JPH07172400A - ロケットの段間結合分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体推進薬を装填したロケットモータを備え
たロケットの段間結合分離装置において、高い信頼性を
確保すると共に、構造の簡略化および軽量化を実現す
る。 【構成】 固体推進薬Ｇを装填したロケットモータＭの
上端に上段部Ｈの下端を嵌合して両者間に蓄圧室３を形
成し、ロケットモータＭと上段部Ｈとの嵌合による重合
部分に連結用ピン４を嵌合して両者を結合し、ロケット
モータＭの上端にその内部と蓄圧室３を連通させる開口
部９を設け、上段部Ｈに設けた開口部用閉塞体１０に、
ロケットモータＭ内と蓄圧室３を連通させる通気孔１７
と、通気孔１７を塞ぐ閉塞用部材１８と、閉塞用部材１
８を通気孔１７から離脱させる開放機構としてのホルダ
１９、ピストン２２およびカートリッジ２４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体推進薬を装填し
たロケットモータとその上側の上段部とを分離可能に結
合しておくのに用いられるロケットの段間結合分離装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるロケットの段間結合分離装
置としては、例えば図４に示すように、固体推進薬１０
１を装填したロケットモータ１０２のフランジ１０３
と、その上側の上段部１０４のフランジ１０５とを接合
し、火薬弁１０６を備えた切離し可能なマルマンバンド
１０７で両フランジ１０３，１０５の接合部分をロケッ
ト外周側から緊締した構造を有するものがあった。

【０００３】前記上段部１０１には、その下側を閉塞す
る遮蔽板１０８が設けてあって、上段部１０１とロケッ
トモータ１０２との間に蓄圧室１０９を形成している。
この蓄圧室１０９内には、火薬類を内蔵したガス発生器
１１０が設けてある。また、前記ロケットモータ１０２
の上端部中央には、ロケットモータ１０２内と前記蓄圧
室１０９内を連通させる開口部１１１が設けてある。こ
の開口部１１１は、前記遮蔽板１０８に取付けた固体推
進薬点火用のイグナイタ１１２のフランジ部１１３によ
って塞がれている。

【０００４】上記のロケットの段間結合分離装置は、固
体推進薬１０１の燃焼が終了する前に、ガス発生器１１
０を作動させて蓄圧室１０９内の圧力を高め、次いで、
火薬弁１０６を作動させてマルマンバンド１０７を切離
す。これにより、上段部１０４とロケットモータ１０２
とが蓄圧室１０９内の圧力で分離すると同時に、図４中
に仮想線で示すように上段部１０４とともに移動するイ
グナイタ１１２がロケットモータ１０２から外れて、開
口部１１１から燃焼ガスが噴出し、この燃焼ガスで上段
部１０４側により大きな分離力を付与するとともにロケ
ットモータ１０２を減速させることとなる。

【０００５】なお、上記したようなロケットの段間結合
分離装置としては、例えば、昭和５８年に丸善から発行
された「航空宇宙工学便覧・増補版」の第４６０頁およ
び第４６１頁に、マルマンバンドと分離用ばねを組合わ
せたものが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ロケットの段間結合分離装置にあっては、マルマンバン
ド１０７を用いると共に、少なくともマルマンバンド１
０７の火薬弁１０６への点火系とガス発生器１１０への
点火系を必要とすることから、この種の装置に要求され
る高信頼性や軽量化などを図るうえでの改善が望まれて
いた。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、上記したような従来の状況
に鑑みて成されたもので、固体推進薬を装填したロケッ
トモータを備えたロケットの段間結合分離装置におい
て、高い信頼性を確保すると共に、構造の簡略化および
軽量化を実現することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるロケッ
トの段間結合分離装置は、固体推進薬を装填したロケッ
トモータとその上側の上段部とを分離可能に結合するロ
ケットの段間結合分離装置において、ロケットモータの
外周部上端に、下側を閉塞した上段部の外周部下端を嵌
合して、ロケットモータと上段部との間に蓄圧室を形成
すると共に、ロケットモータの外周部と上段部の外周部
との前記嵌合による重合部分に、前記蓄圧室内の圧力上
昇によりロケット外側に離脱する連結用ピンを嵌合し
て、ロケットモータと上段部とを結合し、ロケットモー
タの上端に、ロケットモータ内部と蓄圧室とを連通させ
る開口部を設けると共に、前記開口部を上段部に設けた
閉塞体で閉塞し、前記閉塞体に、ロケットモータ内部と
蓄圧室を連通させる通気孔と、前記通気孔を塞ぐ閉塞用
部材と、前記閉塞用部材を通気孔から離脱させる開放機
構を設けた構成としており、上記の構成を課題を解決す
るための手段としている。

【０００９】

【発明の作用】この発明に係わるロケットの段間結合分
離装置では、ロケットモータの外周部と上段部の外周側
との重合部分に嵌合した連結用ピンにより、ロケットモ
ータと上段部との結合状態を維持している。

【００１０】そして、上記段間結合分離装置は、固体推
進薬の燃焼が終了する前に、開放機構で閉塞用部材を通
気孔から離脱させることにより、前記通気孔から蓄圧室
内に燃焼ガスを導入し、その蓄積された圧力で前記連結
用ピンを離脱させる。つまり、上記段間結合分離装置
は、燃焼ガスの圧力を利用して、ロケットモータと上段
部との結合解除および分離を行うこととなる。

【００１１】また、上記段間結合分離装置は、ロケット
モータと上段部とが分離すると同時に、上段部とともに
移動する閉塞体がロケットモータから外れて、開口部か
ら燃焼ガスが噴出し、ロケットモータを減速させる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図３に基
づいて説明する。

【００１３】すなわち、段間結合分離装置は、図３に示
すような観測用ロケットＲにおいて、固体推進薬Ｇおよ
びノズルＮ等を備えたロケットモータＭと、観測用機器
を搭載した頭胴部である上段部Ｈとを分離可能に結合し
ておくのに用いられる。

【００１４】前記段間結合分離装置は、図１に示すよう
に、ロケットモータＭの上端に外周部を上方へ延長させ
た状態の環状壁部１を形成し、この環状壁部１の上端外
側に、下側を遮蔽板２で閉塞した上段部Ｈの外周部下端
を嵌合して、ロケットモータＭと上段部Ｈとの間に蓄圧
室３を形成している。前記遮蔽板２は、ボルト類および
適宜の気密構造を用いて上段部Ｈに固定してある。

【００１５】前記ロケットモータＭの外周部（環状壁部
１）と上段部Ｈの外周部との前記嵌合による重合部分に
は、前記蓄圧室３内の圧力上昇によりロケット外側へ離
脱する連結用ピン４が嵌合してある。この連結用ピン４
は、ロケットモータＭおよび上段部Ｈに形成したピン挿
通孔５，６に対してロケット外側から嵌合してあると共
に、シャーピン７で固定されており、ロケット円周方向
に所定の間隔で複数設けてある。

【００１６】また、前記ロケットモータＭの上端におけ
る鏡板部８の中央には、ロケットモータＭの内部と前記
圧力室３とを連通させる開口部９が形成されてあり、こ
れに対して、前記遮蔽板２には、支持ロッド１２を介し
て開口部９を閉塞する閉塞体１０が設けてある。

【００１７】前記閉塞体１０は、開口部９よりも充分に
大きいプレート状の部材から成るものであって、上面側
の中心に、上端にボルト部１１を有する支持ロッド１２
を備えると共に、下面側の中心に、開口部９を通して固
体推進薬Ｇの内孔１３に挿設されるイグナイタ１４を備
えている。前記閉塞体１０は、ボルト部１１を遮蔽板２
の中心部に貫通させ、同ボルト部１１にナット１５を螺
着することによって遮蔽板２に固定してあり、この状態
で鏡板部８に圧接されている。なお、前記閉塞体１０の
鏡板部８への圧接部分には、その全周にわたるＯリング
１６が装着してある。

【００１８】さらに、前記閉塞体１０には、ロケットモ
ータＭの内部と蓄圧室３を連通させる通気孔１７と、前
記通気孔１７を塞ぐピン状の閉塞用部材１８を備えたホ
ルダ１９が設けてある。前記ホルダ１９は、内外径がと
もに異なる大径部２０と小径部２１を上下に連続させて
成るものであって、小径部２１を前記閉塞体１０にねじ
結合することにより固定されている。

【００１９】前記閉塞用部材１８は、上記ホルダ１９の
小径部２１の内径に対応した直径を有し且つ小径部２１
への挿通部分にシールリング２５が装着してあると共
に、上端には大径部２０の内側に嵌挿されるピストン２
２を一体的に備えており、このピストン２２と大径部２
０とに嵌挿したシャーピン２３によって固定してある。
また、前記大径部２０には、火薬を装填したカートリッ
ジ２４が該大径部２０の内部空間に向けて取付けてあ
る。

