JP3688749B2 - Rocket motor - Google Patents

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JP3688749B2
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武史 橘
忠昌 原田
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、飛翔体や人工衛星の軌道修正或いは姿勢制御等に用いるロケットモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
飛翔体や人工衛星等にあっては、これらを目標位置に誘導するための軌道修正、或いは目標位置に指定された姿勢で飛翔させるための姿勢制御が遠隔的に或いは自動的に行なわれている。
【0003】
上記軌道修正や姿勢制御に用いられる推進器としては、イオンを噴出させて推力を得るイオンロケット,作動ガスをアークで加熱してノズル機構によって加速排出させて推力を得るアークジェット(アークロケットとも呼ばれる)等の電気ロケット、及び固体推進薬或いは液体推進薬を燃焼させて燃焼ガスをノズルから噴出させて推力を得る化学ロケットがある。
【0004】
電気ロケットは比推力は大きいが推力自体は小さく、大きい推力を得るためには電源を含む装置全体を拡大しなければならず、この場合重量が過大となり、大きな推力を必要とするものには利用出来ないという問題がある。
【0005】
固体推進薬を用いる化学ロケットでは大きな推力が安定して得られるが、一回作動させると中断することが出来ない。このため、多数回の軌道修正や姿勢制御が必要な場合には多数の小型ロケットを用意しておかなければならず、これらの配置にも限界があり、且つ複雑な構造にならざるを得ないという問題がある。
【0006】
液体推進薬を用いる化学ロケットではバルブの操作によって大きな推力を多数回得ることが出来るが、推進薬が液体であることから温度の変化に伴って、低温域では凍結し、また高温域では蒸発して高圧を発生する等取り扱いが容易ではない。更に、長期間ロケットモータ内に装填しておくと漏洩する虞があり、また配管,バルブ,タンク等の重量が大きく且つ複雑であるため、軌道修正や姿勢制御等に用いる小型ロケットとしては利用し難いという問題がある。
【0007】
上記各問題を解決するために、固体燃料と加熱によって酸化性ガスを発生する酸化剤を別々に配置し、電熱によって固体燃料及び/又は酸化剤を分解気化して燃焼反応を行なうロケットモータが提案され(特開平6-288302号公報)、研究されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平6-288302号公報に開示された技術では、主として固体燃料内に燃焼室を設けているため、アーク放電を熱源にする場合、この燃焼室にアークが届かず燃焼反応が不完全になったり、通電遮断時に本来燃焼中断が起こる条件であっても燃焼が中断しない虞があり、信頼性が不十分であるという問題がある。
【0009】
本発明の目的は、大きい推力を多数回にわたって遠隔的に且つ信頼性良く発生することが出来るロケットモータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るロケットモータは、固体燃料と加熱によって酸化性ガスを発生する酸化剤を別々に配置し、電熱によって固体燃料及び/又は酸化剤を分解気化させて燃焼反応を行なうロケットモータに於いて、放電空間の一方に固体燃料を配置すると共に他方に酸化剤を配置し、且つノズルに通じるガス流出孔を設けたことを特徴とするものである。
【0011】
上記ロケットモータに於いて、固体燃料及び酸化剤の一方又は両方を放電空間方向に押し出す押出機構を設けることが好ましい。
【0012】
【作用】
上記ロケットモータでは、内部に放電空間を設け、この放電空間の一方に固体燃料を配置すると共に他方に酸化剤を配置し、通電して放電空間内でアーク放電させると、固体燃料及び酸化剤はアークによって加熱され、固体燃料からは可燃性ガスがまた酸化剤からは酸化性ガスが発生し、放電空間内で燃焼反応が起こる。このとき発生した燃焼ガスは、放電空間に設けたガス流出孔を経てノズルから外部に放出されて推力を発生する。
【0013】
また通電を遮断したときには、燃焼ガスは放電空間に設けたガス流出孔から直ちに放出され、燃焼面は急速に冷却される。このため、固体燃料及び酸化剤が冷却され、信頼性の高い燃焼の中断を行なうことが出来る。即ち、特開平6-288302号公報に開示された技術では、固体燃料内或いは酸化剤内に燃焼室を設けているため、燃焼時の熱が燃焼室内に残留し、通電遮断時にも燃焼が継続することがあった。然し、本発明では、放電空間と燃焼室とを兼用し且つ放電空間にガス流出孔を設けて熱の発散を助けることによって、燃焼の中断が高い信頼性を持って行なえるようになった。
【0014】
