JP5709260B2 - パルスロケットモータ及び飛翔体 - Google Patents

Description

本発明は、飛行制御の手段としてサイドスラスタを備えた飛翔体に搭載されるパルスロケットモータ及び当該パルスロケットモータを備える飛翔体に関する。

パルスロケットモータは、単一の圧力容器内に２以上の推進薬が隔膜又は隔壁により区画して設けられて構成されている。これは、容易に燃焼を停止、再着火することができない固体燃料ロケットにおいて、異なるタイミングでの燃焼を実現できるという利点がある。
飛翔体において、ロケットモータは主に飛翔体の推力を発生させるものであるのに対し、当該飛翔体の飛行制御を行うものとして、空力操舵や、ロケットモータの主推力方向を偏向させるＴＶＣ（Thrust Vector Control）、飛翔体の横方向に燃焼ガスを噴射するサイドスラスタ等がある。

応答性の面においてはサイドスラスタが優れており、例えば、スラスタノズルを飛翔体の胴体周方向に９０°おきに４個、その中心軸が側面に垂直な方向から胴体周方向に角度θだけ傾けて配置し、機体のロール制御も可能としたサイドスラスタ装置が開発されている（特許文献１参照）。

特開２００８−１６２４２４６号公報

上記特許文献１のサイドスラスタは、ガスジェネレータにて推進薬が燃焼し、発生した燃焼ガスを、スラスタノズルから噴射することで飛行制御のための推力を得ている。このようにサイドスラスタを備える飛翔体は、飛行制御の推力を得るためにロケットモータとは別に固体燃料または液体燃料を搭載し、その燃焼ガスを供給するための機構を設ける必要があり、飛翔体の大型化や重量の増加、レイアウトの複雑化等を招くという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サイドスラスタへのガス供給機構を備えることで、飛翔体の小型化及び構成の簡略化を実現することのできるパルスロケットモータ及び飛翔体を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１のパルスロケットモータでは、サイドスラスタを有する飛翔体に搭載されるパルスロケットモータにおいて、前記パルスロケットモータの外殻をなし、内部に燃焼室を形成する圧力容器と、前記圧力容器の燃焼室内に設けられた第１推進薬と、前記圧力容器の燃焼室内に前記第１推進薬と区画されて設けられた第２推進薬と、前記第１推進薬を点火する第１イグナイタと、前記第２推進薬を点火する第２イグナイタと、を備え、前記第１イグナイタは、前記圧力容器に設けられ、前記燃焼室と前記サイドスラスタとを連通する連通路を形成するとともに、当該連通路を開閉する開閉手段を備えることを特徴としている。

請求項２のパルスロケットモータでは、請求項１において、前記開閉手段は、前記連通路内を摺動可能に設けられ、前記圧力容器の燃焼室内で発生した燃焼ガスにより移動することで前記連通路を開通させる介装部材と、当該介装部材の移動を任意の時期まで固定する固定部材とからなることを特徴としている。

請求項３のパルスロケットモータでは、請求項２において、前記第１イグナイタは、外殻をなし前記連通路を形成するイグナイタケース内部に主装薬が設けられており、前記介装部材は、前記イグナイタケース内に設けられ前記主装薬を着火する着火装置であることを特徴としている。

請求項４のパルスロケットモータでは、請求項２において、前記第１イグナイタは、外殻をなすイグナイタケースが、前記連通路を形成し内部に前記介装部材が設けられた中空筒形状の内壁部と、当該内壁部と間隔をあけて当該内壁部の外周を覆うことで環状穴を形成する中空筒形状の外壁部とを有し、前記環状穴の内部に主装薬が設けられ、前記環状穴の開口部に環状のノズルが形成され、前記連通路の外周に前記主装薬を着火する着火装置が設けられていることを特徴としている。

請求項５のパルスロケットモータでは、請求項２から４のいずれかにおいて、前記任意の時期は、前記第２推進薬を前記第２イグナイタにより点火するのと同時期であることを特徴としている。
請求項６の飛翔体では、請求項１から５のいずれかに記載のパルスロケットモータを搭載し、前記パルスロケットモータから供給される燃焼ガスを用いて飛行制御を行うサイドスラスタを備えることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明によれば、サイドスラスタを備える飛翔体に搭載されるパルスロケットモータにおいて、第１推進薬に点火を行う第１イグナイタを圧力容器に設け、当該第１イグナイタに圧力容器の燃焼室の燃焼ガスをサイドスラスタへと供給可能な連通路を形成し、開閉手段により当該連通路の開閉を可能とする。

