JP3969606B2 - Booster rocket separator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアロケットに対して分離可能に結合されたブースタロケットを分離する際に用いるブースタロケットの分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
コアロケットにブースタロケットを結合した構造としては、例えば、昭和58年4月25日に丸善が発行した『航空宇宙工学便覧・増補版』の第462頁に記載されているものがある。この構造では、コアロケットとブースタロケットを上下の取付け金具で結合しており、分離時には、上部取付け金具を解除することによって動圧の作用でブースタロケットを傾斜運動させ、これにより下部取付け金具を外してブースタロケットを投棄するようにしていた。
【0003】
また、近年では、ブースタロケットの大型化などが図られている。ところが、ブースタロケットの大型化に伴って、分離したブースタロケットがコアロケットのプルーム(燃焼ガス流)内に入り込み、これによりコアロケットに振動を与えたり、傾斜運動したブースタロケットの尾部がコアロケットに接触したりする恐れが生じてきた。そこで、ブースタロケットを強制的に分離する分離装置が開発されており、このようなブースタロケットの分離装置としては、スプリングを用いたものや、固体推進薬を備えた小型の分離用モータを用いたものがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来のブースタロケットの分離装置において、スプリングを用いた分離装置では、分離時までにスプリングの蓄圧状態を保持しておく必要があるため、その分構造を強化せねばならず、これにより重量が増大するという問題があった。また、分離用モータを用いた分離装置では、図8に示すように、コアロケットCの両側に2つのブースタロケットB1,B1を備えたロケットであれば、コアロケットCを分離用モータの燃焼ガスPから保護するために、コアロケットCを避けて斜めに燃焼ガスPを噴射するように分離用モータを配置することが可能であるが、図8中に仮想線で示すように、2つのブースタロケットB1,B1と90度異なる2か所にさらに長時間燃焼する第2のブースタロケットB2,B2を備えたロケットにおいては、燃焼ガスPを避ける配置にすることが困難であるため、コアロケットCあるいは第2のブースタロケットB2,B2に耐熱手段を設ける必要があり、これにより重量が増大するという問題があった。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、スプリングを用いた分離装置のように蓄圧状態を保持するために構造を強化する必要がなく、また、分離用モータを用いた分離装置のようにブースタロケットの配置に左右されたりコアロケット等に耐熱手段を設けたりする必要がなく、大きな分離力を得ることができると共に、軽量化などを実現することができるブースタロケットの分離装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わるブースタロケットの分離装置は、請求項1として、コアロケットに結合したブースタロケットを分離する装置であって、ブースタロケットに、軸線をコアロケットに向けて配置したシリンダと、シリンダに対してその軸線方向に移動可能に装着され且つシリンダ内の圧力により移動してコアロケットを押圧する可動体と、シリンダ内に可動体をコアロケット側へ移動させるためのガスを供給するガス発生手段を備えた構成とし、請求項2として、コアロケットに結合したブースタロケットを分離する装置であって、ブースタロケットに、軸線をコアロケットに向けて配置したシリンダと、シリンダに対してその軸線方向に移動可能に装着されてコアロケットに向けて進退可能な可動体を備えると共に、シリンダと可動体の間で可動体の進退とともに容積が増減する圧力室を形成し、且つ圧力室にガスを供給するガス発生手段を備え、コアロケットに対してブースタロケットを結合した状態で、可動体をシリンダに対して後退位置にし且つ可動体の前端部をコアロケットに当接させた構成とし、請求項3として、圧力室内に、ガス発生手段のガスにより展開するエアバッグを備えた構成とし、請求項4として、圧力室内に、ガス発生手段を備えた構成とし、請求項5として、ガス発生手段が、複数のガス発生器を備えている構成とし、請求項6として、コアロケットとシリンダのコアロケット側の端部とを分離可能な結合手段で結合した構成としており、上記の構成を課題を解決するための手段としている。
【0007】
【発明の作用】
本発明の請求項1に係わるブースタロケットの分離装置は、作動後にコアロケット側に不要な重量として残らないように、ブースタロケットに設けてあり、シリンダ、可動体およびガス発生手段を備えた構成により、作動するまでの間はコアロケットとブースタロケットの間に何ら分離力を付与していない。また、当該分離装置では、外部へのガス噴射は行わず、コアロケットとブースタロケットの結合を解除する際に、ガス発生手段によりシリンダ内に高圧のガスを供給すると、ガスの圧力により可動体が移動してコアロケットを押圧し、その反力によりコアロケットからブースタロケットが分離する。
【0008】
