JP4458418B2 - Ram Rocket - Google Patents
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Description
本発明は、飛翔体の飛翔推力を得るのに利用されるラムロケット(ラムジェットと称することもある。)に関するものである。 The present invention relates to a ram rocket (also referred to as a ramjet) used for obtaining a flight thrust of a flying object.
従来、上記したラムロケットとしては、例えば、ラム燃焼室と、このラム燃焼室の前方に位置するガス発生器と、ラム燃焼室の先端部に接続するディフューザと、ラム燃焼室の後端に設けたノズルを備えたものがある。ガス発生器は、ガス発生剤をチャンバ内に充填して成っており、ラム燃焼時には、上記ガス発生剤を燃焼させた際の熱分解で生じる可燃性ガスをラム燃焼室に供給するようになっている。 Conventionally, as the above-mentioned ram rocket, for example, a ram combustion chamber, a gas generator positioned in front of the ram combustion chamber, a diffuser connected to the tip of the ram combustion chamber, and a rear end of the ram combustion chamber are provided. Some are equipped with a nozzle. The gas generator is configured by filling the chamber with a gas generating agent, and at the time of ram combustion, combustible gas generated by thermal decomposition when the gas generating agent is burned is supplied to the ram combustion chamber. ing.
このラムロケットは、ラム燃焼時において、ディフューザのインレットから流入する空気をラム圧により圧縮した状態でラム燃焼室に導入し、この圧縮された空気とガス発生器から供給される可燃性ガスとを混合して連続燃焼させ、高温の燃焼ガスをノズルから後方に向けて飛翔速度以上の速度で噴出させることにより、飛翔推力を得るようにしている。上記ガス発生器のガス発生剤には、ラム燃焼初期の着火性を向上させるべく金属添加物としてのジルコニウムを含んだ組成のものを使用している。
ところが、上記した従来のラムロケットでは、ガス発生器のチャンバ内に充填したガス発生剤が、ラム燃焼初期の着火性を重視するために金属添加物としてジルコニウムを含んだ組成としてあることから、推進性能を必ずしも重視しているとは言えないのに加えて、輝炎(ノズルから噴出する炎)が明るくなって、遠方からでも容易に認識されてしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。 However, in the above-described conventional ram rocket, the gas generating agent filled in the chamber of the gas generator has a composition containing zirconium as a metal additive in order to place importance on the ignitability at the initial stage of ram combustion. In addition to the fact that performance is not always emphasized, there is a problem that the bright flame (flame ejected from the nozzle) becomes bright and easily recognized even from a distance. It has been a conventional problem to solve the problem.
本発明は、上述した従来の課題に着目してなされたものであって、ラム燃焼初期の着火性を良好に保ちつつ、ラム燃焼中には高飛翔推力を得ることが可能であり、しかも、認識され難い、すなわち、低視認性に優れたラムロケットを提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems, and it is possible to obtain a high flight thrust during ram combustion while maintaining good ignitability at the initial stage of ram combustion, An object of the present invention is to provide a ram rocket that is difficult to recognize, that is, excellent in low visibility.
本発明は、ラム燃焼室と、チャンバ内にガス発生剤を充填してラム燃焼時には上記ガス発生剤を燃焼させて生じる可燃性ガスを上記ラム燃焼室に供給するガス発生器を備えたラムロケットにおいて、上記ガス発生器のガス発生剤が、推進性能及び低視認性を重視した組成の主ガス発生剤と、着火性を重視した組成の副ガス発生剤であって、チャンバ内において主ガス発生剤を端面燃焼式に充填すると共に、主ガス発生剤の機軸方向にわたって副ガス発生剤を設けて、この主ガス発生剤の初期燃焼面としての端面の少なくとも一部に副ガス発生剤を配置した構成としたことを特徴としており、このラムロケットの構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。 The present invention relates to a ram combustion chamber, and a ram rocket including a gas generator that fills the chamber with a gas generating agent and supplies combustible gas generated by burning the gas generating agent during ram combustion to the ram combustion chamber. in the gas generating agent of the gas generator, propulsion performance and the main gas generating agent having a composition with an emphasis on low visibility, a secondary gas generating agent composition with an emphasis on wearing fire resistance, mainly in the chamber gas In addition to filling the generating agent in an end face combustion type, a secondary gas generating agent is provided over the axial direction of the main gas generating agent, and the secondary gas generating agent is disposed on at least a part of the end face as the initial combustion surface of the main gas generating agent. The configuration of the ram rocket is used as a means for solving the above-described conventional problems.
本発明のラムロケットでは、上記した構成としているので、ラム燃焼初期の着火性が良好であるのは勿論のこと、ラム燃焼中における推進性能及び低視認性の向上をも実現することが可能であると共に、ラム燃焼中の着火性及び低視認性の双方を維持することができるという非常に優れた効果がもたらされ、また、例えば、ラム燃焼室に充填したブースタ推進薬の燃焼によりラム燃焼時に至るまでの飛翔推力を得る場合には、ラム燃焼室内に着火源を設ける必要がない分だけブースタ推進薬の充填量を多くすることができると共に、ラム燃焼室の構造の複雑化を避けることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。 Since the ram rocket of the present invention has the above-described configuration, it is possible to improve the propulsion performance and low visibility during ram combustion as well as good ignitability at the initial stage of ram combustion. In addition, there is an excellent effect that both ignitability and low visibility during ram combustion can be maintained , and ram combustion is achieved by, for example, combustion of a booster propellant filled in the ram combustion chamber. When obtaining flight thrust up to time, it is possible to increase the amount of booster propellant charged as much as it is not necessary to provide an ignition source in the ram combustion chamber, and to avoid complication of the structure of the ram combustion chamber It has a very good effect that it is possible.
