JPH08226790A - Electrothermic rocket gun - Google Patents
Electrothermic rocket gunInfo
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- JPH08226790A JPH08226790A JP3070695A JP3070695A JPH08226790A JP H08226790 A JPH08226790 A JP H08226790A JP 3070695 A JP3070695 A JP 3070695A JP 3070695 A JP3070695 A JP 3070695A JP H08226790 A JPH08226790 A JP H08226790A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電熱化学ロケット砲
に関し、更に詳しくは、砲身から電熱化学ロケットを射
ち出し、その電熱化学ロケットから水素ガスや水蒸気を
後方へ噴射させて追加速させる電熱化学ロケット砲に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrothermal chemical rocket gun, and more particularly to an electrothermal chemical rocket projecting from a barrel and injecting hydrogen gas or water vapor backward from the electrothermal chemical rocket for additional speed. Regarding rocket guns.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、従来の火薬方式の追加速装置を
示す断面図である。ガス発生剤（図示省略）を爆発させ
て高温高圧の燃焼ガスＧを発生させると、飛翔体Ｈが押
される。これにより、飛翔体Ｈが砲身６０１内で初期加
速される。翔体Ｈが砲身６０１内を進んで、飛翔体Ｈの
後端部Ｈｄが火薬パッケージ６０８，６０８…を通過す
ると、高温高圧の燃焼ガスＧにより火薬パッケージ６０
８，６０８，…が爆発する。これにより、高温高圧の燃
焼ガスが発生する。そして、この燃焼ガスにより飛翔体
Ｈが追加速される。この追加速後の飛翔体Ｈの速度は、
例えば５ｋｍ／ｓである。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing a conventional explosive type additional speed device. When a gas generating agent (not shown) is exploded to generate high temperature and high pressure combustion gas G, the flying object H is pushed. As a result, the flying object H is initially accelerated in the barrel 601. When the projectile H advances in the barrel 601 and the rear end Hd of the projectile H passes through the explosive packages 608, 608, ...
8,608, ... explodes. As a result, high-temperature and high-pressure combustion gas is generated. The flying gas H is additionally accelerated by this combustion gas. The speed of the flying object H after this additional speed is
For example, it is 5 km / s.
【０００３】図４は、特開平５−４２８９８号公報に開
示された電熱化学ロケットの断面図である。この電熱化
学ロケット２００は、飛翔体Ｈとロケット部２０１とか
らなっている。前記ロケット部２０１は、周壁２０１ａ
およびノズル２０３を有している。前記周壁２０１ａと
ノズル２０３の間は、隔壁５ａ〜５ｄによって、複数の
水室４ａ〜４ｄに区画されている。各水室４ａ〜４ｄ内
には、水１０が貯蔵されている。また、アルミニウム片
１１ａ〜１１ｄが張設されている。前記アルミニウム片
１１ａ〜１１ｄの両端は、周壁２０１ａの外面に露出し
ている接触端子６ａ〜６ｅにそれぞれ接続されている。
前記接触端子６ａ〜６ｅは、外部の電源接点９ａ，９ｂ
と接触している。これら電源接点９ａ，９ｂは、スイッ
チ８を介して、電源７に接続されている。FIG. 4 is a sectional view of an electrothermal chemical rocket disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-42898. The electrothermal chemical rocket 200 includes a flying object H and a rocket part 201. The rocket part 201 includes a peripheral wall 201a.
And a nozzle 203. Partitions 5a to 5d partition the peripheral wall 201a and the nozzle 203 into a plurality of water chambers 4a to 4d. Water 10 is stored in each of the water chambers 4a to 4d. Further, aluminum pieces 11a to 11d are stretched. Both ends of the aluminum pieces 11a to 11d are respectively connected to the contact terminals 6a to 6e exposed on the outer surface of the peripheral wall 201a.
The contact terminals 6a to 6e are external power contacts 9a and 9b.
Is in contact with. These power supply contacts 9 a and 9 b are connected to the power supply 7 via the switch 8.
【０００４】次に、この電熱化学ロケット２００の動作
を説明する。スイッチ８をオンすると、電源７，スイッ
チ８，電源接点９ｂ，接触端子６ｅ，アルミニウム片１
１ｄ，接触端子６ｄ，電源接点９ａおよび電源７の回路
が形成され、アルミニウム片１１ｄがジュール熱により
高温になる。すると、アルミニウム片１１ｄと水室４ｄ
内の水１０とが電熱化学反応を起こし、水素ガスと酸化
アルミニウムと熱とを発生する。すなわち、 ２Ａｌ＋３Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋Ａｌ2Ｏ3＋ＱAl（熱エネルギー） また、発生する熱により水蒸気が発生する。さらに、水
素ガスと水蒸気の発生により高圧が発生する。高温高圧
の水素ガスや水蒸気が発生すると、隔壁５ｄが破壊され
て、水素ガスと酸化アルミニウムと水蒸気とがノズル２
０３に達し、ノズル２０３の噴射口２０３ａから後方へ
噴射される。この噴射の反動により、電熱化学ロケット
２００は前方へ推進する。Next, the operation of the electrothermal chemical rocket 200 will be described. When the switch 8 is turned on, the power source 7, the switch 8, the power source contact 9b, the contact terminal 6e, the aluminum piece 1
The circuit of 1d, the contact terminal 6d, the power supply contact 9a and the power supply 7 is formed, and the aluminum piece 11d becomes high temperature by Joule heat. Then, the aluminum piece 11d and the water chamber 4d
The water 10 therein causes an electrothermal chemical reaction to generate hydrogen gas, aluminum oxide, and heat. That is, 2Al + 3H 2 O → 3H 2 + Al 2 O 3 + Q Al (thermal energy) Further, steam is generated by the generated heat. Furthermore, high pressure is generated by the generation of hydrogen gas and water vapor. When high-temperature and high-pressure hydrogen gas or water vapor is generated, the partition wall 5d is destroyed, and the hydrogen gas, aluminum oxide, and water vapor are generated in the nozzle 2
03, and is ejected rearward from the ejection port 203a of the nozzle 203. The reaction of this injection propels the electrothermal chemical rocket 200 forward.
