JP3003722B2 - ブースタロケットの前端構造 - Google Patents

ブースタロケットの前端構造

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JP3003722B2
JP3003722B2 JP3170020A JP17002091A JP3003722B2 JP 3003722 B2 JP3003722 B2 JP 3003722B2 JP 3170020 A JP3170020 A JP 3170020A JP 17002091 A JP17002091 A JP 17002091A JP 3003722 B2 JP3003722 B2 JP 3003722B2
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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、ランチャの本体の側部
に装着されるように構成されたブースタロケット(例え
ば固体ロケット)の前端構造に係る。
【0002】
【従来の技術】図1の左半分に非常に概略的に示すよう
に、ランチャの本体20の側部にブースタロケット10
を装着するためには、ブースタロケットの各々の前後に
夫々配置された2つのリンク21,22を使用するのが
一般的である。これらのリンクはブースタロケットの振
動に対応する動応力を伝達しないようにすると共に動作
が終了したらブースタロケットを分離及び投下できるよ
うにしながら、ブースタロケットにより生成される推力
により構成される静応力をランチャ本体に伝達しなけれ
ばならない。更にリンクはブースタロケットの動作中に
ランチャ本体とブースタロケットとの間に生じる膨張差
も考慮しなければならない。
【0003】実際に、これらの種々の機能は例えばロッ
ドシステムを含む剛性連結装置21によりブースタロケ
ット10の各々の後部をランチャ本体20に連結し、推
力を吸収する玉継手式連結装置22により各ブースタロ
ケットの前部をランチャ本体に連結することにより実現
される。
【0004】より詳細には、前部連結装置22を介して
ブースタロケット10の各々のタンクのエンベロープを
ランチャ本体20に連結する前端構造12は、前面で斜
めに切断された円筒部14と、円筒部のこの前面から延
在し且つ球形キャップにより終端する円錐部16とを備
える。円錐部16の軸は、ブースタロケットの軸に関し
てランチャ本体側に例えば約12°傾斜している。球形
キャップ18以外の前端構造12全体は金属製であり、
非常に複雑な構造を有する。即ち、前端構造は前部に可
変厚さの単一の外板と、後部にスチフナにより相互に連
結された2つの外板とを含み、剛性を改良するために補
剛フレームを組み込んでいる。
【0005】現在使用されている前端構造12の重く且
つ特に複雑な特徴は特に、ランチャ全体の動力学を考慮
して構造に3本の軸に沿って高い剛性をもたせなければ
ならないという事実による。更に前記構造は、飛行中に
加えられる空力負荷と、前部連結装置22を介してラン
チャ本体20及びブースタロケット10の間の推力の伝
達により生じる機械的負荷とに耐えなければならない。
これらのあらゆる点を考慮する結果、前端構造22の寸
法は過大になり、ランチャアセンブリの重量が増加し、
ランチャが積載可能なペイロードは著しく減少する。
【0006】また、ブースタロケットの特徴が少しでも
変化すると、前端構造12を完全に計算又は設計し直す
必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特に、その新
規且つ独自の設計により重量を軽減することができ、ラ
ンチャにより積載されるペイロードを増加することが可
能なブースタロケットの前端構造に係る。更に、この新
規前端構造はブースタロケットの特徴が変更した場合に
既存の構造よりも容易に修正することができる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によると、このよ
うな結果は、前部連結装置によりランチャ本体に連結す
ることが可能なブースタロケット前端構造により得ら
れ、該構造は、前部連結装置をブースタロケットの前端
に機械的に連結する湾曲サポートアームと、ブースタロ
ケットの前端に固定されて湾曲サポートアームを覆う空
力保護カバーとを備えており、ランチャに隣接する湾曲
サポートアームの一端が、空力保護カバーを横切って前
部連結装置に直接的に連結されることを特徴とする。
【0009】このように規定される構造において、空力
及び熱負荷は保護カバーにより完全に耐えられ、一方、
機械的負荷は湾曲サポートアームにより完全に耐えられ
る。これらの機能を分離することにより構造を単純に
し、重量を軽減し、ランチャにより積載されるペイロー
ドを増加することができる。更に、ブースタロケットの
特徴を変更する場合、既存の構造に比較して構造の修正
が著しく簡単である。
【0010】本発明の好適態様によると、湾曲サポート
アームは内側に湾曲した長手軸を有しており、軸の第1
の端部は本体の表面に垂直であり、第2の端部はブース
タロケットの長手軸に接しており、湾曲サポートアーム
はその長手軸に配置された中心と第1の端部から第2の
端部に向かって漸増する直径とを有する円形断面を有す
る。
【0011】有利には、湾曲サポートアームの第2の端
部の直径はブースタロケットの直径の実質的に2分の1
であり、切頭円錐台状連結スカートがこの第2の端部を
ブースタロケットの前端に連結する。
【0012】この切頭円錐台状連結スカートは軽金属合
金から製造され得、湾曲サポートアームは好ましくは中
空でその全長に分配された補強フレームを有しており、
有利には複合材料から製造される。
【0013】カバーと湾曲サポートアームとの独立性を
確保するために、ランチャに隣接するサポートアームの
端部は可撓性ガスケット又はシールを介して保護カバー
を貫通する。
【0014】
【実施例】以下、添付図面に関して本発明の好適態様を
説明する。
【0015】図1の右側に非常に概略的に示すように、
ランチャの本体20に装着されたブースタロケット10
(例えば固体ロケット)は本発明に従い、湾曲サポート
アーム24と空力保護カバー26とを含む前端構造1
2’を備える。サポートアーム24は切頭円錐台状スカ
ート30を介してブースタロケット10の側に延在して
いる。
【0016】湾曲サポートアーム24及び切頭円錐台状
スカート30は、ブースタロケット10の前部連結装置
22を介してブースタロケット10のタンクのエンベロ
ープ36(図2)とランチャ本体20とを機械的に連結
する。したがって、サポートアームはブースタロケット
10とランチャ本体20との間でブースタロケット10
の推力による機械的応力を伝達する。
【0017】空力保護カバー26はブースタロケット1