したがって、第１イグナイタの連通路を開閉手段により開放することで、飛翔体の推力を得るのに用いている燃焼室内の燃焼ガスの一部を、飛行制御を行うサイドスラスタに供給して飛行制御の推力として用いることができるようになる。
このようにパルスロケットモータがサイドスラスタへのガス供給機構を兼ねることで、サイドスラスタ専用の固体燃料または液体燃料をロケットモータと別に備える必要はなくなることから、その分飛翔体の小型軽量化及び構造の簡略化を実現することができる。

本発明の第１施形態に係る本発明の第１実施形態に係る飛翔体のロケットモータ部分及びサイドスラスタ部分を示す概略構成図である。 図１の要部拡大断面図である。 第１実施形態における第１イグナイタの連通路閉塞時の断面図である。 第１実施形態における第１イグナイタの連通路開放時の断面図である。 第２実施形態における第１イグナイタの連通路閉塞時の断面図である。 第２実施形態における第１イグナイタの連通路開放時の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず第１実施形態について説明する。
図１〜４を参照すると、図１には本発明の第１実施形態に係る飛翔体のロケットモータ部分及びサイドスラスタ部分を示す概略構成図、図２には要部拡大断面図、図３には第１イグナイタの連通路閉塞時の断面図、図４には第１イグナイタの連通路開放時の断面図がそれぞれ示されている。

図１に示す飛翔体２には、飛翔体２の後方にパルスロケットモータ４が設けられ、当該パルスロケットモータ４の前方にサイドスラスタユニット６が設けられている。サイドスラスタユニット６には図示しないスラスタノズルが設けられており、任意のスラスタノズルから燃焼ガスを噴射することで飛翔体２の飛行制御を行うものである。なお、スラスタノズルは例えば４個、６個、１０個等、設計に応じた数設けられている。

パルスロケットモータ４は、ロケットモータの外殻をなす圧力容器１０の後部に燃焼室１０ａと連通するロケットモータノズル１２が設けられている。燃焼室１０ａには、固体燃料である第１推進薬１４が後部に、第２推進薬１６が前部に設けられており、当該該２推進薬１６は隔膜部材１８に覆われている当該パルスロケットモータ４は２パルスロケットモータである。また、燃焼室１０ａの前部には第１推進薬１４を着火するための第１イグナイタ２０、及び第２推進薬１６を着火するための第２イグナイタ２２がそれぞれ設けられている。

第１推進薬１４は、先に燃焼する第１パルス用の推進薬であり、前後方向に延びた中空筒形状をなしている。当該第１推進薬１４は燃焼室１０ａの後方に設けられている。当該第１推進薬１４の前後方向中央部から前方は内孔断面が星形をなして燃焼面積が増大されており、当該内孔はロケットモータノズル１２内部を介して外に連通している。当該第１推進薬１４はコンポジット推進薬等である。なお、第１推進薬の内孔は全域を断面円形としてもよいし、星形等の光芒断面を前後方向中央部から後方等、任意の位置に形成して構わない。

第２推進薬１６は、後に燃焼する第２パルス用の推進薬であり、前後方向に延びた中空円筒形状をなしている。図２に詳しく示すように、当該第２推進薬１６は燃焼室１０ａの前方に設けられている。当該第２推進薬１６の内孔断面は円形をなしており、第１推進薬１４の内孔と隔膜部材１０を介して連通している。当該第２推進薬１６はコンポジット推進薬等である。

また、第２推進薬１６の前部の軸心側部分は、後方に凸の円錐状に切り欠かれており、当該切り欠き部分を埋めるように推進薬支持体２４が設けられている。推進薬支持体２４は第２推進薬１６よりも密度が低く、燃えやすい素材であり、例えば、発泡剤等から構成されている。
隔膜部材１８は、断熱性を有するＥＰＤＭゴムからなる隔膜２６が、両端に設けられた隔膜保持金具２８ａ、２８ｂを介して圧力容器１０に取り付けられている。

