JP3231778B2 - 固体推進薬の２パルスロケットモータが充填されたケース及び発火装置並びにその製造方法 - Google Patents
固体推進薬の２パルスロケットモータが充填されたケース及び発火装置並びにその製造方法Info
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- JP3231778B2 JP3231778B2 JP52840795A JP52840795A JP3231778B2 JP 3231778 B2 JP3231778 B2 JP 3231778B2 JP 52840795 A JP52840795 A JP 52840795A JP 52840795 A JP52840795 A JP 52840795A JP 3231778 B2 JP3231778 B2 JP 3231778B2
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- explosive particle
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- 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
- F02K9/346—Liners, e.g. inhibitors
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- 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
- F02K9/28—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants having two or more propellant charges with the propulsion gases exhausting through a common nozzle
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、ロケット、その他の自己推進型ミサイル、
及び射出体に関し、より具体的には、これらのロケット
等が取り付けられた運送具に多数の推進パルスを提供す
ることのできる、かかるロケット等用の固体推進薬によ
るロケットモータに関する。
及び射出体に関し、より具体的には、これらのロケット
等が取り付けられた運送具に多数の推進パルスを提供す
ることのできる、かかるロケット等用の固体推進薬によ
るロケットモータに関する。
2.関連技術の説明 ロケット、その他の型式の推進型ミサイル等用のモー
タは、一般に二つの型式のものがある。その第一のもの
である液体推進薬モータは、液体水素、またはアンモニ
アのような液体燃料を保持するタンクと、液体酸素、硝
酸、またはフッ素のような液体酸化剤を保持するタンク
とを備えている。これらの二つの液体は、液体を瞬間的
に燃焼させ得るようにした特定の比率及び流量にて燃焼
室内で共に混合される。その燃焼生成物は、ロケットの
排気ノズルから排出されて、これにより、ロケットを推
進させる推力を提供する。液体推進薬モータは、正確に
制御し、停止させ且つ再始動させ、実際に使用する前に
点検し、発火し且つ較正することができる点で有用であ
る。また、液体推進薬モータは、広範囲に亙る特定の衝
撃定格値、即ち、単位時間当たり燃焼する単位質量燃料
当たりの推力、及び比較的長い燃焼時間を提供する点で
も有利である。
タは、一般に二つの型式のものがある。その第一のもの
である液体推進薬モータは、液体水素、またはアンモニ
アのような液体燃料を保持するタンクと、液体酸素、硝
酸、またはフッ素のような液体酸化剤を保持するタンク
とを備えている。これらの二つの液体は、液体を瞬間的
に燃焼させ得るようにした特定の比率及び流量にて燃焼
室内で共に混合される。その燃焼生成物は、ロケットの
排気ノズルから排出されて、これにより、ロケットを推
進させる推力を提供する。液体推進薬モータは、正確に
制御し、停止させ且つ再始動させ、実際に使用する前に
点検し、発火し且つ較正することができる点で有用であ
る。また、液体推進薬モータは、広範囲に亙る特定の衝
撃定格値、即ち、単位時間当たり燃焼する単位質量燃料
当たりの推力、及び比較的長い燃焼時間を提供する点で
も有利である。
その他の主要な型式のロケットモータは、固体推進薬
モータである。固体推進薬システムにおいて、ロケット
は、固体燃料、即ち「爆薬粒」により推進され、この爆
薬粒は、最初に、電気式、または火工式発火装置によっ
て発火される。爆薬粒が燃焼すると、該爆薬粒は、排ガ
ス及びその他の燃焼生成物を発生させ、これらの燃焼生
成物は、ロケットの端部に設けられたノズルを通じて排
出される。これらの燃焼生成物は、ロケットの排気ノズ
ルから排出され、これにより、ロケットを推進させる推
力を提供する。固体推進薬モータの有利な点は、その構
造設計が比較的簡単で且つ使用が容易な点である。
モータである。固体推進薬システムにおいて、ロケット
は、固体燃料、即ち「爆薬粒」により推進され、この爆
薬粒は、最初に、電気式、または火工式発火装置によっ