【０００５】電熱化学ロケット２００が前方へ推進する
と、接触端子６ｄが電源接点９ｂに接触し、接触接点６
ｃが電源接点９ａに接触する。すると、電源７，スイッ
チ８，電源接点９ｂ，接触端子６ｄ，アルミニウム片１
１ｃ，接触端子６ｃ，電源接点９ａおよび電源７の回路
が形成され、アルミニウム片１１ｃがジュール熱により
高温になり、水室４ｃ内の水１０と電熱化学反応を起こ
し、水素ガスと酸化アルミニウムと熱とを発生する。そ
して、隔壁５ｃが破壊されて、水素ガスと酸化アルミニ
ウムと水蒸気とがノズル２０３から後方へ噴射され、電
熱化学ロケット２００は前方へ推進する。同様の動作が
水室４ｂおよび４ａでも繰り返されて、初段ロケット部
２０１による推力が得られる。When the electrothermal chemical rocket 200 is propelled forward, the contact terminal 6d contacts the power contact 9b, and the contact contact 6
c contacts the power contact 9a. Then, the power supply 7, the switch 8, the power supply contact 9b, the contact terminal 6d, the aluminum piece 1
1 c, a contact terminal 6 c, a power supply contact 9 a, and a power supply 7 are formed, and the aluminum piece 11 c is heated to a high temperature by Joule heat, which causes an electrochemical thermochemical reaction with the water 10 in the water chamber 4 c to generate hydrogen gas, aluminum oxide, and heat. And generate. Then, the partition wall 5c is destroyed, hydrogen gas, aluminum oxide, and water vapor are jetted rearward from the nozzle 203, and the electrothermal chemical rocket 200 is propelled forward. The same operation is repeated in the water chambers 4b and 4a, and the thrust by the first stage rocket unit 201 is obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の火薬方式の
追加速装置６００では、火薬（火薬パッケージ６０８，
６０８，…）の燃焼ガスにより飛翔体Ｈを追加速してい
る。しかし、火薬の燃焼ガスの分子密度が小さいため、
飛翔体Ｈを押す力が弱く、十分な追加速効率が得られな
い問題点がある。上記従来の電熱化学ロケット２００で
は、電熱化学反応のみで飛翔体Ｈを加速するため、飛翔
体Ｈに十分な加速を与えられない問題点がある。また、
ノズル２０３の噴射口２０３ａから後方へ噴射された高
温高圧の水素ガスは、外部で空気中の酸素と反応して燃
焼するが、外部での燃焼であるため、それを電熱化学ロ
ケット２００の推力として利用できず、この点でも飛翔
体Ｈに十分な加速を与えられない問題点がある。さら
に、ある程度の速度に達するまで飛翔体Ｈをガイドする
ため、長いガイド筒（砲身）が必要になる問題点があ
る。そこで、この発明の目的は、飛翔体Ｈを十分高速に
加速することが出来ると共に短い砲身で済む電熱化学ロ
ケット砲を提供することにある。In the conventional explosive-type additional speed device 600, the explosive (explosive package 608,
The flying object H is additionally accelerated by the combustion gas 608, ... However, due to the low molecular density of the combustion gas of explosives,
There is a problem that the pushing force of the flying object H is weak and sufficient additional speed efficiency cannot be obtained. In the above conventional electrothermal chemical rocket 200, since the flying object H is accelerated only by the electrothermal chemical reaction, there is a problem that the flying object H cannot be sufficiently accelerated. Also,
The high-temperature high-pressure hydrogen gas injected backward from the injection port 203a of the nozzle 203 reacts with oxygen in the air to burn outside, but since it is burned outside, it is used as the thrust of the electrothermal chemical rocket 200. It cannot be used, and there is a problem in that the projectile H cannot be sufficiently accelerated. Further, there is a problem that a long guide cylinder (barrel) is required to guide the flying object H until reaching a certain speed. Therefore, an object of the present invention is to provide an electrothermal chemical rocket gun that can accelerate a flying object H at a sufficiently high speed and that requires a short barrel.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、電熱化学反応により発生する水素ガスや水蒸気を
後方へ噴射して推進する電熱化学ロケット（１）と、こ
の電熱化学ロケット（１）に初期加速を与えて砲身（２
ａ）から射ち出すと共にその射ち出しの際に前記電熱化
学ロケット（１）に通電することで電熱化学反応を起こ
させ前記砲身外で当該電熱化学ロケット（１）から水素
ガスや水蒸気を後方へ噴射させて追加速させる発射手段
（２）とを具備することを特徴とする電熱化学ロケット
砲（１００）を提供する。In a first aspect, the present invention relates to an electrothermal chemical rocket (1) for propelling hydrogen gas or water vapor generated by an electrothermal chemical reaction backward by propelling the electrothermal chemical rocket (1). 1) gives initial acceleration to the barrel (2
a), and at the time of the emission, by energizing the electrothermal chemical rocket (1), an electrothermal chemical reaction is caused to cause hydrogen gas and water vapor to be ejected backward from the electrothermal chemical rocket (1) outside the barrel. An electrothermal chemical rocket gun (100) is provided, which is provided with a launching means (2) for increasing the speed.
