JP2703622B2 - フィンを統合した複合材料製ロケットモーターとその製造方法 - Google Patents
フィンを統合した複合材料製ロケットモーターとその製造方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
- F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/34—Casings; Combustion chambers; Liners thereof
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- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/02—Stabilising arrangements
- F42B10/04—Stabilising arrangements using fixed fins
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複合材料製ロケットモーターに複合材料製
フィンを統合する技術に関する（以下“複合材料製”を
“複合”と言う）。
フィンを統合する技術に関する（以下“複合材料製”を
“複合”と言う）。
［従来の技術及びその課題］ その高い操縦性の故に、ロケットの翼面（フィン）に
掛る大きな力はロケットモーターのチューブによって処
理する必要があり、このためフィンとチューブの機械的
接続は重要である。
掛る大きな力はロケットモーターのチューブによって処
理する必要があり、このためフィンとチューブの機械的
接続は重要である。
現在使用されているロケットは、フィンが固定される
局部的アンカー点を持っている。発生する局部応力に対
抗するために、ロケットの中に枠部材を挿入するか、又
はチューブの壁厚を局部的に厚くする必要がある。これ
による固体燃料の搭載量の損失に加えて、これらの解決
策は、その断面の複雑性の故に、チューブを再使用する
場合大きな欠点を伴い、従って製作費上昇の大きな原因
となる。更にこれに加えて、このような構造に於いて
は、ロケットの強度に対するフィンの寄与に自ずと限界
が生ずる。
局部的アンカー点を持っている。発生する局部応力に対
抗するために、ロケットの中に枠部材を挿入するか、又
はチューブの壁厚を局部的に厚くする必要がある。これ
による固体燃料の搭載量の損失に加えて、これらの解決
策は、その断面の複雑性の故に、チューブを再使用する
場合大きな欠点を伴い、従って製作費上昇の大きな原因
となる。更にこれに加えて、このような構造に於いて
は、ロケットの強度に対するフィンの寄与に自ずと限界
が生ずる。
１つの改善策として、ロケットの金属チューブにフィ
ンを溶接する方法がある。この場合は、局部的強化が除
外され、フィンがロケットの強度により良く貢献する。
しかしながら、このような解決策は複合ロケットには適
用出来ない。
ンを溶接する方法がある。この場合は、局部的強化が除
外され、フィンがロケットの強度により良く貢献する。
しかしながら、このような解決策は複合ロケットには適
用出来ない。
現在、複合フィンを持った複合ロケットは既に作られ
ているが、この場合、フィンが金属枠に局部的に固定さ
れており、従って、この場合も又局部的に固定されたフ
ィンを持つロケットの持つ上述した如き欠点が再発す
る。
ているが、この場合、フィンが金属枠に局部的に固定さ
れており、従って、この場合も又局部的に固定されたフ
ィンを持つロケットの持つ上述した如き欠点が再発す
る。
本発明の目的は、複合ロケットモーターの改善された
製造方法を提供することで、この場合、複合フィンをロ
ケットの構造体に統合し、フィンがロケットの強度に寄
与し得る如くにし、これにより、大量の燃料の搭載を可
能とし、一方、内外面共平滑な構造体を得る如くにする
ことである。
製造方法を提供することで、この場合、複合フィンをロ
ケットの構造体に統合し、フィンがロケットの強度に寄
与し得る如くにし、これにより、大量の燃料の搭載を可
能とし、一方、内外面共平滑な構造体を得る如くにする
ことである。
［課題を解決するための手段］ 本発明が提供する複合フィンを持つ複合ロケットの製
造方法は次の点を特徴としている、即ち、 （ａ）環状のプレホームと、フィンと、及びフィン支持
体と、を個別に作り、 この場合、上記フィンとフィン支持体とが、重合可能
のバインダーを含浸させた繊維質の布を重ね、次にこの
バインダーを重合させることにより、少なくとも部分的
に形成され、一方、上記管状プレホームが、少なくとも
部分的に、糸を巻くことと、重合可能のバインダーを含
浸させることと、により作られ、 各フィン支持体が、管状プレホームの表面に取付ける
ためのベースと、及び上記ベースから突出し且つそれに
沿って離れて設けられるフィン取付け部と、を含み、
又、 上記フィンの支持体のベースと管状プレホームの表面
とが、上記ベースが管状プレホームと組立られたとき、
この構造体の表面の連続性が得られる如き形状をしてい
る、ことと； （ｂ）上記フィン支持体のベースを、その長手方向に沿
い、管状プレホームの表面に取付けることにより、上記
フィン支持体と上記管状プレホームとが組立てられ、上
記の組立てが、フィン取付け部の間のフィン支持体上の
位置に於いて、少なくとも局部的に重ね巻きをして、互
いに糊付けをすることによって行われ、これにより、内
面外面共平滑なプレホームが得られる如くにする、こと
と； （ｃ）管状プレホームと、フィン支持体と、及び上記の
重ね巻き部と、により構成された集合体を重合処理し、
