JP2756948B2 - 推力方向制御装置 - Google Patents
推力方向制御装置Info
- Publication number
- JP2756948B2 JP2756948B2 JP8041634A JP4163496A JP2756948B2 JP 2756948 B2 JP2756948 B2 JP 2756948B2 JP 8041634 A JP8041634 A JP 8041634A JP 4163496 A JP4163496 A JP 4163496A JP 2756948 B2 JP2756948 B2 JP 2756948B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jet
- vane
- thrust direction
- control device
- direction control
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロケット等に適用され
る推力方向制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にロケット等においては、その打上
げ直後は、ロケット等の周りの空気の流速が小さく操舵
翼が効き難いため、図２に示すようにロケットモータの
ノズル３内に推力方向制御装置を形成するジェットベー
ン０１を設け、これを作動させて打上げ直後におけるロ
ケットの方向制御性を確保している。 【０００３】従来のジェットベーン方式の推力方向制御
装置において、上記ジェットベーン０１はノズル３の噴
出する燃焼ガスにさらされるため、この噴流の高温度、
熱衝撃に耐え、噴流中の飛散物に対し耐摩耗性の優れる
タングステンを用いて製作されていた。 【０００４】また、推力方向制御は駆動機構０２がジェ
ットベーン０１を回転させ、このベーン０１がノズル３
より放出される噴流の方向を偏向をさせることにより行
われていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来の耐熱金属材料を
用いたジェットベーン方式の推力方向制御装置において
は、ベーン材料として用いるタングステンの比重が大き
く（１９．３）、装置全体の軽量化の妨げとなってい
た。また、ジェットベーン重量が大きいため、これを駆
動する機構として高出力のものが要求され、装置全体が
大型化していた。 【０００６】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の推力方向制御装
置は、飛しょう体の推力発生装置に設けられ燃焼ガスを
放出するジェットノズルと、該ジェットノズルのジェッ
ト流路内に設けられウイスカ強化セラミックスからなる
可動ベーンと、前記可動ベーンに連結され、前記ジェッ
トノズルより放出される燃焼ガスの噴流の方向を制御す
べく前記可動ベーンの向きを駆動制御する直流サーボモ
ータとを備えたことを特徴としている。 【０００８】 【作用】上記において、ジェットベーンに用いるウイス
カ強化セラミックスは、従来の装置で用いられていたタ
ングステンに比べて耐熱特性、特に高温強度、耐摩耗
性、耐熱衝撃性に優れているため、これらの特性が優れ
たジェットベーンを得ることが可能になるとともに、ウ
イスカ強化セラミックスはタングステンに比べて比重が
小さい（３．４）ため、大幅な軽量化が可能となる。 【０００９】上記ジェットベーンの駆動に用いる直流サ
ーボモータは、従来の装置に比べて整備性に優れ、小型
で高出力を得ることができるため、装置の軽量化をはか
り得るとともに、軽量化されて慣性の小さくなったジェ
ットベーンとの相乗効果により、ジェットベーンの制御
精度の向上と信頼性向上が可能となる。 【００１０】上記により、耐熱特性が優れ、軽量化をは
かることができ、信頼性が高く、推力方向制御特性が向
上した装置を実現する。 【００１１】 【実施例】本発明の一実施例に係る推力方向制御装置を
図１により説明する。図１に示す本実施例は、ロケット
の推力発生装置に設けられ燃焼ガスを放出するジェット
ノズル３、該ジェットノズル３のジェット流路内に設け
られＳｉＣウイスカ強化窒化ケイ素（ウイスカ強化セラ
ミックス）からなるジェットベーン１、および該ジェッ
トベーン１に連結され該ジェットベーン１を駆動する直
流サーボモータ２を備えている。 【００１２】上記において、ジェットベーン１は直流サ
ーボモータ２によりその向きが制御され、ジェットノズ
ル３より放出される噴流の方向を制御する。 【００１３】上記ジェットベーン１に用いられたＳｉＣ
ウイスカ強化窒化ケイ素は、従来の装置において用いら
れていたタングステン材料に比べて耐熱特性、特に高温
強度、高温靱性の点で特に優れ、また比重が小さく（タ
ングステンの比重１９．３に対してＳｉＣウイスカ強化
窒化ケイ素は３．４であり、約１／６となる）、上記ジ