【０００８】第２の観点では、この発明は、上記構成の
電熱化学ロケット砲（１００）において、前記砲身（２
ａ）の砲口近傍に前記電熱化学ロケットへの通電手段
（２ｂ）を設けたことを特徴とする電熱化学ロケット砲
（１００）を提供する。In a second aspect, the present invention provides an electrothermal chemical rocket gun (100) having the above-mentioned structure, wherein the barrel (2
Provided is an electrothermal chemical rocket gun (100) characterized in that a means for energizing the electrothermal chemical rocket (2b) is provided near the muzzle of a).
【０００９】第３の観点では、この発明は、上記構成の
電熱化学ロケット砲（１００）において、前記電熱化学
反応は、マグネシウムとアルコールの電熱化学反応を主
体とするものであることを特徴とする電熱化学ロケット
砲（１００）を提供する。In a third aspect, the present invention is characterized in that in the electrothermal chemical rocket gun (100) having the above structure, the electrothermal chemical reaction is mainly an electrothermal chemical reaction between magnesium and alcohol. An electrothermal chemical rocket gun (100) is provided.
【００１０】第４の観点では、この発明は、上記構成の
電熱化学ロケット砲（１００）において、前記電熱化学
ロケット（１）に外部から空気を取り入れる空気取入手
段（３０）を設け、取り入れた空気により前記水素ガス
を燃焼させて噴射速度を増加せしめることを特徴とする
電熱化学ロケット砲（１００）を提供する。According to a fourth aspect of the present invention, in the electrothermal chemical rocket gun (100) having the above structure, the electrothermal chemical rocket (1) is provided with an air intake means (30) for taking in air from the outside. There is provided an electrothermal chemical rocket gun (100) characterized by burning the hydrogen gas with air to increase an injection speed.
【００１１】第５の観点では、この発明は、上記構成の
電熱化学ロケット砲（１００）において、前記空気取入
手段（３０）は、推進方向に開口した空気取入口（３０
ａ）から外部の空気を取り入れて電熱化学反応部から噴
射口（３ａ）までの経路中の一部に注入するように空気
を導くダクト（３０）であることを特徴とする電熱化学
ロケット砲（１００）を提供する。According to a fifth aspect of the present invention, in the electrothermal chemical rocket gun (100) having the above structure, the air intake means (30) has an air intake opening (30) opened in the propulsion direction.
An electrothermal chemical rocket gun characterized by being a duct (30) for introducing external air from a) to introduce the air into a part of the path from the electrothermal chemical reaction section to the injection port (3a). 100) is provided.
【００１２】第６の観点では、この発明は、上記構成の
電熱化学ロケット砲（１００）において、前記電熱化学
ロケット（１）は、初期加速のためのガス圧を受ける隔
体（１２）を後部に具備し、電熱化学反応による水素ガ
スや水蒸気を噴射する際に前記隔体（１２）を切り離す
ことを特徴とする電熱化学ロケット砲（１００）を提供
する。According to a sixth aspect of the present invention, in the electrothermal chemical rocket gun (100) having the above-mentioned structure, the electrothermal chemical rocket (1) includes a partition (12) which receives a gas pressure for initial acceleration at a rear portion. The present invention provides an electrothermal chemical rocket gun (100) characterized by separating the partition (12) when injecting hydrogen gas or water vapor by an electrothermal chemical reaction.
【００１３】[0013]
【作用】上記第１の観点による電熱化学ロケット砲（１
００）では、まず、発射手段（２）により電熱化学ロケ
ット（１）に初期加速を与えて砲身（２ａ）から射ち出
す。そして、その射ち出しの際に、電熱化学ロケット
（１）に通電することで電熱化学反応を起こさせ、砲身
外で電熱化学ロケット（１）から水素ガスや水蒸気を後
方へ噴射させて追加速させる。これにより、飛翔体
（Ｈ）に十分な加速を与えることが出来る。あるいは、
より重い飛翔体（Ｈ）を加速することが出来る。また、
発射手段（２）により初期加速を与えるため、短い砲身
（２ａ）で済む。さらに、砲身外で水素ガスや水蒸気を
噴射させるので、他の反応生成物が砲身内を汚すことも
防止できる。なお、通電しない限り電熱化学反応が起き
ないので、火薬方式に較べて取り扱いが容易になる利点
もある。[Function] An electrothermal chemical rocket gun (1
In 00), first, the launching means (2) gives an initial acceleration to the electrothermal chemical rocket (1) to shoot it from the barrel (2a). Then, at the time of the ejection, the electrothermal chemical rocket (1) is energized to cause an electrothermal chemical reaction, and hydrogen gas or water vapor is jetted backward from the electrothermal chemical rocket (1) outside the barrel to increase the speed. . This makes it possible to give sufficient acceleration to the flying object (H). Alternatively,
A heavier flying object (H) can be accelerated. Also,
Since the initial acceleration is given by the firing means (2), a short barrel (2a) is sufficient. Furthermore, since hydrogen gas or water vapor is injected outside the barrel, it is possible to prevent other reaction products from polluting the inside of the barrel. In addition, since there is no electrothermal chemical reaction unless electricity is applied, there is an advantage that handling is easier than that of the explosive method.