１つのチューブを得る、如くにすることと；及び、 （ｄ）最後に、上記フィンの側面をフィン支持体の取付
け部に、少なくとも、糊付けすることにより、上記フィ
ンとフィン支持体とを組立てる、ことと； を含むことを特徴としている。
造方法は次の点を特徴としている、即ち、 （ａ）環状のプレホームと、フィンと、及びフィン支持
体と、を個別に作り、 この場合、上記フィンとフィン支持体とが、重合可能
のバインダーを含浸させた繊維質の布を重ね、次にこの
バインダーを重合させることにより、少なくとも部分的
に形成され、一方、上記管状プレホームが、少なくとも
部分的に、糸を巻くことと、重合可能のバインダーを含
浸させることと、により作られ、 各フィン支持体が、管状プレホームの表面に取付ける
ためのベースと、及び上記ベースから突出し且つそれに
沿って離れて設けられるフィン取付け部と、を含み、
又、 上記フィンの支持体のベースと管状プレホームの表面
とが、上記ベースが管状プレホームと組立られたとき、
この構造体の表面の連続性が得られる如き形状をしてい
る、ことと； （ｂ）上記フィン支持体のベースを、その長手方向に沿
い、管状プレホームの表面に取付けることにより、上記
フィン支持体と上記管状プレホームとが組立てられ、上
記の組立てが、フィン取付け部の間のフィン支持体上の
位置に於いて、少なくとも局部的に重ね巻きをして、互
いに糊付けをすることによって行われ、これにより、内
面外面共平滑なプレホームが得られる如くにする、こと
と； （ｃ）管状プレホームと、フィン支持体と、及び上記の
重ね巻き部と、により構成された集合体を重合処理し、
１つのチューブを得る、如くにすることと；及び、 （ｄ）最後に、上記フィンの側面をフィン支持体の取付
け部に、少なくとも、糊付けすることにより、上記フィ
ンとフィン支持体とを組立てる、ことと； を含むことを特徴としている。
従って、フィンが金属枠を必要とすること無く、チュ
ーブに接続され、チューブの壁厚が顕著に増加すること
が無い。これにより、チューブに搭載することの出来る
燃料の量が増加する。更に、フィン支持体のベースをチ
ューブの構造の中に統合することにより、このフィンガ
ロケット全体の強度に寄与する。
ーブに接続され、チューブの壁厚が顕著に増加すること
が無い。これにより、チューブに搭載することの出来る
燃料の量が増加する。更に、フィン支持体のベースをチ
ューブの構造の中に統合することにより、このフィンガ
ロケット全体の強度に寄与する。
本発明の方法の１つの例に於いては、各フィン支持体
のベースがセットバック部を持ち、これが、フィン取付
け部の間に位置し、チューブの表面に形成された環状の
溝の中に配置され、この中で上記の重ね巻が行われる、
如くになっている。次にフィン支持体のベースのセット
バック部の上の管状プレホームの溝に重ね巻が行われ、
フィン支持体と管状プレホームとの間の接合を良くする
一方、構造体の表面の連続性を確実にする、如くにす
る。
のベースがセットバック部を持ち、これが、フィン取付
け部の間に位置し、チューブの表面に形成された環状の
溝の中に配置され、この中で上記の重ね巻が行われる、
如くになっている。次にフィン支持体のベースのセット
バック部の上の管状プレホームの溝に重ね巻が行われ、
フィン支持体と管状プレホームとの間の接合を良くする
一方、構造体の表面の連続性を確実にする、如くにす
る。
これとは別に、本発明は、又、上記の方法によって作
られた複合ロケットモーターを提供している。即ち、 本発明によれば、複合材料で作られたチューブと、フ
ィン支持体により上記チューブに接続される複合材料で
作られたフィンと、を含む複合ロケットモーターに於い
て、上記フィン支持体が複合材料で作られ、これが又、 上記チューブと共に、表面の連続性を持った１つの構
造体を形成するために、チューブと共に組立てられるベ
ースで、このベースが、局部的重ね巻材と共に糊付けに
よってチューブと共に組立てられている、ものと、 上記ベースから突出する取付け部で、その上にフィン
の側部が糊付けによって組立てられる、ものと、 を含んでいる、ことを特徴としている。
られた複合ロケットモーターを提供している。即ち、 本発明によれば、複合材料で作られたチューブと、フ
ィン支持体により上記チューブに接続される複合材料で
作られたフィンと、を含む複合ロケットモーターに於い
て、上記フィン支持体が複合材料で作られ、これが又、 上記チューブと共に、表面の連続性を持った１つの構
造体を形成するために、チューブと共に組立てられるベ
ースで、このベースが、局部的重ね巻材と共に糊付けに
よってチューブと共に組立てられている、ものと、 上記ベースから突出する取付け部で、その上にフィン
の側部が糊付けによって組立てられる、ものと、 を含んでいる、ことを特徴としている。
［実施例］ 概括的に説明すると、複合ロケットモーターが、本発
明により、管状プレホームと、フィン支持体と、フィン
と、をそれぞれ別個に作ることと、このフィン支持体を
管状プレホームに組込むことと、この集合体を重合させ
ることと、次に、フィンをフィン支持体に装着すること
と、によって作られる。例えば、このフィンとその支持
体の数は２つの（以下に説明するのはこの場合である）
又は４つにすることが出来る。
明により、管状プレホームと、フィン支持体と、フィン
と、をそれぞれ別個に作ることと、このフィン支持体を
管状プレホームに組込むことと、この集合体を重合させ
ることと、次に、フィンをフィン支持体に装着すること
と、によって作られる。例えば、このフィンとその支持
体の数は２つの（以下に説明するのはこの場合である）