て発火される。爆薬粒が燃焼すると、該爆薬粒は、排ガ
ス及びその他の燃焼生成物を発生させ、これらの燃焼生
成物は、ロケットの端部に設けられたノズルを通じて排
出される。これらの燃焼生成物は、ロケットの排気ノズ
ルから排出され、これにより、ロケットを推進させる推
力を提供する。固体推進薬モータの有利な点は、その構
造設計が比較的簡単で且つ使用が容易な点である。
多くの用途において、二つの別個で且つ異なる推進衝
撃力を提供することのできる固体推進薬モータ、即ち、
２パルスモータを使用することが望ましい。例えば、こ
の２パルスモータにおける第一のパルスは、ミサイルを
その標的に向けて発射させるために使用することができ
る。ミサイルが標的付近にあるときに、第二のパルスを
発火させてミサイルを加速し、標的に衝突したときのそ
の力を増大させ、また、標的に付与される損傷の程度を
増大させることができる。
撃力を提供することのできる固体推進薬モータ、即ち、
２パルスモータを使用することが望ましい。例えば、こ
の２パルスモータにおける第一のパルスは、ミサイルを
その標的に向けて発射させるために使用することができ
る。ミサイルが標的付近にあるときに、第二のパルスを
発火させてミサイルを加速し、標的に衝突したときのそ
の力を増大させ、また、標的に付与される損傷の程度を
増大させることができる。
幾つかの型式の２パルスモータが開発されている。例
えば、アンドリュー（Andrew）への米国特許第4,936,09
2号には、異なるパルス用の爆薬粒を別個の取り外し可
能な段内に保持することのできるシステムが開示されて
いる。一つのパルスに対する爆薬粒が完全に使い切った
ときに、その段を投棄して、新しい段を発火させる。し
かしながら、この配置は、比較的複雑な機械部品を二重
に設け、その部品間の作用を調和させることが必要とな
り、また、重量及び製造上の条件を更に考慮することが
必要となる。
えば、アンドリュー（Andrew）への米国特許第4,936,09
2号には、異なるパルス用の爆薬粒を別個の取り外し可
能な段内に保持することのできるシステムが開示されて
いる。一つのパルスに対する爆薬粒が完全に使い切った
ときに、その段を投棄して、新しい段を発火させる。し
かしながら、この配置は、比較的複雑な機械部品を二重
に設け、その部品間の作用を調和させることが必要とな
り、また、重量及び製造上の条件を更に考慮することが
必要となる。
また、グローバ（Grover）その他の者への米国特許第
3,122,884号に記載されたように、爆薬粒は、単一の段
内の別個の燃焼室内に保持することができ、その燃焼室
は、別個のノズルを有し、または共通のノズルを共用す
ることができる。この設計は、部品の一部を二重に設け
ることを必要とするため、当然に、モータ内に収容する
ことのできる推進火薬は制限され、モータのコスト及び
重量が増大する。また、多数ノズルの形態は、各ノズル
の寸法を制限し、このため、モータから利用可能である
特定の衝撃力を低下させる。
3,122,884号に記載されたように、爆薬粒は、単一の段
内の別個の燃焼室内に保持することができ、その燃焼室
は、別個のノズルを有し、または共通のノズルを共用す
ることができる。この設計は、部品の一部を二重に設け
ることを必要とするため、当然に、モータ内に収容する
ことのできる推進火薬は制限され、モータのコスト及び
重量が増大する。また、多数ノズルの形態は、各ノズル
の寸法を制限し、このため、モータから利用可能である
特定の衝撃力を低下させる。
こうした設計の一つの代替例は、レフェブレィ（LeFe
bvre）その他の者への米国特許第3,908,364号、及びジ
ョンズ（Jones）その他の者への米国特許第4,085,584号
に記載されている。こうしたシステムにおいて、各パル
ス用の爆薬粒は、単一の燃焼室内に収容することができ
る。第一の爆薬粒が燃焼し始めたならば、第二の爆薬粒
が発火するのを防止するため、これらの爆薬粒なその相
互接続部にて薄い断熱薄膜によって仕切られている。こ
の薄膜は、第一爆薬粒が燃焼している間に、第二の爆薬
粒が誤って発火するのを防止する。第一の爆薬粒が使い
切ったならば、別個の発火装置が第二の爆薬粒の燃焼を
開始させて、第二のパルスを開始させ、これによって、
薄膜を破壊し、燃焼生成物がノズルから外に出ることを
可能にする。
bvre）その他の者への米国特許第3,908,364号、及びジ
ョンズ（Jones）その他の者への米国特許第4,085,584号
に記載されている。こうしたシステムにおいて、各パル
ス用の爆薬粒は、単一の燃焼室内に収容することができ
る。第一の爆薬粒が燃焼し始めたならば、第二の爆薬粒
が発火するのを防止するため、これらの爆薬粒なその相
互接続部にて薄い断熱薄膜によって仕切られている。こ
の薄膜は、第一爆薬粒が燃焼している間に、第二の爆薬
粒が誤って発火するのを防止する。第一の爆薬粒が使い
切ったならば、別個の発火装置が第二の爆薬粒の燃焼を
開始させて、第二のパルスを開始させ、これによって、
薄膜を破壊し、燃焼生成物がノズルから外に出ることを
可能にする。
上述の従来技術のシステムは、それらシステムの目的