本発明の請求項2に係わるブースタロケットの分離装置では、請求項1と同様に、作動後にコアロケット側に不要な重量として残らないように、ブースタロケットに設けてあり、シリンダ、可動体およびガス発生手段を備えると共に、後退位置にある可動体の前端部をコアロケットに当接させているだけなので、作動するまでの間はコアロケットとブースタロケットの間に何ら分離力を付与していない。また、当該分離装置では、外部へのガス噴射は行わず、コアロケットとブースタロケットの結合を解除する際に、ガス発生手段によりシリンダ内の圧力室に高圧のガスを供給すると、ガスの圧力により可動体が前進してコアロケットを押圧し、その反力によりコアロケットからブースタロケットが分離する。
【0009】
本発明の請求項3に係わるブースタロケットの分離装置では、圧力室内にガス発生手段のガスにより展開するエアバッグを備えているので、エアバッグ自体でガスに対する気密性が確保され、このエアバックの展開により可動体を移動させてコアロケットを押圧する。
【0010】
本発明の請求項4に係わるブースタロケットの分離装置では、圧力室内にガス発生手段を備えているので、シリンダとガス発生手段の間のガス供給経路が不要となる。
【0011】
本発明の請求項5に係わるブースタロケットの分離装置では、ガス発生手段が複数のガス発生器を備えているので、ガス発生器の数を変更することが可能であり、発生圧力の調整に対処し得る。
【0012】
本発明の請求項6に係わるブースタロケットの分離装置では、コアロケットとシリンダのコアロケット側の端部とを分離可能な結合手段で結合しているので、シリンダをブースタロケット結合用のブレースとして用いることが可能であり、あるいは結合用のブレースに当該分離装置を組込むことが可能であり、結合手段の解除とともにブースタロケットの分離を行うこととなる。
【0013】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係わるブースタロケットの分離装置によれば、シリンダと可動体とガス発生手段を採用したことにより、分離時までの間はコアロケットとブースタロケットの間に何ら分離力を付与しない状態を保つので、スプリングを用いた従来の分離装置のように蓄圧状態を保持するために構造を強化する必要がなく、しかも、外部へのガス噴射を行わないので、分離用モータを用いた従来の分離装置のようにコアロケット等に耐熱手段を設けたりする必要がなく、これらの従来の装置と比較して大幅な軽量化を実現することができる。また、外部へのガス噴射を行わないことから、分離用モータを用いた分離装置のようにブースタロケットの配置に左右されることがなく、可動体を確実にコアロケット側に向けた状態に配置することができると共に、分離用モータを用いた分離装置に比べてコストの低下を実現することができる。さらに、シリンダと可動体とガス発生手段を採用したことから、構造の簡略化を図ることができると共に、分離力の調整や整備を行うことも容易であり、分離時にはガスの圧力により大きな分離力を得ることができる。
【0014】
本発明の請求項2に係わるブースタロケットの分離装置によれば、請求項1と同様に、シリンダと可動体とガス発生手段を採用したことにより、分離時までの間はコアロケットとブースタロケットの間に何ら分離力を付与しない状態を保つので、スプリングを用いた従来の分離装置のように蓄圧状態を保持するために構造を強化する必要がなく、しかも、外部へのガス噴射を行わないので、分離用モータを用いた従来の分離装置のように、ブースタロケットの配置に左右されたりコアロケット等に耐熱手段を設けたりする必要がなく、これらの従来の装置と比較して大幅な軽量化を実現することができ、また、分離用モータを用いた分離装置に比べてコストの低下を実現することができる。さらに、シリンダと可動体とガス発生手段を採用したことから、構造の簡略化を図ることができると共に、分離力の調整や整備を行うことも容易であり、分離時にはガスの圧力により大きな分離力を得ることができる。
【0015】
本発明の請求項3に係わるブースタロケットの分離装置によれば、請求項2と同様の効果を得ることができるうえに、圧力室内にガス発生手段のガスにより展開するエアバッグを備えたことにより、エアバッグ自体でガスに対する気密性を確保することができ、これにより圧力室の気密機能をそれほど厳重にしなくても確実な動作を得ることができ、構造のさらなる簡略化および軽量化を実現することができる。
【0016】
本発明の請求項4に係わるブースタロケットの分離装置によれば、請求項2および3と同様の効果を得ることができるうえに、圧力室内にガス発生手段を備えたことから、シリンダとガス発生手段の間のガス供給経路が不要となり、構造がより一層簡単なものとなり、さらなる小型軽量化を実現することができ、ブースタロケットに対する収納性も向上する。
【0017】
本発明の請求項5に係わるブースタロケットの分離装置によれば、請求項4と同様の効果を得ることができるうえに、複数個のガス発生器を備えたガス発生手段を採用したことから、ガス発生器の数を変更することによって発生圧力を容易に調整することができる。
【0018】
