JPH02256859A - 高圧の推進薬をロケットエンジンに供給するコンパクトな構造アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス発生装置と、第１のタービン及び第１の
ポンプを構成しており、ロケットエンジンの燃焼室に第
１の推進薬を供給する第１のターボポンプと、第２のタ
ービン及び第２のポンプにより構成され、ロケットエン
ジンの燃焼室に第２の推進薬を供給する第２のターボポ
ンプと、ガス発生装置から第１のタービン及び第２のタ
ービンへ熱ガスを送出す手段と、第１のタービン及び第
２のタービンからの熱い吐出ガスを回収し且つ排気する
手段とを具備する、高圧の推進薬をロケットエンジンに
供給するコンパクトな構成アセンブリを提供する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕たとえ
ば、νＵＬＣＡＩＮの名称で知られて゛いるロケットエ
ンジンの場合、ロケットエンジンの燃焼室に高圧の推進
薬（水素と、酸素）を供給する装置は既に存在している
。この装置は２つの独立したターボポンプを具備し、そ
れらのターボポンプを駆動するために必要なエネルギー
は、単一のガス発生装置で発生される燃焼ガスによって
与えられる。ガス発生装置自体には、抽気流れサイクル
を使用して、ポンプ出口から抽気を行うことにより、酸
素と、水素とが供給される。

上述のエンジンにおいては、液体水素及び液体酸素の圧
力を上昇させる２つのターボポンプは、それらが受ける
熱応力に耐えるのに適した様々な合金又は金属から製造
されており、従来からの構成を利用して別々にフレーム
に取付けられる。ガ大発生装置と、タービンとの結合は
金属パイプ構造により行われる。これは相当に大型の構
成となり、そのため、動作温度は限定され、効率改善の
機会も少ない。

また、ガス発生装置の燃焼室と、熱ガスを分配するパイ
プ構造とを製造するのに熱構造複合材料を使用すること
も提案されている。熱構造複合材料から製造されたパイ
プ構造は金属のパイプ構造より高い温度に耐えることが
できるが、そのようなパイプ構造の実現形態は、非常に
複雑である。

複合パイプ構造は、多孔性であることによって起こる漏
れを回収するためと、高レベルの熱放射に対抗するため
に、金属シースの使用を必要とする。

本発明は、上記の欠点を取除き且つコンパクトで、分解
しやすく、質量の小さい構成を保証するように推進薬ア
センブリの構造をさらに簡単にすると共に、安全条件を
満たすという点は変わらずに大きな温度差を利用するこ
とを可能にして、効率の向上をはかれるようにすること
を目指すものである。

Ｃ課題を解決するための手段〕 上記の目的は、本明細書の冒頭で指定した種類の高圧の
推進薬をロケットエンジンに供給するコンパクトな構造
アセンブリにおいて、アセンブリは、第１のターボポン
プ及び第２のターボポンプの回転軸に関してほぼ円対称
形であり、熱構造複合材料から製造され、第１のタービ
ン及び第２のタービンを包囲し、且つガス発生装置の本
体を第１のターボポンプ及び第２のターボポンプのポン
プ本体と結合する主構造と；その主構造に装着され且つ
同様に熱構造複合材料から製造されており、主構造の内
部の空間を、ガス発生装置からの熱ガスを第１のタービ
ン及び第２のタービンへ流すことができると共に、それ
らのタービンからの吐出ガスを回収し且つその吐出ガス
を共通の排気ダクトに向かって排気する働きをする複数
の互いに連通ずる空洞に分割する内部仕切要素と；主構
造を包囲し、複合材料から成るその主構造からの熱放射
に対するスクリーンを構成し、且つ排気ダクトの中へ開
いて、タービンからの吐出ガスと、多孔性の複合壁を通
る漏れによるガスとを回収する環状空間の境界を限定す
る漏れ防止外側金属カバーとを具備することを特徴とす
る構造アセンブリにより達成される。

特別の１つの特徴によれば、低温部品により構成される
ポンプ本体と、高温部品により構成される主、構造との
結合部が半径方向のビンが形成され、それらの半径方向
のビンは、主構造と、ポンプ本体との直径の主要な相対
変化に対処できる一方で主構造を中心位置合せ状態に保
持する。