【００１４】上記第２の観点による電熱化学ロケット砲
（１００）では、砲身（２ａ）の砲口近傍に電熱化学ロ
ケットへの通電手段（２ｂ）を設けた。これにより、射
ち出し直前に電熱化学ロケット（１）に通電でき、砲身
外で電熱化学反応を起こさせることが出来る。In the electrothermal chemical rocket gun (100) according to the second aspect, the means for energizing the electrothermal chemical rocket (2b) is provided near the muzzle of the barrel (2a). As a result, the electrothermal chemical rocket (1) can be energized immediately before firing, and an electrothermal chemical reaction can be caused outside the barrel.
【００１５】上記第３の観点による電熱化学ロケット砲
（１００）では、マグネシウムとアルコールの電熱化学
反応を主体とする。この電熱化学反応は、ｎを原子数と
するとき、 Ｍｇ＋ＣnＨ(2n+1)ＯＨ→ＭｇＯ＋ｎＣ＋(n+1)Ｈ2＋ＱMg（熱エネルギー） である。反応生成物ＭｇＯは水溶性の粉体であり、反応
生成物Ｃは容易に燃焼し、反応生成物Ｈ2 はガスであ
る。従って、反応生成物による汚染を防止しやすくな
る。The electrothermal chemical rocket gun (100) according to the third aspect is mainly composed of an electrothermal chemical reaction between magnesium and alcohol. This electrothermal chemical reaction is Mg + C n H (2n + 1) OH → MgO + nC + (n + 1) H 2 + Q Mg (thermal energy), where n is the number of atoms. The reaction product MgO is a water-soluble powder, the reaction product C burns easily, and the reaction product H 2 is a gas. Therefore, it becomes easy to prevent contamination by the reaction product.
【００１６】上記第４の観点による電熱化学ロケット砲
（１００）では、電熱化学ロケット（１）に外部から空
気を取り入れ、水素ガスを燃焼させる。これにより、高
温高圧の水蒸気が噴射するので、強力な推力が得られ
る。In the electrothermal chemical rocket gun (100) according to the fourth aspect, air is introduced into the electrothermal chemical rocket (1) from the outside to burn hydrogen gas. As a result, high-temperature and high-pressure steam is injected, so that a strong thrust is obtained.
【００１７】上記第５の観点による電熱化学ロケット砲
（１００）では、電熱化学ロケット（１）の推進方向に
開口した空気取入口（３０ａ）から外部の空気を取り入
れ、ダクト（３０）により電熱化学反応部から噴射口
（３ａ）までの経路中の一部に空気を導き注入する。こ
れにより、自然に空気を取り入れ、適切な場所に導くこ
とが出来る。In the electrothermal chemical rocket gun (100) according to the fifth aspect, the outside air is taken in from the air intake port (30a) opened in the propulsion direction of the electrothermal chemical rocket (1), and the duct (30) conducts the electrothermal chemical reaction. Air is introduced and injected into a part of the path from the reaction section to the injection port (3a). As a result, it is possible to take in air naturally and guide it to an appropriate place.
【００１８】上記第６の観点による電熱化学ロケット砲
（１００）では、初期加速のためのガス圧を受ける隔体
（１２）を電熱化学ロケット（１）の後部に具備する。
そして、電熱化学反応による水素ガスや水蒸気を噴射す
る際に、電熱化学ロケット（１）から隔体（１２）を切
り離す。これにより、初期加速を効率よく行うことが出
来る。In the electrothermal chemical rocket gun (100) according to the sixth aspect, a partition (12) for receiving a gas pressure for initial acceleration is provided at the rear part of the electrothermal chemical rocket (1).
Then, when injecting hydrogen gas or water vapor by the electrothermal chemical reaction, the partition (12) is separated from the electrothermal chemical rocket (1). Thereby, the initial acceleration can be efficiently performed.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の一実施例の電熱
化学ロケット砲１００を示す断面図である。この電熱化
学ロケット砲１００は、追加速を受け持つ電熱化学ロケ
ット１と、その電熱化学ロケット１を初期加速する発射
装置２とから構成されている。The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this. FIG. 1 is a sectional view showing an electrothermal chemical rocket gun 100 of one embodiment of the present invention. The electrothermal chemical rocket gun 100 is composed of an electrothermal chemical rocket 1 which takes charge of additional speed, and a launcher 2 which initially accelerates the electrothermal chemical rocket 1.