本発明の請求項6に係わるブースタロケットの分離装置によれば、請求項1〜5と同様の効果を得ることができるうえに、コアロケットとシリンダのコアロケット側の端部とを分離可能な結合手段で結合したことから、シリンダをブースタロケット結合用のブレースとして用いることができ、あるいは結合用のブレースに当該分離装置を組込むことができ、ブースタロケットの結合装置におよぶ全体の小型軽量化に貢献することができる。
【0019】
【実施例】
図1〜図3は、本発明に係わるブースタロケットの分離装置の一実施例を説明する図である。
【0020】
図2および図3に示すブースタロケットBは、例えば固体推進薬を備えたロケットであって、各図中に仮想線で示すコアロケットCの尾部寄りに設けてある。図では片側を省略したが、ブースタロケットBは、コアロケットCの180度異なる2か所に取付けてある。
【0021】
ブースタロケットBは、上部両側および下部両側に設けた各々2本ずつの上部ブレース1,1および下部ブレース2,2と、2本の長尺ブレース3により、コアロケットCに結合してある。ブースタロケットBには、ブレースを連結するための上部および下部の連結具4,5が設けてあり、コアロケットCには、同じくブレースを連結するための上部および下部の連結具6,7が設けてある。長尺ブレース3は、上端部をブースタ側上部連結具4に連結すると共に、下端部をコア側下部連結具7に連結している。
【0022】
また、各ブレース1,2,3は、コアロケットC側の上部および下部の連結具6,7またはその近傍において火工品により分離可能であって、分離時までの間は、ブースタロケットBをコアロケットCに結合し、且つブースタロケットBの推力をコアロケットC側に伝達する。
【0023】
上記のブースタロケットBの分離装置10は、図3(a)に示す上部側においてブースタロケットBの内部中央に1つ配置してあり、図3(b)に示す下部側において下部ブレース2,2の内側2か所に配置してある。
【0024】
分離装置10は、作動後にコアロケットC側に不要な重量として残らないようにいずれもブースタロケットB側に設けてあって、図1に示すように、シリンダ11と、シリンダ11に対して移動可能に装着され且つシリンダ11内の圧力により移動してコアロケットCを押圧する可動体12と、シリンダ11内にガスを供給するガス発生手段13を備えており、この実施例では、シリンダ11と可動体12との間で形成した圧力室14内にガス発生手段13が設けてある。
【0025】
シリンダ11は、その軸線を図1左側となるコアロケットC側に向けて配置してある。シリンダ11は、筒状の本体部15と、本体部15の反コアロケットC側を閉塞するシリンダヘッド16を備えて、コアロケットC側に開放された有底円筒状を成している。また、シリンダ11は、本体部15の開放端部の内側に、内向き張出し部17を周方向にわたって有しており、この内向き張出し部17により形成された段部分に、後記する可動体12と当接するリング状のクッション材18が設けてある。
【0026】
可動体12は、シリンダ11よりも一回り小さい直径を有する有底円筒状を成すと共に、その開放端部には、シリンダ11の内側に摺動自在に嵌挿される外向き張出し部19を周方向にわたって有している。外向き張出し部19の外周部にはOリング20が装着してあって、シリンダ11の内面と外向き張出し部19との間の気密性を確保している。また、可動体12の底部外面の中心には、めねじ孔を有する円筒状の連結部21が一体的に設けてあり、連結部21には、先端部がコアロケットCに当接する押圧用ロッド22の基端部が螺入してある。この押圧用ロッド22は、当該分離装置10とコアロケットCとの間隔に応じて、連結部21に対する捩じ込み量を調整することができる。
【0027】
可動体12は、シリンダ11に対してその軸線方向に移動可能に装着され、コアロケットCに向けて進退可能な状態になっている。そして、シリンダ11および可動体12は、双方の間で可動体12の進退とともに容積が増減する圧力室14を形成している。
【0028】
ガス発生手段13は、立体的な格子状の保持具23に、ガス発生剤を内蔵した複数個(この実施例では12個)のガス発生器24を設けたものである。このガス発生手段13は、保持具23に設けたフランジ部23aをシリンダヘッド16の内側に固定し、シリンダヘッド16を本体部15に連結することにより、圧力室14内で保持される。また、各ガス発生器13に接続した点火ライン25は、シリンダヘッド16の中心に設けたコネクタ26を通して外部に導き出され、図外の点火制御装置に接続される。
【0029】
上記構成を備えた分離装置10は、図3(a)に示すブースタロケットBの上部側においては、ブースタロケットBの内部に設けたフレーム27にシリンダ11を固定し、図3(b)に示すブースタロケットBの下部側においては、ブースタロケットBの外部に設けたブラケット28にシリンダ11を固定している。そして、コアロケットCに対して各ブレース1,2,3でブースタロケットBを結合した状態において、図1(b)の上半分に示すように、可動体12をシリンダ11に対して後退位置にし、且つ可動体12の前端部となる押圧用ロッド22の先端部をコアロケットCの側面に当接させている。
【0030】
なお、ブースタロケットBの上部側および下部側においては、分離装置10の取付け位置の相違により、上部側の分離装置10の押圧用ロッド22が下部側のものよりも長くなっている。また、コアロケットCにおける押圧用ロッド22の当接部分は、上部および下部のブレース1,2を連結するために従来既知の手段により補強されている部分である。