第１イグナイタ２０は、圧力容器１０の前方圧力隔壁３０の軸心部分に取り付けられ、第２推進薬１６の内孔内、即ち隔膜部材１８内側にて、後方に向けて突出している。前方圧力隔壁３０には、推進薬支持体２４まで延びる点火孔３２が位相違いで複数穿設されており、当該複数の点火孔３２と連接して第２イグナイタ２２が設置されている。第２イグナイタは、リング状の空洞を有し、当該空洞へ点火薬が装填されており、第２パルスの点火に際しては全ての点火孔３２へ点火薬の火炎を伝播させる機能を有するトロイダルイグナイタである。

ここで、第１イグナイタ２０の構成について詳しく説明する。
図３には、第１イグナイタの断面図が示されており、同図に示すように、第１イグナイタ２０の外殻は、前方圧力隔壁３０から燃焼室１０ａ内に突出している後部イグナイタケース４０と、前方圧力隔壁３０から前方に向けて突出している前部イグナイタケース４２とから構成されている。

略円筒形状の後部イグナイタケース４０は金属（例えばクロムモリブデン鋼、チタン等）からなり、当該後部イグナイタケース４０の内周面及び外周面にはそれぞれＥＰＤＭ等からなる断熱材４４ａ、４４ｂが設けられている。
後部イグナイタケース４０の後部先端は内径を縮小して突出した開口部４０ａが形成されている。当該開口部４０ａの内周面にはＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等からなる断熱材４４ｃが設けられ、そのさらに内側には内径を絞るノズルスロート部４６が形成されている。当該ノズルスロート部４６はグラファイトからなる。また、開口部４０ａの外周には、ＧＦＲＰからなり当該開口部４０ａを覆うノズルホルダ４８がネジ結合または接着されている。

後部イグナイタケース４０の内部には、軸方向に沿って後部から中央部分にかけて中空円筒形状の主装薬５０が配設されている。当該主装薬５０はコンポジット推進薬等からなり、上記第１推進薬１４を点火するための燃焼ガスを発生させるものである。
そして、後部イグナイタケース４０の前部外周面において前部イグナイタケース４２とネジ結合されている。

前部イグナイタケース４２は、前方有底の中空円筒形状をなしており、後部外周にて外方に突出したブラケット部４２ａを介して図示しないボルトにより前方圧力隔壁３０に締結されている。
前部イグナイタケース４２の前端壁部にはケース内部の空気が抜けるよう空気孔５２が穿設され、側壁の前部にはサイドスラスタユニット６と連通するガス供給孔５４が穿設されている。

前部イグナイタケース４２の内部には、前後に摺動可能な着火装置５６（開閉手段、介装部材）が内装されている。
着火装置５６は、前部イグナイタケース４２の内周面と前後摺動可能に当接している安全機構部５８と、当該安全機構部５８の軸心部分から後方に突出している着火薬部６０から構成されている。安全機構部５８は当該着火薬部６０が意図しない着火を防止しつつ必要な時には確実に火をつける機能を有し、着火薬部６０は安全機構部５８により火がつけられて燃焼することで主装薬５０を着火する機能を有している。なお、説明の簡略化のため図３、４では当該着火装置５６は安全機構部５８と着火薬部６０が一体物として示している。

安全機構部５８の外周面には軸方向に垂直に形成された固定穴５８ａがあいており、これに対応して前部イグナイタケース４２の側壁には当該側壁を貫通し固定穴５８ａに係合するピンを備えたピンプラー６２が設けられている。図３に示すように、ピンプラー６２のピンが安全機構部５８の固定穴５８ａに係合することで、着火装置５６は固定されている。そして、当該着火装置５６が前部イグナイタケース４２の前部に固定されていることで、当該着火装置５６によりガス供給孔５４が塞がれている。また、前部イグナイタケース４２内の前部においては安全機構部５８が収まる程度の空間６４が形成されている。なお、ピンプラー６２は任意のタイミングでピンを収納可能であり、当該ピンを収納して固定穴５８ａから抜くことで、着火装置５６の固定は解除されるよう構成されている。さらに、安全機構５８の外周には、固定状態においてガス供給孔５４より後方に後部Ｏリング５８ｂが、ガス供給孔５４より前方に前部Ｏリング５８ｃが設けられている。後部Ｏリング５８ｂは、着火装置５６の固定が解除される以前において、当該Ｏリング５８ｂより前方の前部イグナイタケース４２内へ燃焼ガスが漏洩することを防止している。また、前部Ｏリング５８ｃは、着火装置５６の固定が解除された以後において、当該前部Ｏリングより前方の前部イグナイタケース４２内へ燃焼ガスが漏洩することを防止している。