放電空間に面している固体燃料及び酸化剤の表面は燃焼に伴って放電アークから離れて行くため、次第に放電空間が大きくなり、放電アークのエネルギーが燃焼反応に有効に利用し得なくなって燃焼が不安定になる虞や、また放電空間が大きくなって伝熱面積が増加し、これに伴って熱容量の増加が生じて蓄熱され、この蓄熱により固体燃料及び酸化剤が分解を継続し、通電を停止しても燃焼が中断しなくなる虞がある。これらは固体燃料や酸化剤の長さが大きくなるのに応じて影響が大きくなる。この問題は、固体燃料及び酸化剤の一方或いは両方の燃焼面を燃焼した長さだけ自動的に放電アークに向けて押し出す押出機構を設けることで解決出来る。
【0015】
尚、アーク放電には放電用の電極があるが、放電時にこの電極が加熱され、放電を中断しても電極の余熱で固体燃料や酸化剤が分解を継続することがある。このような場合、例えば放電時間を長くする必要がある場合には、固体燃料及び酸化剤の一方或いは両方と電極の間を熱的に遮断するための断熱材を配置することが好ましい。
【0016】
固体燃料はアークによって加熱されたときには可燃性ガスを発生し、加熱が中断されたとき可燃性ガスの発生も停止する成分から成っていれば制限はない。然し、通常のプラスチック類を用いたり分解を促進したいときには、自燃性を持たない程度に酸化剤粉末を混合しておくとが好ましい。
【0017】
酸化剤としては、加熱されて分解し、酸素,ハロゲンガス等の酸化性のガスを発生し、加熱を中断したとき分解も停止する成分から成っていれば制限はない。例えば過塩素酸アンモニウム,硝酸アンモニウム,ポリテトラフルオロエチレン等を主成分とし、これらの単体の成形体或いはこれらに結合剤を少量配合した成形体が用いられる。
【0018】
【実施例】
以下、本発明に係るロケットモータの第1実施例について図1を参照しつつ説明する。
【0019】
ロケットモータの本体1は、通電側部材1aとノズル側部材1bを有している。本実施例に於いて、通電側部材1aとノズル側部材1bは 180度の角度を持って配置されているが、必ずしもこの角度に限定するものではなく、 180度以外の角度で配置しても良い。
【0020】
通電側部材1aには電導部品27を接続した環状電極5が絶縁体21を介して取り付けられており、ノズル側部材1bにはノズル8がノズル押さえ24及び複数のボルト22によって取り付けられている。また環状電極5のノズル8と対向する位置にはガス流出孔7が形成されている。
【0021】
固体燃料2は押さえ板23に取り付けられた状態で本体1の内部に配置されており、押さえ板23は複数のボルト22によって本体1に固定されている。このようにして本体1に固定された固体燃料2の自由端は環状電極5の内周に嵌め合わされる。
【0022】
酸化剤3は押さえ板26に絶縁管25を介して取り付けられた棒状電極6に嵌め込まれた状態で本体1の内部に配置されており、押さえ板26は複数のボルト22によって本体1に固定されている。
【0023】
上記の如くして固体燃料2及び酸化剤3を本体1に固定したとき、固体燃料2の表面と酸化剤3の表面との間に放電空間4が形成される。尚、固体燃料にはポリブタジェンを結合剤とした過塩素酸アンモニウム30%〜70%を含む成形体を用いた。また酸化剤3には過塩素酸アンモニウム単体の加圧成形体,ポリテトラフルオロエチレン成形体,過塩素酸アンモニウムにポリテトラフルオロエチレンを結合成分として5%〜30%混合した圧搾成形体を用いた。
【0024】
環状電極5及び棒状電極6は通電時に放電空間4でアーク放電が可能なように配置されている。また環状電極5は陽極として作用するように、棒状電極6は陰極として作用するように構成され、これらの電極5,6には図示しない直流電源と高周波電源が並列に接続されている。これらの電源は電流及び電圧の調整が可能であり、安定したアークが得られ且つ必要なエネルギーが供給出来るように調整される。尚、前記直流電源と高周波電源は夫々アークの必要エネルギー発散用及びアーク開始用に用いられる。
【0025】
上記の如く構成されたロケットモータでは、環状電極5及び棒状電極6に通電すると、放電空間4内でアーク放電し、このアーク放電エネルギーによって固体燃料2が分解して可燃性ガスが発生し、同時に酸化剤3も分解して酸化性のガスが発生する。発生したガスはアーク放電の高温下で放電空間4内で燃焼し、高温の燃焼ガスとなってガス流出孔7を経てノズル8から放出する。そして環状電極5及び棒状電極6に対する通電を停止すると、固体燃料2及び酸化剤3の分解が中断し、各ガスの発生がなくなる。
【0026】
次に、本発明に係るロケットモータの第2実施例について図2を参照しつつ説明する。
【0027】
本実施例は、燃焼によって固体燃料2及び酸化剤3が短くなるのに伴って放電空間4が大きくなるとアーク放電エネルギーが有効でなくなると共に、放電空間4の蓄熱により通電を停止してもガスの発生が中断しないことがあるという問題を解決したものであり、長さの大きい固体燃料2及び酸化剤3を用いるロケットモータに適用して有利なものである。尚、本実施例ではアークによるガスの発生機構は基本的に前述の第1実施例と同一である。このため、第1実施例と同一部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる点のみを説明する。
【0028】
固体燃料2と押さえ板23の間にガス流路32によって放電空間4と導通する室Pが形成され、この室Pには固体燃料2の端面に接触する押出板31と、押さえ板23と押出板31の間に配置されて押出板31及び固体燃料2を放電空間4の方向に付勢するコイルバネ30が設けられ、これらの各部材によって固体燃料2の押出機構9が構成されている。固体燃料2の外周及び環状電極5との間には断熱材33が配置されており、環状電極5の熱が固体燃料2に伝わることを防止すると共に固体燃料2を円滑に放電空間4方向に押し出し得るようにスライド可能に覆われている。
【0029】
酸化剤3の押出機構10は、上記固体燃料2の押出機構9と同様に構成されている。即ち、酸化剤3と押さえ板26の間にガス流路36によって放電空間4と導通する室Qが形成され、この室Qには酸化剤3の端面に接触する押出板34と、押さえ板26と押出板34の間に配置されて押出板34及び酸化剤3を放電空間4の方向に付勢するコイルバネ35が設けられている。酸化剤3の外周及び環状電極5との間には断熱材37が配置されており、環状電極5の熱が酸化剤3に伝わることを防止している。また酸化剤3は円滑に放電空間4方向に押し出されるように断熱材37及び絶縁管25にスライド可能に覆われている。
【0030】
上記の如く構成された押出機構9,10では、燃焼ガスがガス流路32,36から室P,Qに導入され本質的に放電空間4と圧力が等しくなる。このため、コイルバネ30,35の付勢力が常に固体燃料2,酸化剤3を放電空間4の方向に押し出すように作用し、固体燃料2,酸化剤3が短くなっても放電空間4を一定に維持することが可能である。
【0031】
尚、断熱材33,37としてはフェノール樹脂の複合材料成形体を用いている。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るロケットモータでは、電極に通電するとノズルの反対側に推力が発生し、飛翔体や人工衛星の軌道修正或いは姿勢制御が可能である。前記通電命令は遠隔的に容易に行なうことが出来る。
【0033】
燃焼室を放電空間と兼用することによって、燃焼面にアークが容易に接触し得るように設計することが可能であり、燃焼反応を安定させることが出来る。即ち、この種のロケットモータでは燃焼の中断が必須である。従来の方式では、固体燃料内又は酸化剤内に燃焼室を設けていたため、燃焼時の熱が燃焼室内に残留し、通電遮断時にも燃焼が継続することがあった。然し、本発明では放電空間を燃焼室と兼用すると共に放電空間にガス流出孔を設けて熱発散を助長することによって、高い信頼性を持って燃焼の中断が出来る。
【0034】
固体燃料及び酸化剤を夫々押出機構によって放電空間方向に押し出すことで、燃焼の進行に関わらず放電空間を一定に維持し、燃焼及び燃焼中断に対する信頼性を向上させることが出来る。即ち、放電空間に面している固体燃料及び酸化剤の表面は、燃焼に伴って放電アークから離れて行くため、次第に放電空間が大きくなり、ついにはアーク放電のエネルギーが有効に利用し得なくなり、且つ放電空間が大きくなって蓄熱され、この蓄熱で固体燃料及び酸化剤が分解を継続する虞があったが、押出機構によって燃焼面を放電空間側に押し出すことで、前記虞がなくなり、高い信頼性を維持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るロケットモータの断面図である。
【図2】第2実施例に係るロケットモータの断面図である。
【符号の説明】
P,Q 室
1 本体
1a 通電側部材
1b ノズル側部材
2 固体燃料
3 酸化剤
4 放電空間
5 環状電極
6 棒状電極
7 ガス流出孔
8 ノズル
9,10 押出機構
21 絶縁体
22 ボルト
23,26 押さえ板
24 ノズル押さえ
25 絶縁管
27 電導部品
30,35 コイルバネ
31,34 押出板
32,36 ガス流路
33,37 断熱材
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a rocket motor used for orbit correction or attitude control of a flying object or an artificial satellite.
[0002]
[Prior art]
For flying objects, artificial satellites, etc., orbit control for guiding them to the target position or attitude control for flying in the attitude specified for the target position is performed remotely or automatically. .
[0003]
The propulsion unit used for the above trajectory correction and attitude control is an ion rocket that ejects ions to obtain thrust, an arc jet that heats working gas with an arc and accelerates it by a nozzle mechanism to obtain thrust (also called an arc rocket) ), And chemical rockets that obtain thrust by burning solid propellant or liquid propellant and ejecting combustion gas from a nozzle.
