JPH0278759A - 固体推進剤ロケットモータ - 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〕 本発明は固体推進剤ロケットモータに関する。

〔従来の技術〕

単一の固体推進剤の成形体すなわちグレーンを用いるロ
ケットモータでは通常全部の推進能力をそのグレーンの
燃焼中に消費するようになっている。これは、−旦固体
推進剤グレーンが着火されると、着火した推進剤グレー
ンの全部が燃焼してしまうまで燃焼過程を停止させるの
が非常に困難なためである。

ロケットモータにいわゆる「起動−停止−再起動」の能
力を付与し、ロケットモータを１回以上点火可能として
操縦のフレキシビリティを増大させるためには、固体推
進剤ロケットモータは、例えば共願の米国特許出願第８
１３．８１９号に記載されたようなマルチプルパルス形
又は多段形とされている。上記出願に記載されているマ
ルチプルパルスロケットモータは、ブースト用グレーン
と維持燃焼用グレーンのような２つ又はそれ以上の固体
推進剤を備えており、これら推進剤は、別々に点火して
指令によって不連続な推進力を得ることができるように
互いにメンブレンシールアセンブリ又は他の手段で分離
されている。

上記固体推進剤を互いに直列に、すなわち一方の推進剤
グレーンを他方の前方に配置する場合、上記メンブレン
シールアセンブリはロケットモータケーシングの内径全
域に延設されケーシングに取り付けられる。上記メンブ
レンシールアセンブリは燃焼ガスが通過するための複数
の開口と、更に強度が高い延性のある材質の金属製の無
孔メンブレン又はカバーとを有する隔壁を備えており、
上記無孔メンブレンは隔壁の後部を覆って後部室の固体
推進剤グレーンの点火時にガスが前部室に流入しないよ
うにシールすると共に、後部室の固体推進剤グレーンが
燃え尽きた後、所定の時期に前部室の固体推進剤グレー
ンが点火されると、その燃焼の圧力により薄いメンブレ
ンが破れて前部室からガスが前記隔壁の開口を通って後
部室に流入し、更にノズルから噴出して推力を生じるよ
うにされている。

同様に、多段ロケットモータも「起動−停止−再起動」
性能を備えている。多段ロケットモータも、マルチプル
パルスロケットモータと同様に、分割した固体推進剤グ
レーンを備えている。しかし多段ロケットモータでは各
々のグレーンには独立したノズルが設けられ、各段のグ
レーンは他の段のグレーンから独立しており、１つのグ
レーンが燃え尽きると、そのグレーンを含む段は隣接し
た段から爆発ボルト若しくは同様の手段で分離され、ロ
ケットモータから余剰重量を除去して飛行距離及び／又
は速度を増大するようになっている。

独立したノズルとグレーンを有する隣接段はロケットの
飛行中、その後所定時期に点火することができるように
なっている。

上記パルス型ロケットモータも多段型ロケットモータも
通常ブースト燃焼用と維持燃焼用のグレーンを別々に取
り扱うことができるように分割ケーシングを備えている
。

このため、パルス型ロケットモータや多段型ロケットモ
ータが、例えば噴射と噴射の間に惰力で滑空しており、
継手に力が加わっていないような場合分割されたケーシ
ングとグレーンセグメントは相互に移動する傾向があり
、継手部の許容範囲の遊び内で上記セグメントが移動す
ることによりミサイル誘導装置に外乱を与えてミサイル
を軌道から外らせてしまう可能性があった。

また一般に分割多段型若しくは分割マルチパルス型の固
体推進剤ロケットモータは複雑な接合部を介してピンや
ボルトで取り付けられており、この部分は製造コストが
高（、しかも段間やセグメント間でのリークの原因とな
る可能性があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記問題に鑑み、ケーシングの長さ方向に連
続した適切な剛性を有し、ミサイルの誘導装置に外乱を
与えることのないマルチプルパルス型又は多段型の固体
推進剤ロケットモータを提供することを目的としている
。

また、本発明のもう１つの目的は、上記のロケットモー
タを堅牢で信顛性が高く、しかも製造が容易で、かつ推
進剤グレーンを別々に取り扱うことができるようにする
ことである。

更に本発明の別の目的は、グレーンのセグメント間の前
記隔壁が簡易でかつ信顧性の高いロケットモータを提供
することである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明によれば、後部開口
部を形成する手段を存する、一体成形　　゛された長尺
の概ね円筒形をしだケーシングと、それぞれ容器を備え
、固体推進剤のグレーンを収納し、前記ケーシング内に
連続して端部と端部とを接して配置され、前記ケーシン
グに接着されると共に相互に接合されている少なくとも
２つ以上のキャニスタと、 前記キャニスタのうち前方にあるキャニスタ内の圧力が
後方にあるキャニスタ内の圧力より高い場合にキャニス
タ間を連通させる手段を備えた、前記キャニスタ間の連
通を阻止するカバー手段を形成する手段と、 前記固体推進剤グレーンのそれぞれを点火する手段と、 前記一体成形されたケーシングに接合され、前記後部開
口と連通している推力ノズル手段とを備えたロケットモ
ータが提供される。

〔実施例〕

第１図を参照すると、３つの固体推進剤燃焼室、すなわ
ちパルス１２．１４．１６を有する固体推進剤ロケット
モータの全体が参照符号ｌＯで示されている。ロケット
モータの各部分は、第２図から第４図までにより詳細に
示されており、例えば第１図では明示のため省略した断
熱材も第２図から第４図までには図示されている０本発
明によれば、ロケットモータ１０の長手方向に連続した
剛性を付与してミサイルの誘導装置がより正確にミサイ
ルを軌道上に保持できるように、ロケットモータｌＯに
はその略全長にわたり一体成形の略円筒形の長尺管、す
なわちケーシング１８が設けられている。

上記ケーシング１８は適切な強度と剛性とを備えた、例
えば金属材料若しくは複合材料のような適当な材料から
成っている。例えばケーシング１８は、耐熱性のために
一般にＰＭＲ−１５として知られているポリイミド樹脂
を含浸した炭素繊維Ｔ−４０（日本国　トーレ株式会社
商標名）のような炭素又は黒鉛繊維の複合材としても良
い。上記炭素繊維の巻き方は例えば、ヘリカル／フープ
／ヘリカル／フープ／ヘリカルのパターンとしても良い
。

本発明によれば、ロケットモータ１０の製造を容易にす
るために各々の燃焼室の固体推進剤を個別に製造し処理
できるように、それぞれの燃焼室１２、１４．１６には
キャニスタ（缶体）２０が設けられており、上記キャニ
スタ２０は別々に製作し、装填した後に前記一体ケーシ
ング１８に装着できるようにされている。

各々のキャニスタ２０は例えば１５−５　Ｐ　Ｈ鋼のよ
うなステンレス鋼等で作られた薄いキャニスタ壁２２を
備え、キャニスタ２０内には、図に２４で示したように
、例えば一般にＧＡＰとして知られるグリサイダルアジ
ドポリマ高エネルギ結合剤を含む推進剤のような通常の
推進剤が装填されている。推進剤グレーン２４には第２
図、第３図。

第４図に４０で示すように中央に貫通孔が設けられてお
り、この貫通孔はロケットモータの個々の要求に応じて
、例えば星形成いは半径溝を有する形状のような、適当
ないずれかの通常の形とじて良い。第２図から第４図ま
でに示すように、グレーン２４とキャニスタ壁２２との
間には、例えばゴム含浸アラミド繊維のような通常の適
宜な断熱材が設けられている。また本発明の技術分野の
通常の知識を有する者には公知の原理に基づいて、スリ
ット６８によってストレス緩和用フラップ６６が断熱材
６４にや設けられている。図示していないが適当な通常
のライニングがグレイン２４と断熱材６４との間に設け
られている。

上記キャニスタ２０は前記一体ケーシング１８中に互い
に端部と端部とを接するように挿入され、以下に説明す
るように相互に接合される。それぞれのキャニスタ２０
は、例えばガラス充填材の少ない、米国アームストロン
グワールドインダストリ社から八６６１の商標名で販売
されているエポキシ等の厚さ約０．７５ｍｍ　（０，０
３インチ）の適当な接着剤２６を用いて一体ケーシング
１８に接合若しくは接着される。接着剤２６の硬化温度
は推進剤の感度範囲以下であり、推進剤と断熱剤との接
着性を劣化させないように充分に低くする必要があり、
好ましくは約９３°Ｃ（２００°Ｆ）を越えないように
される。

それぞれのキャニスタの組は、例えば１５−　Ｓ　ＰＨ
鋼のようなステンレス鋼等で作られた、以下に詳細に説
明する、２８に図示した半球状のカバ一部材若しくは隔
壁で分離されている。この隔壁はメンブレンシールアセ
ンブリ３０の一部を成している。メンブレンシールアセ
ンブリ３０は、隔壁貫通金物若しくはボス３２（第３図
）を備えており、このボス３２には、上記メンブレンシ
ールアセンブリ３０が付属するキャニスタ２ｏのグレー
ン２４、すなわちメンブレンシールアセンブリ後方のグ
レーンに点火するための、例えば使い捨てのパイロゼン
点火剤のような、適当な点火器３６を定位置に保持する
部材が気密を保ちながら挿入されている。適当な起爆薬
３９はコネクタ３９を介して光学ファイバー等の適宜な
導線３８により図示していない電源に接続されており、
上記導線３８はロケットモータ１０の前方から、上記キ
ャニスタの前方に配置されているキャニスタ内のグレー
ン２４の前記貫通孔４０を通り、図示したように通常の
方法で上記起爆薬３８に導かれている。上記点火器組立
体は、前記貫通ボス３２内に、ガスがボス３２から洩れ
るのを防ぐため、ガラス／金属シール又はエポキシ等に
よりシールされている。上記シールには、本発明の属す
る技術分野に通常の知識を有する者に公知の方法を用い
ても良く、又前述の米国特許出願に記載されているのと
同様な方法を用いても良い。

第２図は、前部カバーの部分の詳細を示している。略円
筒形で１５−５　Ｐ　Ｈステンレス鋼のような適当な材
質から作られた厚さ約０．７５ｍｍ（０，０３インチ）
のスカート部４２はケーシング１８の上端、すなわち前
端部に挿入され、前記半球状カバーがケーシング１８に
及ぼす力の受承面積を増大するため適当な接着剤２６で
ケーシング１８に接着されている。上記スカート部４２
は肉厚の前端部４４を備え、この前端部４４のケーシン
グ１８と対向する外周部には円周溝４６が設けられてい
る。更に、上記円周溝４６には０−リング４８が備えら
れ、ケーシング１８にキャニスタ−組立体を装着する際
に接着剤２６を吸い込むための真空を保つシールの役を
果たしている。上記の代わりに、接着剤をケーシング１
８とキャニスタ２ｏとの間に圧力を加えて注入しても良
く、その場合には上記シールは不要である。前記スカー
ト部の後端部５゜も同様に肉厚に形成されており、この
肉厚部には螺条が設けられている。

前部、すなわち第３の燃焼室１６のキャニスタ２０は１
５−５ＰＨ鋼のようなステンレス鋼若しくは他の適当な
材料で作られ、前述のように厚さが約０．７５■（０，
０３インチ）の略円筒形の壁２２を備え、この壁２２は
長手方向に働く荷重に耐えてカバーとして機能するため
約２．４　ｍｓの肉厚になった前部半球部５２と一体に
成形されている。前記円筒形状部２２と半球部５２との
接合部は螺条が設けられた肉厚部５６となっており、上
記螺条は前記スカート部の螺条５６と螺合して、図に５
８で示したように第３の燃焼室１６のキャニスタ２゜と
スカート部４２との間の螺子継手を形成してぃる。また
、上記肉厚部５６の、前記スカート部後端５０と対向す
る外周面にも円周溝６０が設けられ、その中には第３の
燃焼室１６からガスが前方に洩れるのを防ぐためＯ−リ
ング６２が設けられている。半球部５２の中央には、前
述のように第３の燃焼室１６用の起爆薬と点火器の組立
体を気密を保ちながら挿入するための貫通ボス３２が設
けられている。

２つの燃焼室間、すなわち燃焼室１４と１６との間のメ
ンブレンシールアセンブリ３０の詳細は第３図に示され
ており、燃焼室１２と１４との間のメンブレンシールア
センブリも同様の構造である。第３図の説明のため、以
下燃焼室１６を前部燃焼室、燃焼室１６を後部燃焼室と
呼ぶことにする。前部燃焼室１６のキャニスタ２０は後
端部には、前記スカート部４２の端部５０と同様の螺条
が設けられた肉厚の端部７０が備えられている。

後部燃焼室１４のキャニスタ２０は同様に１５−５ＰＨ
ステンレス鋼或いは他の適切な材料で作られており、前
述のように厚さ約０．７５ａｍ（０，０３インチ）の壁
２２と、この壁と一体に成形され、約２．４　ｍＩｎ（
０，０９インチ）の肉厚を有し、長手方向の荷重に耐え
る前部及び後部燃焼室１６と１４との間のカバーを形成
している半球状の隔壁２日とを備えている。前部燃焼室
以外の燃焼室のキャニスタ２０が複合材を用いて形成さ
れている場合、前記隔壁２８は、メンブレン８２を接合
するためキャニスタの半球部内側に接着するステンレス
鋼薄板としても良い。キャニスタ２０は、メンブレンシ
ールアセンブリ３０の組立が簡単なように、好ましくは
、ステンレス鋼製とする。

また、前記壁面２２と隔壁２８との接合部には第２図の
肉厚部５６と同様な肉厚部７２が設けられ、前部キャニ
スタの後端部７０の螺条と螺合する螺条が設けられて図
に７４で示す螺子継手を形成している。上記肉厚部７２
の外周の、キャニスタ後端部７０と対向する部分には円
周溝７６が設けられ、その内部に第２及び第３の燃焼室
１４と１６との間をシールする０−リングが介装されて
いる。