を達成する一方、当該システムは、２パルスモータの独
自の燃焼特性に対応すべく特殊な発火システムを必要と
する。また、２パルスモータの特殊な発火特性には、許
容公差の制限、及び検査及び組み立てを確実に行うこと
が困難であるという独特の問題点が多い。
を達成する一方、当該システムは、２パルスモータの独
自の燃焼特性に対応すべく特殊な発火システムを必要と
する。また、２パルスモータの特殊な発火特性には、許
容公差の制限、及び検査及び組み立てを確実に行うこと
が困難であるという独特の問題点が多い。
発明の概要 本発明の一つの目的は、隔壁貫通発火装置（TBIs）、
爆発力の伝達組立体（ETAs）及びセーフ＆アーム（Ｓ＆
As）のような標準的な固体推進薬モータの発火列（igni
tion train）構成要素を使用することのできる固体推
進薬の２パルスモータを提供することである。
爆発力の伝達組立体（ETAs）及びセーフ＆アーム（Ｓ＆
As）のような標準的な固体推進薬モータの発火列（igni
tion train）構成要素を使用することのできる固体推
進薬の２パルスモータを提供することである。
本発明の別の目的は、検査及び組み立てが比較的容易
である固体推進薬の２パルスモータを提供することであ
る。
である固体推進薬の２パルスモータを提供することであ
る。
本発明の更に別の目的は、許容公差の制限の条件等が
実質的に無い、固体推進薬の２パルスモータを提供する
ことである。
実質的に無い、固体推進薬の２パルスモータを提供する
ことである。
本発明の更に別の目的は、容易、確実に且つ経済的に
行うことのできる固体推進薬の２パルスモータの製造方
法を提供することである。
行うことのできる固体推進薬の２パルスモータの製造方
法を提供することである。
上記の目的は、バリヤ絶縁体により仕切られた二つの
パルス爆薬粒を保持する圧力容器を有する固体推進薬の
２パルスロケットモータを提供することによって達成さ
れる。圧力容器の前端に配置された発火装置組立体は、
爆薬粒内の中央通路から第一のパルス爆薬粒を選択的に
発火させる。また、この発火装置組立体は、爆薬粒の前
端に高温の燃焼ガスを噴出することにより、第二のパル
ス爆薬粒を発火させる。かかる発火機構を使用すれば、
標準的な在庫品発火構成要素を使用して２パルスロケッ
トモータを構成することができる。
パルス爆薬粒を保持する圧力容器を有する固体推進薬の
２パルスロケットモータを提供することによって達成さ
れる。圧力容器の前端に配置された発火装置組立体は、
爆薬粒内の中央通路から第一のパルス爆薬粒を選択的に
発火させる。また、この発火装置組立体は、爆薬粒の前
端に高温の燃焼ガスを噴出することにより、第二のパル
ス爆薬粒を発火させる。かかる発火機構を使用すれば、
標準的な在庫品発火構成要素を使用して２パルスロケッ
トモータを構成することができる。
図面の簡単な説明 本発明の上記及びその他の目的並びに有利な点は、現
在の好適な実施の形態の添付図面に関する以下の詳細な
説明から明らかになり且つより容易に理解されよう。添
付図面において、 図１は、本発明によるケース組立体の断面図、 図２は、本発明による固体推進薬の２パルスロケット
モータの断面図、 図３は、本発明による２パルス発火装置組立体の拡大
断面図、 図４は、本発明によるフェーズ２の爆薬粒を形成する
鋳造品組立体の断面図、 図５は、本発明によるフェーズ１の爆薬粒を形成する
鋳造品組立体の断面図である。
在の好適な実施の形態の添付図面に関する以下の詳細な
説明から明らかになり且つより容易に理解されよう。添
付図面において、 図１は、本発明によるケース組立体の断面図、 図２は、本発明による固体推進薬の２パルスロケット
モータの断面図、 図３は、本発明による２パルス発火装置組立体の拡大
断面図、 図４は、本発明によるフェーズ２の爆薬粒を形成する
鋳造品組立体の断面図、 図５は、本発明によるフェーズ１の爆薬粒を形成する
鋳造品組立体の断面図である。
現在の好適な実施の形態の詳細な説明 本発明の基礎は、図１に示したモータ・ケース組立体
10である。該モータ・ケース組立体10は、スカート部分
14内に配置された圧力容器12を有している。該圧力容器
12は、310.90mm（12.24インチ）の最大外径を有し、フ
ィラメントを巻き付けた黒鉛−エポキシ樹脂組成物で出
来ていることが好ましい。
10である。該モータ・ケース組立体10は、スカート部分
14内に配置された圧力容器12を有している。該圧力容器
12は、310.90mm（12.24インチ）の最大外径を有し、フ
ィラメントを巻き付けた黒鉛−エポキシ樹脂組成物で出
来ていることが好ましい。
該スカート部分14は、310.90mm（12.24インチ）の径
であり、フィラメントを巻き付けた黒鉛−エポキシ樹脂
組成物で出来ている。また、圧力容器12と、スカート部
分14との間の歪みの差を少なくするため、こうした二つ
の構成要素の間の相互接続面に接着性のせん断層を提供
することが有利である。
であり、フィラメントを巻き付けた黒鉛−エポキシ樹脂
組成物で出来ている。また、圧力容器12と、スカート部
分14との間の歪みの差を少なくするため、こうした二つ
の構成要素の間の相互接続面に接着性のせん断層を提供