【0031】
上記の構成を備えたブースタロケットBの分離装置10は、後退位置にある可動体12の前端部である押圧用ロッド22の先端部をコアロケットCに当接させているだけなので、作動するまでの間はコアロケットCとブースタロケットBの間に何ら分離力を付与していない。したがって、スプリングを用いた従来の分離装置のように、蓄圧状態を保持するために構造を強化する必要は全く無い。
【0032】
そして、分離装置10は、ブースタロケットBの燃焼終了と共に、ガス発生手段13を作動させる。すなわち、ガス発生手段13のガス発生器24に点火することによって圧力室14内でガスを発生させると、その圧力により図1(b)の下半分に示すように可動体12が前進する状態となる。このとき、各ブレース1,2,3による結合を解除すると、先に可動体12でコアロケットCを押圧している状態にある分離装置10は、その押圧の反力によってブースタロケットBを強制的に分離させることとなる。なお、移動した可動体12は、外向き張出し部19がシリンダ11の内向き張出し部17のクッション材18に当接することにより脱落が阻止される。
【0033】
このように、当該分離装置10では、外部へのガス噴射を行わないので、分離用モータを用いた従来の分離装置のようにコアロケットC側に耐熱手段を設けておく必要がなく、また、可動体12でコアロケットCを直接押圧するので、複数のブースタロケットの配置に全く左右されることがなく、例えば従来技術の項で用いた図8に示すような第2のブースタロケットB2を備えたロケットにおいても、コアロケットCや第2のブースタロケットB2に耐熱手段を設ける必要がない。さらに、上記実施例の分離装置10では、圧力室14内に複数のガス発生器24を備えたガス発生手段13を設けたので、シリンダ11とガス発生手段13の間のガス供給経路が不要であって、構造がより一層簡単なものとなり、ブースタロケットBに対する収納性も良好であり、しかも、ガス発生器24の数を変更することによって発生圧力の調整に容易に対処し得る。
【0034】
図4は、上記実施例の構成を有する分離装置10の可動体12のストロークと分離力との関係を示すグラフである。なお、比較のためにスプリングを用いた従来の分離装置のデータも示す。また、図5は、上記実施例の構成を有する分離装置10の作動時間と分離力との関係を示すグラフである。
【0035】
図4のグラフによれば、当該分離装置10は、スプリングを用いたものに比べて同じストロークで明らかに大きな分離力が得られることが理解できる。また、図4のストロークは、シリンダ11の長さを変えることによって設定することができ、図4の分離力は、シリンダ11および可動体12の径を変えることによって設定することができる。さらに、図5の分離力は、圧力室14の初期容積を変えることによって力積を増減させることが可能である。
【0036】
なお、可動体12のストロークや圧力室14の初期容積は、シリンダ11の内向き張出し部17と可動体12の外向き張出し部19の間、あるいは可動体12の外向き張出し部19とシリンダヘッド16の間に、シリンダ11の軸線方向に所望の長さを有するスペーサを設けることにより変更することができ、このようにすれば、同じ大きさの分離装置を用いて様々な分離力を容易に設定し得る。
【0037】
図6は、本発明に係わるブースタロケットの分離装置の他の実施例を説明する図である。なお、先の実施例と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0038】
図示の分離装置30は、圧力室14内に、複数のガス発生器24を有するガス発生手段13と、このガス発生手段13のガスにより展開するエアバッグ31をを備えている。エアバッグ31は、袋状を成していて、開放端部の全周がシリンダヘッド16と保持具23のフランジ部23aとの接合部分に取付けてあり、シリンダヘッド16との間で気密性を保持している。
【0039】
上記のブースタロケットの分離装置30は、エアバッグ31の展開により、図6(b)の下半分に示す如く可動体12を移動させてコアロケット(図2参照)を押圧し、その反力によりブースタロケットを分離する。
【0040】
このような分離装置30にあっては、エアバッグ31自体でガスに対する気密性を確保しているので、例えば、シリンダ11と可動体12との間の気密機能を厳重にする必要がなくなり、極端に言えばシリンダ11と可動体12との間に気密機能が無くても確実な動作が行われることとなり、これにより構造のさらなる簡略化および軽量化が可能となる。
【0041】
図7は、本発明に係わるブースタロケットの分離装置のさらに他の実施例を説明する図である。
【0042】
図7(a)に示す分離装置40は、ブースタロケットB側に、軸線をコアロケットCに向けて配置したシリンダ41と、シリンダ41に対してその軸線方向に移動可能に装着されてコアロケットCに向けて進退可能な可動体42を備えると共に、シリンダ41と可動体42の間で可動体42の進退とともに容積が増減する圧力室43を形成し、且つ圧力室43にガスを供給する図外のガス発生手段を備えており、さらに、コアロケットCとシリンダ41を分離可能に結合する結合手段44を備えている。
【0043】