ここで図４を参照すると、ピンプラー６２による固定が解除されて前部イグナイタケース４２の空間６４を埋めるように着火装置５６が前方に移動した場合の状態が示されている。
同図に示すように、第１イグナイタ２０は、着火装置５６が前方に移動することで、ガス供給孔５４が開放され、後部イグナイタケース４０の開口部４０ａからガス供給孔５４に至る連通路６６が形成されることとなる。前方圧力隔壁３０より前方の前部イグナイタケース４２はサイドスラスタユニット６とガス供給孔５４を介して連通していることから、当該第１イグナイタ２０の連通路６６を通って燃焼室１０ａ内とサイドスラスタユニット６とが連通することとなる。

以下、このように構成された第１実施形態に係るパルスロケットモータの作用について、図２〜４に基づいて説明する。
まず、第１実施形態に係るパルスロケットモータ４は、図３に示す連通路閉塞状態の第１イグナイタ２０により、第１推進薬１４の点火を行う。これはまず第１イグナイタ２０の安全機構５８により着火薬部６０が燃焼し、その燃焼ガスによって主装薬５０の燃焼が生起され、後部イグナイタケース４０内の燃焼ガスがノズルスロート部４６を通って燃焼室１０ａ内に噴射される。この噴射された燃焼ガスが第１推進薬１４に到達することで、当該第１推進薬１４が点火されて第１パルスが開始される。

このとき、第２推進薬１６は隔膜部材１８により区画されていることで第１パルスの燃焼ガスが侵入することはない。また、第１イグナイタ２０の後部イグナイタケース４０内にも第１パルスの燃焼ガスが流入するが、このときはガス供給孔５４を塞いでいる着火装置５６がピンプラー６２により固定されていることから、流入した燃焼ガスがサイドスラスタユニット６に流れることはない。

そして、第１パルス終了後、任意のタイミングで第２イグナイタ２２が点火されると、点火孔３２を通って推進薬支持体２４に点火用の火が到達し、推進薬支持体２４が燃焼する。当該推進薬支持体２４の燃焼を受けて、第２推進薬１６が燃焼し、隔膜２６が破断することで燃焼ガスがロケットモータノズル１２から噴射されて第２パルスが開始される。
また、第２イグナイタ２２が点火されるのと同時に、第１イグナイタ２０では、ピンプラー６２のピンが収納され、着火装置５６の固定が解除される。固定が解除された着火装置５６は、第１イグナイタ２０の後部イグナイタケース４０内に流入してきた第２パルスの燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けて前部イグナイタケース４２前部の空間６４へと押し込まれるように前方へ摺動する。このとき前方空間６４内の空気は空気孔５２から抜けることから、当該着火装置５６は円滑に前方へと摺動する。

これにより、図４に示すように、着火装置５６は前部イグナイタケース４２内の前部に収まり、当該着火装置５６が塞いでいたガス供給孔５４が開放されて第１イグナイタ２０は連通状態となる。そして、後部イグナイタケース４０内に流入してきた第２パルスの燃焼ガスは、連通路６６を通りガス供給孔５４からサイドスラスタユニット６へと供給される。当該サイドスラスタユニット６は供給された燃焼ガスを用いて、飛翔体２の飛行制御を行う。

以上のように、第１実施形態におけるパルスロケットモータは、第１推進薬１４に点火を行う第１イグナイタ２０を圧力容器１０の前方圧力隔壁３０に設け、当該第１イグナイタ２０に燃焼室１０ａ内で発生した燃焼ガスをサイドスラスタユニット６へ供給可能な連通路６６を形成し、前部イグナイタケース４２内に設けられる着火装置５６により当該連通路６６の開閉を可能としている。

したがって、第１イグナイタ２０の連通路６６を着火装置５６により開放することで、飛翔体２の推力を得るのに用いている燃焼室１０ａ内の燃焼ガスの一部を、飛行制御を行うサイドスラスタユニット６に供給して飛行制御の推力として用いることができるようになる。
このようにパルスロケットモータ４がサイドスラスタユニット６へのガス供給機構を兼ねることで、サイドスラスタユニット６専用の固体燃料または液体燃料をロケットモータと別に備える必要はなくなることから、その分飛翔体２の小型軽量化及び構造の簡略化を実現することができる。