することが有利である。
図１、及びその他の全ての図面は、本発明の縦断面図
であり、また、図示していないが、本発明、及び本発明
に含まれる部品は、全体として、軸方向に見たとき、円
形の断面であることを理解すべきである。
であり、また、図示していないが、本発明、及び本発明
に含まれる部品は、全体として、軸方向に見たとき、円
形の断面であることを理解すべきである。
スカート部分14の前端は、該前端に取り付けられた前
端リング16を有し、スカート部分14の後端は、かかる後
端に取り付けられた後端リング18を有している。該前端
リング16は、推進力を伝達し、また、モータの加工工具
に係合することを可能にする一方、後端リング18は、二
つのノズルアクチュエータ40（図２に図示）を支持し且
つモータの加工工具に係合することを可能にする。前端
リング16及び後端リング18は、アルミニウム合金で出来
ており、スカート部分14に接着され且つリベット止めさ
れていることが好ましい。しかしながら、当業者には、
その他の同等な適当な材料及び接着技術が容易に明らか
であろう。
端リング16を有し、スカート部分14の後端は、かかる後
端に取り付けられた後端リング18を有している。該前端
リング16は、推進力を伝達し、また、モータの加工工具
に係合することを可能にする一方、後端リング18は、二
つのノズルアクチュエータ40（図２に図示）を支持し且
つモータの加工工具に係合することを可能にする。前端
リング16及び後端リング18は、アルミニウム合金で出来
ており、スカート部分14に接着され且つリベット止めさ
れていることが好ましい。しかしながら、当業者には、
その他の同等な適当な材料及び接着技術が容易に明らか
であろう。
圧力容器12は、その長手方向軸線に沿って前端及び後
端にそれぞれ前方ポーラボス20及び後方ポーラボス22を
備えている。前方ポーラボス20は、以下に説明するよう
に、モータ発火装置組立体36（図２に図示）を取り付け
及び支持することを可能にし、また、後方ポーラボス22
はノズル組立体38と係合して（同様に図２に示すよう
に）、吹出し力を支持する。前方ポーラボス20及び後方
ポーラボス22の各々は、当業者に明らかであるように、
高温特性に優れたチタニウム合金、またはその他の化合
物（鋼、またはアルミニウムの如き）で出来ていること
が好ましい。
端にそれぞれ前方ポーラボス20及び後方ポーラボス22を
備えている。前方ポーラボス20は、以下に説明するよう
に、モータ発火装置組立体36（図２に図示）を取り付け
及び支持することを可能にし、また、後方ポーラボス22
はノズル組立体38と係合して（同様に図２に示すよう
に）、吹出し力を支持する。前方ポーラボス20及び後方
ポーラボス22の各々は、当業者に明らかであるように、
高温特性に優れたチタニウム合金、またはその他の化合
物（鋼、またはアルミニウムの如き）で出来ていること
が好ましい。
圧力容器12は、該圧力容器12の内部の後方部分に配置
されたパルス１の爆薬粒24と、該圧力容器の前方部分に
配置されたパルス２の爆薬粒26とを有している。このパ
ルス１の爆薬粒24は、アルミニウム粉末燃料とした、ヒ
ドロオキシルで終端としたポリブタジエン（HTPB）バイ
ンダ化合物を約44lb使用して形成される一方、パルス２
の爆薬粒26は、燃焼速度の速い同様の化合物を約22lb使
用して形成されることが好ましい。好適な実施の形態に
おいて、パルス２の爆薬粒26は、パルス１の爆薬粒24よ
りも燃焼速度が約68％速い。
されたパルス１の爆薬粒24と、該圧力容器の前方部分に
配置されたパルス２の爆薬粒26とを有している。このパ
ルス１の爆薬粒24は、アルミニウム粉末燃料とした、ヒ
ドロオキシルで終端としたポリブタジエン（HTPB）バイ
ンダ化合物を約44lb使用して形成される一方、パルス２
の爆薬粒26は、燃焼速度の速い同様の化合物を約22lb使
用して形成されることが好ましい。好適な実施の形態に
おいて、パルス２の爆薬粒26は、パルス１の爆薬粒24よ
りも燃焼速度が約68％速い。
パルス１の爆薬粒が燃焼し、また、パルス間の遅延時
間の間に、圧力容器12及びパルス２の爆薬粒26を腐食及
び熱から保護するため、圧力容器12とパルス２の爆薬粒
26との間には、前方絶縁体28が配置されている。更に、
パルス２の爆薬粒26は、その前端の中央に配置された爆
薬粒支持体30（発泡材料で出来ていることが好ましい）
を有している。また、パルス２の爆薬粒26の前端を同様
に保護するため、パルス１の爆薬粒24とパルス２の爆薬
粒26との間には、バリヤ絶縁体32が配置されており、ま
た、同様の理由のため、パルス１の爆薬粒24の前端と圧
力容器12の後端との間には、後部絶縁体33が配置されて
いる。これらの前方絶縁体28、バリヤ絶縁体32及び後部
絶縁体33は、ケブラー（Kevlar）を充填したエチレン・
プロピレン・ジエン・モノマー（EPDM）材料で出来てお
り、低温の貯蔵及び作動中、推進薬の接続線に対する応
力除去作用を提供するため応力除去ブーツを有すること
が好ましい。
間の間に、圧力容器12及びパルス２の爆薬粒26を腐食及
び熱から保護するため、圧力容器12とパルス２の爆薬粒