シリンダ41は、両端側が開放された内筒45と、底部をブースタロケットB側とした有底円筒状の外筒46を備えている。内筒45は、その内側全体にライナ47が設けてあり、ブースタロケットB側の端部内側に、ガス流路48aを有するブロック48が固定してあると共に、コアロケットC側の端部内側に、複数の部材で形成され且つ後記する可動体42が貫通状態となるシリンダヘッド49が固定してある。
【0044】
また、シリンダ41は、外筒45のブースタロケットB側の端部外側に、ブースタロケットBに連結ピン50を介して取付けた連結部材51が、シリンダ41の軸線方向に移動可能に嵌合してあり、外筒45と連結部材51をターンバックル52で連結している。これにより、ターンバックル52を回転操作すると、連結部材51に対して外筒46側が軸線方向に移動することとなり、コアロケットCとブースタロケットBの間隔に応じた調整を可能にしている。
【0045】
さらに、シリンダ41は、その外側がケース53で覆ってあり、ケース53の外側からブロック48のガス流路48aに至るコネクタ54に、ガス発生手段からのガス供給パイプ55が接続してある。なお、連結部材51やケース53におけるコネクタ54の貫通部分は、シリンダ軸線方向に長い孔としてあり、外筒46側の移動を妨げないようにしてある。
【0046】
可動体42は、シリンダ41内にその軸線方向に摺動自在に収容したピストン56に、シリンダヘッド49を摺動自在に貫通する押圧用ロッド57の基端部を固定した構造を有している。ピストン56は、シリンダ41のライナ47の内周面に気密的に接触する摺動部材58を備えている。また、押圧用ロッド57は、その先端部に、同軸状に取付けたねじ部材59を介して、半球状先端部を有する当接用部材60が設けてある。この当接用部材60はねじ部材59に対するねじ込み量を変えることによって突出位置の調整が可能である。
【0047】
結合手段44は、コアロケットC側の連結部61に連結ピン62を介して取付けた結合用部材63を備えている。結合用部材63は、有底円筒状を成すとともにその底部63a外側中心にコアロケットCへの連結部63bを有し、底部63aの内側中心には、可動体42の前端部である当接用部材60を受ける凹部63cを有している。また、結合用部材63の側壁部63dの外周には、全周にわたって線状火工品64を備えた環状ブロック65と、ケース66が装着してあり、環状ブロック65には、線状火工品64に点火するための導爆線等の点火ライン67が接続してある。
【0048】
上記の結合手段44は、結合用部材63における側壁部63dの開放端部をシリンダ41の外筒46の端部外側に嵌合し、その嵌合部分を適宜の手段により固定してある。そして、分離装置40は、コアロケットCにブースタロケットBを結合した状態において、可動体42がシリンダ41に対して後退位置にあり、可動体42の前端部である当接用部材60がコアロケットC側の凹部63cに当接係合した状態になっている。
【0049】
すなわち、上記の分離装置40は、結合手段44により、結合用部材63とシリンダ41とを一体的に結合したものであって、コアロケットCとブースタロケットBを分離可能に結合するブレースを兼用しており、例えば図2に示した上部および下部のブレース1,2に用いられる。
【0050】
そして、分離装置40は、ブースタロケットBの燃焼終了と共に、図外のガス発生手段から、ガス供給パイプ55、コネクタ54およびブロック48のガス流路48aを介して高圧のガスを圧力室43に供給し、その圧力により図7(b)に示すように可動体42をコアロケットC側へ前進させる状態にする。また、ガス発生手段からのガスの供給に続いて、結合手段44の線状火工品64に点火することにより、結合用部材63の側壁部63dを図7(a)に符号Sで示す中間位置で切断し、コアロケットCとブースタロケットBの結合を解除する。
【0051】
このようにブースタロケットBの結合が解除されると、先に可動体42でコアロケットCを押圧している状態にある分離装置40は、その押圧の反力によってブースタロケットBを強制的に分離させ、最終的には結合用部材63の凹部63cから可動体42の当接用部材60が離脱してブースタロケットBが完全に分離する。
【0052】
上記実施例のブースタロケットの分離装置40では、先の各実施例と同様の効果を得ることができるうえに、コアロケットCとシリンダ41を分離可能な結合手段43で結合したことから、シリンダ41がブースタロケット結合用のブレースとして用いられることとなり、あるいは結合用のブレースに当該分離装置を組込むことが可能となり、ブースタロケットBの結合装置におよぶ装置全体が小型軽量なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わるブースタロケットの分離装置の一実施例において、分離装置の片側半分を省略した正面図(a)、作動前と作動後の状態を上下に分けて示す断面図(b)および片側半分を省略した図b中のI−I線断面図(c)である。
【図2】 コアロケットおよびブースタロケットを説明する片側省略の側面図である。
【図3】 図2中のII−II線断面図(a)および図2中のIII−III線断面図である。
【図4】 図1に示す分離装置の可動体のストロークと分離力との関係を示すグラフである。
【図5】 図1に示す分離装置の作動時間と分離力との関係を示すグラフである。