また、第１実施形態における第１イグナイタ２０の後部イグナイタケース開口部４０ａには内径を絞ったノズルスロート部４６が設けられていることで、当該ノズルスロート部４６で流れがチョークし、サイドスラスタユニット６のバルブ制御等に伴う圧力変動の影響が燃焼室１０ａに伝わることを防止し、ガス供給流量が安定する。これにより、特別に別部品としてチョーク部等を設ける必要がなくなり、部品点数の削減や構造の簡略化を図ることができる。

さらに、第２パルスのタイミングで、ピンプラー６２による着火装置５６の固定を解除することで、大型なアクチュエータ等を用いることなく第２パルスの燃焼ガスを利用して着火装置を摺動させ連通路６６を開放することができ、そのまま当該燃焼ガスをサイドスラスタユニット６へと供給することができる。
このようにして、第１実施形態に係るパルスロケットモータ及び飛翔体は、パルスロケットモータ４にサイドスラスタユニット６へのガス供給機構を備えることで、飛翔体２の小型化及び構成の簡略化を実現することができる。

次に第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係るパルスロケットモータを搭載する飛翔体は、第１イグナイタ以外の構成が上記第１実施形態の飛翔体２と同様であり、同じ構成については同様の符号を付して詳しい説明は省略する。
図５、６には第２実施形態におけるパルスロケットモータの第１イグナイタの断面図が示されており、以下これらの図に基づき説明する。

図５に示すように、第２実施形態における第１イグナイタ７０の外殻は、前方圧力隔壁３０から燃焼室１０ａ内に突出している後部イグナイタケース７２と、前方圧力隔壁３０から前方に突出している前部イグナイターケース７４とからなる。
後部イグナイタケース７２は、軸方向に延びる２重の筒状をなしている。詳しくは、後部イグナイタケース７２は、軸方向に貫通する内孔７６を形成する中空筒形状の内壁部７８と、当該内壁部７８と間隔をあけて当該内壁部７８の外周を覆う中空筒形状の外壁部８０とが形成されている。つまり、内壁部７８と外壁部８０との間には後方に開口した環状穴８２が形成されている。内壁部７８の内孔７６及び環状穴８２の各周面、即ち内壁部７８の内周面及び外周面、並びに内壁部７８の内周面には、それぞれＥＰＤＭ等からなる断熱材８４ａ、８４ｂ、８４ｃが設けられている。

また、環状穴８２の内部には断熱材８４ｂを介して内壁部７８の外周面に沿って中空筒形状に主装薬８６が配設されている。環状穴８２の開口部には、環状に開口面積を絞るリングノズル８８が形成されている。
後部イグナイタケース７２の前部には外周側に突出しているブラケット部７２ａを介して圧力容器１０の前方圧力隔壁３０に図示しないボルトにより締結されている。また、後部イグナイタケース７２のブラケット部７２aには前方側から環状穴８２の後端に向かって斜め内方に環状の着火薬９０が設けられている。なお、当該着火薬９０は環状一体型であってもよいし、分割されて配置されていても構わない。また図示しないが当該着火薬９０の前端側には安全機構が設けられている。

一方、前部イグナイタケース７４は、前方有底の中空筒形状をなしており、後方側が後部イグナイタケース７２の内孔７６前端にてネジ締結されている。当該前部イグナイタケース７４の前端壁には空気孔９２が穿設され、側壁の前部にはサイドスラスタユニット６と連通するガス供給孔９４が穿設されている。
前部イグナイタケース７４内部には、前後に摺動可能な、例えば金属またはＦＲＰのブロック体である介装部材９６（開閉手段）が設けられており、当該介装部材９６の外周面には軸方向に垂直に形成された固定穴９６ａがあいている。固定穴９６ａに対応して前部イグナイタケース７４の側壁には当該側壁を貫通し固定穴９６ａに係合するピンを備えたピンプラー９８が設けられている。

図５に示すように、ピンプラー９８のピンが介装部材９６の固定穴９６ａに係合することで介装部材９６は固定され、当該介装部材９６によりガス供給孔９４が塞がれている。また、前部イグナイタケース７４内の前部においては介装部材９６が収まる程度の空間１００が形成されている。さらに、介装部材９６の外周には、固定状態においてガス供給孔９４より後方に後部Ｏリング９６ｂが、ガス供給孔５４より前方に前部Ｏリング９６ｃが設けられている。後部Ｏリング９６ｂは、介装部材９６の固定が解除される以前において、当該Ｏリング９６ｂより前方の前部イグナイタケース７４内へ燃焼ガスが漏洩することを防止している。また、前部Ｏリング９６ｃは、介装部材９６の固定が解除された以後において、当該Ｏリング９６ｃより前方の前部イグナイタケース７４内へ燃焼ガスが漏洩することを防止している。