又は４つにすることが出来る。
フィン支持体が統合される管状プレホームの１つの実
施例が第１及び２図に示されている。このプレホームは
管即ち管状円筒体を形成するもので、その前及び後端部
で室を形成し、この中に固体燃料が置かれる。
施例が第１及び２図に示されている。このプレホームは
管即ち管状円筒体を形成するもので、その前及び後端部
で室を形成し、この中に固体燃料が置かれる。
一般的には、この管状プレホームが、エポキシ樹脂等
の重合可能のバインダーを含浸した繊維布を巻くことに
よって作られる。この布は、例えば、炭素繊維等の繊維
で作られ、これがマンドレルに巻かれている。場合によ
っては、この布を、オプションとして耐熱保護層を間に
挟んで、固体燃料のブロックに直接巻き付けることもで
出来る。但し、これはバインダーの重合温度が低く、燃
料の存在に於いて重合を行なうことが出来る場合のみで
ある。この糸は幾く層にも重ねられた上体で編まれてい
る。この幾く層にも重ねられた糸は螺旋状に編まれてお
り、例えば右巻と左巻とが交互に行われたものである。
の重合可能のバインダーを含浸した繊維布を巻くことに
よって作られる。この布は、例えば、炭素繊維等の繊維
で作られ、これがマンドレルに巻かれている。場合によ
っては、この布を、オプションとして耐熱保護層を間に
挟んで、固体燃料のブロックに直接巻き付けることもで
出来る。但し、これはバインダーの重合温度が低く、燃
料の存在に於いて重合を行なうことが出来る場合のみで
ある。この糸は幾く層にも重ねられた上体で編まれてい
る。この幾く層にも重ねられた糸は螺旋状に編まれてお
り、例えば右巻と左巻とが交互に行われたものである。
第１図に示す如く、管状プレホーム10は、環状溝14に
よって構成される凹部をその外周に持つようにして作ら
れており、これによりフィン支持体の対応する部分を受
入れるようになっている。
よって構成される凹部をその外周に持つようにして作ら
れており、これによりフィン支持体の対応する部分を受
入れるようになっている。
この環状溝14が軸方向のピッチｐで形成されており、
この溝の幅ｂは一定で、その深さｅも一定である（第２
図）。
この溝の幅ｂは一定で、その深さｅも一定である（第２
図）。
この環状溝14は、厚さｄのプレホームの外側に、溝の
部分を除いて、その全長に亙り、円周に沿って布を巻く
ことによって得られる。
部分を除いて、その全長に亙り、円周に沿って布を巻く
ことによって得られる。
第３図に、プレホーム10に統合されるフィン支持体20
が示されている。このフィン支持体20が、ベース即ちソ
ール22を含み、これから突出する箱型断面のビームの形
をした取付け部26を持ち、又、フィンの固定される側部
を持っている。
が示されている。このフィン支持体20が、ベース即ちソ
ール22を含み、これから突出する箱型断面のビームの形
をした取付け部26を持ち、又、フィンの固定される側部
を持っている。
この取付け部がフィン支持体に沿って均一に配置さ
れ、又、溝によって互いに分離されており、この中に上
記ベース即ちソールがセットバック部24を形成する。
れ、又、溝によって互いに分離されており、この中に上
記ベース即ちソールがセットバック部24を形成する。
ベース即ちソール22は変わった形をしており、これ
は、管状プレホームの表面に密着し、構造体全体として
の連続性が実質的に保たれるようにするためである。即
ち、このソール22は直角断面で言って円形をしており、
その肉厚が中心（即ち取付け部が突出している所）から
その長手端部に向かってテーパーを持ち、取付け部の両
側で、このソールの上表面が管状プレホームの外表面に
向ってなだらかな下り勾配を持っている。セットバック
部24が、長手方向に溝14と同じピッチｐ及び同じ幅ｂで
配置されており、セットバック部に挟まれた部分に於け
るソール22の下表面と、セットバック部24の中の下表面
との距離が溝14の深さｅに等しい。
は、管状プレホームの表面に密着し、構造体全体として
の連続性が実質的に保たれるようにするためである。即
ち、このソール22は直角断面で言って円形をしており、
その肉厚が中心（即ち取付け部が突出している所）から
その長手端部に向かってテーパーを持ち、取付け部の両
側で、このソールの上表面が管状プレホームの外表面に
向ってなだらかな下り勾配を持っている。セットバック
部24が、長手方向に溝14と同じピッチｐ及び同じ幅ｂで
配置されており、セットバック部に挟まれた部分に於け
るソール22の下表面と、セットバック部24の中の下表面
との距離が溝14の深さｅに等しい。
フィン支持体20がプレホーム10とその長手方向に沿い
統合されたとき、このセットバック部24が溝14の中に納
まり、その上に残留溝が残される。後述する如く、この
残留溝が円周方向の重ね巻き材18によって満たされ、構
造体として完全に連続性を持ち、ロケットモーターの全
長に亙り内外面共に平滑なものが得られる。この環状溝
14の数及び幅が、フィンが吸収すべき力に応じて選択さ
れ、フィン支持体のベースが管状プレホームの表面に密
着していることにより、このフィンがロケットの強度に
寄与する。
統合されたとき、このセットバック部24が溝14の中に納
まり、その上に残留溝が残される。後述する如く、この
残留溝が円周方向の重ね巻き材18によって満たされ、構
造体として完全に連続性を持ち、ロケットモーターの全
長に亙り内外面共に平滑なものが得られる。この環状溝
14の数及び幅が、フィンが吸収すべき力に応じて選択さ
れ、フィン支持体のベースが管状プレホームの表面に密
着していることにより、このフィンがロケットの強度に
寄与する。