本発明のラムロケットにおいて、主ガス発生剤には、例えば、GAP(グリシジルアジ化ポリマー)を主成分としてカーボンを含有させたものを用いることができ、一方、副ガス発生剤には、例えば、主ガス発生剤と同じくGAPを主成分として金属添加物を含有させたものを用いることができる。この際、金属添加物として、ジルコニウム又はマグナリウムを用いることが望ましい。 In the ram rocket of the present invention, as the main gas generating agent, for example, a gas containing GAP ( glycidyl azide polymer) as a main component and containing carbon can be used, while the auxiliary gas generating agent includes, for example, Similar to the main gas generating agent, those containing GAP as a main component and containing a metal additive can be used. At this time, it is desirable to use zirconium or magnalium as the metal additive.
さらに、本発明のラムロケットにおいては、副ガス発生剤を円柱状に配置する構成や、副ガス発生剤を円筒状に配置する構成を採用することができ、このような構成を採用すれば、ラム燃焼中の着火性及び低視認性の双方を維持することができる。 Further, in the ram rocket present invention, a configuration in which the auxiliary gas generating agent disposed in the cylindrical, it is possible to employ a configuration to place a secondary gas generating agent in a cylindrical shape, by employing such a configuration, Both ignitability and low visibility during ram combustion can be maintained.
以下、本発明を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
図1は本発明に係わるラムロケットの参考例を示しており、図1に示すように、このラムロケット1は、ラム燃焼室2と、このラム燃焼室2の前方(図示左方)に位置するガス発生器3と、ラム燃焼室2の先端部に接続するディフューザ4と、ラム燃焼室2の後端に設けたノズル5を備えている。
FIG. 1 shows a reference example of a ram rocket according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
ガス発生器3は、ガス発生剤6をチャンバ7内に充填して成っており、ラム燃焼時には、ガス発生剤6の熱分解で生じる可燃性ガスを噴射器3aを介してラム燃焼室2に供給するようになっている。
The
この場合、ガス発生器3のガス発生剤6は、推進性能及び低視認性を重視した組成、すなわち、GAP(グリシジルアジ化ポリマー)を主成分としてカーボンを含有させた組成の主ガス発生剤6Aと、着火性を重視した組成、すなわち、GAPを主成分として金属添加物を含有させた組成の副ガス発生剤6Bとから構成してあり、副ガス発生剤6Bは、チャンバ7内において端面燃焼式に充填した主ガス発生剤6Aの初期燃焼面としての端面6aを覆うようにして配置してある。
In this case, the
このラムロケット1では、ラム燃焼に必要な飛翔速度を得た段階において、細線矢印に示すように、ディフューザ4のインレット4aから流入する空気をラム圧により圧縮した状態でポート2aを通してラム燃焼室2に導入し、この圧縮された空気とガス発生器3から噴射器3aを介して白抜き矢印に示すようにして供給される可燃性ガスとを混合して連続燃焼させ、高温の燃焼ガスをノズル5から後方に向けて飛翔速度以上の速度で噴出させることにより、飛翔推力を得るようにしている。
In the
このラムロケット1において、着火性を重視した組成の副ガス発生剤6Bが、チャンバ7内において端面燃焼式に充填した主ガス発生剤6Aの初期燃焼面としての端面6aを覆うようにして配置してあるので、ラム燃焼初期の段階でガス発生剤6の着火が確実に成され、その結果、ガス発生剤6の熱分解で生じる可燃性ガスがラム燃焼室2に確実に供給されることとなる。
In this
そして、ラム燃焼中は、副ガス発生剤6Bの燃焼が既に終了していて、ガス発生器3では、端面燃焼式に充填した主ガス発生剤6Aの端面6aが徐々に熱分解するので、認識され難い状態で高飛翔推力が継続して得られることとなる。
During the ram combustion, the combustion of the auxiliary
上記した参考例では、チャンバ7内において主ガス発生剤6Aを端面燃焼式に充填すると共に、主ガス発生剤6Aの端面6aを覆うようにして副ガス発生剤6Bを配置する場合を例に挙げて説明したが、本発明に係わるラムロケットの実施例では、図2に一点鎖線で示すように、主ガス発生剤6Aの機軸方向にわたって副ガス発生剤6Bを円柱状に配置したり、図2に二点鎖線で示すように、主ガス発生剤6Aの機軸方向にわたって副ガス発生剤6Bを円筒状に配置する。
In the reference example described above, the case where the main
1 ラムロケット
2 ラム燃焼室
3 ガス発生器
6A(6)主ガス発生剤(ガス発生剤)
6B(6)副ガス発生剤(ガス発生剤)
6a 初期燃焼面としての端面
7 チャンバ
1 Ram Rocket 2
6B (6) Sub-gas generating agent (gas generating agent)
6a End face as initial combustion face 7 Chamber
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