【図6】 本発明に係わるブースタロケットの分離装置の他の実施例において、分離装置の片側半分を省略した正面図(a)、作動前と作動後の状態を上下に分けて示す断面図(b)および片側半分を省略した図b中のIV−IV線断面図(c)である。
【図7】 本発明に係わるブースタロケットの分離装置のさらに他の実施例において、作動前の状態(a)および作動後の状態(b)を示す各々断面図である。
【図8】 分離用モータを用いた従来の分離装置において、分離用モータの燃焼ガスの噴射方向とブースタロケットの配置を示す正面図である。
【符号の説明】
B ブースタロケット
C コアロケット
10 30 40 分離装置
11 41 シリンダ
12 42 可動体
13 ガス発生手段
14 43 圧力室
24 ガス発生器
31 エアバッグ
44 結合手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a booster rocket separation device used for separating a booster rocket that is separably coupled to a core rocket.
[0002]
[Prior art]
As a structure in which a booster rocket is coupled to a core rocket, for example, there is a structure described on page 462 of “Aerospace Engineering Handbook / Enhanced Edition” issued by Maruzen on April 25, 1983. In this structure, the core rocket and booster rocket are connected by upper and lower mounting brackets, and at the time of separation, the upper mounting bracket is released to cause the booster rocket to tilt by the action of dynamic pressure, thereby removing the lower mounting bracket. I was trying to dump the booster rocket.
[0003]
In recent years, booster rockets have been increased in size. However, as the size of the booster rocket increases, the separated booster rocket enters the plume (combustion gas flow) of the core rocket, causing vibration to the core rocket, or the tail of the booster rocket that has tilted the core rocket. There has been a risk of contact. Therefore, a separation device for forcibly separating the booster rocket has been developed. As a separation device for such a booster rocket, a device using a spring or a small separation motor equipped with a solid propellant was used. There was a thing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional booster rocket separation device as described above, in the separation device using the spring, it is necessary to maintain the pressure accumulation state of the spring by the time of separation, so the structure must be strengthened accordingly. As a result, there is a problem that the weight increases. Moreover, in the separation apparatus using the separation motor, as shown in FIG. 8, if the rocket has two booster rockets B1 and B1 on both sides of the core rocket C, the core rocket C is burned by the combustion gas of the separation motor. In order to protect