ここで図６を参照すると、ピンプラー９８による固定が解除されて前部イグナイタケース７４の空間１００を埋めるように介装部材９６が前方に移動した場合の状態が示されている。
同図に示すように、第１イグナイタ７０は、介装部材９６が前方に移動することで、ガス供給孔９４が開放され、後部イグナイタケース７２の内孔７６からガス供給孔９４に至る連通路１０２が形成されることとなる。したがって、第１実施形態と同様に、第１イグナイタ７０の連通路１０２を通って燃焼室１０ａ内とサイドスラスタユニット６とが連通することとなる。

ただし、第２実施形態における第１イグナイタ７０は、第１実施形態の第１イグナイタ２０と異なり、連通路１０２を形成する内孔７６とは別に外周側の環状穴８２に主装薬８６やリングノズル８８等の第１推進薬１４を点火するための点火機構が設けられている。そして、主装薬８６を着火するための着火薬９０も外周側に配設されており、前方圧力隔壁３０より前方側のスペースが有効に活用されている。

以下、このように構成された第１実施形態に係るパルスロケットモータの作用について、図２、５、６に基づいて説明する。
まず、第２実施形態に係るパルスロケットモータは、図５に示す連通路閉塞状態の第１イグナイタ７０により、第１推進薬１４に点火を行う。これはまず、図示しない安全機構により着火薬９０が燃焼し、その燃焼ガスが環状穴８２に流入することで主装薬８６の燃焼が生起される。この噴射された燃焼ガスが第１推進薬１４に到達することで、当該第１推進薬１４が点火されて第１パルスが開始される。このとき、第１イグナイタ７０の後部イグナイタケース７２の内孔７６にも第１パルスの燃焼ガスが流入するが、このときはガス供給孔９４を塞いでいる介装部材９６がピンプラー９８により固定されていることから、流入した燃焼ガスがサイドスラスタユニット６に流れることはない。

そして、第１パルス終了後、任意のタイミングで第２イグナイタ２２が点火されると、上記第１実施形態と同様に第２パルスが開始される。そして、第２イグナイタ２２が点火されるのと同時に、第１イグナイタ７０では、ピンプラー９８のピンが収納され、介装部材９６の固定が解除される。固定が解除された介装部材９６は、第１イグナイタ７０の内孔７６内に流入してきた第２パルスの燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けて前部イグナイタケース７４内の空間１００へと押し込まれるように前方に摺動する。このとき空間１００内の空気は空気孔９２から抜けることから、当該介装部材９６は円滑に前方へと摺動する。

これにより、図６に示すように、介装部材９６は前部イグナイタケース７４内の前部に収まり、当該介装部材９６が塞いでいたガス供給孔９４が開放されて第１イグナイタ７０は連通状態となる。そして、連通路１０２を構成する内孔７６に流入してきた第２パルスの燃焼ガスは、ガス供給孔９４からサイドスラスタユニット６へと供給される。当該サイドスラスタユニット６は供給された燃焼ガスを用いて、飛翔体２の飛行制御を行う。

以上のように、第２実施形態におけるパルスロケットモータは、第１イグナイタ７０に、第２パルスの燃焼ガスをサイドスラスタユニット６へ供給可能な連通路１０２を形成し、着火装置とは別の介装部材９６により当該連通路１０２の開閉を可能としている。これにより、第１実施形態と同様に、燃焼室１０ａの燃焼ガスの一部を、サイドスラスタユニット６の推力として用いることができ、飛翔体２の小型軽量化及び構造を簡略化することができる。

また、第１イグナイタ７０における第１推進薬１４の点火機構を連通路１０２の外周に環状に配置したことで、火炎を第１推進薬１４の表面近くへ効率的に吹き付けることが可能になる。つまり、当該ケース先端のリングノズル８８から第１推進薬１４の円孔の内周面に沿った環状の燃焼ガスが噴射されることで、第１パルスの着火性を向上させることができる。

