JP5455411B2 - ロケット用噴射器 - Google Patents
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Description
また、燃焼振動による圧力変動が、ロケット用噴射器の中心部に長手方向に沿って穿設された流路を介して供給される酸化剤に伝播し、燃焼室内に噴射される酸化剤の流量および圧力が変動して、燃焼室内における燃焼振動がさらに助長されるといった問題点があった。
また、燃焼室内における燃焼振動が著しくなると、振動による亀裂等の損傷がロケット用燃焼器に発生してしまうといった問題点もあった。
本発明に係るロケット用燃焼器は、燃料および酸化剤を混合して燃焼室内に噴射するロケット用噴射器と、前記燃料が貯溜される燃料マニホールドと前記酸化剤が貯溜される酸化剤マニホールドとを区画するとともに、前記ロケット用噴射器の一端部が挿入される隔壁と、を備えたロケット用燃焼器であって、前記ロケット用噴射器の中心部には、長手方向に沿って前記酸化剤を流す流路が穿設され、前記ロケット用噴射器の一端部には、肉厚方向に貫通する多数本の貫通孔が設けられているとともに、前記隔壁には、前記ロケット用噴射器の一端部が挿入される貫通穴が設けられており、この貫通穴を形成する内周面には、前記流路および前記貫通孔の内部空間と連通する空間を形成する凹所が設けられている。
これにより、酸化剤の流量変動および圧力変動による燃焼振動の発生を抑制することができ、燃焼室の内部に発生する燃焼振動を低減させることができて、振動による亀裂等の損傷を防止することができる。
また、振動による亀裂等の損傷が防止されることになるので、ロケット用燃焼器の信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る液体燃料ロケットによれば、振動による亀裂等の損傷が防止されることになるので、液体燃料ロケットの信頼性を向上させることができる。
図1は本実施形態に係るロケット用噴射器を具備したロケット用燃焼器の概略構成図、図2は本実施形態に係るロケット用噴射器がロケット用燃焼室の噴射面規定位置に配置された概略構成図、図3は本実施形態に係るロケット用噴射器の断面図である。
図2および図3に示すように、ロケット用噴射器20の一端部(図2および図3において上側に位置する端部)は、酸化剤マニホールド11と燃料マニホールド12とを区画する(仕切る)第1の隔壁13に形成されて、第1の隔壁13を板厚方向に貫通する貫通穴13a内に挿入されている(取り付けられている)。一方、ロケット用噴射器20の他端部(図2および図3において下側に位置する端部)は、燃料マニホールド12と燃焼室40とを区画する(仕切る)第2の隔壁14に形成されて、第2の隔壁14を板厚方向に貫通する貫通穴14a内に挿入されている(取り付けられている)。
外筒22の長手方向における中央部には、周方向に沿って肉厚方向(径方向)に貫通する貫通穴23が複数形成されており、燃料マニホールド12内に供給された燃料は、これら貫通穴23を介して内筒21の外周面と外筒22の内周面との間に形成された流路(隙間)24内に導かれた後、燃料出口25から燃焼室40に向かって噴射される。
また、外筒22の一端面(図3において上側に位置する端面)22aは、ロケット用噴射器20の長手方向における中央部において段部を形成する端面26と密接しており、外筒22の他端部外周面22bは、貫通穴14aを形成する内周面と密接している。
さらに、貫通穴14aを形成する内周面には、段部が形成されており、外筒22が単独で第2の隔壁14に取り付けられた場合でも、外筒22が燃料マニホールド12内に抜け落ちないようになっている。
なお、ロケット用噴射器20は、ロケットエンジンの推力にもよるが、通常数百本が燃焼室40の噴射面60の背面側(図2において上側)に、ロケット用燃焼器10の推力方向の中心軸に対して概ね円周方向に均一になるように配設されている。
これにより、酸化剤の流量変動および圧力変動による燃焼振動を抑制することができる。
さらに、本実施形態に係るロケット用燃焼器10によれば、振動による亀裂等の損傷が防止されることになるので、ロケット用燃焼器10の信頼性を向上させることができる。
さらに、本実施形態に係るロケット用燃焼器10を具備した液体燃料ロケットによれば、振動による亀裂等の損傷が防止されることになるので、液体燃料ロケットの信頼性を向上させることができる。
図4に示すように、本実施形態に係るロケット用噴射器35は、貫通穴13aを形成する内周面に、空間Sを形成する凹所36を周方向に沿って設け、ライナ29を取り除いてなくした(省略した)という点で上述した第1参考実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1参考実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
その他の作用効果は、上述した第1参考実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
11 酸化剤マニホールド
12 燃料マニホールド
13 第1の隔壁(隔壁)
13a 貫通穴
20 ロケット用噴射器
27 流路
28 貫通孔
29 ライナ
35 ロケット用噴射器
36 凹所
40 燃焼室
S 空間
Claims (2)
- 燃料および酸化剤を混合して燃焼室内に噴射するロケット用噴射器と、前記燃料が貯溜される燃料マニホールドと前記酸化剤が貯溜される酸化剤マニホールドとを区画するとともに、前記ロケット用噴射器の一端部が挿入される隔壁と、を備えたロケット用燃焼器であって、
前記ロケット用噴射器の中心部には、長手方向に沿って前記酸化剤を流す流路が穿設され、前記ロケット用噴射器の一端部には、肉厚方向に貫通する多数本の貫通孔が設けられているとともに、前記隔壁には、前記ロケット用噴射器の一端部が挿入される貫通穴が設けられており、この貫通穴を形成する内周面には、前記流路および前記貫通孔の内部空間と連通する空間を形成する凹所が設けられていることを特徴とするロケット用燃焼器。 - 請求項1に記載のロケット用燃焼器を具備していることを特徴とする液体燃料ロケット。
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