１例を挙げれば、160mmの外径と、4.5mmの厚さｄと、
を持つプレホーム10に対し、この溝14は120mmのピッチ
ｎを持ち、その幅が20mmで、その深さｅが0.5mmであ
る。ソール22の幅は円周角度ａで言って35゜の間に伸び
ている。
を持つプレホーム10に対し、この溝14は120mmのピッチ
ｎを持ち、その幅が20mmで、その深さｅが0.5mmであ
る。ソール22の幅は円周角度ａで言って35゜の間に伸び
ている。
第４図にその詳細を示す如く、フィン支持体20は繊維
の布、例えばカーボン繊維で作られた布、を層状に重ね
ることによって形成され、この布に、例えばエポキシ樹
脂の如き重合可能のバインダーが含浸される。図に示す
例に於いては、繊維布の３段重ねが用いられており：こ
れが、 箱型断面のビーム26の外表面を構成する第１の構成部
材で、これが、２方向で編成された平面布の層を含み、
その間に、１方向性の布の平面層（例えば長手方向に糸
が配列されたシート）が挟まれ、この構成部材21が型28
の底に沿って配置される、ものと； 上記第１の構成部材の上に置かれる層を含む第２の構
成部材23で、これが、箱型断面の内面を形成する中子27
の回りに巻かれ、この第２の構成部材が、第１の構成部
材と同様に、編成布の層の間に１方向性のシートを挟ん
だものによって形成されている、ものと； ソール22を形成するための、第１及び第２の構成部材
の上に置かれる第３の層を構成する構成部材25で、上記
第３の構成部材が、同様に、編成布の間に１方向性のシ
ートを挟んだものである、ものと； によって構成されている。
の布、例えばカーボン繊維で作られた布、を層状に重ね
ることによって形成され、この布に、例えばエポキシ樹
脂の如き重合可能のバインダーが含浸される。図に示す
例に於いては、繊維布の３段重ねが用いられており：こ
れが、 箱型断面のビーム26の外表面を構成する第１の構成部
材で、これが、２方向で編成された平面布の層を含み、
その間に、１方向性の布の平面層（例えば長手方向に糸
が配列されたシート）が挟まれ、この構成部材21が型28
の底に沿って配置される、ものと； 上記第１の構成部材の上に置かれる層を含む第２の構
成部材23で、これが、箱型断面の内面を形成する中子27
の回りに巻かれ、この第２の構成部材が、第１の構成部
材と同様に、編成布の層の間に１方向性のシートを挟ん
だものによって形成されている、ものと； ソール22を形成するための、第１及び第２の構成部材
の上に置かれる第３の層を構成する構成部材25で、上記
第３の構成部材が、同様に、編成布の間に１方向性のシ
ートを挟んだものである、ものと； によって構成されている。
この集合体が、型28と蓋29と及び中子27とによって構
成される工具の中で重合させられる。型28の底面を適切
な形状とすることにより、ソール22とセットバック部24
とを同時に形成する。蓋29が丸い表面を持ち、層25の構
成部材を圧迫し、ソールに所要の曲面を与える。中子27
が、好ましくは、高い膨張率を持つ材料で作られ、フィ
ン支持体に圧力を掛けながら重合を行なうようにする。
重合を行なった後、中子27が抜き取られ、セットバック
部24の上の箱型断面部が機械加工によって除去される。
成される工具の中で重合させられる。型28の底面を適切
な形状とすることにより、ソール22とセットバック部24
とを同時に形成する。蓋29が丸い表面を持ち、層25の構
成部材を圧迫し、ソールに所要の曲面を与える。中子27
が、好ましくは、高い膨張率を持つ材料で作られ、フィ
ン支持体に圧力を掛けながら重合を行なうようにする。
重合を行なった後、中子27が抜き取られ、セットバック
部24の上の箱型断面部が機械加工によって除去される。
以上の如く成型を行なった後、フィン支持体20がプレ
ホーム10に統合される。この為に、フィン支持体のソー
ル22が糊を間に挟んでチューブの表面に密着させられ
る。この糊には、例えば、エポキシ型のものが用いられ
る。
ホーム10に統合される。この為に、フィン支持体のソー
ル22が糊を間に挟んでチューブの表面に密着させられ
る。この糊には、例えば、エポキシ型のものが用いられ
る。
このようにして作られた集合体（第5,6図）が、溝14
に嵌挿されたセットバック部24の上を重ね巻きすること
によって完成される。この重ね巻きは、好ましくは、糸
18、例えばエポキシ樹脂を含浸させたカーボン、によっ
て行われ、管状プレホームの外径を積み上げて、平滑な
外面を持った構造体に仕上げる。
に嵌挿されたセットバック部24の上を重ね巻きすること
によって完成される。この重ね巻きは、好ましくは、糸
18、例えばエポキシ樹脂を含浸させたカーボン、によっ
て行われ、管状プレホームの外径を積み上げて、平滑な
外面を持った構造体に仕上げる。
このように構成された集合体を重合工程に掛け、この
間に次のものが重合する；即ち、管状プレホームを形成
する巻き糸に含浸されるバインダーと；重ね巻きの糸に
含浸させられたバインダーと；及び、フィン支持体とプ
レホームとの間に塗られた糊と；である。このようにし
て、フィン支持体の統合された１つのチューブが完成す
る。
間に次のものが重合する；即ち、管状プレホームを形成
する巻き糸に含浸されるバインダーと；重ね巻きの糸に
含浸させられたバインダーと；及び、フィン支持体とプ
レホームとの間に塗られた糊と；である。このようにし
て、フィン支持体の統合された１つのチューブが完成す
る。
ロケットのフィンは複合材料で作られる。第７図に示
す如く、フィン30が、それぞれテンプレート32の上に平
面の繊維布を積層することによって作られる。上述した