第１の実施例においては、本発明は、第１のターボポン
プ及び第２のターボポンプのタービンがガス発生装置か
ら並行してガスを供給されるような構造アセンブリに適
用でき、このアセンブリは、仕切要素が、ガス発生装置
からの熱ガスが供給され、且つ第１に、第１のタービン
に対向して配設されたリング状のインダクタを送る環状
チャンバの中へ第１のオリフィスを介して直接開口し、
第２には、調整システムにより制御される断面調整手段
を具備する可変オリフィスを介して、第２のタービンに
対向するリング状のインダクタを送る第２のチャンバに
開口する主回収チャンバと、第１のタービンからの吐出
ガスを回収する第１のマニホルドチャンバと、第２のタ
ービンからの吐出ガスを回収する第２のマニホルドチャ
ンバとを規定することと、第１のマニホルドチャンバ及
び第２のマニホルドチャンバの中に入っているガスを、
排出ダクトの中へ開いているガス回収用の環状空間へ排
気するためのオリフィスが主構造を貫通して設けられる
こととを特徴とする。

別の実施例においては、本発明は、第１のターボポンプ
及び第２のターボポンプのタービンがガス発生装置から
連続してガスを供給されるような構造アセンブリに適用
され、このアセンブリは、仕切要素が、ガス発生装置か
らの熱ガスが供給され、且つ第１のオリフィスを介して
、第１のタービンに対向するリング状のインダクタを送
る第１の環状チャンバに開口する主マニホルドチャンバ
と　、第１のタービンからの吐出ガスを回収すると共に
、第２のタービンに対向して配設されたすング状のイン
ゼクタを送る中間マニホルドチャンバと、第２のタービ
ンからの吐出ガスを回収するマニホルドチャンバとを規
定することと、第２のタービンからの吐出ガスを回収す
るマニホルドチャンバの中に入っているガスを、排気ダ
クトの中へ開いたガス回収用環状空間の中へ排気するた
めに、オリフィスが主構造を貫通して設けられることと
を特徴とする。

中間マニホルドチャンバは、その外側に対して、複合材
料から製造された肉薄の仕切により境界を限定され、そ
の仕切には、中間マニホルドチャンバを、外側に対して
円対称形の主構造により境界を限定されている環状空洞
と連通させる複数個の小さな穴があけられており、また
、その環状空洞をガス回収用の環状空間と選択的に連通
させることにより、中間マニホルドチャンバの中の圧力
を選択的に低下させるために、バイパス調整システムが
主構造に取付けられていると有利である。

本発明の構造アセンブリの特別の特徴の１つによれば、
複合材料から製造され、第１のターボポンプ及び第２の
ターボポンプを互いに結合する円対称形の主構造は、第
１のターボポンプのポンプ本体に結合され且つ第１のタ
ーボポンプの回転軸に関してほぼ円対称形である主構造
の第１の部分と、第２のターボポンプのポンプ本体に結
合され且つ第２のターボポンプの回転軸に関してほぼ円
対称形である主構造の第２の部分とから構成され、主構
造の第１の部分と第２の部分は、それらの部分の相対直
径の主要な変化に対処できる一方で２つの部分を互いに
対して中心位置合せ状態に保持する半径方向のビンによ
り互いに結合されている。

主構造の上記の２つの部分を包囲する漏れ防止外側金属
カバーは、その肉薄の金属壁に、主構造のそれぞれ対応
する部分及び漏れ防止外側金属カバーの一部分と関連す
る各ターボポンプが他方のターボポンプとは別個に取付
け、取外し可能となるように、取外し自在に組立てられ
ている拡張ベローズを少な（とも１つ含むのが好ましい
。

本発明の構造においては、２つのターボポンプの軸が互
いに正確にアライメントされることば絶対不可欠ではな
いことを認識すべきである。

組立て及び分解の作業を容易にする特定の一実施例にお
いては、第２のタービンの固定子は主構造の第２の部分
に固定され、スプリットリングが第１のタービンと第２
のタフビンとの間に横方向分離仕切を保持し、その横方
向分離仕切は、主構造の２つの部分が分離され且つスプ
リットリングが取外された後に、横方向分離仕切と、ガ
スが流通するチャンバを規定するその他の仕切とを抜取
るだけで取出しできるように、主構造の第１の部分に固
定され、それらの仕切は、主構造に対して弾性によって
のみ位置決めされるように、あらかじめ圧縮されている
。

本発明のその他の特徴及び利点は、実例として挙げられ
ている好ましい実施例を添付の図面を参照しながら解説
する以下の説明から明白になる。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す。この実施例は
、ロケットエンジンの燃焼室に供給されるべき第１の推
進薬と、第２の推進薬の圧力をそれぞれ上昇させるため
の第１のターボポンプ１と、第２のターボポンプ２とを
有する構造アセンブリから構成される。第１図の構造ア
センブリは、さらに、環状マニホルド３３に流入する熱
ガスを発生するガス発生装置（第１図には図示せず）の
本体を支持するように設計されている。環状マニホルド
３３から、ターボポンプ１及び２のタービン１０及び２
０をそれぞれ駆動することができる。