また主装薬８６を着火させる着火薬９０や安全機構について、比較的スペースのある連通路１０２の外周側で前方圧力隔壁３０より前方側に配設することで、第１実施形態のように移動可能な着火装置とすることなく、構造の簡素化及び小型化を図ることができる。
このようにして、第２実施形態に係るパルスロケットモータ及び飛翔体においても、パルスロケットモータ４にサイドスラスタユニット６へのガス供給機構を備えることで、飛翔体２の小型化及び構成の簡略化を実現することができる。

以上で本発明に係るパルスロケットモータ及び飛翔体の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
上記実施形態では、移動可能な着火装置５６または介装部材９６をピンプラー６２、９８により固定と分離をしているが、固定と分離の手段はこれに限られるものではなく、例えば拘束バンド、その他の急速分離機構を用いても構わない。

また上記実施形態では、第１イグナイタ２０、７０の前部イグナイタケース４２、７４内の連通路６６、１０２を摺動可能な着火装置５６または介装部材９６により開閉しているが、当該連通路の開閉手段はこれに限られるものではない。例えば、拘束バンドにより前部イグナイタケースと後部イグナイタケースとを連結しておき、第２パルス時に拘束バンドを解除することで前部イグナイタケース自体を前方に移動させて、当該前部イグナイタケースと後部イグナイタケースとの間に隙間を生じさせることで、連通路を開放させるものとしても構わない。

また、第１推進薬１４及び第２推進薬１６の搭載量等は上記実施形態で示したものに限られるものではなく、用途に応じて適宜設定されるものである。

２ 飛翔体
４ パルスロケットモータ
６ サイドスラスタユニット
１０ 圧力容器
１０ａ 燃焼室
１４ 第１推進薬
１６ 第２推進薬
２０、７０ 第１イグナイタ
２２ 第２イグナイタ
４０、７２ 後部イグナイタケース
４２、７４ 前部イグナイタケース
４６ ノズルスロート部
５０、８６ 主装薬
５４、９４ ガス供給孔
５６ 着火装置（開閉手段、介装部材）
５８ 安全機構部
５８ａ、９６ａ 固定穴
６０、９０ 着火薬部
６２、９８ ピンプラー（固定手段）
６６、１０２ 連通路
７６ 内孔
７８ 内壁部
８０ 外壁部
８２ 環状穴
８８ リングノズル
９６ 介装部材（開閉手段）

Claims (6)

1. サイドスラスタを有する飛翔体に搭載されるパルスロケットモータにおいて、
   前記パルスロケットモータの外殻をなし、内部に燃焼室を形成する圧力容器と、
   前記圧力容器の燃焼室内に設けられた第１推進薬と、
   前記圧力容器の燃焼室内に前記第１推進薬と区画されて設けられた第２推進薬と、
   前記第１推進薬を点火する第１イグナイタと、
   前記第２推進薬を点火する第２イグナイタと、を備え、
   前記第１イグナイタは、前記圧力容器に設けられ、前記燃焼室と前記サイドスラスタとを連通する連通路を形成するとともに、当該連通路を開閉する開閉手段を備えることを特徴とするパルスロケットモータ。
2. 前記開閉手段は、前記連通路内を摺動可能に設けられ、前記圧力容器の燃焼室内で発生した燃焼ガスにより移動することで前記連通路を開通させる介装部材と、当該介装部材の移動を任意の時期まで固定する固定部材とからなることを特徴とする請求項１記載のパルスロケットモータ。
3. 前記第１イグナイタは、外殻をなし前記連通路を形成するイグナイタケース内部に主装薬が設けられており、
   前記介装部材は、前記イグナイタケース内に設けられ前記主装薬を着火する着火装置であることを特徴とする請求項２記載のパルスロケットモータ。
4. 前記第１イグナイタは、
   外殻をなすイグナイタケースが、前記連通路を形成し内部に前記介装部材が設けられた中空筒形状の内壁部と、当該内壁部と間隔をあけて当該内壁部の外周を覆うことで環状穴を形成する中空筒形状の外壁部とを有し、
   前記環状穴の内部に主装薬が設けられ、前記環状穴の開口部に環状のノズルが形成され、前記連通路の外周に前記主装薬を着火する着火装置が設けられていることを特徴とする請求項２記載のパルスロケットモータ。
5. 前記任意の時期は、前記第２推進薬を前記第２イグナイタにより点火するのと同時期であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のパルスロケットモータ。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のパルスロケットモータを搭載し、
   前記パルスロケットモータから供給される燃焼ガスを用いて飛行制御を行うサイドスラスタを備えることを特徴とする飛翔体。