のと同様に、この繊維布が、エポキシ樹脂の如き重合可
能のバインダーを含浸させたカーボン繊維の布によって
構成され、これが、編成層31と１方向性のシート33とを
交互に積み重ねたサンドイッチを含んでいる。この１方
向性のシートは、１つの長手方向に平行に配置され、又
１つはこれに直角に置かれる。
す如く、フィン30が、それぞれテンプレート32の上に平
面の繊維布を積層することによって作られる。上述した
のと同様に、この繊維布が、エポキシ樹脂の如き重合可
能のバインダーを含浸させたカーボン繊維の布によって
構成され、これが、編成層31と１方向性のシート33とを
交互に積み重ねたサンドイッチを含んでいる。この１方
向性のシートは、１つの長手方向に平行に配置され、又
１つはこれに直角に置かれる。
この布を所定の位置に配置した後、この布をダイス及
びパンチの重合装置の如き工具の中に保持しつつ、バイ
ンダーの重合が行われる。この場合、テンプレート32が
パンチ孔を持つようにすることが出来る。
びパンチの重合装置の如き工具の中に保持しつつ、バイ
ンダーの重合が行われる。この場合、テンプレート32が
パンチ孔を持つようにすることが出来る。
同様に複合材料で作られた強化ハニカム構造体36（第
８図参照）を、テンプレート32を取除いた後、フィンの
側面34の間に差し込むことが出来る。但し、この場合、
フィン支持体の取付け部に固定される側面部分を除く。
８図参照）を、テンプレート32を取除いた後、フィンの
側面34の間に差し込むことが出来る。但し、この場合、
フィン支持体の取付け部に固定される側面部分を除く。
このハニカム構造体36によって内部を強化されたフィ
ン30が、その側面部分を取付け部26の長手方向に延びる
側壁に糊付けすることによって、フィン支持体に取付け
られる（第８図）。ここで用いられる糊は例えばエポキ
シ型のものである。
ン30が、その側面部分を取付け部26の長手方向に延びる
側壁に糊付けすることによって、フィン支持体に取付け
られる（第８図）。ここで用いられる糊は例えばエポキ
シ型のものである。
この糊付けは、リベットを用いることによって補強及
び又はこれに変えることが出来る。
び又はこれに変えることが出来る。
上述した方法は、時系列的に行われる各種の重合作業
によって行われる。当該技術者には公知の如く、この重
合は、先行する重合温度より、次の重合温度を低くする
如くにして行なうことが重要である。
によって行われる。当該技術者には公知の如く、この重
合は、先行する重合温度より、次の重合温度を低くする
如くにして行なうことが重要である。
管状プレホームとフィン支持体とを統合することによ
って構成されたこの重合体の重合が、温度T2で行われ、
この温度は温度T1より低く、この温度T1は、フィン支持
体、プレホームを形成する繊維布に含浸されたバインダ
ーを重合させるために、フィン支持体が置かれた温度で
ある。この温度T1及びT2は、使用するバインダー（樹
脂）によってそれぞれ決定される。
って構成されたこの重合体の重合が、温度T2で行われ、
この温度は温度T1より低く、この温度T1は、フィン支持
体、プレホームを形成する繊維布に含浸されたバインダ
ーを重合させるために、フィン支持体が置かれた温度で
ある。この温度T1及びT2は、使用するバインダー（樹
脂）によってそれぞれ決定される。
同様に、フィンが所定の位置に取付けられた後、糊付
け部の重合を行なう必要がある場合は、その重合が温度
T2より低い温度で行われ、又この温度は温度Ｔ′１より
低く、この温度は、フィンがその重合作業の間置かれた
温度である。
け部の重合を行なう必要がある場合は、その重合が温度
T2より低い温度で行われ、又この温度は温度Ｔ′１より
低く、この温度は、フィンがその重合作業の間置かれた
温度である。
次にこのロケットに燃料を一般的な方法で装着、例え
ばそれを流し込み、し、前後に端板を取付けること、に
よってこれが完成される。
ばそれを流し込み、し、前後に端板を取付けること、に
よってこれが完成される。
本発明に於いては、取付け部によって形成された１線
上に並ぶ箱型部分が、例えばロケットの前後間の信号伝
達のための導電体用のトンネル即ちサービス通路を構成
するために用いられ、このことにより、この目的の為の
特別な外部ダクトを設けたりする必要が無くなる。
上に並ぶ箱型部分が、例えばロケットの前後間の信号伝
達のための導電体用のトンネル即ちサービス通路を構成
するために用いられ、このことにより、この目的の為の
特別な外部ダクトを設けたりする必要が無くなる。
上述した方法により、チューブの局部厚さを顕著に増
やしたり、又はフィンのための特別な金属製のアンカー
構造体を設けたりすることなく、複合フィンを統合した
複合ロケットを作ることが可能となり、これにより、搭
載する燃料の量を余分増やすことが出来、又機体の余分
な重量を減らすことが出来る。
やしたり、又はフィンのための特別な金属製のアンカー
構造体を設けたりすることなく、複合フィンを統合した
複合ロケットを作ることが可能となり、これにより、搭
載する燃料の量を余分増やすことが出来、又機体の余分
な重量を減らすことが出来る。
更に、このフィンがロケット集合体の強度に貢献して
いるので、このフィンの積層方法を変えることにより、
この強度を調節することが出来る。更に、このフィンと
フィン支持体が別個に作ることにより、それぞれを最も
好ましい状態で製作することが出来る。
いるので、このフィンの積層方法を変えることにより、
この強度を調節することが出来る。更に、このフィンと
フィン支持体が別個に作ることにより、それぞれを最も