26との間には、前方絶縁体28が配置されている。更に、
パルス２の爆薬粒26は、その前端の中央に配置された爆
薬粒支持体30（発泡材料で出来ていることが好ましい）
を有している。また、パルス２の爆薬粒26の前端を同様
に保護するため、パルス１の爆薬粒24とパルス２の爆薬
粒26との間には、バリヤ絶縁体32が配置されており、ま
た、同様の理由のため、パルス１の爆薬粒24の前端と圧
力容器12の後端との間には、後部絶縁体33が配置されて
いる。これらの前方絶縁体28、バリヤ絶縁体32及び後部
絶縁体33は、ケブラー（Kevlar）を充填したエチレン・
プロピレン・ジエン・モノマー（EPDM）材料で出来てお
り、低温の貯蔵及び作動中、推進薬の接続線に対する応
力除去作用を提供するため応力除去ブーツを有すること
が好ましい。
パルス１及びパルス２の爆薬粒24、26、前方絶縁体2
8、及びバリヤ絶縁体32は、図２に図示するように、協
働して、中央発火キャビティ34を画成し、また、モータ
発火装置組立体36は、発火キャビティ34の前端にて前方
ポーラボス20にボルト止めされている。モータ発火装置
組立体36を圧力容器12内に配置する状態を示すことに加
えて、この図面には、撓みシールの推力ベクトル制御
（TVC）ノズル38と、該ノズルに関係するアクチュエー
タ40の一つとが図示されている。
8、及びバリヤ絶縁体32は、図２に図示するように、協
働して、中央発火キャビティ34を画成し、また、モータ
発火装置組立体36は、発火キャビティ34の前端にて前方
ポーラボス20にボルト止めされている。モータ発火装置
組立体36を圧力容器12内に配置する状態を示すことに加
えて、この図面には、撓みシールの推力ベクトル制御
（TVC）ノズル38と、該ノズルに関係するアクチュエー
タ40の一つとが図示されている。
図３に図示するように、モータ発火装置組立体36は、
発火装置閉鎖体42と、該閉鎖体から突出する発火装置ケ
ース44とを備えている。この発火装置閉鎖体42は、前方
ポーラボス20内に嵌まり、また、チタニウム合金で出来
ていることが好ましい。発火装置ケース44は、その内部
に配置されたパルス１の二つの発火装置爆薬粒46、48を
有している。爆薬粒48は、ケースに接着された推進薬で
出来たものであることが好ましく、また、爆薬粒46は、
ケースに接着されたブースタ推進薬であることが好まし
い。これらの爆薬粒46、48は、鋼製スクリーン52によっ
て爆薬粒46から仕切られた発火ペレット50（BKNO3ペレ
ットであることが好ましい）から仕切られている。発火
ペレット50が、例えば、二つの爆管、またはTBIsにより
発火されたとき、これら発火ペレットは、爆薬粒46、48
を発火させ、これにより、発火装置の爆薬粒46を使い切
る。
発火装置閉鎖体42と、該閉鎖体から突出する発火装置ケ
ース44とを備えている。この発火装置閉鎖体42は、前方
ポーラボス20内に嵌まり、また、チタニウム合金で出来
ていることが好ましい。発火装置ケース44は、その内部
に配置されたパルス１の二つの発火装置爆薬粒46、48を
有している。爆薬粒48は、ケースに接着された推進薬で
出来たものであることが好ましく、また、爆薬粒46は、
ケースに接着されたブースタ推進薬であることが好まし
い。これらの爆薬粒46、48は、鋼製スクリーン52によっ
て爆薬粒46から仕切られた発火ペレット50（BKNO3ペレ
ットであることが好ましい）から仕切られている。発火
ペレット50が、例えば、二つの爆管、またはTBIsにより
発火されたとき、これら発火ペレットは、爆薬粒46、48
を発火させ、これにより、発火装置の爆薬粒46を使い切
る。
発火装置ケース44は、アルミニウム、またはアルミニ
ウム合金で出来たものであることが好ましい。しかしな
がら、当業者に明らかであるように、発火中に容易に消
費されるその他の同等の組成物、例えば、マグネシウ
ム、または鋼のような材料を使用することが出来る。
ウム合金で出来たものであることが好ましい。しかしな
がら、当業者に明らかであるように、発火中に容易に消
費されるその他の同等の組成物、例えば、マグネシウ
ム、または鋼のような材料を使用することが出来る。
所定位置にあるとき、発火装置閉鎖体42が前方ポーラ
ボス20と協働して、パルス２の発火装置爆薬粒56を保持
する円環状チャンバ54を画成する。パルス２の発火装置
爆薬粒56からの発火ガスが円環状チャンバ54から圧力容
器12の内部に流れるのを許容する一つまたは二つ以上の
ノズルポート58が設けられている。これらのノズルポー
ト58は、長さの短いケイ素−フェノール系材料で出来て
いることが好ましい。
ボス20と協働して、パルス２の発火装置爆薬粒56を保持
する円環状チャンバ54を画成する。パルス２の発火装置
爆薬粒56からの発火ガスが円環状チャンバ54から圧力容
器12の内部に流れるのを許容する一つまたは二つ以上の
ノズルポート58が設けられている。これらのノズルポー
ト58は、長さの短いケイ素−フェノール系材料で出来て
いることが好ましい。
より具体的には、例えば、爆管、またはTBIでパルス
２の発火装置爆薬粒56を発火させたとき、高温のガス