【００２０】前記電熱化学ロケット１は、先端の凹部１
ａに飛翔体Ｈを保持している。また、周壁１ａおよびノ
ズル３を有している。また、初段ロケット部１の前肩部
分に空気取入口３０ａを開口し、その空気取入口３０ａ
から取り入れた空気を前記ノズル３の前端部分に注入す
るダクト３０を有している。前記周壁１ａとノズル３の
間は、プラスチック製の隔壁５ａ〜５ｄによって、複数
の個室４ａ〜４ｄに区画されている。各個室４ａ〜４ｄ
内には、エチルアルコール１０が貯蔵されている。ま
た、電熱化学反応用線１１ａ〜１１ｄが張設されてい
る。これら電熱化学反応用線１１ａ〜１１ｄは、マグネ
シウムを主成分とするアルミニウム合金製である。これ
ら電熱化学反応用線１１ａ〜１１ｄの両端は、周壁１ａ
の外面に露出している接触端子６ａ〜６ｅにそれぞれ接
続されている。前記電熱化学ロケット１の後部には、隔
体１２が取り付けられている。The electrothermal chemical rocket 1 has a recess 1 at the tip.
The flying object H is held in a. It also has a peripheral wall 1 a and a nozzle 3. Further, an air intake 30a is opened in the front shoulder portion of the first stage rocket unit 1, and the air intake 30a is opened.
It has a duct 30 for injecting the air taken in from the front end portion of the nozzle 3. The peripheral wall 1a and the nozzle 3 are partitioned into a plurality of individual chambers 4a to 4d by partition walls 5a to 5d made of plastic. Each private room 4a-4d
Ethyl alcohol 10 is stored therein. Further, the electrothermal chemical reaction wires 11a to 11d are stretched. These electrothermal chemical reaction wires 11a to 11d are made of an aluminum alloy containing magnesium as a main component. Both ends of these electrothermal chemical reaction wires 11a to 11d have a peripheral wall 1a.
Are respectively connected to the contact terminals 6a to 6e exposed on the outer surface. A partition 12 is attached to the rear of the electrothermal chemical rocket 1.
【００２１】前記発射装置２は、砲身２ａと、ガス圧で
前記電熱化学ロケット１を初期加速する初期加速装置
（図示省略）と、前記電熱化学ロケット１に通電して電
熱化学反応を起こさせる通電装置２ｂとを備えている。The launching device 2 includes a barrel 2a, an initial accelerating device (not shown) for initially accelerating the electrothermal chemical rocket 1 by gas pressure, and energizing the electrothermal chemical rocket 1 to cause an electrothermal chemical reaction. And a device 2b.
【００２２】前記通電装置２ｂは、砲身２ａの砲口近傍
に電源接点９ａ，９ｂを有している。これらの電源接点
９ａ，９ｂは、前記電熱化学ロケット１の接触端子６ａ
〜６ｅと接触するようになっている。これら電源接点９
ａ，９ｂは、スイッチ８を介して、電源７に接続されて
いる。The energizing device 2b has power contacts 9a, 9b near the muzzle of the barrel 2a. These power contacts 9a and 9b are contact terminals 6a of the electrothermal chemical rocket 1.
It comes into contact with ~ 6e. These power contacts 9
The a and 9b are connected to the power supply 7 via the switch 8.
【００２３】前記飛翔体Ｈは、弾丸であってもよいし、
外部から物質を取り入れる必要のない固体燃料ロケット
または液体燃料ロケットであってもよい。The flying object H may be a bullet,
It may be a solid-fuel rocket or a liquid-fuel rocket that does not require external material intake.
【００２４】次に、この電熱化学ロケット砲１００の動
作について説明する。スイッチ８をオン状態にしてお
き、初期加速装置（図示省略）でガス発生剤を爆発させ
て高温高圧の燃焼ガスＧを発生させる。これにより、前
記隔体１２を介してガス圧で押され、電熱化学ロケット
１が初期加速されて砲身２ａ内を推進する。電熱化学ロ
ケット１が砲身２ａ内を進むと、図２の（ａ）に示すよ
うに、砲口近傍において、接触端子６ｅが電源接点９ｂ
に接触し、接触端子６ａ〜６ｄが電源接点９ｂに接触す
る。すると、電源７，スイッチ８，電源接点９ｂ，接触
端子６ｅ，電熱化学反応用線１１ｄ，接触端子６ｄ，電
源接点９ａおよび電源７の回路が形成され、電熱化学反
応用線１１ｄが通電される。同様に、電熱化学ロケット
１が進むにつれて、接触端子６ｄ，６ｃ，６ｂが順に電
源接点９ｂに接触し、接触端子６ａ〜６ｃ，６ａ〜６
ｂ，６ａが順に電源接点９ａに接触し、電熱化学反応用
線１１ｃ，１１ｂ，１１ａが通電される。Next, the operation of the electrothermal chemical rocket gun 100 will be described. The switch 8 is kept in the ON state, and the gas generating agent is exploded by the initial accelerator (not shown) to generate the high temperature and high pressure combustion gas G. As a result, the electrothermal chemical rocket 1 is pushed by the gas pressure through the partition 12 and is initially accelerated to propel it in the barrel 2a. When the electrothermal chemical rocket 1 advances in the barrel 2a, as shown in FIG. 2 (a), the contact terminal 6e is connected to the power contact 9b in the vicinity of the muzzle.