0のタンクのエンベロープ36(図2)に固定され、飛
行中に生成される空力及び熱応力に耐えるように、湾曲
サポートアーム24に剛性機械的に連結することなく該
サポートアームを囲繞する。
【0018】図2により詳細に示すように、湾曲サポー
トアーム24は内側に湾曲した長手軸を有する中空ビー
ムにより構成され、長手軸の第1の端部は前部連結装置
22によりランチャ本体20に連結され、ランチャ本体
20の表面に垂直である。サポートアーム24の長手軸
の第2の端部はブースタロケットのタンクエンベロープ
36に固定され、ブースタロケット10の長手軸に接し
ている。
【0019】更に、湾曲サポートアーム24は内側に湾
曲した長手軸上に配置された中心と、ランチャ本体20
に連結された第1の端部からエンベロープ36に固定さ
れた第2の端部に向かって漸増する直径とを有する円形
断面を有する。サポートアーム24をこのような形状に
することにより、ブースタロケットの運転中にブースタ
ロケットとランチャ本体との間に加えられる力による剪
断応力を曲げ応力、次いで圧縮及び曲げ応力に徐々に変
換することができる。
【0020】湾曲サポートアーム24は有利には、例え
ば樹脂に含浸したカーボンファイバーから構成される複
合材料から製造される。図2に示す態様によると、この
構造は全長にわたって分配された補強フレーム28によ
り補強される。
【0021】湾曲サポートアーム24の最大直径の端部
は、有利にはブースタロケット10のタンクの直径の約
2分の1に等しい直径を有する。更に、この端部は切頭
円錐台状連結スカート30によりブースタロケット10
のタンクのエンベロープに連結されている。湾曲サポー
トアーム24と切頭円錐台状スカート30との間の連結
は、図2に32で示すようにボルト止めしたフランジに
より確保される。スカート30は軽金属合金から製造さ
れ得、湾曲サポートアーム24と同様に、フレーム34
により内側を補強される。
【0022】切頭円錐台状スカート30の直径は湾曲サ
ポートアーム24からブースタロケット10のタンクの
エンベロープ36に向かって増加し、スカート30の円
筒形部分30aは例えばピンによりエンベロープの周囲
に固定されている。このように配置することにより、ブ
ースタロケット10のタンクの前底部により占められる
スペースを解放することができる。
【0023】図2に示すように、空力保護カバー26は
同様に例えばリベットにより切頭円錐台状スカート30
の円筒形部分30aに固定される。
【0024】空力保護カバー26の形状は、従来通りに
飛行中の空力挙動の関数として決定される。カバーは特
に、ランチャ本体20側に例えば約12°傾斜した軸を
有する円筒形後部と円錐形前部とを有しており、カバー
の前端は球形キャップにより閉鎖されている。カバー2
6は、前部連結装置22によりランチャ本体20に固定
されたサポートアーム端部を除き、湾曲サポートアーム
24及び切頭円錐台状スカート30を完全に囲繞してい
る。サポートアーム24のこの端部は可撓性パッキン3
8を介してカバー26を貫通している。この構造によ
り、湾曲サポートアーム24とカバー26との間の剛性
機械的連結を省略することができ、これらの2部分の機
械的独立性を確保することができる。
【0025】図2に非常に概略的に示すように、ランチ
ャ本体20に隣接する湾曲サポートアーム24の端部
は、前部連結装置22を形成するべく本体20に連結さ
れた玉継手42と協働する取付具40を支持している。
前部連結装置は従来構造を有しており、本発明の範囲外
である。
【0026】空力保護カバー26は有利にはKevla
r(登録商標)ファイバーをベースとする複合材料から
製造され得る。本発明のブースタロケット10の前端構
造において、カバー26はランチャの飛行中に構造にか
かる空力応力に耐え、一方、湾曲サポートアーム24及
び切頭円錐台状スカート30はブースタロケット10の
推力による機械的応力に耐える。サポートアーム24及
びスカート30はカバー26により被覆されているの
で、飛行中に熱の作用から保護される。したがって、温
度と共に機械的強度が減少することはない。
【0027】このように機能を分離することにより、構
造を単純にし、重量を軽減することができる。したがっ
て、ランチャにより積載されるペイロードを増加するこ
とができる。
【0028】ブースタロケット構造の発達によりこのロ
ケットの前端構造に修正が必要となった場合、本発明の
新規設計によると、この構造の種々のエレメントが分離
しているので、より容易に変更することができる。例え
ば、湾曲サポートアームの形状及び寸法を修正すること
なくカバーの円錐形状を尖頭形又は他の形状に変更する
ことができる。
【0029】更に、機能を分離するため、湾曲サポート
アーム及び切頭円錐台状スカートを空力応力の変動及び
そのモーメントに応答しにくくし、振動を緩和すること
ができる。
【0030】更に、固体ロケットの推力に起因するサポ
ートアーム及び切頭円錐台状スカートの変形が前部連結
装置22のレベルで測定されるが、その他に空力応力に
よるカバーの変形は生じず、既存の構造よりも高い全体
的剛性を本発明の構造に与えることができる。
【0031】自明のことであるが、本発明は上記態様に
限定されず、あらゆる変形例を包含する。例えば、上述
したように本発明の範囲内でカバーの形状を変更するこ
とができる。湾曲サポートアームの寸法についても同様
であり、伝達すべき力に応じて変更することができる。
更に、サポートアームは複合材料から製造すると有利で
あるが、場合によっては軽金属合金から製造してもよ
い。逆に、スカート30を複合材料から製造してもよ
い。必要に応じて例えばアキシャルスチフナ又はコア又
はウェブにより湾曲サポートアーム24の剛性を補強す
ることができる。同様に、Ω形状の断面を有するアキシ
ャルスチフナ34により切頭円錐台状スカートの剛性を
補強することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の前端構造を有するロケットを左側に
示し、本発明の前端構造を有するロケットを右側に示
す、2つのブースタロケットを備えるランチャの概略説
明図である。
【図2】本発明の前端構造の拡大部分断面図である。
【符号の説明】
10 ブースタロケット 20 ランチャ本体 24 湾曲サポートアーム 26 空力保護カバー 30 スカート 36 エンベロープ
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭64−41500(JP,U) 実開 昭63−196000(JP,U) 実開 昭63−2700(JP,U) 実開 昭59−40200(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B64G 1/00 B64G 1/64