第１図に示す実施例においては、第２図から第４図に示
す他の実施例の場合と同様に、ガス発生装置から発生さ
れて、ターボポンプ及び２のタービン１０及び２０を駆
動する高温出口ガスは、熱構造複合材料から製造される
固定構造４１から４７によって流通するようになってい
る。この固定構造は、ガスの搬送と配分を行うために設
けられた連通空洞３１から３５及び異なる圧力を受ける
ゾーン間の分離帯を伴なって一連のチャンバを規定して
いる。

複合材料から成る固定構造は、第１に、ターボポンプ１
及び２のシャツ目７及び２７の軸に関して、はぼ円対称
形である主構造４３を含むが、この主構造４３はタービ
ン１０及び２０を包囲して、ターボポンプ１及び２の金
属ポンプ本体１３及び２３と、ガス発生装置３の本体３
０　（第１図には示されていないが、第２図及び第３図
に示されるものと同じである）の支持体とを結合する手
段として機能する。

複合材料から成る固定構造は、熱ガスをガス発生装置か
らタービンｌＯ及び２０に向かって導くと共に、タービ
ン１０及び２０から出たガスを回収して、共通排気ダク
ト７６へ排出する一連の連通空洞３１から３５を規定す
るために、円対称形の主構造４３に取付けられた一連の
内部仕切要素４１　、４２　、４４　、４５及び４７を
さらに含む。

本発明は、本質的には、ターボポンプｌ及び２のポンプ
本体１３及び２３を、コンパクトであると共に分解が可
能な方法で、ガス発生装置の本体に固定することを可能
にする一方で、クービン駆動ガスの流れを方向づけする
構造アセンブリに関する。

ガス発生装置自体は、複合材料から製造される燃焼室３
０を有しているが、従来の構造そのままであって良い。

第１のターボポンプ１の構造は従来通りであり、ポンプ
１２は金属ポンプ本体１３と、液体推進薬入口オリフィ
ス１５と、推進薬を加圧して送出す環状送出しダクト１
６と、ターボポンプ１のシャフト１７の端部に取付けら
れたインペラホイール１４とから構成される。タービン
ホイールはタービンホイール１１を具備するが、タービ
ンホイールは従来のように複合材料から製造されていて
も良い。

第２のターボポンプ２は第１のターボポンプ１と類似し
た構造であり、ポンプ２２は金属ポンプ本体２３と、液
体推進薬入口オリフィス２５と、推進薬を加圧して送出
す環状送出しダクト２６と、シャフト２７の端部に取付
けられたインペラホイール２４とから構成される。各タ
ーボポンプ１．２は、当然のことながら、−段ポンプ、
二段ポンプのいずれであっても良く、また、タービンの
ホイールは１つであっても、複数であっても、いずれで
も良い。

第１図においては、タービン２０は２つのホイール２１
を有している。

第１図では、複合材料から成る主構造４３は、ポンプ本
体１３に結合され且つターボポンプ１のシャフト１７軸
に関してほぼ円対称形である第１の部分４３１と、ポン
プ本体２３に結合され且つターボポンプ２のシャフト２
７の軸に関してほぼ円対称形である第２の部分４３２と
から構成されることがわかる。

これらの第１の部分４３１と、第２の部分４３２とは、
複合材料から製造される半径方向のビンを有する結合部
９により互いに結合されている。複合材料から成る主構
造４３の２つの部分４３１及び４３２のそれぞれと、対
応するポンプ本体１２　、１３との結合部も、同様に、
複合材料から製造され、半径方向に延出する結合部９に
よって形成されている。第５図に示すように、結合部９
は、互いに組立てるべき２つの部品の一方の一端９１と
、組立てるべき２つの部品のうち他方のものの二叉の端
部９２とを貫通する半径方向のピン９０から構成される
。この結合部９は適切な大きさの間隙を有し、２つの部
品が正しく中心位置合せされるように確保すると共に、
それらの部品の直径の相対変化が相当に大きくても、そ
れに対応できるよ°うになっている。ポンプ本体１３及
び２３は推進薬と接触する低温の部品であるが、主構造
４３は熱ガスと接触する一連の高温部品を構成するので
、主構造と、ポンプ本体との間に、結合部９のような適
切な結合部を使用するのは特に有利である。