, And the contact terminals 6a to 6d come into contact with the power source contact 9b. Then, the circuit of the power source 7, the switch 8, the power source contact 9b, the contact terminal 6e, the electrothermal chemical reaction line 11d, the contact terminal 6d, the power source contact 9a and the power source 7 is formed, and the electrothermal chemical reaction line 11d is energized. Similarly, as the electrothermal chemical rocket 1 advances, the contact terminals 6d, 6c, 6b sequentially contact the power contact 9b, and the contact terminals 6a-6c, 6a-6.
b and 6a sequentially contact the power contact 9a, and the electrothermal chemical reaction wires 11c, 11b and 11a are energized.
【００２５】ついに電熱化学ロケット１は砲身２ａから
射ち出されるが、電熱化学反応用線１１ｄが通電され、
ジュール熱により高温になっているため、図２の（ｂ）
に示すように、まず、電熱化学反応用線１１ｄと個室４
ｄ内のアルコール１０とが電熱化学反応を起こす（前記
電熱化学反応用線１１ｄへの通電から電熱化学反応まで
は一定の時間を要する）。すなわち、 Ｍｇ＋ＣnＨ(2n+1)ＯＨ→ＭｇＯ＋ｎＣ＋(n+1)Ｈ2＋ＱMg ２Ａｌ＋３ＣnＨ(2n+1)ＯＨ→Ａｌ2Ｏ3＋３ｎＣ＋３(n+1)Ｈ2＋ＱAl なる電熱化学反応を起こす。なお、ＱMgとＱAlは、電熱
化学反応に際して発する熱エネルギーである。高温高圧
の水素ガスが発生すると、隔壁５ｄが破壊され、反応生
成物である水素ガス，酸化マグネシウムおよびアルミナ
がノズル３に達する。一方、砲身２ａの外に出ると、初
期加速のためのガス圧がなくなる。そこで、図２の
（ｂ）に示すように、前記隔体１２が外れて、ノズル３
の噴射口３ａから水素ガス，酸化マグネシウムおよびア
ルミナが後方へ噴射される。この噴射により、電熱化学
ロケット１は追加速される。また、推進方向に開口して
いる空気取入口３０ａから外部の空気Ｋが取り入れら
れ、ダクト３０内を導かれて、ノズル３の前端部分に注
入され、高温高圧の水素ガスと混合される。このため、
空気中の酸素により水素ガスが燃焼し、熱と水蒸気とを
発生する。これにより、一層高温高圧となった水素ガ
ス，酸化マグネシウム，アルミナおよび水蒸気がノズル
３の噴射口３ａから後方へ噴射される。従って、水素ガ
スの燃焼によっても推力が増強され、電熱化学ロケット
１の推進速度が一層増加する。Finally, the electrothermal chemical rocket 1 is ejected from the barrel 2a, but the electrothermal chemical reaction wire 11d is energized,
Since the temperature is high due to Joule heat, it is shown in Fig. 2 (b).
First, as shown in FIG.
The alcohol 10 in d causes an electrothermal chemical reaction (a certain period of time is required from energization of the electrothermal chemical reaction wire 11d to the electrothermal chemical reaction). That is, Mg + C n H (2n + 1) OH → MgO + nC + (n + 1) H 2 + Q Mg 2Al + 3C n H (2n + 1) OH → Al 2 O 3 + 3nC + 3 (n + 1) H 2 + Q Al Cause It should be noted that Q Mg and Q Al are thermal energies generated during the electrothermal chemical reaction. When high-temperature and high-pressure hydrogen gas is generated, the partition walls 5d are destroyed, and the reaction products hydrogen gas, magnesium oxide, and alumina reach the nozzle 3. On the other hand, when it goes out of the barrel 2a, the gas pressure for initial acceleration is lost. Therefore, as shown in FIG. 2B, the partition 12 is disengaged and the nozzle 3
Hydrogen gas, magnesium oxide, and alumina are injected backward from the injection port 3a. By this injection, the electrothermal chemical rocket 1 is additionally accelerated. Further, the outside air K is taken in from the air intake 30a opened in the propelling direction, guided through the duct 30, injected into the front end portion of the nozzle 3, and mixed with the high temperature and high pressure hydrogen gas. For this reason,
Hydrogen gas is burned by oxygen in the air to generate heat and water vapor. As a result, the hydrogen gas, magnesium oxide, alumina, and water vapor that have become even hotter and higher in pressure are jetted rearward from the jet port 3 a of the nozzle 3. Therefore, the thrust is also enhanced by the combustion of hydrogen gas, and the propulsion speed of the electrothermal chemical rocket 1 is further increased.