好ましい状態で製作することが出来る。
以上の説明に於いては、例えば、エポキシ樹脂の重合
可能のバインダーを含浸させた炭素繊維をベースとした
繊維布を使用しているが、勿論、この代わりに、例えば
有機、セラミック又は金属の繊維を用い、その他の材料
を繊維布に含浸させたり又はその密度を上げるために用
いることが出来る。上記材料には、熱可そ性材料、熱硬
化材料、セラミックス、及び金属が含まれる。特に、ロ
ケットが高いレベルの運動加熱に露らされるような場合
は、このフィン及びフィン支持体を高温特性の良い材
料、例えばセラミック・マトリックスをベースとした複
合材料で作ることが出来る。
可能のバインダーを含浸させた炭素繊維をベースとした
繊維布を使用しているが、勿論、この代わりに、例えば
有機、セラミック又は金属の繊維を用い、その他の材料
を繊維布に含浸させたり又はその密度を上げるために用
いることが出来る。上記材料には、熱可そ性材料、熱硬
化材料、セラミックス、及び金属が含まれる。特に、ロ
ケットが高いレベルの運動加熱に露らされるような場合
は、このフィン及びフィン支持体を高温特性の良い材
料、例えばセラミック・マトリックスをベースとした複
合材料で作ることが出来る。
最後に、フィン支持体のソールは、上述した角張った
溝に加え、管状プレホームの外面に更にセットバック部
分を形成することにより、これを管状プレホームの面の
中に完全に納まるようにすることが出来、この場合、上
記の更に設けたセットバック部分が長手方向に延び、フ
ィン取付け部に沿って、フィン支持体のソール全体が完
全に納まるようにする。
溝に加え、管状プレホームの外面に更にセットバック部
分を形成することにより、これを管状プレホームの面の
中に完全に納まるようにすることが出来、この場合、上
記の更に設けたセットバック部分が長手方向に延び、フ
ィン取付け部に沿って、フィン支持体のソール全体が完
全に納まるようにする。
第１図は、本発明による複合ロケットモーターのチュー
ブの製作に用いられる管状のプレホームの断面図、 第２図は、第１図の線II−IIに沿う断面図、 第３図は、第１図のプレホームに取付けられるフィン支
持体の部分的斜視図、 第４図は、フィン支持体の製作に用いられる工具の中に
於ける、布の配置状態を示す断面図、 第５図は、第３図のフィン支持体が第１図のプレホーム
に取付けられたときの組立て状態を示す部分断面図、 第６図は、第３図のフィン支持体が第１図のプレホーム
に取付けられた状態を示す部分的斜視図、 第７図は、第３図に示すフィン支持体に取付けられるフ
ィンの断面図、 第８図は、第１図に示すプレホームと、第３図に示すフ
ィン支持体と、及び第７図に示すフィンと、を用いた、
本発明によるロケットモーターの部分的斜視図、であ
る。
ブの製作に用いられる管状のプレホームの断面図、 第２図は、第１図の線II−IIに沿う断面図、 第３図は、第１図のプレホームに取付けられるフィン支
持体の部分的斜視図、 第４図は、フィン支持体の製作に用いられる工具の中に
於ける、布の配置状態を示す断面図、 第５図は、第３図のフィン支持体が第１図のプレホーム
に取付けられたときの組立て状態を示す部分断面図、 第６図は、第３図のフィン支持体が第１図のプレホーム
に取付けられた状態を示す部分的斜視図、 第７図は、第３図に示すフィン支持体に取付けられるフ
ィンの断面図、 第８図は、第１図に示すプレホームと、第３図に示すフ
ィン支持体と、及び第７図に示すフィンと、を用いた、
本発明によるロケットモーターの部分的斜視図、であ
る。
Claims (11)
- 【請求項１】複合材料製フィンを持つ複合材料製ロケッ
トモーターの製造方法に於いて、この方法が次の手順、
即ち、 （ａ）管状のプレホームと、フィンと、及びフィン支持
体と、を個別に作り、 この場合、上記フィンとフィン支持体とが、重合可能の
バインダーを含浸させた繊維布を重ね、次にこのバイン
ダーを重合させることにより、少なくとも部分的に形成
され、一方、上記管状プレホームが、少なくとも部分的
に、糸を巻くことと、重合可能のバインダーを含浸させ
ることと、により作られ、 各フィン支持体が、管状プレホームの表面に取付けるた
めのベースと、及び上記ベースから突出し且つそれに沿
って離れて設けられるフィン取付け部と、を含み、又、 上記フィンの支持体のベースと管状プレホームの表面と
が、上記ベースが管状プレホームと組立られたとき、こ
の構造体の表面の連続性が得られる如き形状をしてい
る、ことと； （ｂ）上記フィン支持体のベースを、その長手方向に沿
い、管状プレホームの表面に取付けることにより、上記
フィン支持体と上記管状プレホームとが組立てられ、上
記の組立てが、フィン取付け部の間のフィン支持体上の
位置に於いて、少なくとも局部的に重ね巻きをして、互
いに糊付けすることによって行われ、これにより、内面
外面共平滑なプレホームが得られる如くにする、こと
と； （ｃ）管状プレホームと、フィン支持体と、及び上記の
重ね巻き部と、により構成された集合体を重合処理し、
１つのチューブを得る、如くにすることと；及び、 （ｄ）最後に、上記フィンの側面をフィン支持体の取付
け部に、少なくとも、糊付けすることにより、上記フィ
ンとフィン支持体とを組立てる、ことと； を含むことを特徴とする、複合材料製フィンを統合した
複合材料製ロケットモーターの製造方法。 - 【請求項２】各フィン支持体（20）のベース（22）がセ
ットバック部（24）を持ち、これが、フィン取付け部
（26）の間に位置し、チューブ（10）の表面に形成され
た環状の溝の中に配置され、この中で上記の重ね巻が行