第１図に示すように、仕切要素４１は、それらが複合材
料から製造されるねじによって固定されている主構造４
３の第１の部分４３１と共に、ガス発生装置から熱ガス
の供給を受ける主マニホルドチャンバ３３を規定する働
きをしている。主マニホルドチャンバ３３はオリフィス
７７を介して環状チャンバ３１内に開いており、タービ
ンホイール１工に対向し且つ固定子１８と共働するリン
グ状に配置されたインゼクタ７１がこの環状チャンバ３
１により送られる。

主マニホルドチャンバ３３は、タービンホイール２１に
対向し且つ円形対称の主構造４３の第２の部分４３２に
固定された固定子２８と共働するリング状に配置された
インゼクタ７２を送るするチャンバ３２とも連通する。

断面調整手段８１、たとえば、ちょう形弁を具備するオ
リフィス７３は、調整システムの制御の下に、チャンバ
３２内のガス圧力を、チャンバ３１内に存在する圧力と
は異なる値に調整する。

複合材料から製造される肉薄の壁４７及び４５は、円形
対称の主構造４３と共に、タービン１０及び２０の吐出
ガス回収用マニホルド３４及び３５をそれぞれ規定する
。タービン１０及び２０の環状吐出ガス回収用マニホル
ドチャンバ３４及び３５は、オリフィス７８及び７５を
介し、複合材料から製造される主ハウジング４３を経て
、排気ガスを回収する環状空間５０の中へ開いている。

この環状空間５０は、ハウジングを構成する主構造４３
を包囲する漏れ防止外側金属カバー５により、その境界
を限定されている。

漏れ防止外側金属カバー５には、いくつかの重要な機能
がある。まず第１に、カバー５は、周囲環境に対して、
複合材料から成る主構造４３より発する熱放射から環境
を守る保護スクリーンを構成する。

第２に、漏れ防止外側金属カバー５は、主構造４３の多
孔性の壁を通って漏れ出たガスを回収する働きをする。

最後に、漏れ防止外側金属カバー５は、マニホルドチャ
ンバ３４及び３５により回収されて、オリフィス７８及
び７５を介して排出されるタービンからの排気ガスの回
収を容易にする。環状空間５０の中に存在するガスは、
その内部に圧力を与えれば、１本の排気ダクト７６に通
じる環状通路７９を介して自ら排出される。図示されて
いる実施例においては、タービン２０からの吐出ガスは
オリフィス７５を介して１本の排気ダクト７６へ直接排
出されるであろうが、第１図に示す実施例の場合には、
タービン１０からの吐出ガスは、まず、環状空間５０の
中へ噴射されることが見てとれる。排気ダクト７６は、
その内部のガスを、たとえば、エンジン内の再噴射箇所
へ搬送する。

第１図かられかるように、それ自体が２つの部分４３１
及び４３２から構成されている主構造４３を包囲する外
側金属カバー５は、カバー５の肉薄の金属壁５１にねじ
により取外し自在に取付けられている拡張ベローズ６１
を含む。このベローズは、主構造４３を２つの部分４３
１及び４３２から構成することと相まって、主構造４３
の２つの部分４３１及び４３２のうち対応するいずれか
一方並びに外側金属カバー５の一部分５１と関連するタ
ーボポンプ１，２のそれぞれ一方を別個に取付は又は取
外しすることを可能にする。

スプリットリング４６は、第１のタービン１０と第２の
タービン２０との間に横方向分離仕切４２を保持してい
る。この横方向分離仕切４２は、主構造４３の第１の部
分４３１に、たとえば、弾性によって固定される。この
場合、分離仕切は圧縮され、その弾性レジリエンスは、
仕切を所定の位置に保持するのに必要な接触力を与える
。この取付は方法では、主構造４３の２つの部分４３１
及び４３２を分離し、スプリットリング４６を取外した
後、横方向分離仕切４２を抜取るだけで取出すことがで
きる。主構造４３の仕切要素４１や、チャンバ３１及び
３２を分離する仕切などのその他の仕切も、横方向分離
仕切４２を取外した後に、タービン１０を除去する必要
もなし、容易に取外せる。

様々な内部仕切が主構造４３に弾性によってではな（、
他の方法で固定されても良いことは自明であろう。たと
えば、内部仕切をねじで固定しても良いし、機械的シス
テムにより所定の場所に保持される複数の複合セグメン
トから内部仕切を構成しても良い。

第２図及び第３図は、本発明の第２の実施例を示す。こ
の実施例は、第１図に関して先に説明した相応する要素
と同一であるターボポンプ１及び２と、ガス発生装置３
とを利用している。従って、それらについての様々な事
項は第２図及び第３図には示されているが、改めて説明
はされない。また、それらを構成する部品には第１図と
同じ図中符号が付されている。

第２図及び第３図に示すような、複合材料から製造され
る構造アセンブリは第１図に示す構造アセンブリ非常に
良く似ており、ターボポンプ１及び２のポンプ本体１３
及び２３を、ガス発生装置３の本体３０と一体に結合す
る円形対称の主構造４３を具備する。構造アセンブリは
、互いに連通ずる複数のガス流通チャンバの境界を限定
するために主構造４３に当接する一連の複合仕切をさら
に含む。ただし、第２図及び第３図に示す実施例の場合
には、タービン１０及び２０はガスを並行して供給され
るのではなく、連続して供給されるようになっており、
ガス発生器３の燃焼室で発生されたガスを受入れるマニ
ホルドチャンバ３３からガスが取出される。

このように、主マニホルドチャンバ３３は、第１のオリ
フィス７７を介して、タービン１０のホイール１１に対
向するリング状に配置されたインゼクタ又はデイフユー
ザ７１を送る第１の環状チャンバ３１の中にのみ開いて
いる。タービン１０を出たガスは、タービン２０のホイ
ール２１に対向するリング状に配置されたインゼクタ７
２を送る中間チャンバ３２に回収される。タービン２０
からの排気ガスを回収するチャンバ３５は、第１図に示
すチャンバ３５と全く同じである。

第１図に示す実施例とは異なり、タービン１０からの吐
出ガスを回収するチャンバ３４は設けられておらず、チ
ャンバ３４の機能を引継ぐのは、複合材料から成る肉薄
の外壁４４と、゛横方向分離仕切４２とにより規定され
る中間チャンバ３２である。

第３図に示すように、タービン１０及び２０が連続して
ガスを供給される場合には、２つのタービン１０及び２
０を互いに結合する中間チャンバ３２の内部の圧力を低
下させるために、それによって利点があるならば、バイ
パスシステム８０を使用することができる。

さらに詳細にいえば、複合材料から成る肉薄の仕切壁４
４には、この空洞を、円対称形の主構造４３により境界
を限定される別の空洞３６と連通させる一連の小さな穴
があけられている。バイパスシステム８０は主構造に固
定されて、空洞３５を、外側金属カバー５及び主構造４
３により規定される漏れ回収用環状空間５０と連通させ
る。このように、バイパスシステム８０は、可変オリフ
ィス７３の横断面の大きさに作用することにより調整を
行うちょう形弁システム８１に代わるものである。

第２図及び第３図においても、ガス回収用外側金属カバ
ー５は、第１図に示す場合と同様に、複合材料から成る
円対称形主構造４３の全体を包囲している。２つのター
ボポンプアセンブリｌ及び２の接合部には、同じように
、ねじ組立ての拡張ベローズ６１が配置される。また、
ガス発生装置３の腹合材料から成る燃焼室３０を金属ベ
ローズ６２が包囲していることもわかる。この金属へロ
ーズ６２も、同様に、熱放射に対する防護手段であると
共に、ガス発生装置３で漏れが発生した場合に、漏れた
ガスを全て回収するために設けられる。

第２図及び第３図の実施例においては、チャンバ３５に
回収されたタービン２０からの吐出ガスは、オリフィス
７５を介し、主構造４３を経て、１本のガス排気ダクト
７６へ直接送られることが図から認められるであろう。

その結果、環状空間５０それ自体は、漏れ及びバイパス
システム８０からの調整抽気を回収する働きしかしない
ので、環状空間５０がタービン１０からの吐出ガスの排
気にも関わっている第１図に示す実施例と比べて、小さ
くても良い。

さらに、場合によっては、含浸又は被覆により円対称形
の主構造４３の気密性を高めても良い。そのようにすれ
ば、特に、外側金属カバー５の金属をさらに薄くし且つ
相対的に安価な物質を利用することにより、カバーを簡
単なものにすることができる。これにより、外側金属カ
バーの質量は減少し、その上に製造コストの低減もはか
れる。

第２図及び第３図では、第１図に示す実施例の場合と同
様に、２つのターボポンプ１及び２を互いに結合する円
対称形の主構造４３は、２つのターボポンプアセンブリ
をそれぞれ独立して取付けること及び交換することを可
能にする２つの円対称形の部分４３１及び４３２から構
成されている。各ターボポンプアセンブリは、ターボポ
ンプ１，２それ自体と、対応する円対称形の部分４３１
．４３２とを含む。前述のように、それぞれの円対称形
の部品４３１、４３２は、対応するポンプの本体１２　
、２３に、構成要素間の温度差によって起こる直径の変
化に対応できる一方で、それでも尚、中心位置合せ状態
は維持するように、ポンプ本体１３　、２３に固定され
た二叉部分９２を介して取付けられる半径方向ピン９０
により固定されている。２つの円対称形の部分４３１及
び４３２の相互の結合も、同様に、半径方向ビン９０を
使用して行われる。

本発明の構造アセンブリは、第４図に示す通り、２つの
ターボポンプｌ及び２のシャフトの軸がアライメント状
態にな（、互いに対しである角度を成しているようなタ
ーボポンプアセンブリにも適応できることがわかるであ
ろう。その場合には、土構造４３０２つの部分４３１及
び４３２は、それぞれ、対応する一方のターボポンプ１
．２の軸に関して円対称形であり、外側全屈カバー５は
、はぼ、トーラスの一部分の形態をとる。

同じ構造の中で関連し合う２つのターボポンプｌ及び２
のシャフトを厳密にアライメントさせることは、もはや
、絶対不可欠ではなくなっているため、ポンプ１２及び
２２の推進薬入口１５及び２５の供給ラインに対する位
置決めを改善すること、さもなければ別の位置決め条件
を満たすことが可能である。

また、直径の差が非常に大きいタービンと組合せても本
発明の構造アセンブリを使用できることが認められるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１１ｆｆｌは、２つのターボポンプのタービンに、ガ
ス発生装置により発生された燃焼ガスから並行してガス
が供給されるような、本発明による加圧した推進薬をロ
ケットエ”ンジンに供給するコンパクトな構造アセンブ
リの半分縦断面図、第２図は、２つのターボポンプのタ
ービンに、ガス発生装置により発生された燃焼ガスから
ガスを取出す直列回路を使用して、ガスが供給されるよ
うな、本発明による加圧した推進薬をロケットエンジン
に供給するコンパクトな構造アセンブリの半分縦断面図
、 第３図は、２つのターボポンプの第１のタービンと第２
のタービンとを連通させるチャンバの内部の圧力を調整
する手段を示す、第２図の構造アセンブリに類似した構
造アセンブリの半分縦断面図及び部分切取り正面図、 第４図は、第２図及び第３図に示す構造アセンブリに似
てはいるが、２つのターボポンプのシャフトの軸がアラ
イメントしておらず、ある角度を成しているような構造
アセンブリの半分縦断面図及び正面図、及び 第５図は、本発明の構造アセンブリの主構造を結合する
手段の１実施例を詳細に示す図である。 ■・・・第１のターボポンプ、 ２・・・第２のターボポンプ、 ３・・・ガス発生装置、 ５・・・漏れ防止外側金属カバー １０　、２０・・・タービン、　１２　、２２・・・ポ
ンプ、１３　、２３・・・ポンプ本体、１７　、２７・
・・シャフト、３０・・・燃焼室（ガス発生装置の本体
）、３１・・・（第１の）環状チャンバ、 ３２−・・（中間）チャンバ、 ３３・・・主マニホルドチャンバ、 ３４　、３５・・・吐出ガス回収用マニホルドチャンバ
、３６・・・空洞、 ４１　、４４　、４５　、４７・・・内部仕切要素、４
２・・・横方向分離仕切、４３・・・主構造、４３１・
・・主構造の第１の部分、 ４３２・・・主構造の第２の部分、 ４６・・・スプリットリング、 ５０・・・環状空間、　　　６１・・・拡張ベローズ、
７１　、７２・・・インゼクタ、７３・−・可変オリフ
ィス、７５・・・オリフィス、　　７６・・・排気ダク
ト、７７　、７８・・・オリフィス、・８０・・・バイ
パスシステム、８１・・・ちょう形弁システム（圧力調
整手段）、９０・・・半径方向のビン。 特許出廓人 ソシエテ　ヨーロベアン　Ｆ　ウ プロビュルシオン 特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガス発生装置（３）と、第１のタービン（１０）及
   び第１のポンプ（１２）を構成しており、ロケットエン
   ジンの燃焼室に第１の推進薬成分を供給する第１のター
   ボポンプ（１）と、第２のタービン（２０）及び第２の
   ポンプ（２２）により構成され、ロケットエンジンの燃
   焼室に第２の推進薬成分を供給する第２のターボポンプ
   （２）と、ガス発生装置（３）から前記第１のタービン
   及び第２のタービン（１０、２０）へ熱ガスを送り出す
   手段と、前記第１のタービン及び第２のタービン（１０
   、２０）からの熱い吐出ガスを回収し且つ排気する手段
   とを具備する、高圧の推進薬をロケットエンジンに供給
   するコンパクトな構造アセンブリにおいて、該アセンブ
   リは、第１のターボポンプ及び第２のターボポンプ（１
   、２）の回転軸に関してほぼ円対称形であり、熱構造複
   合材料から製造され、前記第１のタービン及び第２のタ
   ービン（１０、２０）を包囲し、且つガス発生装置（３
   ）の本体（３０）を第１のターボポンプ及び第２のター
   ボポンプ（１、２）のポンプ本体（１３、２３）と結合
   する主構造（４３）と；前記主構造（４３）に装着され
   且つ同様に熱構造複合材料から製造されており、前記主
   構造（４３）の内部の空間を、ガス発生装置（３）から
   の熱ガスを前記第１のタービン及び第２のタービン（１
   ０、２０）へ流すことができると共に、前記第１のター
   ビン及び第２のタービン（１０、２０）からの吐出ガス
   を回収し且つ前記吐出ガスを共通の排気ダクト（７６）
   に向かって排気する働きをする複数の互いに連通する空
   洞（３１、３５）に分割する内部仕切要素（４１、４２
   、４４、４５、４７）と；前記主構造（４３）を包囲し
   、複合材料から成る前記主構造（４３）からの熱放射に
   対するスクリーンを構成し、且つ前記排気ダクト（７６
   ）の中へ開いて、第１のタービン及び第２のタービンか
   らの吐出ガスと、多孔性の複合壁を通る漏れによるガス
   とを回収する環状空間（５０）の境界を限定する漏れ防
   止外側金属カバー（５）とを具備することを特徴とする
   構造アセンブリ。 ２、低温部品を構成するポンプ本体（１３、２３）と、
   高温部品により構成される前記主構造（４３）との結合
   部は、主構造（４３）と、ポンプ本体（１３、２３）と
   の直径の主要な相対変化に対処できる一方で前記主構造
   を中心位置合せ状態に保持する半径方向のピン（９０）
   により形成されることを特徴とする請求項１記載の構造
   アセンブリ。 ３、第１のターボポンプ及び第２のターボポンプ（１、
   ２）のシャフト（１７、２７）は軸方向にアライメント
   されていることを特徴とする請求項１又は２記載の構造
   アセンブリ。 ４、第１のターボポンプ及び第２のターボポンプ（１、
   ２）のシャフト（１７、２７）は互いにある角度を成し
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載の構造アセ
   ンブリ。 ５、第１のターボポンプ及び第２のターボポンプ（１、
   ２）のタービン（１０、２０）がガス発生装置（３）か
   ら並行してガスを供給されるような請求項１から４のい
   ずれか１項に記載の構成アセンブリにおいて、仕切要素
   （４１、４２、４５、４７）は、ガス発生装置（３）か
   らの熱ガスが供給され、且つ第１に、第１のタービン（
   １０）に対向して配設されたリング状のインゼクタ（７
   １）を送る環状チャンバ（３１）の中へ第１のオリフィ
   ス（７７）を介して直接開口し、第２には、調整システ
   ムにより制御される断面調整手段（８１）を具備する可
   変オリフィス（７３）を介して、第２のタービンに対向
   するリング状のインゼクタ（７２）を送る第２のチャン
   バ（３２）に開口する主回収チャンバ（３３）と、第１
   のタービン（１０）からの吐出ガスを回収する第１のマ
   ニホルドチャンバ（３４）と、第２のタービン（２０）
   からの吐出ガスを回収する第２のマニホルドチャンバ（
   ３５）とを規定することと、第１のマニホルドチャンバ
   及び第２のマニホルドチャンバ（３４、３５）の中に入
   っているガスを、前記排出ダクト（７６）の中へ開いて
   いるガス回収用の前記環状空間へ排気するためのオリフ
   ィス（７５、７８）が主構造（４３）を貫通して設けら
   れることとを特徴とする請求項１から４までのいずれか
   １項記載の構造アセンブリ。 ６、第１のターボポンプ及び第２のターボポンプ（１、
   ２）のタービン（１０、２０）がガス発生装置（３）か
   ら連続してガスを供給されるような請求項１から４のい
   ずれか１項に記載の構造アセンブリにおいて、仕切要素
   （４１、４２、４４、４５）は、ガス発生装置（３）か
   らの熱ガスが供給され、且つ第１のオリフィス（７７）
   を介して、第１のタービン（１０）に対向するリング状
   のインゼクタ（７１）を送る第１の環状チャンバ（３１
   ）と、第１のタービン（１０）からの吐出ガスを回収す
   ると共に、第２のタービン（２０）に対向して配設され
   たリング状のインゼクタ（７２）を送る中間マニホルド
   チャンバ（３２）と、第２のタービン（２０）からの吐
   出ガスを回収するマニホルドチャンバ（３４）とを規定
   することと、第２のタービン（２０）からの吐出ガスを
   回収するマニホルドチャンバ（３５）の中に入っている
   ガスを、前記排気ダクト（７６）の中へ開いた前記ガス
   回収用環状空間へ排気するために、オリフィス（７５）
   が主構造（４３）を貫通して設けられることを特徴とす
   る請求項１から４までのいずれか１項記載の構造アセン
   ブリ。 ７、中間マニホルドチャンバ（３２）は、その外側に対
   して、複合材料から製造された肉薄の仕切（４４）によ
   り境界を限定され、前記肉薄の仕切（４４）には、中間
   マニホルドチャンバ（３２）を外側に対して円対称形の
   主構造（４３）により境界を限定されている環状空洞（
   ３６）と連通させる複数個の小さな穴があけられている
   ことと、前記環状空洞（３６）をガス回収用の前記環状
   空間（５０）と選択的に連通させることにより、前記中
   間マニホルドチャンバ（３２）の中の圧力を選択的に低
   下させるために、バイパス調整システム（８０）が前記
   主構造（４３）に取付けられていることを特徴とする請
   求項６記載の構造アセンブリ。 ８、複合材料から製造され、第１のターボポンプ及び第
   ２のターボポンプ（１、２）を互いに結合する円対称形
   の主構造（４３）は、第１のターボポンプ（１）のポン
   プ本体（１３）に結合され且つ前記第１のターボポンプ
   （１）の回転軸に関してほぼ円対称形である主構造の第
   １の部分（４３１）と、第２のターボポンプ（２）のポ
   ンプ本体（２３）に結合され且つ第２のターボポンプ（
   ２）の回転軸に関してほぼ円対称形である主構造の第２
   の部分（４３２）とから構成され、主構造の第１の部分
   と第２の部分（４３１、４３２）は、それらの部分（４
   ３１、４３２）の相対直径の主要な変化に対処できる一
   方で前記部分を互いに対して中心位置合せ状態に保持す
   る半径方向のピン（９０）により互いに結合されている
   ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記
   載の構造アセンブリ。 ９、主構造（４３）の前記２つの部分（４３１、４３２
   ）を包囲する漏れ防止外側金属カバー（５）は、前記漏
   れ防止外側金属カバー（５）の肉薄の金属壁（５１）に
   、主構造（４３）のそれぞれ対応する部分（４３１、４
   ３２）及び漏れ防止外側金属カバー（５）の一部分（５
   １）と関連する各ターボポンプ（１、２）が他方のター
   ボポンプ（２、１）とは別個に取付け、取外し可能とな
   るように、取外し自在に組立てられている拡張ベローズ
   （６１）を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項
   ８記載の構造アセンブリ。 １０、第２のタービン（２０）の固定子（２８）は主構
   造（４３）の前記第２の部分（４３２）に固定されるこ
   とと、スプリットリング（４６）は第１のターボポンプ
   （１）と第２のターボポンプ（２）との間に横方向分離
   仕切（４２）を保持し、該横方向分離仕切（４２）は、
   主構造（４３）の２つの部分（４３１、４３２）が分離
   され且つ前記スプリットリング（４６）が取外された後
   に、横方向分離仕切（４２）と、ガスが流通するチャン
   バ（３２）を規定するその他の仕切（４４）とを抜取る
   だけで取外しできるように、主構造（４３）の前記第１
   の部分（４３１）に固定され、前記仕切は、主構造（４
   ３）に対して弾性によってのみ位置決めされるように、
   あらかじめ圧縮されることを特徴とする請求項９記載の
   構造アセンブリ。 １１、主環状回収チャンバ（３３）を規定する仕切要素
   （４１）は円対称形の主構造（４３）に複合ねじにより
   固定されていることを特徴とする請求項１から１０のい
   ずれか１項に記載の構造アセンブリ。 １２、複合材料から製造される円対称形の主構造（４３
   ）は含浸されるか又は被覆されるかによりその気密性を
   改善されることと、漏れ防止外側金属カバー（５）は、
   相対的に壁の薄い相対的に安価な材料から製造されるこ
   とを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記
   載の構造アセンブリ。