【００２６】続いて、前記電熱化学反応用線１１ｃ，１
１ｂ，１１ａが順にジュール熱により高温になるため、
個室４ｃ，４ｂ，４ａ内のアルコール１０と電熱化学反
応を起こし、水素ガス，酸化マグネシウム，アルミナお
よび熱を発生する。そして、図２の（ｃ）に示すよう
に、隔壁５ｃ，５ｂ，５ａが破壊されて、水素ガス，酸
化マグネシウムおよびアルミナがノズル３に達し、ノズ
ル３の噴射口３ａから後方へ噴射される。また、この時
も、空気取入口３０ａから外部の空気Ｋがダクト３０内
に導かれてノズル３の前端部分に注入され、熱と水蒸気
とを発生する。これにより、一層高温高圧となった水素
ガス，酸化マグネシウム，アルミナおよび水蒸気がノズ
ル３の噴射口３ａから後方へ噴射される。従って、推力
が増強され、電熱化学ロケット１の推進速度が一層増加
する。Then, the electrothermal chemical reaction wires 11c, 1
Since 1b and 11a are sequentially heated by Joule heat,
An electrothermal chemical reaction occurs with the alcohol 10 in the individual chambers 4c, 4b, 4a to generate hydrogen gas, magnesium oxide, alumina and heat. Then, as shown in FIG. 2C, the partition walls 5c, 5b, 5a are destroyed, and hydrogen gas, magnesium oxide, and alumina reach the nozzle 3 and are jetted rearward from the jet port 3a of the nozzle 3. Also at this time, the outside air K is introduced from the air intake port 30a into the duct 30 and injected into the front end portion of the nozzle 3 to generate heat and steam. As a result, the hydrogen gas, magnesium oxide, alumina, and water vapor that have become even hotter and higher in pressure are jetted rearward from the jet port 3 a of the nozzle 3. Therefore, the thrust is increased, and the propulsion speed of the electrothermal chemical rocket 1 is further increased.
【００２７】以上の電熱化学ロケット砲１００によれ
ば、電熱化学ロケット１の電熱化学反応を利用して飛翔
体Ｈを追加速するので、飛翔体Ｈを超高速（例えば１０
ｋｍ／ｓ）に加速できるようになる。また、電熱化学ロ
ケット１は、発射装置２の砲身２ａから射ち出された後
に反応生成物を噴射するので、反応生成物が砲身２ａ内
に付着せず、直ちに発射装置２を再使用できる。また、
反応生成物ＭｇＯは水溶性の粉体であり、反応生成物Ｃ
は容易に燃焼し、反応生成物Ｈ2 はガスである。反応生
成物Ａｌ2Ｏ3はやっかいであるが、少量である。従っ
て、仮に反応生成物が付着しても汚染は軽微であり、発
射装置２の再使用に支障はない。さらに、電源接点９
ａ，９ｂに通電しない（例えばスイッチ８をオフしてお
く）と電熱化学反応を起こさないので、火薬方式に較べ
て持ち運びなどの取り扱いが容易になる。According to the above electrothermal chemical rocket gun 100, since the flying object H is additionally accelerated by utilizing the electrothermal chemical reaction of the electrothermal chemical rocket 1, the flying object H is driven at an extremely high speed (for example, 10).
It becomes possible to accelerate to km / s). Further, since the electrothermal chemical rocket 1 ejects the reaction product after it has been emitted from the barrel 2a of the launching device 2, the reaction product does not adhere to the barrel 2a and the launching device 2 can be immediately reused. Also,
The reaction product MgO is a water-soluble powder, and the reaction product C
Burns easily and the reaction product H 2 is a gas. The reaction product Al 2 O 3 is troublesome, but a small amount. Therefore, even if the reaction product adheres, the pollution is slight and the reuse of the launcher 2 is not hindered. In addition, the power contact 9
If a and 9b are not energized (for example, the switch 8 is turned off), an electrothermal chemical reaction does not occur, so that handling such as carrying becomes easier as compared with the explosive method.
【００２８】なお、アルコール１０の代りに水を用いて
もよい。また、電熱化学反応用線１１ｄ，１１ｃ，１１
ｂ，１１ａに、マグネシウムを主成分とするアルミニウ
ム合金を用いる代りに、マグネシウムや，アルミニウム
や，亜鉛などを用いてもよい。Water may be used in place of the alcohol 10. Also, the electrothermal chemical reaction wires 11d, 11c, 11
Instead of using an aluminum alloy containing magnesium as the main component, b, 11a may be replaced with magnesium, aluminum, zinc, or the like.
【００２９】[0029]
【発明の効果】この発明の電熱化学ロケット砲によれ
ば、初期加速した後、電熱化学ロケットにより追加速す
るので、飛翔体を超高速まで加速できる（あるいは、よ
り重い飛翔体（Ｈ）を加速することが出来る）。また、
初期加速を与えるため、短い砲身で済む。さらに、砲身
外で反応生成物を噴射させるので、反応生成物が砲身内
を汚すことを防止できる。また、通電しない限り電熱化
学反応が起きないので、火薬方式に較べて取り扱いが容
易になる。According to the electrothermal chemical rocket gun of the present invention, since the initial acceleration is followed by the additional speed by the electrothermal chemical rocket, the flying object can be accelerated to an ultrahigh speed (or a heavier flying object (H) can be accelerated). Can be done). Also,
Since it gives initial acceleration, it requires only a short barrel. Furthermore, since the reaction product is injected outside the barrel, it is possible to prevent the reaction product from polluting the inside of the barrel. In addition, since an electrothermal chemical reaction does not occur unless electricity is applied, it is easier to handle than the explosive method.
【図１】この発明の一実施例の電熱化学ロケット砲を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an electrothermal chemical rocket gun of one embodiment of the present invention.
【図２】図１の電熱化学ロケット砲の動作説明図であ
る。2 is an operation explanatory view of the electrothermal chemical rocket gun of FIG. 1. FIG.
【図３】従来の火薬方式の追加速装置を示す断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view showing a conventional explosive type additional speed device.