われる、如くにする、ことを特徴とする、請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】フィン支持体（20）が箱型の取付け部（2
6）で作られている、ことを特徴とする、請求項１又は
２記載の方法。 - 【請求項４】フィン（30）の側部が、リベット付けと共
に糊付けによって、フィン支持体（20）の取付け部（2
6）に取付けられている、ことを特徴とする、請求項
１、２又は３記載の方法。 - 【請求項５】ハニカム強化構造体（36）がフィン（30）
の側部に差込まれている、請求項１から４のいずれか１
つに記載の方法。 - 【請求項６】複合材料で作られたチューブ（10）と、複
合材料で作られ、フィン支持体（20）により上記チュー
ブに接続されるフィン（30）と、を含む複合ロケットモ
ーターに於いて、上記フィン支持体（20）が複合材料で
作られ、これが又、 上記チューブ（10）と共に、表面の連続性を持った１つ
の構造体を形成するために、チューブ（10）と共に組立
てられるベース（22）で、このベースが、局部的重ね巻
材と共に糊付けによってチューブと共に組立てられてい
る、ものと、 上記ベースから突出する取付け部で、その上にフィン
（30）の側部が糊付けによって組立てられる、ものと、 を含む、ことを特徴とする、複合材料製ロケットモータ
ー。 - 【請求項７】フィン支持体（20）のベース（22）がその
軸に対して平行に延び、その湾曲形状がチューブ（19）
の湾曲形状に対応し、又、フィン取付け部の間に設けら
れるセットバック部（24）を持ち、その上に局部的に重
ね巻が施されている、ことを特徴とする、請求項６記載
のロケットモーター。 - 【請求項８】フィン支持体のフィン取付け部が箱型の断
面形状をしている、ことを特徴とする、請求項７記載の
ロケットモーター。 - 【請求項９】フィン支持体（20）のフィン取付け部が、
ロケットモーターの長手方向に沿って走るサービス通路
を形成する、ことを特徴とする、請求項８記載のロケッ
トモーター。 - 【請求項１０】ハニカム構造体（36）がフィン（30）の
側部の間に設けられている、ことを特徴とする、請求項
６から９のいずれか１つに記載のロケットモーター。 - 【請求項１１】フィン（30）の側部が、糊付け及びリベ
ット止めによって、フィン支持体の取付け部（26）に取
付けられている、ことを特徴とする、請求項６から10の
いずれか１つに記載のロケットモーター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805466A FR2630502B1 (fr) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Propulseur composite a ailes composites integrees et son procede de fabrication |
| FR885466 | 1988-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313660A JPH01313660A (ja) | 1989-12-19 |
| JP2703622B2 true JP2703622B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=9365646
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP0340088B1 (ja) |
| JP (1) | JP2703622B2 (ja) |
| AT (1) | ATE75003T1 (ja) |
| CA (1) | CA1332027C (ja) |
| DE (1) | DE68901207D1 (ja) |
| EG (1) | EG18933A (ja) |
| ES (1) | ES2031694T3 (ja) |
| FR (1) | FR2630502B1 (ja) |
| GR (1) | GR3004394T3 (ja) |
| IE (1) | IE61075B1 (ja) |
| IL (1) | IL90051A0 (ja) |
| NO (1) | NO170504C (ja) |
| PT (1) | PT90347B (ja) |
| TR (1) | TR24567A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5257761A (en) * | 1992-02-24 | 1993-11-02 | Hercules Incorporated | Assembly and method for attaching a pressure vessel to another object |
| US6793183B1 (en) * | 2003-04-10 | 2004-09-21 | The Boeing Company | Integral node tubular spaceframe |
| US7410120B2 (en) * | 2005-01-21 | 2008-08-12 | The Boeing Company | Control surface assemblies with torque tube base |
| DE102005026070B4 (de) * | 2005-06-07 | 2009-07-09 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Flügelanordnung sowie Flugkörper |