[0004]
Electric rockets have a large specific thrust but a small thrust itself, and in order to obtain a large thrust, the entire device including the power source must be expanded. In this case, it is used for those that are excessively heavy and require a large thrust. There is a problem that it cannot be done.
[0005]
A chemical rocket using solid propellant can stably obtain a large thrust, but cannot be interrupted once it is activated. For this reason, when many orbit corrections and attitude control are required, a large number of small rockets must be prepared, and there is a limit to the arrangement of these, and the structure must be complicated. There is a problem.
[0006]
In chemical rockets using liquid propellants, large thrust can be obtained many times by operating the valve, but as the propellant is liquid, it freezes at low temperatures and evaporates at high temperatures as the temperature changes. It is not easy to handle such as generating high pressure. Furthermore, there is a risk of leakage if it is loaded in the rocket motor for a long period of time, and the pipes, valves, tanks, etc. are heavy and complex, so they are used as small rockets used for orbit correction and attitude control. There is a problem that it is difficult.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problems, a rocket motor is proposed in which a solid fuel and an oxidant that generates an oxidizing gas by heating are arranged separately, and the solid fuel and / or oxidant is decomposed and vaporized by electric heating to perform a combustion reaction. (JP-A-6-288302) has been studied.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique disclosed in JP-A-6-288302, a combustion chamber is mainly provided in the solid fuel. Therefore, when arc discharge is used as a heat source, the arc does not reach the combustion chamber and the combustion reaction is incomplete. There is a problem that the combustion may not be interrupted even under conditions where the combustion is interrupted originally when the power is cut off, and the reliability is insufficient.
[0009]
An object of the present invention is to provide a rocket motor capable of generating a large thrust remotely and reliably many times.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a rocket motor according to the present invention separately disposes a solid fuel and an oxidant that generates an oxidizing gas when heated, and decomposes and vaporizes the solid fuel and / or the oxidant by electric heating to cause a combustion reaction. In the rocket motor, the solid fuel is disposed in one of the discharge spaces, the oxidant is disposed in the other, and the gas outflow hole leading to the nozzle is provided.
[0011]
In the rocket motor, it is preferable to provide an extrusion mechanism for extruding one or both of the solid fuel and the oxidant in the discharge space direction.
[0012]
[Action]
In the rocket motor, when a discharge space is provided in the interior, a solid fuel is disposed in one of the discharge spaces and an oxidant is disposed in the other, and an electric current is applied to cause arc discharge in the discharge space, the solid fuel and the oxidant are Heated by the arc, combustible gas is generated from the solid fuel and oxidizing gas is generated from the oxidant, and a combustion reaction occurs in the discharge space. The combustion gas generated at this time is discharged from the nozzle to the outside through a gas outflow hole provided in the discharge space to generate thrust.
[0013]
Further, when the energization is interrupted, the combustion gas is immediately released from the gas outflow hole provided in the discharge space, and the combustion surface is rapidly cooled. For this reason, the solid fuel and the oxidant are cooled, and the combustion can be interrupted with high reliability. That is, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-288302, a combustion chamber is provided in the solid fuel or the oxidizer, so that the heat at the time of combustion remains in the combustion chamber and the combustion continues even when the energization is cut off. There was something to do. However, according to the present invention, the interruption of combustion can be performed with high reliability by combining the discharge space and the combustion chamber and providing a gas outflow hole in the discharge space to assist heat dissipation.
[0014]
Since the surface of the solid fuel and oxidant facing the discharge space moves away from the discharge arc as it burns, the discharge space gradually increases, and the energy of the discharge arc cannot be used effectively for the combustion reaction. May become unstable, or the discharge space will become larger and the heat transfer area will increase, resulting in an increase in heat capacity and heat storage, which will cause the solid fuel and oxidant to continue to decompose and energize Even if the operation is stopped, the combustion may not be interrupted. These have a greater effect as the length of the solid fuel or oxidizer increases. This problem can be solved by providing an extrusion mechanism that automatically pushes the burned length of one or both of the solid fuel and the oxidizer toward the discharge arc.
[0015]
In addition, although there is an electrode for discharge in arc discharge, this electrode is heated at the time of discharge, and even if the discharge is interrupted, solid fuel and oxidizer may continue to decompose due to the residual heat of the electrode. In such a case, for example, when it is necessary to lengthen the discharge time, it is preferable to arrange a heat insulating material for thermally blocking between one or both of the solid fuel and the oxidant and the electrode.
[0016]
The solid fuel is not limited as long as it is composed of a component that generates a combustible gas when heated by an arc and stops generation of the combustible gas when heating is interrupted. However, when ordinary plastics are used or decomposition is desired to be promoted, it is preferable to mix the oxidant powder to the extent that it does not have self-combustibility.
[0017]
The oxidizing agent is not limited as long as it is composed of a component that decomposes when heated, generates an oxidizing gas such as oxygen or halogen gas, and stops decomposition when heating is interrupted. For example, a molded body containing ammonium perchlorate, ammonium nitrate, polytetrafluoroethylene or the like as a main component, and a single molded body of these or a small amount of a binder added thereto is used.
[0018]
【Example】
A first embodiment of a rocket motor according to the present invention will be described below with reference to FIG.
[0019]
The main body 1 of the rocket motor has an energization side member 1a and a nozzle side member 1b. In the present embodiment, the energization side member 1a and the nozzle side member 1b are arranged with an angle of 180 degrees, but this is not necessarily limited to this angle, and the arrangement may be made with an angle other than 180 degrees. good.
[0020]
An annular electrode 5 connected to a conductive part 27 is attached to the energizing side member 1a via an insulator 21, and a nozzle 8 is attached to the nozzle side member 1b by a nozzle retainer 24 and a plurality of bolts 22. A gas outflow hole 7 is formed at a position facing the nozzle 8 of the annular electrode 5.
[0021]
The solid fuel 2 is disposed inside the main body 1 while being attached to the presser plate 23, and the presser plate 23 is fixed to the main body 1 by a plurality of bolts 22. In this way, the free end of the solid fuel 2 fixed to the main body 1 is fitted into the inner periphery of the annular electrode 5.
[0022]
The oxidizer 3 is disposed inside the main body 1 in a state of being fitted into a rod-like electrode 6 attached to the press plate 26 via an insulating tube 25, and the press plate 26 is fixed to the main body 1 by a plurality of bolts 22. ing.
[0023]
When the solid fuel 2 and the oxidant 3 are fixed to the main body 1 as described above, a discharge space 4 is formed between the surface of the solid fuel 2 and the surface of the oxidant 3. As the solid fuel, a molded body containing 30% to 70% ammonium perchlorate using polybutadiene as a binder was used. Further, as the oxidant 3, a pressure molded body of ammonium perchlorate alone, a polytetrafluoroethylene molded body, and a compression molded body in which 5% to 30% of polytetrafluoroethylene as a binding component was mixed with ammonium perchlorate were used. .
[0024]
The annular electrode 5 and the rod-shaped electrode 6 are arranged so that arc discharge is possible in the discharge space 4 when energized. The annular electrode 5 is configured to function as an anode, and the rod-shaped electrode 6 is configured to function as a cathode. A DC power source and a high frequency power source (not shown) are connected in parallel to these electrodes 5 and 6. These power sources can be adjusted in current and voltage, and can be adjusted so that a stable arc can be obtained and necessary energy can be supplied. The DC power source and the high-frequency power source are used for radiating required arc energy and starting the arc, respectively.
[0025]
In the rocket motor configured as described above, when the annular electrode 5 and the rod-shaped electrode 6 are energized, arc discharge occurs in the discharge space 4, and the solid fuel 2 is decomposed by the arc discharge energy to generate combustible gas. The oxidizing agent 3 is also decomposed to generate oxidizing gas. The generated gas burns in the discharge space 4 under the high temperature of the arc discharge and becomes a high-temperature combustion gas and is discharged from the nozzle 8 through the gas outflow hole 7. When the energization of the annular electrode 5 and the rod-like electrode 6 is stopped, the decomposition of the solid fuel 2 and the oxidant 3 is interrupted, and the generation of each gas is eliminated.
[0026]
Next, a second embodiment of the rocket motor according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0027]
In this embodiment, if the discharge space 4 becomes larger as the solid fuel 2 and the oxidizer 3 become shorter due to combustion, the arc discharge energy becomes ineffective, and even if the energization is stopped due to heat accumulation in the discharge space 4, the gas This solves the problem that the generation may not be interrupted, and is advantageous when applied to a rocket motor using a solid fuel 2 and an oxidant 3 having a long length. In this embodiment, the gas generation mechanism by the arc is basically the same as that of the first embodiment. For this reason, the same parts as those in the first embodiment and the parts having the same functions are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different points will be described.
[0028]
A chamber P communicating with the discharge space 4 is formed between the solid fuel 2 and the holding plate 23 by the gas flow path 32. In this chamber P, an extrusion plate 31 contacting the end surface of the solid fuel 2, the holding plate 23 and the extrusion plate A coil spring 30 is provided between the plates 31 to urge the extruded plate 31 and the solid fuel 2 in the direction of the discharge space 4. These members constitute an extrusion mechanism 9 for the solid fuel 2. A heat insulating material 33 is disposed between the outer periphery of the solid fuel 2 and the annular electrode 5 to prevent the heat of the annular electrode 5 from being transmitted to the solid fuel 2 and smoothly move the solid fuel 2 in the direction of the discharge space 4. It is slidably covered so that it can be extruded.