ェットベーン１は軽量化された。 【００１４】上記ジェットベーン１の駆動に用いる直流
サーボモータ２は、従来の装置において用いられていた
駆動機構に比べて整備性にすぐれているため、メインテ
ナンスフリーとなった。 【００１５】また、上記モータ２は従来の装置に比べ、
小型で高出力が得られるため、装置の軽量化に寄与し、
また、上記ジェットベーン１が軽量化されて慣性が小さ
くなったこととの相乗効果により、ジェットベーン１の
制御精度の向上が可能となった。 【００１６】上記により、耐熱特性に優れ、推進方向の
制御精度が向上し、軽量化された装置を実現した。 【００１７】なお、上記ＳｉＣウイスカ強化窒化ケイ素
からなるジェットベーン１の製造方法は、次の通りであ
る。まず、原料としては、ＳｉＣウイスカ（例えばタテ
ホ化学工業株式会社製の商品名ＳＣＷ−１を用いる事が
出来る）、ＳｉＣ3 Ｎ4 微粉末（例えば宇部興産株式会
社製の商品名ＳＮＥ１０を用いる事が出来る）及び各種
焼結助剤を用い、これらを、ＳｉＣウイスカ：Ｓｉ3 Ｎ
4 ：Ｙ2 Ｏ3 ：Ａｌ2Ｏ3 ＝１０：８１：６．４３：
２．５７の配合比で混合し、さらにＺr Ｏ2 を重量比で
１〜２％添加する。 【００１８】次に、この原料を充分に混合した後、ホッ
トプレスを用いて１６００〜１７５０℃に加熱し、２０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の圧力を加えて１〜４時間保持す
ることにより所定の形状の製品が得られる。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、可動ベーンに用いるウ
イスカ強化セラミックスは、従来の装置で用いられてい
たタングステンに比べて耐熱特性、特に高温強度、耐磨
耗性、耐熱衝撃性に優れているので、これらの特性が優
れた可動ベーンを得ることが可能になる。しかも、ウイ
スカ強化セラミックスはタングステンに比べて比重が小
さいので、可動ベーンの大幅な軽量化が可能となる。ま
た、可動ベーンの駆動制御に用いる直流サーボモータ
は、従来の装置に比べて整備性に優れ、小型で高出力を
得ることができるので、装置の軽量化をはかり得るとと
もに、軽量化されて慣性の小さくなった可動ベーンとの
相乗効果により、可動ベーンの制御精度の向上と信頼性
向上が可能となる。その結果、耐熱特性が優れ、軽量化
をはかることができ、信頼性が高く、推力方向制御特性
が向上した推力方向制御装置を実現することができる。
る推力方向制御装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般にロケット等においては、その打上
げ直後は、ロケット等の周りの空気の流速が小さく操舵
翼が効き難いため、図２に示すようにロケットモータの
ノズル３内に推力方向制御装置を形成するジェットベー
ン０１を設け、これを作動させて打上げ直後におけるロ
ケットの方向制御性を確保している。 【０００３】従来のジェットベーン方式の推力方向制御
装置において、上記ジェットベーン０１はノズル３の噴
出する燃焼ガスにさらされるため、この噴流の高温度、
熱衝撃に耐え、噴流中の飛散物に対し耐摩耗性の優れる
タングステンを用いて製作されていた。 【０００４】また、推力方向制御は駆動機構０２がジェ
ットベーン０１を回転させ、このベーン０１がノズル３
より放出される噴流の方向を偏向をさせることにより行
われていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来の耐熱金属材料を
用いたジェットベーン方式の推力方向制御装置において
は、ベーン材料として用いるタングステンの比重が大き
く（１９．３）、装置全体の軽量化の妨げとなってい
た。また、ジェットベーン重量が大きいため、これを駆
動する機構として高出力のものが要求され、装置全体が
大型化していた。 【０００６】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の推力方向制御装
置は、飛しょう体の推力発生装置に設けられ燃焼ガスを
放出するジェットノズルと、該ジェットノズルのジェッ
ト流路内に設けられウイスカ強化セラミックスからなる
可動ベーンと、前記可動ベーンに連結され、前記ジェッ
トノズルより放出される燃焼ガスの噴流の方向を制御す
べく前記可動ベーンの向きを駆動制御する直流サーボモ
ータとを備えたことを特徴としている。 【０００８】 【作用】上記において、ジェットベーンに用いるウイス
カ強化セラミックスは、従来の装置で用いられていたタ
ングステンに比べて耐熱特性、特に高温強度、耐摩耗
性、耐熱衝撃性に優れているため、これらの特性が優れ
たジェットベーンを得ることが可能になるとともに、ウ
イスカ強化セラミックスはタングステンに比べて比重が