| DE102008033429B4 (de) * | 2008-07-16 | 2020-03-19 | Diehl Defence Gmbh & Co. Kg | Feststofftriebwerk |
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| CN104128745B (zh) * | 2014-06-26 | 2017-01-11 | 北京航天新风机械设备有限责任公司 | 一种铝合金舵面机械加工工艺方法 |
| JP5777789B1 (ja) | 2014-10-30 | 2015-09-09 | 三菱重工業株式会社 | 人工欠陥材料及びｆｒｐ構造体の製造方法 |
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| CN109612348B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-06-01 | 山东双一科技股份有限公司 | 一种复合材料弹翼及其成型方法 |
| CN109335028B (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-09 | 航天材料及工艺研究所 | 一种火星探测着陆巡视器用防热大底及其成型、装配方法 |
| DE102018131397A1 (de) * | 2018-12-07 | 2020-06-10 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Finelement und Flugkörper |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1116577B (de) * | 1959-11-21 | 1961-11-02 | Kunststofftechnische Studienge | Leitwerksfluegel aus Kunststoff fuer Raketen |
| US3119333A (en) * | 1960-01-04 | 1964-01-28 | Hughes Aircraft Co | Aerial vehicle construction |
| US3661670A (en) * | 1968-09-30 | 1972-05-09 | Koch Ind Inc | Method of forming fiber glass pipe with integral joint thread |
| DE2556650A1 (de) * | 1975-12-16 | 1977-06-23 | Voelkl Ohg Franz | Ski |
| CA1079078A (en) * | 1977-05-25 | 1980-06-10 | Michael N. Clark | Rocket nozzle assembly |
| US4167430A (en) * | 1978-04-28 | 1979-09-11 | General Dynamics Corporation | Method for fabricating a composite bonded structure |
| FR2556650B1 (fr) * | 1983-12-14 | 1986-05-23 | Matra | Procede et dispositif de fabrication de corps structural creux en materiau composite, notamment pour missiles |
| US4693435A (en) * | 1984-09-10 | 1987-09-15 | United Technologies Corporation | High speed aircraft control surface |
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- 1988-04-25 FR FR8805466A patent/FR2630502B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
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- 1989-04-21 CA CA000597451A patent/CA1332027C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-21 ES ES198989401133T patent/ES2031694T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-24 IL IL90051A patent/IL90051A0/xx not_active IP Right Cessation
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- 1989-04-25 JP JP1103580A patent/JP2703622B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1992-04-16 GR GR920400712T patent/GR3004394T3/el unknown
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