前部燃焼室１６のキャニスタ２０内の推進剤グレーン２
４の燃焼中に、ガスが上記隔壁２８を通過して後部燃焼
室１４のキャニスタ内に流入しノズルから噴出するよう
に隔壁２８には複数の開口８０が設けられている。上記
開口８０は、好ましくは、この開口を通過するガスの圧
力損失を最小にするように、ノズル面積の約４倍の流路
面積を与えるような充分な大きさと数とが設けられ、同
時に、本発明の属する技術分野に通常の知識を有する者
には公知の方法で隔壁の材料が最大強度を発揮するよう
な場所に設けられる。例えばステンレス鋼やニッケル等
の適当な材料で作られた薄い破断ダイアフラム８２は、
前記隔壁２８の後面に沿って、例えば図に８４に示した
ように溶接等の適宜な方法で接着されており、後部燃焼
室１４のキャニスタ２０内の推進剤グレーン２４が燃焼
している間は前記開口８０を通りガスが逆流することを
防止するが、後部燃焼室のグレーン２４が燃え尽きた後
、前部燃焼室１６のキャニスタ内の推進剤グレーンの燃
焼時には破断して前記開口８゜を通過してガスが流れる
ようにしている。すなわち、上記ダイアフラム８２は、
前方側のキャニスタに後方側のキャニスタより高い圧力
が生じた場合破断して開口８０を通して隣接した２つの
キャニスタ２０間を連通させるようになっている。上記
破断ダイアフラム８２は、前述の米国特許出願に記載さ
れているように予め刻み目を設けておき、前部キャニス
タ１６内の圧力が後部キャニスタ１４の圧力より大きく
なった場合、予期した通りに簡単に破断するようにして
も良い。前記隔壁２８の中央には貫通ボス３２が一体に
成形されており、第２図の前部カバーについて説明した
と同様に、隔壁２８の後部のグレーン２４を点火するた
めの点火器組立体を挿入して定位置に保持することがで
きるようになっている。また、後部燃焼室１４のキャニ
スタ２２の壁面２２とグレーン２４との間のみならずグ
レーン２４と隔壁２８との間にも断熱材６４が設けられ
ており、隔壁に隣接した断熱材にはストレス緩和用フラ
ップ６６が設けられている。前部燃焼室１６めキャニス
タ２０には、断熱材６４が隔壁２８を開口部８０を除い
て覆うように設けられ、キャニスタ壁２２に沿って配設
された断熱材の後端部には第３図に示すようにフラップ
６６が設けられている。

第４図はロケットモータｌＯの後部カバーの一部を図示
している。第１燃焼室１２のキャニスタ２０は後方に延
びて、第３燃焼室１６のキャニスタと同様に肉厚の螺条
部８６で終わっている。後部カバ一部材８８は、上記キ
ャニスタ螺条部８６と螺合して図に９２で示す螺子継手
を形成している肉厚の螺条部９０を備えている。上記肉
厚部９０の、キャニスタの部分８６と対向する外周部に
は溝９４が設けられ、この溝９４内には０−リング９６
が配設されて後部カバ一部材８８とキャニスタ２０との
間のガス洩れを防止するシールを形成している。後部カ
バ一部材８日の略円筒形をした部分９８は上記肉厚部９
０から後方に延設され、ケーシング１８に接着剤２６を
介して適切に接着されている。後部カバ一部材８８の半
球形状部１００は肉厚部９０から内側後方に延設され、
本発明の属する技術分野に知識を有する者には公知の方
法に基づいてノズル１０２を取着する手段を形成してい
る。ノズルのスロート部はタングステン若しくはレニウ
ムでコーティングしたカーボングラファイト製としてエ
ロージョンを緩和し、ノズル性能変化を防止するように
しても良い。断熱剤６４には上記継手部９２の部分に適
切なストレス緩和フラップ６６を設けても良い。又、断
熱剤６４はキャニスタ−壁２２と後部カバ一部材８８と
の内面、そしてノズル１０２の内面を覆って設けられて
いる。それぞれのキャニスタは別個に製作され、グレー
ン２４を装填される。装填終了後のキャニスタ２０は、
前述のように螺子継手７４又は他の適当な手段を用いて
組立てられる。また、後部カバ一部材８８は後部キャニ
スタ２０に前述の螺子継手９２又は他の適当な手段を用
いて接合される。

更に、スカート部４２は前部キャニスタ２０に、前述の
ように螺子継手５８又は他の適当な手段を用いて接合さ
れる。上記のようにして組立てられたキャニスタの組立
体は、その後主要荷重分担部材である前記一体ケーシン
グ１８に挿入され、接着される。

第５図から第１３図までは、本発明によるロケットモー
タの製造工程を図示している。前記一体ケーシング１８
は第５図に示すように適切なフィラメントワインディン
グ工程でワインディングされた後、約３１５°Ｃ（６０
０°Ｆ）の高温と約１０ｋｇ／ｃ艷（１５０ＰＳＩ）の
圧力で、第６図に示すようにオートクレーブ中で約９時
間の間硬化処理される。その後、第７図に示すように心
棒を除去し、水圧テストを行なった後水圧テスト用カバ
ーが取り除かれる。

ケーシング１８が連続成形されている場合には、その後
ケーシング１８は適当な長さに切断される。

前記キャニスタ２０は、ケーシング１８の製造前又は後
又は製造中に第８図に示すように製作され、固体推進剤
グレーン２４を装填されて第９図に示すように適宜な検
査装置を用いて検査され、前述の説明の通りに、第９図
に示したように組立てられる。更に、前述のようにスカ
ート部４２と後部カバ一部材８８が第１０図に示すよう
に接合される。組立後のキャニスタは、第１１図に示す
ようにその後一体ケーシング１８に挿入され、低温硬化
型接着剤２６をキャニスタ壁２２とケーシング１８との
間に加圧注入して、第１２図に示すように硬化させるこ
とによりケーシング１８に接着される。接着部は第１３
図に示すように適宜な検査装置１１４を用いて接合検査
を行なっても良く、又、その後に不活性ガスを用いて耐
圧テストを行なっても良い。上記工程終了後ノズル１０
２が取り付けられる。−例として、一体ケーシング１８
は全長約２１００１１Ｉ１１（８２インチ）、直径約２
００ｍｍ＜８インチ）で肉厚約３ｍｏ＋（０，１２イン
チ）であり、３つの燃焼室を備え、そのキャニスタ２０
はそれぞれ全長約６００ｍｍ　（２３インチ）、肉厚約
０．７５ｍａ＋　（０，０３インチ）となっている。ケ
ーシング１８は例えば前述のように炭素又は黒鉛繊維の
レジン含浸フィラメントワインディング構造としても良
く、一方、それぞれのキャニスタは同様に前述のように
例えば１５−５　Ｐ　Ｈステンレス鋼製として通常の断
熱剤とライニングとを備えた通常の推進剤を装填するよ
うにしても良い。ノズルスロート部は例えば約３４ｍｍ
（１，３４インチ）となっている。

第１４図から第１６図までに第１図のロケットモータ１
０の作動過程を図示する。図において矢印１０６は推進
剤２４の燃焼による内圧を示しており、矢印１０８は推
進剤グレーン２４の燃焼により発生したガスの流れを示
している。また、矢印１１０はカバーからの長手方向の
力が接着ラインを介してケーシング１８に作用する点を
示している。

第１４図に示すように、ロケットモータ１０は導線３８
を介して起爆薬３４にエネルギを供給して第１燃焼室１
２の点火器３６を点火して、第１燃焼室１２のキャニス
タ２０内の推進剤グレー７２４に点火することにより起
動する。

内圧１０６は第１燃焼室１２のキャニスタ２０に加わっ
ており、発生したガスはノズル１０２を通って放出され
ロケットモータに前進推力を与えている。この状態では
隔壁２８の開口８０は破断ダイアフラム８２で覆われて
いて第２と第３燃焼室１４．１６のキャニスタ２０にガ
スが侵入することを防いでいる。

第１燃焼室が燃え尽きると、第２燃焼室１４の推進剤グ
レーン２４が所定の時期に点火される。

第２燃焼室１４のグレーンが点火されると、それにより
発生したガスは第１と第２燃焼室１２と１４との間のダ
イアフラム８２を破断し、第１５図に示すように開口部
８０から第１燃焼室１２のキャニスタ２０に流入し、ノ
ズル１０２から噴出して推力を発生する、第２と第３燃
焼室１４と１６とを分離している隔壁２８と破断ダイア
フラム８２とは上記ガスが第３燃焼室１６のキャニスタ
２０内に侵入することを防止している。

第１６図に示すように第１と第２燃焼室１２と１４との
間の隔壁２８と破断ダイアフラム８２は、第２燃焼室の
燃焼中に大部分消耗してしまう。上記第２燃焼室が燃え
尽きると、第３燃焼室１６の推進グレーン２４が所定の
時期に点火される。第３燃焼室１６のグレーン２４の燃
焼によるガス圧力は第２と第３燃焼室１４と１６との間
のダイアフラム８２を破断し、開口８０を通過して第２
と第１燃焼室のキャニスタを通過してノズル１０２から
噴出し推力を発生する。

第１７図は本発明の別の実施例のロケットモータ２００
を示している。ロケットモータ２００は一体ケーシング
２０２を備えており、この一体ケーシング２０２は第１
図のケーシング１８と同様にステンレス鋼や炭素若しく
は黒鉛繊維とレジンの複合材のような適当な材質で作ら
れ、その前端部２０４は半球状部材２０６等で閉じられ
ており、後端部２０８は開放されている。上記一体ケー
シング２０２中に−は、それぞれ、図に２１８で示した
適切な固体推進剤を装填したキャニスタ２１６を備えた
複数の段２１０．２１２，２１４が端部と端部を接して
装着され、それぞれのキャニスタ２１６の後端部には推
進剤２１８の燃焼により発生したガスを噴出し、推力を
得るためのノズル２２０が設けられている。

それぞれのキャニスタ２１６は、その前端部２２２が略
半球状に一体に成形されて閉じており、この前端部２２
２は推進ガスが前方の他の段に侵入しないように肉厚を
増加させること等によって補強されている。

また、それぞれのキャニスタのケーシング２２は、炭素
繊維とエポキシの複合材でコーティングした断熱剤等の
適宜な材質で作られている。通常のロケットモータでは
、推進剤が断熱剤から剥離したりクラックが生じるのを
防ぐため、従来はケーシングと断熱剤との間に収縮フラ
ップを設けていたが、推進剤の収縮による接着部の問題
を、ケーシングと断熱剤との間に収縮フラップを要する
ことなく解決するため、キャニスタケーシング２２４は
、繊維方向に対して横方向に弾性を持つ補強材料で構成
することが好ましく、例えば、ケーシングの軸線方向に
１５度以下のような小さな角度に配列したアラミド等の
連続繊維をレジン含浸し、ゴムや他の適当なエラストマ
材でコーティングした複合材をポーラワインディング（
いわゆる玉巻き）にしてキャニスタケーシングを形成す
る。

上記ポーラワインディングは雌型に入れて硬化させるこ
と等により固めても良い。上記ポーラワインディングを
固めるためにフープワインディング（フープ巻き）を用
いた場合は収縮、膨張が可能なように後で取り除く必要
がある。炭素又は黒鉛繊維やガラス繊維材料等の、他の
適当な繊維材料も上記の代わりに使用できる。所望であ
ればキャニスタケース２２４は薄いステンレス鋼や他の
金属材として、その内面に断熱剤を接着しても良い。

断熱剤は硬質ゴム製又は、ノズル２２０を、本発明が属
する分野に通常の技術を有する者に公知の方法により、
直接取り付けるのに充分な剛性を持った他の材質として
も良い。又は、キャニスタケーシング２２４にボス（図
示せず）を取り付け、そのボスにノズル２２０を取り付
けるようにしても良い。

ケーシング２２４は、好ましくは雌型に入れて硬化させ
、前記一体ケーシング２０２に接着するのに適した表面
を形成する。推進剤２１８は好ましくはケーシング２２
４が上記型内にある間に装填し、空気中の水分による汚
染を防止する。

燃焼速度パターン設定用の形状フレキシビリティと、推
進剤を装填した後の芯抜きの容易さを増すため、キャニ
スタ２１６内の推進剤２１８は分割セグメント構造とし
て、分割したセグメントは個々に、本技術分野に通常の
知識を有する者には公知の方法でケーシング２０２に適
宜に接着又は接合される。

キャニスタケーシング２２４はそれぞれ、ケーシング２
０２の溝に嵌合してキャニスタを固定する図示していな
い通常の保持リングを用いて、一体ケーシング２０２に
、２２６に図示したパーサミドやテトロアミン硬化エポ
キシ等の常温硬化エポキシで推進剤を加熱することなく
接着される。上記の代わりにキャニスタケーシング２２
４は改良した゛のこ歯ねじ°゛等を用いて一体ケーシン
グ２０２にねし留めしても良い。また、キャニスタケー
シング２２４が一体ケーシング２０２に嵌合してロケッ
トモータ２００の加速中所定位置に堅固に保持されてケ
ーシング２０２前方に移動しないようにするため、一体
ケーシング２０２のキャニスタケーシング２２４が接着
されていない部分２３０、すなわち段間の部分はテーパ
状に形成されており、一体ケーシング２０２の前端部２
０４は後端部２０８より直径が小さくなっており、それ
に、応じてキャニスタケーシング２２４の直径も後部キ
ャニスタより前部キャニスタで小さくなっている。しか
し、一体ケーシング２０２の、それぞれのキャニスタケ
ーシングが接着される部分２３２は階段状、すなわちテ
ーパ状にされておらず、キャニスタケーシング２２４を
テーパ状に形成する必要がないようにされている。通常
のベクトル制御装置と電気装置の最終接続のための作業
用開口（図示せず）を一体ケーシング２０２の段間部２
３０に設けても良い。

本発明によれば、キャニスタ２１６のそれぞれを、固体
推進剤２１８が燃え尽きた後、順に切り離すため前記一
体ケーシング２０２を切断する適当な手段が設けられる
。好ましくは、上記手段はプライマコード２２８、すな
わちパテ状又は円板状の切断用燃焼剤等の高速燃焼する
細長い爆薬を備え、このプライマコードは、好ましくは
一体ケーシング２０２のキャニスタ２１６の中間、すな
わちテーパ状段間部２３０のそれぞれの内面周上に接着
される。

所定の時期に上記プライマコード２２８は点火され、一
体ケーシング２０２を切断して、そのプライマコードの
後方の段をロケットモータから切り離すようにする。

前記一体ケーシング２０２とキャニスタ２１６は別々に
制作される。各々のキャニスタ２１６には、制作後前述
のように固体推進剤２１８を装填した後にノズル２２０
が取り付けられる。そして各々のキャニスタ２１６は一
体ケーシング２０２に順番に挿入され、ケーシング２０
２の前記階段状部分２３２に接着される。プライマコー
ド２２８は、その前方のそれぞれのキャニスタ２１６が
装着された後に段間部２３０の内周面に接着される。

それぞれのキャニスタ２１６内の固体推進剤グレーン２
１８を点火するため、図に２３４で示す、適切な起爆薬
を含んだ通常の点火器が設けられている。

それぞれの点火器２３４は導線２３６を介して図示して
いない電源に接続されている。

ロケットモータ２００は、第１段２１０のキャニスタ２
１６の点火器２３４に導線２３６を通じてエネルギを供
給することにより起動する。点火器２３４は第１段の推
進剤２１８を点火し、推進剤の燃焼により発生したガス
は第１段２１０のノズル２２０から噴射され、ロケット
モータの前進推力を発生する。第１段２１０が燃え尽き
ると、第１段２１０と第２段２１２との間の段間部２３
０のプライマコード２２８に点火して一部ケーシング２
０２を切断することにより、第１段はロケットモータ２
００から切り離される。ロケットモータ２００の飛行中
、所定の時期に、第１段に点火したのと同様な方法で第
２段２１２が点火され推力を発生する。第２段が燃え尽
きた後は、第１段を切り離したのと同様な方法で第２段
がロケットモータから切り離される。第３段２１４は、
飛行中の別の所定時期に点火され、ロケットを目標に運
ぶ付加推力を発生する。

上記の代わりに、一体ケーシングは円筒形キャニスタを
嵌装できるように全長にわたって、わずかにテーパ状に
するだけでも良い。また、所望であれば、一体ケーシン
グを全くテーパ状にする必要がないように、装填後のキ
ャニスタを凍らせるか適当な低温にして一部ケーシング
に頂部を下に向けて装着し、キャニスタが常温まで暖め
られたときに膨張して一部ケーシングと締り嵌めになる
ようにしても良い。この締り嵌めに加えて、確実に力の
伝達が行なわれるように適当な接着剤や機械的ロック機
構を併用しても良い。一体ケーシングが炭素若しくは黒
鉛繊維のように負の膨張係数や非常に小さな正の膨張係
数を有する材料から作られている場合には、キャニスタ
を装着する際に上記一体ケーシングも同時に低温にして
、常温に暖められたときにキャニスタ膨張量が一部ケー
シングの膨張量より大きくなるようにして締り嵌めを形
成させても良い。

一部ケーシング１８と２０２とは、飛行条件や運搬によ
る荷重だけでなく、内圧による長手方向荷重とフープ荷
重に耐えるように充分な強度と剛性を備えるようにされ
ている。すなわち、一体ケーシング１８と２０２とは、
燃焼室１２．１４．１６又は段２１０，２１２，２１４
の強度や剛性、接着性を補強して、上記燃焼室や段の取
り付けの長手方向の好ましくない遊びをなくすと共に、
キャニスタ２０や２１６が強度や剛性を負担する必要を
なくして、前述のようにキャニスタ２０や２１６の肉厚
を小さ（できるようにする役割を果している。また、燃
焼室や段を廃棄するのみで、ロケットモータ全体を廃棄
する必要がないため、本発明により廃棄部分を削減する
ことができる。またロケットモータｌＯ又は２００は複
雑なケーシング継手リングアセンブリを必要としないの
で、コスト、重量、無駄な挿積や必要な部材数等を削減
できる利点がある。更に、本発明によるロケ、ットモー
タは、盲穴を設ける構造をほとんど若しくは全く必要と
しない。また、本発明の一部ケーシングは半球部やポー
ラボス、スロート、継手等を必要としないため安価に、
かつ容易に製造できる。更に、一体ケーシング１８では
、隔壁をキャニスタ壁の一部としてメンブレンシールア
センブリ３０の構造を簡素化し、より確実にそれぞれの
キャニスタ−前部を密封することが可能となっている。

本発明は以上に図示、説明した特定の実施例に限定され
ず、本明細書の請求の範囲により規定される本発明の技
術範囲内で様々な改変が可能であることは説明を要しな
いであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるパルス型ロケットモー
タの長手方向断面図と、断面の円で囲んだ各部分の詳細
を示す図、 第２図は第１゛図の前部カバーの詳細図、第３図は、第
１図のグレーンセグメント分離隔壁の詳細図、 第４図は同上実施例の後部カバー詳細図、第５図から第
１３図までは第１図のロケットモータの製造工程の略示
図、 第１４図から第１６図または第１図のロケットモータの
作動過程の略示図、 第１７図は本発明の別の実施例である多段ロケットモー
タの長手方向断面図示図である。 １０・・・ロケットモータ、１８・・・ケーシング、２
０・・・キャニスタ、２４・・・固体推進剤グレーン、
２８・・・隔壁、 ３０・・・メンブレンシールアセンブリ、３６・・・点
火器、　　　１０２・・・ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、後部開口部を形成する手段を有する一体成形された
   長尺の概ね円筒形をしたケーシングと、それぞれ容器を
   備え、固体推進剤のグレーンを収納し、前記ケーシング
   内に連続して端部と端部とを接して配置され、前記ケー
   シングに接着されると共に相互に接合されている少なく
   とも２つ以上のキャニスタと、 前記キャニスタのうち前方にあるキャニスタ内の圧力が
   後方にあるキャニスタ内の圧力より高い場合にキャニス
   タ間を連通させる手段を備えた、前記キャニスタ間の連
   通を阻止するカバー手段を形成する手段と、 前記固体推進剤グレーンのそれぞれを点火する手段と、 前記一体成形されたケーシングに接合され、前記後部開
   口部と連通している推力ノズル手段とを備えたロケット
   モータ。 ２、前記カバー手段は前記キャニスタのうち後方側のキ
   ャニスタの前部カバーを形成すると共に、前記キャニス
   タ間を連通させる複数の貫通手段を有する隔壁と、 上記貫通手段を覆って前記キャニスタ間が連通すること
   を防いでおり、前記キャニスタのうち前方側のキャニス
   タ内の圧力が後方側のキャニスタ内の圧力より高い場合
   に破断して前記キャニスタ間が相互に連通できるように
   する破断メンブレンシール手段とを備えている特許請求
   の範囲第１項に記載のロケットモータ。 ３、後部開口部を形成する手段を有する一体成形された
   長尺の概ね円筒形をしたケーシングと、それぞれ固体推
   進剤のグレーンを収納し、前記一体成形されたケーシン
   グ内に連続して端部と端部とを接して配置され、前記一
   体成形されたケーシングに接合されると共に、閉じた前
   端部と、後部開口手段と、該後部開口手段に連通して取
   り付けられた推力ノズル手段とをそれぞれに備えた少な
   くとも２つのキャニスタと、 前記それぞれのキャニスタ内の固体推進剤グレーンを点
   火する手段と、 前記キャニスタのうち後方側のキャニスタ内の固体推進
   剤が燃え尽きた後、前記一体成形されたケーシングを切
   断して前記後方側のキャニスタを切り離す手段とを備え
   たロケットモータ。 ４、前記キャニスタのそれぞれは、ゴムでコーティング
   したレジン含浸繊維材料の複合材で構成された容器を有
   する特許請求の範囲第３項に記載のロケットモータ。 ５、前記一体成形されたケーシングは、前記キャニスタ
   がそれぞれ接合される少なくとも２つの段付き部と、該
   段付き部間に前方より後方の径が大きいテーパ部とを有
   する特許請求の範囲第３項に記載のロケットモータ。 ６、前記キャニスタのそれぞれは、ゴムでコーティング
   したレジン含浸繊維材料の複合材で構成された容器を有
   する特許請求の範囲第５項に記載のロケットモータ。 ７、以下の工程からなるロケットモータの製造方法。 イ、後部開口を有する一体成形の長尺の概ね円筒形をし
   たケーシングを形成する。 ロ、次いで、それぞれ固体推進剤のグレーンを収納した
   少なくとも２つのキャニスタを形成する。 ハ、次に、前記キャニスタのうち、一方のキャニスタの
   開放端に接続する他方のキャニスタの開放端にカバーを
   形成し、前記キャニスタ相互の端部と端部を接して接続
   した場合にキャニスタ間が連通しないようにする。 ニ、次に、前記一方のキャニスタ内の圧力が前記他方の
   キャニスタ内の圧力より高いときに双方のキャニスタを
   連通させる手段を形成する。 ホ、その後、前記一方のキャニスタの開放端に前記他方
   のキャニスタの端部を接合する。ヘ、次いで、前記接続
   後のキャニスタを前記一体成形のケーシング中に挿入す
   る。 ト、その後、前記接続後のキャニスタを前記一体成形の
   ケーシングに接合する。 チ、最後に、前記一体成形のケーシングに、前記後部開
   口と連通するように推力ノズルを接合する。 ８、前記他方のキャニスタの開放端にカバーを形成する
   前記工程は前記他方のキャニスタの端部を閉じる隔壁を
   形成することから成り、前記双方のキャニスタを連通さ
   せる手段を形成する前記工程は前記隔壁に複数の貫通孔
   を設け、該貫通孔を覆って、キャニスタ間相互の連通を
   防ぐが、前記一方のキャニスタ内の圧力が前記他方のキ
   ャニスタ内の圧力より高くなると破断して双方のキャニ
   スタ間が連通できるようにするメンブレンで前記貫通孔
   を覆うことから成る特許請求の範囲第７項に記載の製造
   方法。 ９、以下の工程から成る、ロケットモータの製造方法、 イ、後部開口を有する一体成形の概ね長尺円筒形をした
   ケーシングを形成する。 ロ、次に、それぞれ固体推進剤のグレーンを収納し、閉
   じた前端部と、後部開口と、該後部開口と連通するよう
   に取り付けられたノズルとをそれぞれ有する少なくとも
   ２つのキャニスタを形成する。 ハ、次に前記各々のキャニスタを、前記一体成形のケー
   シングにキャニスタの端部と端部とが接するように挿入
   する。 ニ、次に、前記それぞれのキャニスタを前記一体成形の
   ケーシングに接合する。 ホ、最後に、後方側のキャニスタ内の固体推進剤が燃え
   尽きた後に前記一体成形のケーシングを切断して前記後
   方側のキャニスタを切り離す手段を形成する。 １０、前記それぞれのキャニスタの容器はゴムでコーテ
   ィングしたレジン含浸繊維材料の複合材で構成される特
   許請求の範囲第９項に記載の製造方法。 １１、前記一体成形の概ね長尺円筒形をしたケーシング
   を形成する前記工程は、前記一体成形のケーシングに、
   前記キャニスタを接合する段付き部と、該段付き部間に
   前記一体成形のケーシングの後端部が前端部より径が大
   きくなるようなテーパ部とを形成する工程を含んでいる
   特許請求の範囲第９項に記載の製造方法。 １２、前記一体成形のケーシングを切断する手段を形成
   する前記工程は、前記一体成形のケーシングの前記テー
   パ部周面に爆薬を設けることから成る特許請求の範囲第
   １１項に記載の製造方法。 １３、前記一体成形のケーシングを切断する手段を形成
   する前記工程は、前記一体成形のケーシングの、前記キ
   ャニスタが接合された部分の間の段間部周面上に爆薬を
   設けることから成る特許請求の範囲第９項に記載の製造
   方法。