃料５よりも容易に反応して高温の燃焼火炎を発生
し、この高温の燃焼火炎によって固体燃料５を分解・混
合・燃焼させることとなるので、固体燃料５は速やかに
かつ確実に燃焼することとなり、この際の重量増加はレ
ストリクタ７および着火薬８の分だけであって著しく少
ないものとなる。
以上説明してきたように、この発明では、外筒の一端
側に空気取入口を備えると共に他端側にノズルを備え、
外筒の内周部には固体燃料を備えたラムジェット推進弾
において、前記空気取入口側の外筒の内部に、超音速の
空気が前記空気取入口で形成された衝撃波を通過して亜
音速の空気へと減速することにより圧力および温度が回
復した高温の空気による着火性の大きい着火薬を設ける
と共に、前記外筒の内周部には、前記着火薬の着火によ
り生じた高温の燃焼火炎により加熱分解して分解ガスを
発生し、流入する前記高温の空気と前記分解ガスとが混
合して着火燃焼する固体燃料を備えた構成としたから、
ラムジェット推進弾の総重量をわずかに大きくするだけ
で、固体燃料の着火を前記着火薬を介して前記高温の空
気により速やかにそして確実に行わせることが可能であ
り、ラムジェット推進弾が砲身から射出されたときの飛
翔速度が若干遅いときでも、また固体燃料がその種類，
環境温度，保管状況等によって若干着火しにくいもので
あるときでも、固体燃料を迅速かつ確実に着火させるこ
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。
側に空気取入口を備えると共に他端側にノズルを備え、
外筒の内周部には固体燃料を備えたラムジェット推進弾
において、前記空気取入口側の外筒の内部に、超音速の
空気が前記空気取入口で形成された衝撃波を通過して亜
音速の空気へと減速することにより圧力および温度が回
復した高温の空気による着火性の大きい着火薬を設ける
と共に、前記外筒の内周部には、前記着火薬の着火によ
り生じた高温の燃焼火炎により加熱分解して分解ガスを
発生し、流入する前記高温の空気と前記分解ガスとが混
合して着火燃焼する固体燃料を備えた構成としたから、
ラムジェット推進弾の総重量をわずかに大きくするだけ
で、固体燃料の着火を前記着火薬を介して前記高温の空
気により速やかにそして確実に行わせることが可能であ
り、ラムジェット推進弾が砲身から射出されたときの飛
翔速度が若干遅いときでも、また固体燃料がその種類，
環境温度，保管状況等によって若干着火しにくいもので
あるときでも、固体燃料を迅速かつ確実に着火させるこ
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。
第１図はこの発明の一実施例によるラムジェット推進弾
の縦断面図、第２図は従来のラムジェット推進弾の縦断
面図である。 １……ラムジェット推進弾、２……外筒、３……空気取
入口、４……ノズル、５……固体燃料、８……着火薬。
の縦断面図、第２図は従来のラムジェット推進弾の縦断
面図である。 １……ラムジェット推進弾、２……外筒、３……空気取
入口、４……ノズル、５……固体燃料、８……着火薬。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光野 実 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 桑原 卓雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−501366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−65505（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−125894（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】外筒の一端側に空気取入口を備えると共に
他端側にノズルを備え、外筒の内周部には固体燃料を備
えたラムジェット推進弾において、前記空気取入口側の
外筒の内部に、超音速の空気が前記空気取入口で形成さ
れた衝撃波を通過して亜音速の空気へと減速することに
より圧力および温度が回復した高温の空気による着火性
の大きい着火薬を設けると共に、前記外筒の内周部に
は、前記着火薬の着火により生じた高温の燃焼火災によ
り加熱分解して分解ガスを発生し、流入する前記高温の
空気と前記分解ガスとが混合して着火燃焼する固体燃料
を備えたことを特徴とするラムジェット推進弾。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304979A JP2561333B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ラムジェット推進弾 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304979A JP2561333B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ラムジェット推進弾 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02150700A JPH02150700A (ja) | 1990-06-08 |
| JP2561333B2 true JP2561333B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17939618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63304979A Expired - Lifetime JP2561333B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | ラムジェット推進弾 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561333B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010011803A (ko) * | 1999-07-30 | 2001-02-15 | 한우현 | 수직 충격파를 이용한 에너지 변환장치 및 그 방법과 이를 이용한 냉난방 시스템 |
| US6536350B2 (en) * | 2001-03-07 | 2003-03-25 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Stagnation pressure activated fuel release mechanism for hypersonic projectiles |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS506607B2 (ja) * | 1971-08-26 | 1975-03-15 | ||
| JPH0513970Y2 (ja) * | 1986-01-31 | 1993-04-14 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63304979A patent/JP2561333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02150700A (ja) | 1990-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |