JP3697500B2 - ロケットと補助ロケットの結合分離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はロケットと補助ロケットの結合分離装置に関し、爆薬を点火して結合分離装置を分断し、ロケットと補助ロケットとを分離する際に、その衝撃がロケット本体構造部に伝わるが、この衝撃を低減させ、かつ確実に分離できる構造としたものである。
【0002】
【従来の技術】
図3はロケットを示す図であり、(a)は側面図、(b)は(a)におけるA部詳細図である。図において、30はロケット本体、31は補助ブースタであり、両者は一体に固定されて打上げられる。打上げ時にはロケット本体30、補助ブースタ31とも燃焼ガスを噴射させ推進してゆき、補助ブースタ31の燃料が切れると補助ブースタを切離し、ロケット本体30のみで推進する。
【0003】
図3(b)は(a)におけるA部詳細であり、ロケット本体30と補助ブースタ31間にはスラスト・ストラット40と横荷重伝達用ブレース50とが取付けられて両者を結合しており、横荷重伝達用ブレース50にかかる荷重よりもスラスト・ストラット40にかかる荷重の方が大きい。荷重の大きいスラスト・ストラット40には引張荷重と圧縮荷重が加わるが、荷重の大きさは引張荷重が約60トン、圧縮荷重が約130トンであり、圧縮荷重の方がはるかに大きい。
【0004】
図4は図3(a)におけるB−B断面図であり、上記に説明したようにロケット本体30と補助ブースタ31との間には2本のスラスト・ストラット40と3本の横荷重伝達用ブレース50とで結合されている状態を示している。
【0005】
図5は上記に説明したスラスト・ストラット40の詳細を示す図であり、上部半分のみを断面で示している。図においてスラスト・ストラット40は両側のケース41,42からなり、内部にはターンバックル45が取付けられ、ケース42の側の周囲にはホルダ43が嵌合して固定されている。ホルダ43の内側には円周状に溝44が形成されており、溝44内には成形爆薬46が挿入されている。このホルダ43の内側円周状の溝44が当接するケース42の部分の肉厚は、後述するようにその前後の肉厚よりも薄くなっており、成形爆薬46が爆発することによりケース42がこの薄肉部分で衝撃を受け、切断するようになっている。
【0006】
図6は上記に説明したホルダ43が螺合しているケース42の部分を示す拡大断面図である。図において、ホルダ43の中央部には内壁に円周状の溝44が設けられ、その内部には成形爆薬46が挿入されている。溝44の開口部に対向するケース42の全周囲で、この開口部を含む長さLの部分は、その前後の壁の肉厚t0 よりも薄いt1 で成形されている。成形爆薬46には図示省略の点火装置に接続されており、補助ブースタ31を切離する時には、点火装置により成形爆薬46を爆発させ、この爆発によりケース42の薄肉部分Lに衝撃を与え、この部分が全周において切断される。ケース42の全周が切断されると図5に示すスラスト・ストラット40は2つに分離し、スラスト・ストラット40で連結されているロケット本体30と補助ブースタ31とは分離される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ロケット本体30と補助ブースタ31とは一体に連結されており、連結部での大きなスラスト力に耐えるためのスラスト・ストラット40が設けられている。スラスト・ストラット40はスラスト部のケース42に働く引張/圧縮力両方に耐えるように肉厚を決定した後、その肉厚のケース42の全周を切断するのに必要な爆薬の量と仕様を決定し、図5に示すようなスラスト・ストラット40を構成している。
【0008】
このようなスラスト・ストラット40は前述のように引張荷重が60トン、圧縮荷重130トンもの大きな荷重が加わるので、必要な強度を確保するために、図5に示すケース42の薄肉部分Lの肉厚もある程度確保しなければならない。
従って、このケース42を爆薬によって切断するために爆薬の量も増え、成形爆薬46作動時の分離衝撃がロケット本体30の周辺構造や機器に加わり、悪影響を及ぼし、何んらかの対策が望まれていた。
【0009】
そこで本発明は、スラスト・ストラット40の構造に工夫をし、爆発により切断する部分の肉厚を薄くすると共に、分離衝撃も低減し、ロケット本体側へ伝わる衝撃を小さくできるようなロケットと補助ロケットの結合分離装置を提供することを課題としてなされたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の(1)乃至(3)の手段を提供する。
【0011】
(1)ロケット本体と補助ロケットとを両端に結合する円形状のケース本体と、同ケース本体の外周囲に嵌合するリング状のホルダと、同ホルダの内側周囲に設けられた溝内に挿入された爆薬とを有し、前記ロケット本体と補助ロケットを分離する時に前記爆薬に点火し、前記ケース本体を分断して分離せしめる分離結合装置において、前記ケース本体は内側ケースと外側ケースとを螺合した構造とし、前記ホルダは前記外側ケースに嵌合すると共に、前記溝と対向する前記外側ケースの部分の肉厚は同外側ケースの溝と対向する部分の前後の肉厚よりも薄くしたことを特徴とするロケットと補助ロケットの結合分離装置。
【0012】
(2)前記内側ケースの前記外側ケース内に挿入されている先端は、前記外側ケースの薄肉部から厚肉部へ変化する部分に設けられた段部に当接していることを特徴とする(1)記載のロケットと補助ロケットの結合分離装置。
【0013】
(3)前記内側ケースの前記外側ケースの薄肉部に対向する部分は先端部まで同内側ケースの他の部分の肉厚よりも薄いことを特徴とする(1)記載のロケットと補助ロケットの結合分離装置。
【0014】
本発明の(1)においては、結合分離装置のケース本体は内側と外側との2分割構造であり、ホルダの溝は外側ケースの外周囲に嵌合し、溝に対向する外側ケースの部分の肉厚は同外側ケースの他の部分の肉厚よりも薄く形成されている。
又、この外側ケースの薄肉部分と対向する内側には内側ケースが挿入されている。従って爆薬に点火し、爆薬が爆発して外側の薄肉部が破断し、ケース本体は2つに分断されて分離する。この際の分離衝撃は外側ケースの薄肉部分であり、内側ケースは破断しないので分離衝撃はその分低減されてロケット本体の構造部や機器に伝わる衝撃は低減される。
【0015】
本発明の(2)では、内側ケースの先端部は外側ケースの段部に当接しており、圧縮荷重は内側ケースで受け、この当接部を介して外側ケースに伝えられる。
又、引張荷重は外側ケースを伝わり、薄肉部へ伝わるが、この薄肉部は引張荷重のみを受け、引張荷重は圧縮荷重と比べると約半分程度と小さいので、この薄肉部は従来よりも薄くすることができ、その分離衝撃も小さくなりロケット本体に伝えられる衝撃を小さくすることができる。
【0016】
又、本発明の(3)では、外側ケースの薄肉部分と対向する内側ケースも薄肉としているのでその分重量を軽減することができ、かつ破断する外側ケース部分からの隙間を広げて内側ケースに伝わる衝撃も小さくすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実施の一形態に係るロケットと補助ロケットの結合分離装置の部分断面図であり、ホルダ結合部を示している。図において、スラスト・ストラット10の全体外形は図示省略するが、図5の従来例と同じ形状であり、そのホルダ43も同じであり、本発明の特徴部分はスラスト・ストラットの分割構造部分にある。又、このスラスト・ストラット10は図3に示すロケット本体30と補助ブースタ31との結合に用いられ、従来のスラスト・ストラット40に代るものである。
【0018】
図1において、スラスト・ストラット10は2つの内側ケース1と外側ケース2から構成されており、ケース1とケース2とはネジ部3で螺合して連結されている。内側ケース1は肉厚t11の部分とt12の部分からなり、t11>t12となっており、ホルダ43の溝44と対向する部分が薄く成形されている。
【0019】
又、外側ケース2はネジ部3の部分の肉厚t21の部分とホルダ43の溝44と対向する部分の肉厚t22とを有し、t21>t22となっており、溝44と対向する部分が薄く成形されている。ホルダ43は外側のケース2の外周囲に嵌合されており、溝44は肉厚t22の部分に位置している。又、内側のケース1の先端はケース2の段部4に当接して突き合せ部5を構成している。
【0020】
上記の構成におけるスラスト・ストラット10は、成形爆薬46が点火して爆発すると、その衝撃は外側のケース2の肉厚t22の薄肉部分に加わり、この部分の全周を破断する。このスラスト・ストラット10に働く引張荷重は、前述のように圧縮荷重に比べて小さく、大きな圧縮荷重は内側のケース1で受け、突き合せ部5で圧縮荷重を受けてケース1側の段部4へ伝達している。又、引張荷重はネジ部3を介して外側ケース1の肉厚t22の薄肉部分に伝わるが、外側ケース1には引張荷重のみが加わり、この引張荷重は小さいのでt22を従来よりも薄くすることができる。これにより分離衝撃が軽減され、しかも分離時には外側ケース2の薄肉部のみが破断し、内側ケース1は破断されないので、衝撃は本体側に伝わる分が軽減される。
【0021】
図2はスラスト・ストラット10の分離した状態を示し、成形爆薬46の爆発により、外側ケース2の薄肉部分が分離部20a,20bのように全周において破断して分離した状態を示す。このように分離することにより、スラスト・ストラット10は2つに分かれ、ロケット本体30と補助ブースタ31とは結合が解かれて分離することができる。
【0022】
【発明の効果】
本発明のロケットと補助ロケットの結合分離装置は、(1)ロケット本体と補助ロケットとを両端に結合する円形状のケース本体と、同ケース本体の外周囲に嵌合するリング状のホルダと、同ホルダの内側周囲に設けられた溝内に挿入された爆薬とを有し、前記ロケット本体と補助ロケットを分離する時に前記爆薬に点火し、前記ケース本体を分断して分離せしめる分離結合装置において、前記ケース本体は内側ケースと外側ケースとを螺合した構造とし、前記ホルダは前記外側ケースに嵌合すると共に、前記溝と対向する前記外側ケースの部分の肉厚は同外側ケースの溝と対向する部分の前後の肉厚よりも薄くしたことを特徴としている。このような構成により、爆薬が爆発して外側ケースの薄肉部が破断し、ケース本体は2つに分断されて分離する。この際の分離衝撃は外側ケースの薄肉部分であり、内側ケースは破断しないので分離衝撃はその分低減されてロケット本体の構造部や機器に伝わる衝撃は低減される。
【0023】
本発明の(2)では、内側ケースの先端部は外側ケースの段部に当接しており、圧縮荷重は内側ケースで受け、この当接部を介して外側ケースに伝えられる。
又、引張荷重は外側ケースを伝わり、薄肉部へ伝わるが、この薄肉部は引張荷重のみを受け、引張荷重は圧縮荷重と比べると約半分程度と小さいので、この薄肉部は従来よりも薄くすることができ、その分離衝撃も小さくなりロケット本体に伝えられる衝撃を小さくすることができる。
【0024】
又、本発明の(3)では、外側ケースの薄肉部分と対向する内側ケースも薄肉としているのでその分重量を軽減することができ、かつ破断する外側ケース部分からの隙間を広げて内側ケースに伝わる衝撃も小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るロケットと補助ロケットの結合分離装置の部分断面図である。
【図2】本発明の実施の一形態に係るロケットと補助ロケットの結合分離装置の分離した状態を示す断面図である。
【図3】ロケットと補助ブースタの結合状態を示し、(a)は側面図、(b)は(a)におけるA部詳細図である。
【図4】図3(a)におけるB−B断面図である。
【図5】従来のロケットと補助ロケットの結合分離装置の断面図である。
【図6】図5に示すホルダの詳細な断面図である。
【符号の説明】
1,2 ケース
3 ネジ部
4 段部
5 突き合せ部
10 スラスト・ストラット
30 ロケット本体
31 補助ブースタ
43 ホルダ
44 溝
46 成形爆薬
Claims (3)
- ロケット本体と補助ロケットとを両端に結合する円形状のケース本体と、同ケース本体の外周囲に嵌合するリング状のホルダと、同ホルダの内側周囲に設けられた溝内に挿入された爆薬とを有し、前記ロケット本体と補助ロケットを分離する時に前記爆薬に点火し、前記ケース本体を分断して分離せしめる分離結合装置において、前記ケース本体は内側ケースと外側ケースとを螺合した構造とし、前記ホルダは前記外側ケースに嵌合すると共に、前記溝と対向する前記外側ケースの部分の肉厚は同外側ケースの溝と対向する部分の前後の肉厚よりも薄くしたことを特徴とするロケットと補助ロケットの結合分離装置。
- 前記内側ケースの前記外側ケース内に挿入されている先端は、前記外側ケースの薄肉部から厚肉部へ変化する部分に設けられた段部に当接していることを特徴とする請求項1記載のロケットと補助ロケットの結合分離装置。
- 前記内側ケースの前記外側ケースの薄肉部に対向する部分は先端部まで同内側ケースの他の部分の肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項1記載のロケットと補助ロケットの結合分離装置。
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