は、円環状チャンバ54からノズルポート58を通って流れ
て、爆薬粒支持体30に衝突して、その支持体を溶融させ
る。この過程中、ガスはパルス２の爆薬粒26を発火させ
て、バリヤ絶縁体32を破断し、モータの第二のパルスを
開始させる。
２の発火装置爆薬粒56を発火させたとき、高温のガス
は、円環状チャンバ54からノズルポート58を通って流れ
て、爆薬粒支持体30に衝突して、その支持体を溶融させ
る。この過程中、ガスはパルス２の爆薬粒26を発火させ
て、バリヤ絶縁体32を破断し、モータの第二のパルスを
開始させる。
モータ発火装置組立体は、一つまたは二つ以上のパル
ス１の圧力ポート60と、一つまたは二つ以上のパルス２
の圧力ポート62とを備えることが好ましく、発火過程中
に発生された圧力を該パルス２の圧力ポート62を通じて
測定することができる。
ス１の圧力ポート60と、一つまたは二つ以上のパルス２
の圧力ポート62とを備えることが好ましく、発火過程中
に発生された圧力を該パルス２の圧力ポート62を通じて
測定することができる。
以下に、図４に関して上述した本発明の製造方法につ
いて説明する。先ず、前方絶縁体28、バリア絶縁体32、
及び後部絶縁体33を製造する。その後に、前方絶縁体28
をパルス２の爆薬粒の成形装置64内に配置し、前方絶縁
体28の中央喉部分の周りに爆薬粒支持体30を取り付け、
パルス２の爆薬粒26を真空下で鋳造し、パルス２の爆薬
領域から全ての空気を除去し、バリヤ絶縁体32がその適
正な形状に押し出されることを確実にする。次に、パル
ス２の爆薬粒26を圧力硬化させる。
いて説明する。先ず、前方絶縁体28、バリア絶縁体32、
及び後部絶縁体33を製造する。その後に、前方絶縁体28
をパルス２の爆薬粒の成形装置64内に配置し、前方絶縁
体28の中央喉部分の周りに爆薬粒支持体30を取り付け、
パルス２の爆薬粒26を真空下で鋳造し、パルス２の爆薬
領域から全ての空気を除去し、バリヤ絶縁体32がその適
正な形状に押し出されることを確実にする。次に、パル
ス２の爆薬粒26を圧力硬化させる。
パルス２の爆薬粒26が硬化したながら、パルス２の爆
薬粒の成形装置64から蓋66を除去して、パルス２の爆薬
粒26及び前方絶縁体28にバリヤ絶縁体32を取り付け、前
方絶縁体28を切り取る。次に、後部絶縁体33をバリヤ絶
縁体32に取り付け、図５に図示するように、パルス１の
爆薬粒の鋳造装置68をパルス２の爆薬粒の鋳造装置64に
取り付ける。最後に、パルス１の爆薬粒24を注入し、爆
薬粒組立体が形成されるように硬化させる。
薬粒の成形装置64から蓋66を除去して、パルス２の爆薬
粒26及び前方絶縁体28にバリヤ絶縁体32を取り付け、前
方絶縁体28を切り取る。次に、後部絶縁体33をバリヤ絶
縁体32に取り付け、図５に図示するように、パルス１の
爆薬粒の鋳造装置68をパルス２の爆薬粒の鋳造装置64に
取り付ける。最後に、パルス１の爆薬粒24を注入し、爆
薬粒組立体が形成されるように硬化させる。
この工程にて絶縁体28、32、33が使用される前に、そ
の各々の内面に接着性ライナーを被覆する。このライナ
ーは、推進爆薬粒24、26と同一の結合剤を使用し、ま
た、該ライナーは、カーボンブラックフィラーを含むこ
とが好ましい。前方絶縁体28及び後部絶縁体33の外側に
12.5ミルの厚さでライナーを２回被覆した後、ライナー
を硬化させ、イソフォロン・ジイソシアネード（IPDI）
の洗浄被覆剤で被覆し、接合線の強度を増す。
の各々の内面に接着性ライナーを被覆する。このライナ
ーは、推進爆薬粒24、26と同一の結合剤を使用し、ま
た、該ライナーは、カーボンブラックフィラーを含むこ
とが好ましい。前方絶縁体28及び後部絶縁体33の外側に
12.5ミルの厚さでライナーを２回被覆した後、ライナー
を硬化させ、イソフォロン・ジイソシアネード（IPDI）
の洗浄被覆剤で被覆し、接合線の強度を増す。
爆薬粒組立体が形成されたならば、黒鉛繊維（鋼等の
ような十分に大きい引張り強度を有するその他の任意の
繊維）を爆薬粒組立体の周りに巻き付け、エポキシ樹脂
で被覆し、圧力容器12が形成されるように硬化させる。
ポーラボス20、22、スカート部分14、モータ発火装置組
立体36及びTVCノズル38を圧力容器12に取り付ける。
ような十分に大きい引張り強度を有するその他の任意の
繊維）を爆薬粒組立体の周りに巻き付け、エポキシ樹脂
で被覆し、圧力容器12が形成されるように硬化させる。
ポーラボス20、22、スカート部分14、モータ発火装置組
立体36及びTVCノズル38を圧力容器12に取り付ける。
本発明の幾つかの好適な実施の形態について図示し且
つ説明したが、本発明の原理及び精神から逸脱せずに、
こうした実施の形態は変更が可能であることが当業者に
は、理解されよう。本発明の範囲は、請求の範囲の記載
により限定されるものである。
つ説明したが、本発明の原理及び精神から逸脱せずに、
こうした実施の形態は変更が可能であることが当業者に
は、理解されよう。本発明の範囲は、請求の範囲の記載