against P, it is possible to arrange the separation motor so as to inject the combustion gas P obliquely while avoiding the core rocket C. However, as shown by the phantom lines in FIG. In a rocket equipped with the second booster rockets B2 and B2 that burn for a longer time at two locations 90 degrees different from the rockets B1 and B1, it is difficult to arrange to avoid the combustion gas P. Alternatively, the second booster rockets B2 and B2 need to be provided with heat-resistant means, which increases the weight.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made paying attention to the above-described conventional problems, and it is not necessary to reinforce the structure in order to maintain the pressure accumulation state unlike the separation device using a spring, and the separation motor is used. Separation of booster rockets that can achieve a large separation force and achieve weight reduction, etc., without being affected by the arrangement of booster rockets as in the case of separation devices or providing heat-resistant means on core rockets etc. The object is to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A separator for a booster rocket according to the present invention is, as claimed in
[0007]
[Effects of the Invention]
The booster rocket separation device according to
[0008]
In the booster rocket separation device according to
[0009]
In the booster rocket separation device according to
[0010]
In the booster rocket separation device according to
[0011]
In the booster rocket separation apparatus according to
[0012]
In the booster rocket separation device according to
[0013]
【The invention's effect】
According to the booster rocket separation apparatus according to
[0014]
According to the booster rocket separating apparatus according to
[0015]
According to the booster rocket separation apparatus of the third aspect of the present invention, the same effect as in the second aspect can be obtained, and the airbag that deploys with the gas of the gas generating means is provided in the pressure chamber. In addition, the air bag itself can ensure gas tightness, so that a reliable operation can be obtained without making the air tight function of the pressure chamber so strict, and the structure can be further simplified and lightened. be able to.