[0029]
The extrusion mechanism 10 for the oxidant 3 is configured in the same manner as the extrusion mechanism 9 for the solid fuel 2. That is, a chamber Q that is electrically connected to the discharge space 4 is formed by the gas flow path 36 between the oxidant 3 and the pressing plate 26, and the chamber Q has an extrusion plate 34 that contacts the end surface of the oxidant 3, and the pressing plate 26. A coil spring 35 is provided between the pusher plate 34 and the pusher plate 34 to urge the pusher plate 34 and the oxidant 3 toward the discharge space 4. A heat insulating material 37 is disposed between the outer periphery of the oxidant 3 and the annular electrode 5 to prevent the heat of the annular electrode 5 from being transmitted to the oxidant 3. The oxidant 3 is slidably covered with a heat insulating material 37 and an insulating tube 25 so as to be smoothly pushed in the direction of the discharge space 4.
[0030]
In the extrusion mechanisms 9 and 10 configured as described above, combustion gas is introduced from the gas flow paths 32 and 36 into the chambers P and Q, and the pressure is essentially equal to that of the discharge space 4. For this reason, the urging force of the coil springs 30 and 35 always acts to push the solid fuel 2 and the oxidant 3 in the direction of the discharge space 4, so that the discharge space 4 is kept constant even if the solid fuel 2 and the oxidant 3 become shorter. It is possible to maintain.
[0031]
As the heat insulating materials 33 and 37, a composite material molded body of phenol resin is used.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the rocket motor according to the present invention, when the electrode is energized, thrust is generated on the opposite side of the nozzle, and orbit correction or attitude control of the flying object or satellite can be performed. The energization command can be easily performed remotely.
[0033]
By using the combustion chamber also as the discharge space, it can be designed so that the arc can easily come into contact with the combustion surface, and the combustion reaction can be stabilized. That is, in this type of rocket motor, it is essential to interrupt the combustion. In the conventional method, since the combustion chamber is provided in the solid fuel or the oxidant, the heat at the time of combustion remains in the combustion chamber, and the combustion may continue even when the energization is cut off. However, in the present invention, the discharge space is also used as a combustion chamber, and gas discharge holes are provided in the discharge space to promote heat dissipation, whereby combustion can be interrupted with high reliability.
[0034]
By extruding the solid fuel and the oxidant in the direction of the discharge space by the extrusion mechanism, the discharge space can be maintained constant regardless of the progress of combustion, and the reliability with respect to combustion and combustion interruption can be improved. That is, since the surface of the solid fuel and the oxidant facing the discharge space moves away from the discharge arc as it burns, the discharge space gradually increases, and eventually the arc discharge energy cannot be used effectively. In addition, there is a risk that the discharge space becomes larger and heat is stored, and the solid fuel and the oxidant may continue to be decomposed due to this heat storage. Reliability can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a rocket motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of a rocket motor according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
P, Q chamber 1 Main body 1a Current-carrying member 1b Nozzle-side member 2 Solid fuel 3 Oxidant 4 Discharge space 5 Annular electrode 6 Rod electrode 7 Gas outflow hole 8 Nozzle 9, 10 Extrusion mechanism
21 Insulator
22 volts
23, 26 Presser plate
24 Nozzle retainer
25 Insulation tube
27 Conductive parts
30, 35 Coil spring
31, 34 Extruded plate
32, 36 Gas flow path
33, 37 Insulation

Claims (2)

固体燃料と加熱によって酸化性ガスを発生する酸化剤を別々に配置し、電熱によって固体燃料及び/又は酸化剤を分解気化させて燃焼反応を行なうロケットモータに於いて、放電空間の一方に固体燃料を配置すると共に他方に酸化剤を配置し、且つノズルに通じるガス流出孔を設けたことを特徴とするロケットモータ。In a rocket motor that disposes solid fuel and an oxidant that generates oxidizing gas by heating separately, and decomposes and vaporizes the solid fuel and / or oxidant by electric heating, a solid fuel in one of the discharge spaces And a gas outflow hole leading to the nozzle. 固体燃料及び酸化剤の一方又は両方を放電空間方向に押し出す押出機構を設けたことを特徴とする請求項1記載のロケットモータ。The rocket motor according to claim 1, further comprising an extrusion mechanism for extruding one or both of the solid fuel and the oxidant in the direction of the discharge space.
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