により限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネヴリンシーン，アンドリュー・ジー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19363, オックスフォード，シェアウッド・ドラ イブ 18 (56)参考文献 特開 平４−203256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02K 9/28 F02K 9/36
Claims (22)
- 【請求項１】固体推進薬の二相モータにして、 推進薬材料を解放する後方開口部を有する圧力容器と、 前記圧力容器の後方部分に配置された第一のパルス爆薬
粒と、 前記圧力容器の前方部分に配置された第二のパルス爆薬
粒と、 前記第一のパルス爆薬粒及び前記第二のパルス爆薬粒を
選択的に発火させ得るように前記圧力容器の前方部分内
に配置された発火装置手段とを備え、 前記発火装置手段が、前記第一のパルス爆薬粒寄りの位
置に配置された第一のパルス発火装置と、前記第二のパ
ルス爆薬粒寄りの位置に配置された第二のパルス発火装
置とを備え、 前記第二のパルス発火装置が、発火装置チャンバを画成
する円環状チャンバが配置された発火装置閉鎖体と、前
記第二のパルス爆薬粒を発火させる第二の発火装置爆薬
粒とを備え、 前記発火装置閉鎖体が、前記発火装置チャンバから前記
第二のパルス爆薬粒までの経路を提供する少なくとも一
つのノズルポートを備えることを特徴とする固体推進薬
の二相モータ。 - 【請求項２】請求項１に記載のモータにして、前記第一
のパルス発生装置が、 ケーシングと、 前記第一のパルス爆薬粒を発火させかつ前記ケーシング
を燃焼させる第一の発火爆薬粒手段とを備えることを特
徴とするモータ。 - 【請求項３】請求項２に記載のモータにして、前記第一
の発火爆薬粒手段が、 少なくとも一つの主たる第一の発火装置爆薬粒と、 前記第一の発火装置爆薬粒のブースタとを備えることを
特徴とするモータ。 - 【請求項４】請求項２に記載のモータにして、前記第一
の発火爆薬粒手段が、 少なくとも一つの発火装置爆薬粒と、 少なくとも一つの発火ペレットと、 前記少なくとも一つの発火ペレットと前記少なくとも一
つの発火装置爆薬粒とを仕切るスクリーンと、 を備えることを特徴とするモータ。 - 【請求項５】請求項２に記載のモータにして、前記ケー
シングが、アルミニウム、鋼及びマグネシウムからなる
群から選択された材料で出来ていることを特徴とするモ
ータ。 - 【請求項６】請求項５に記載のモータにして、前記ケー
シングがアルミニウムで出来ていることを特徴とするモ
ータ。 - 【請求項７】請求項１に記載のモータにして、前記第二
の発火装置爆薬粒が、前記第二のパルス爆薬粒を高温ガ
スで発火させることを特徴とするモータ。 - 【請求項８】請求項１に記載のモータにして、 前記第二のパルス爆薬粒を支持する爆薬粒支持体を更に
備え、 前記第二の発火装置爆薬粒は、前記第二のパルス爆薬粒
が発火されるとき、前記爆薬粒支持体を溶融させること
を特徴とするモータ。 - 【請求項９】請求項１に記載のモータにして、前記発火
装置が、 前記第一のパルス発火装置の圧力を検出し得るように前
記第一のパルス発火装置に接続された少なくとも一つの
第二の圧力ポート手段と、 前記第二のパルス発火装置の圧力を検出し得るように前
記第二のパルス発火装置に接続された少なくとも一つの
第二の圧力ポート手段とを更に備えることを特徴とする
モータ。 - 【請求項１０】固体推進薬の二相モータにして、 推進薬材料を解放する後方開口部を有する圧力容器と、 前記圧力容器の後方部分に配置された第一のパルス爆薬
粒と、 前記圧力容器の前方部分に配置された第二のパルス爆薬
粒とを備え、 前記第一のパルス爆薬粒及び第二のパルス爆薬粒の各々
が、協働して発火キャビティを画成する面を有し、 前記第一のパルス爆薬粒及び第二のパルス爆薬粒を選択
的に発火させ得るように、前記発火キャビティ内に配置
された発火装置手段を備え、 前記発火装置手段が、前記第一のパルス爆薬粒寄りの位
置に配置された第一のパルス発火装置と、前記第二のパ
ルス爆薬粒寄りの位置に配置された第二のパルス発火装
置とを備え、 前記第二のパルス発火装置が、発火装置チャンバを画成
する円環状チャンバが配置された発火装置閉鎖体と、前
記第二のパルス爆薬粒を発火させる第二の発火装置爆薬
粒とを備え、 前記発火装置閉鎖体が、前記発火装置チャンバから前記
第二のパルス爆薬粒までの経路を提供する少なくとも一
つのノズルポートを備えることを特徴とする固体推進薬
の二相モータ。 - 【請求項１１】請求項10に記載のモータにして、 前記第一のパルス爆薬粒が前記圧力容器の前記前方部分
に向けて突出する中央部分を備え、前記第二のパルス爆
薬粒が前記第一のパルス爆薬粒の前記中央部分を受け入
れる中央凹部を備えることを特徴とするモータ。 - 【請求項１２】請求項11に記載のモータにして、前記発
火装置手段が、 前記発火キャビティの一部分内に配置された第一のパル
ス発火装置と、 前記中央凹部の前方方向に向けて前記第二のパルス爆薬
粒寄りの位置に配置された第二のパルス発火装置と、 を備えることを特徴とするモータ。 - 【請求項１３】固体推進薬の二相モータの製造方法にし