【００２０】この実施例では、上記のホルダ１９、ピス
トン２２およびカートリッジ２４により、閉塞用部材１
８を通気孔１７から離脱させる開放機構を構成してい
る。なお、前記閉塞体１０には、上記構成のほか、イグ
ナイタ１４に対する点火器などが取付けられる。

【００２１】上記構成を備えたロケットＲの段間結合分
離装置は、ロケットモータＭの外周部と上段部Ｈの外周
部との重合部分に嵌合した連結用ピン４により、ロケッ
トモータＭと上段部Ｈとの結合状態を維持している。

【００２２】次に、上記段間結合分離装置は、固体推進
薬Ｇの燃焼が終了する前に、カートリッジ２４を作動さ
せると、これにより発生するガスの圧力で、ピストン２
２および閉塞用部材１８がシャーピン２３を切断しつつ
ホルダ１９から離脱（図１中に仮想線で示す）し、ロケ
ットモータＭ内の燃焼ガスが通気孔１７を経て蓄圧室３
に流入する。そして、前記蓄圧室３内に蓄積された圧力
が所定値以上に高まると、その圧力により、連結用ピン
４がシャーピン７を切断しつつロケット外側に離脱し、
ロケットモータＭと上段部Ｈの結合が解除される。

【００２３】また、上記段間結合分離装置は、結合解除
とともに蓄圧室３内の圧力によってロケットモータＭと
上段部Ｈとが分離し、これと同時に、図２に示すように
上段部Ｈとともに移動する閉塞体１０がロケットモータ
Ｍから外れ、開口部９から燃焼ガスが噴出し、ロケット
モータＭを減速させることとなる。

【００２４】このように、上記の段間結合分離装置は、
連結用ピン４による簡単な構造でロケットモータと上段
部Ｈとの結合状態を確実に維持し、分離に際しては、カ
ートリッジ２４への点火系だけで作動すると共に、ロケ
ットモータＭの燃焼ガスの圧力を利用して、結合解除お
よび完全な分離を行う。

【００２５】なお、この発明のロケットの段間結合分離
装置は、詳細な構造が上記実施例のみに限定されること
はなく、閉塞体や開放機構などの構造を適宜変更するこ
とが可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明のロ
ケットの段間結合分離装置によれば、従来において用い
ていたマルマンバンドが不要になり、連結用ピンを用い
た簡単な構造で確実な結合状態を得ることができる。ま
た、上記段間結合分離装置は、開放機構を作動させるだ
けで、ロケットモータの燃焼ガスを利用して前記連結用
ピンによる結合の解除および分離を行うことから、高い
信頼性を確保することができ、さらには、上記の構造の
簡略化に伴って軽量化をも実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による段間結合分離装置を
説明する断面図である。

【図２】図１に示す段間結合分離装置が分離した状態を
示す断面図である。

【図３】図１に示す段間結合分離装置を備えたロケット
を部分破断状態で示す側面図である。

【図４】従来における段間結合分離装置を説明する断面
図である。

【符号の説明】 Ｇ 固体推進薬 Ｈ 上段部 Ｍ ロケットモータ Ｒ ロケット ３ 蓄圧室 ４ 連結用ピン ９ 開口部 １０ 閉塞体 １７ 通気孔 １８ 閉塞用部材 １９ ホルダ（開放機構） ２２ ピストン（開放機構） ２４ カートリッジ（開放機構）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体推進薬を装填したロケットモータと
   その上側の上段部とを分離可能に結合するロケットの段
   間結合分離装置において、ロケットモータの外周部上端
   に、下側を閉塞した上段部の外周部下端を嵌合して、ロ
   ケットモータと上段部との間に蓄圧室を形成すると共
   に、ロケットモータの外周部と上段部の外周部との前記
   嵌合による重合部分に、前記蓄圧室内の圧力上昇により
   ロケット外側に離脱する連結用ピンを嵌合して、ロケッ
   トモータと上段部とを結合し、ロケットモータの上端
   に、ロケットモータ内部と蓄圧室とを連通させる開口部
   を設けると共に、前記開口部を上段部に設けた閉塞体で
   閉塞し、前記閉塞体に、ロケットモータ内部と蓄圧室を
   連通させる通気孔と、前記通気孔を塞ぐ閉塞用部材と、
   前記閉塞用部材を通気孔から離脱させる開放機構を設け
   たことを特徴とするロケットの段間結合分離装置。