[0016]
According to the booster rocket separation device of the fourth aspect of the present invention, the same effect as in the second and third aspects can be obtained and the gas generating means is provided in the pressure chamber. The gas supply path between the means is not required, the structure is further simplified, further reduction in size and weight can be realized, and the storage capacity for the booster rocket is also improved.
[0017]
According to the booster rocket separation apparatus according to
[0018]
According to the booster rocket separating apparatus according to
[0019]
【Example】
1 to 3 show the main Clearly It is a figure explaining one Example of the separation apparatus of the related booster rocket.
[0020]
The booster rocket B shown in FIG. 2 and FIG. 3 is a rocket provided with a solid propellant, for example, and is provided near the tail of the core rocket C indicated by a virtual line in each figure. Although one side is omitted in the figure, the booster rocket B is attached to two places different from the core rocket C by 180 degrees.
[0021]
The booster rocket B is coupled to the core rocket C by two
[0022]
Each
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The gas generating means 13 includes a three-dimensional lattice-
[0029]
In the separating
[0030]
Note that, on the upper side and the lower side of the booster rocket B, the pressing
[0031]
The booster rocket
[0032]
And the
[0033]
Thus, since the
[0034]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the stroke of the
[0035]
According to the graph of FIG. 4, it can be understood that the
[0036]
The stroke of the
[0037]
Figure 6 shows the Clearly Related to the booster rocket separation device other It is a figure explaining an Example. Note that the same components as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
[0038]
The illustrated
[0039]
The above-described booster
[0040]
In such a
[0041]
FIG. 7 shows a booster rocket separation apparatus according to the present invention. Yet another It is a figure explaining an Example.
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Further, the
[0046]
The
[0047]
Coupling means 44 Includes a
[0048]
The above coupling means 44 In the
[0049]
That is, the
[0050]
When the booster rocket B is combusted, the
[0051]
When the coupling of the booster rocket B is released in this way, the separating
[0052]
In the booster
[Brief description of the drawings]
[Figure 1] Main departure Clearly In one embodiment of the booster rocket separating apparatus, a front view (a) in which one half of the separating apparatus is omitted, a cross-sectional view (b) in which the state before and after operation is divided into upper and lower parts, and a half on one side are omitted. It is the II sectional view taken on the line in FIG.
FIG. 2 is a side view of a core rocket and a booster rocket with one side omitted.
3 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2 (a) and a sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a graph showing the relationship between the stroke of the movable body and the separating force of the separating apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the operating time of the separating apparatus shown in FIG. 1 and the separating force.
FIG. 6 shows a booster rocket separation apparatus according to the present invention. other In the embodiment, a front view (a) in which one half of the separation device is omitted, a cross-sectional view (b) showing the state before and after operation divided into upper and lower parts, and a line IV-IV in FIG. It is sectional drawing (c).
[Figure 7] Main departure Clearly Related to the booster rocket separation device Yet another In an Example, it is each sectional drawing which shows the state (a) before an operation | movement, and the state (b) after an operation | movement.
FIG. 8 is a front view showing the combustion gas injection direction of the separation motor and the arrangement of the booster rocket in the conventional separation apparatus using the separation motor.
[Explanation of symbols]
B Booster Rocket
C core rocket
10 30 40 Separation device
11 41 cylinder
12 42 Movable body
13 Gas generating means
14 43 Pressure chamber
24 Gas generator
31 airbag
44 Coupling means
Claims (6)
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