て、 第二のパルス爆薬粒を前方絶縁体内で鋳造するステップ
と、 前記第二のパルス爆薬粒を硬化させるステップと、 バリヤ絶縁体を前記第二のパルス爆薬粒に接着するステ
ップと、 後部絶縁体を前記バリヤ絶縁体に結合するステップと、 爆薬粒組立体を形成し得るように第一のパルス爆薬粒を
鋳造するステップと、 を備えることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１４】請求項13に記載の方法にして、前記第二
のパルス爆薬粒の鋳造ステップが、前記爆薬粒支持体を
前記前方絶縁体の中央前方部分内に配置するステップを
含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項１５】請求項13に記載の方法にして、前記第二
のパルス爆薬粒の鋳造ステップが、前記第二のパルス爆
薬粒を真空圧下で鋳造するステップを含むことを特徴と
する製造方法。 - 【請求項１６】請求項13に記載の方法にして、前記バリ
ヤ絶縁体の接着ステップが前記前方絶縁体を切り取るス
テップを含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項１７】請求項13に記載の方法にして、 前記爆薬粒組立体の周りにフィラメントを巻き付けるス
テップと、 前記フィラメントを樹脂で硬化させるステップと、 前記樹脂を硬化させて圧力容器を形成するステップと、 を更に含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項１８】請求項17に記載の方法にして、前記フィ
ラメントが黒鉛及び鋼からなる群からの材料で製造され
ることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１９】請求項18に記載の方法にして、前記フィ
ラメントが黒鉛フィラメントであることを特徴とする製
造方法。 - 【請求項２０】請求項17に記載の方法にして、 前記絶縁体の少なくとも一方の内面をライナーで被覆す
るステップと、 前記ライナーを硬化させるステップと、 を更に含むことを特徴とする製造方法。 - 【請求項２１】請求項20に記載の方法にして、前記硬化
したライナーに洗浄被覆を施すステップを更に含むこと
を特徴とする製造方法。 - 【請求項２２】固体推進薬の二相モータの製造方法にし
て、 第二のパルス爆薬粒を前方絶縁体内で鋳造するステップ
と、 前記第二のパルス爆薬粒を硬化させるステップと、 バリヤ絶縁体を前記第二のパルス爆薬粒に接着するステ
ップとを備え、 前記バリヤ絶縁体が、第一のパルス爆薬粒の燃焼の間に
前記第二のパルス爆薬粒を腐食及び熱から保護するよう
に選定された材料から形成されており、更に、 後部絶縁体を前記バリヤ絶縁体に結合するステップと、 爆薬粒組立体を形成し得るように第一のパルス爆薬粒を
鋳造するステップと、 前記第一のパルス爆薬粒を発火させ、続いて前記第二の
パルス爆薬粒を発火させる発火装置を取り付けるステッ
プと、 を備えることを特徴とする製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US23530894A | 1994-04-29 | 1994-04-29 | |
| US08/235,308 | 1994-04-29 | ||
| US235,308 | 1994-04-29 | ||
| PCT/US1995/005282 WO1995030084A1 (en) | 1994-04-29 | 1995-04-28 | Solid propellant dual pulse rocket motor loaded case and ignition system and method of manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11503802A JPH11503802A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3231778B2 true JP3231778B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=22884959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52840795A Expired - Lifetime JP3231778B2 (ja) | 1994-04-29 | 1995-04-28 | 固体推進薬の２パルスロケットモータが充填されたケース及び発火装置並びにその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5600946A (ja) |
| EP (1) | EP0767872B1 (ja) |
| JP (1) | JP3231778B2 (ja) |
| DE (1) | DE69517689T2 (ja) |
| WO (1) | WO1995030084A1 (ja) |
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