【図４】従来の電熱化学ロケットを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional electrothermal chemical rocket.
１００ 電熱化学ロケット砲 １ 電熱化学ロケット １ａ 周壁 ２ 発射装置 ２ａ 砲身 ２ｂ 通電装置 ３ ノズル ４ａ〜４ｄ 個室 ５ａ〜５ｄ 隔壁 ６ａ〜６ｅ 接触端子 ７ 電源 ８ スイッチ ９ａ，９ｂ 電源接点 １０ アルコール １１ａ〜１１ｄ 電熱化学反応用線 １２ 隔体 ３０ ダクト ３０ａ 空気取入口 100 electrothermal chemical rocket gun 1 electrothermal chemical rocket 1a peripheral wall 2 launching device 2a barrel 2b energizing device 3 nozzle 4a-4d private room 5a-5d partition wall 6a-6e contact terminal 7 power supply 8 switch 9a, 9b power supply contact 10 alcohol 11a-11d electrothermochemical Reaction line 12 Separator 30 Duct 30a Air intake
Claims (6)
水蒸気を後方へ噴射して推進する電熱化学ロケット
（１）と、この電熱化学ロケット（１）に初期加速を与
えて砲身（２ａ）から射ち出すと共にその射ち出しの際
に前記電熱化学ロケット（１）に通電することで電熱化
学反応を起こさせ前記砲身外で当該電熱化学ロケット
（１）から水素ガスや水蒸気を後方へ噴射させて追加速
させる発射手段（２）とを具備することを特徴とする電
熱化学ロケット砲（１００）。1. An electrothermal chemical rocket (1) for propelling hydrogen gas and water vapor generated by an electrothermal chemical reaction backward by propelling the electrothermal chemical rocket (1) with initial acceleration and firing from a barrel (2a). At the same time as firing, the electrothermal chemical rocket (1) is energized to cause an electrothermal chemical reaction, and hydrogen gas or water vapor is jetted backward from the electrothermal chemical rocket (1) outside the barrel to add additional speed. An electrothermal chemical rocket gun (100), comprising:
（１００）において、前記砲身（２ａ）の砲口近傍に前
記電熱化学ロケットへの通電手段（２ｂ）を設けたこと
を特徴とする電熱化学ロケット砲（１００）。2. The electrothermal chemical rocket gun (100) according to claim 1, characterized in that an energizing means (2b) for the electrothermal chemical rocket is provided in the vicinity of the muzzle of the barrel (2a). Chemical rocket gun (100).
学ロケット砲（１００）において、前記電熱化学反応
は、マグネシウムとアルコールの電熱化学反応を主体と
するものであることを特徴とする電熱化学ロケット砲
（１００）。3. The electrothermal chemical rocket gun (100) according to claim 1 or 2, wherein the electrothermal chemical reaction is mainly an electrothermal chemical reaction between magnesium and alcohol. Chemical rocket gun (100).
の電熱化学ロケット砲（１００）において、前記電熱化
学ロケット（１）に外部から空気を取り入れる空気取入
手段（３０）を設け、取り入れた空気により前記水素ガ
スを燃焼させて噴射速度を増加せしめることを特徴とす
る電熱化学ロケット砲（１００）。4. The electrothermal chemical rocket gun (100) according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrothermal chemical rocket (1) is provided with air intake means (30) for taking in air from the outside. An electrothermal chemical rocket gun (100) characterized in that the hydrogen gas is burned by the taken-in air to increase the injection speed.
（１００）において、前記空気取入手段（３０）は、推
進方向に開口した空気取入口（３０ａ）から外部の空気
を取り入れて電熱化学反応部から噴射口（３ａ）までの
経路中の一部に注入するように空気を導くダクト（３
０）であることを特徴とする電熱化学ロケット砲（１０
０）。5. The electrothermal chemical rocket gun (100) according to claim 4, wherein the air intake means (30) takes in external air from an air intake opening (30a) opened in the propulsion direction. A duct (3) that guides air so that it is injected into a part of the path from the reaction section to the injection port (3a).
0) Electrothermal chemical rocket gun (10)
0).
の電熱化学ロケット砲（１００）において、前記電熱化
学ロケット（１）は、初期加速のためのガス圧を受ける
隔体（１２）を後部に具備し、電熱化学反応による水素
ガスや水蒸気を噴射する際に前記隔体（１２）を切り離
すことを特徴とする電熱化学ロケット砲（１００）。6. The electrothermal chemical rocket gun (100) according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrothermal chemical rocket (1) receives a gas pressure for initial acceleration. An electrothermal chemical rocket gun (100), characterized in that the partition (12) is separated when a hydrogen gas or water vapor is injected by an electrothermal chemical reaction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070695A JPH08226790A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Electrothermic rocket gun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070695A JPH08226790A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Electrothermic rocket gun |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226790A true JPH08226790A (en) | 1996-09-03 |
Family
ID=12311101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070695A Pending JPH08226790A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Electrothermic rocket gun |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08226790A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6131385A (en) * | 1997-08-18 | 2000-10-17 | Trw Inc. | Integrated pulsed propulsion system for microsatellite |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP3070695A patent/JPH08226790A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6131385A (en) * | 1997-08-18 | 2000-10-17 | Trw Inc. | Integrated pulsed propulsion system for microsatellite |
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