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前部連結装置(22)によりランチャの
    本体に連結することが可能なブースタロケットの前端構
    造であって、湾曲サポートアーム(24)が前部連結装
    (22)をブースタロケットの前端に機械的に連結し
    ており、空力保護カバー(26)がブースタロケットの
    前端に固定されて湾曲サポートアーム(24)を覆って
    おり、ランチャに隣接する湾曲サポートアームの一端
    が、空力保護カバーを横切って前部連結装置に直接的に
    連結されることを特徴とする構造。
  2. 【請求項2】 湾曲サポートアーム(24)が内側に湾
    曲した長手軸を有しており、該長手軸の第1の端部がラ
    ンチャ本体の表面に垂直であり、第2の端部がブースタ
    ロケットの長手軸に接しており、湾曲サポートアームが
    その長手軸上に配置された中心と第1の端部から第2の
    端部に向かって漸増する直径とを有する円形断面を有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 湾曲サポートアーム(24)の第2の端
    部の直径がブースタロケットの直径の実質的に2分の1
    に等しく、切頭円錐台状連結スカート(30)がこの第
    2の端部をブースタロケットの前端に連結していること
    を特徴とする請求項2に記載の構造。
  4. 【請求項4】 切頭円錐台状連結スカート(30)が軽
    金属合金から製造されることを特徴とする請求項3に記
    載の構造。
  5. 【請求項5】 切頭円錐台状連結スカート(30)が複
    合材料から製造されることを特徴とする請求項3に記載
    の構造。
  6. 【請求項6】 湾曲サポートアーム(24)が複合材料
    から製造されることを特徴とする請求項1に記載の構
    造。
  7. 【請求項7】 ランチャに隣接する湾曲サポートアーム
    (24)の端部が可撓性シール(38)を介して保護カ
    バー(26)を貫通していることを特徴とする請求項1
    に記載の構造。
  8. 【請求項8】 湾曲サポートアーム(24)が中空であ
    り、全長にわたって分配された補強フレーム(28)
    有することを特徴とする請求項1に記載の構造。
JP3170020A 1990-07-11 1991-07-10 ブースタロケットの前端構造 Expired - Lifetime JP3003722B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9008827 1990-07-11
FR9008827A FR2664563B1 (fr) 1990-07-11 1990-07-11 Structure d'extremite avant d'un propulseur d'appoint monte sur le corps principal d'un lanceur.

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Publication Number Publication Date
JPH04252797A JPH04252797A (ja) 1992-09-08
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DE (1) DE69113339T2 (ja)
FR (1) FR2664563B1 (ja)

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EP0466580B1 (fr) 1995-09-27
FR2664563A1 (fr) 1992-01-17
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