小さい（３．４）ため、大幅な軽量化が可能となる。 【０００９】上記ジェットベーンの駆動に用いる直流サ
ーボモータは、従来の装置に比べて整備性に優れ、小型
で高出力を得ることができるため、装置の軽量化をはか
り得るとともに、軽量化されて慣性の小さくなったジェ
ットベーンとの相乗効果により、ジェットベーンの制御
精度の向上と信頼性向上が可能となる。 【００１０】上記により、耐熱特性が優れ、軽量化をは
かることができ、信頼性が高く、推力方向制御特性が向
上した装置を実現する。 【００１１】 【実施例】本発明の一実施例に係る推力方向制御装置を
図１により説明する。図１に示す本実施例は、ロケット
の推力発生装置に設けられ燃焼ガスを放出するジェット
ノズル３、該ジェットノズル３のジェット流路内に設け
られＳｉＣウイスカ強化窒化ケイ素（ウイスカ強化セラ
ミックス）からなるジェットベーン１、および該ジェッ
トベーン１に連結され該ジェットベーン１を駆動する直
流サーボモータ２を備えている。 【００１２】上記において、ジェットベーン１は直流サ
ーボモータ２によりその向きが制御され、ジェットノズ
ル３より放出される噴流の方向を制御する。 【００１３】上記ジェットベーン１に用いられたＳｉＣ
ウイスカ強化窒化ケイ素は、従来の装置において用いら
れていたタングステン材料に比べて耐熱特性、特に高温
強度、高温靱性の点で特に優れ、また比重が小さく（タ
ングステンの比重１９．３に対してＳｉＣウイスカ強化
窒化ケイ素は３．４であり、約１／６となる）、上記ジ
ェットベーン１は軽量化された。 【００１４】上記ジェットベーン１の駆動に用いる直流
サーボモータ２は、従来の装置において用いられていた
駆動機構に比べて整備性にすぐれているため、メインテ
ナンスフリーとなった。 【００１５】また、上記モータ２は従来の装置に比べ、
小型で高出力が得られるため、装置の軽量化に寄与し、
また、上記ジェットベーン１が軽量化されて慣性が小さ
くなったこととの相乗効果により、ジェットベーン１の
制御精度の向上が可能となった。 【００１６】上記により、耐熱特性に優れ、推進方向の
制御精度が向上し、軽量化された装置を実現した。 【００１７】なお、上記ＳｉＣウイスカ強化窒化ケイ素
からなるジェットベーン１の製造方法は、次の通りであ
る。まず、原料としては、ＳｉＣウイスカ（例えばタテ
ホ化学工業株式会社製の商品名ＳＣＷ−１を用いる事が
出来る）、ＳｉＣ3 Ｎ4 微粉末（例えば宇部興産株式会
社製の商品名ＳＮＥ１０を用いる事が出来る）及び各種
焼結助剤を用い、これらを、ＳｉＣウイスカ：Ｓｉ3 Ｎ
4 ：Ｙ2 Ｏ3 ：Ａｌ2Ｏ3 ＝１０：８１：６．４３：
２．５７の配合比で混合し、さらにＺr Ｏ2 を重量比で
１〜２％添加する。 【００１８】次に、この原料を充分に混合した後、ホッ
トプレスを用いて１６００〜１７５０℃に加熱し、２０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の圧力を加えて１〜４時間保持す
ることにより所定の形状の製品が得られる。 【００１９】 【発明の効果】本発明によれば、可動ベーンに用いるウ
イスカ強化セラミックスは、従来の装置で用いられてい
たタングステンに比べて耐熱特性、特に高温強度、耐磨
耗性、耐熱衝撃性に優れているので、これらの特性が優
れた可動ベーンを得ることが可能になる。しかも、ウイ
スカ強化セラミックスはタングステンに比べて比重が小
さいので、可動ベーンの大幅な軽量化が可能となる。ま
た、可動ベーンの駆動制御に用いる直流サーボモータ
は、従来の装置に比べて整備性に優れ、小型で高出力を
得ることができるので、装置の軽量化をはかり得るとと
もに、軽量化されて慣性の小さくなった可動ベーンとの
相乗効果により、可動ベーンの制御精度の向上と信頼性
向上が可能となる。その結果、耐熱特性が優れ、軽量化
をはかることができ、信頼性が高く、推力方向制御特性
が向上した推力方向制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る推力方向制御装置の説
明図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視
図である。 【図２】従来の装置の説明図で、（ａ）は断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。 【符号の説明】 １ ジェットベーン ２ 直流サーボモータ ３ ノズル
明図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視
図である。 【図２】従来の装置の説明図で、（ａ）は断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。 【符号の説明】 １ ジェットベーン ２ 直流サーボモータ ３ ノズル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山下 政之
愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱
重工業株式会社 名古屋航空宇宙システ
ム製作所内
(72)発明者 篠原 聡
愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱
重工業株式会社 名古屋誘導推進システ
ム製作所内
(56)参考文献 特開 平７−34976（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−353249（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
F02K 1/78
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 飛しょう体の推力発生装置に設けられ燃焼ガスを放出す
るジェットノズルと、 該ジェットノズルのジェット流路内に設けられウイスカ
強化セラミックスからなる可動ベーンと、前記可動ベーンに連結され、前記ジェットノズルより放
出される燃焼ガスの噴流の方向を制御すべく前記可動ベ
ーンの向きを駆動制御する 直流サーボモータとを備えた
ことを特徴とする推力方向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041634A JP2756948B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 推力方向制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041634A JP2756948B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 推力方向制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236048A JPH09236048A (ja) | 1997-09-09 |
| JP2756948B2 true JP2756948B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=12613770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8041634A Expired - Lifetime JP2756948B2 (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 推力方向制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756948B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020079073A (ko) * | 2001-04-13 | 2002-10-19 | 우영식 | 로켓용 제트텝형 추력벡터제어 시스템 |
| US8020367B2 (en) | 2007-03-16 | 2011-09-20 | General Electric Company | Nozzle with yaw vectoring vane |
| KR100911941B1 (ko) * | 2007-11-01 | 2009-08-13 | 한국항공우주연구원 | 추력벡터제어용 구동특성 시험장치 및 이를 이용한 노즐거동 분석방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04353249A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高速推進機の高温部耐熱装置 |
| JPH0734976A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱ベーン |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP8041634A patent/JP2756948B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09236048A (ja) | 1997-09-09 |
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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 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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