JPH08270507A - ジェッタベータ - Google Patents
ジェッタベータInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/80—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control
- F02K9/90—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control using deflectors
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Abstract
きるジェッタベータを提供する。 【構成】 ノズルNの出口部に回動可能に取付けて噴流
を偏向させるジェッタベータにおいて、内面を形成する
環状の耐熱部11に、内外に連通するスリットSを設け
たジェッタベータJ1。
Description
御に用いられるジェッタベータに関するものである。
は、環状を成し、ロケットのノズルの出口部外周に回動
可能に取付けてあると共に、ノズル側に設けたアクチュ
エータに連結してあり、アクチュエータの作動で回動す
ることによってノズルからの燃焼ガスの噴流を偏向さ
せ、これによりロケットの推力方向を変化させる。
30日に丸善が発行した『第2版・航空宇宙工学便覧』
の第934頁および第935頁に記載されている。
おいては、高性能の推進系を実現するために、推進薬に
助燃材としてアルミニウム粉を添加するなどの施策を講
じているが、その反面、燃焼ガスの高温化や、ノズルお
よびその近傍の部材に対する熱伝達の増大が生じてい
る。
向制御装置の場合、ジェッタベータには、燃焼初期の急
激な熱入力や、回動時の熱入力の偏り等によって非常に
大きな熱応力が発生し、この現象は前述した推進系の高
性能化に伴って顕著となり、ジェッタベータにクラック
が発生する恐れがあることから、熱応力(衝撃)に対す
る改善を図る必要性があった。
れたもので、熱応力によるクラックの発生を防ぐことが
できるジェッタベータを提供することを目的としてい
る。
ベータは、請求項1として、ノズルの出口部に回動可能
に取付けて噴流を偏向させるジェッタベータにおいて、
内面を形成する環状の耐熱部に、内外に連通するスリッ
トを設けた構成とし、請求項2として、耐熱部が、スリ
ットにより円周方向に複数に分割してある構成とし、請
求項3として、耐熱部が、スリットにより軸線方向に複
数に分割した構成とし、請求項4として、耐熱部の外側
を環状の断熱部で被覆すると共に、断熱部の外側を環状
の補強部で被覆した構成とし、請求項5として、耐熱部
のスリットの外側に、同スリットを閉塞する当て板を設
けた構成とし、請求項6として、スリットにより分割さ
れた耐熱部材同士の接合面に、互いに係合する凹凸を設
けた構成としており、上記構成を課題を解決するための
手段としている。
タでは、スリットにより耐熱部に加わる熱応力を発散さ
せ、これにより耐熱部におけるクラックの発生を阻止す
ることとなり、請求項2に係わるジェッタベータおよび
請求項3に係わるジェッタベータでは、耐熱部を円周方
向に分割するスリットおよび耐熱部を軸線方向に分割す
るスリットにより、熱応力を発散させてクラックの発生
を阻止する。
では、補強部によって構造上の強度がより高められると
共に、断熱部によって補強部に対する断熱性が得られる
こととなり、さらに、請求項5に係わるジェッタベータ
のように、スリットを閉塞する当て板を設け、請求項6
に係わるジェッタベータのように、スリットにより分割
された耐熱部材同士の接合面に互いに係合する凹凸を設
けることにより、燃焼ガスの漏れを確実に防止する。
に係わるジェッタベータの一実施例を説明する図であ
る。
ノズル取付け側を大径とするテーパ状を成しており、内
側から、耐熱部11、断熱部12および補強部13を積
層状態で備えた構成になっている。
モリブデンおよびセラミックスなどが用いられており、
180度異なる2か所に設けた軸線方向のスリットS,
Sにより、円周方向に2つの耐熱部材11a,11aと
して分割してある。耐熱部11は、例えば焼結により一
体成形され、研磨が施されたのち、放電加工などにより
2つの耐熱部材11a,11aに分割される。
合部分において、相手側との間で外側に開放された溝を
形成する切欠部11b,11bが設けてあり、これらの
切欠部11b,11b内には、スリットSを閉塞する当
て板14を充填剤とともに設ける。なお、この当て板1
4の素材には、耐熱部11と同様にタングステン、モリ
ブデンおよびセラミックスなどが用いられる。
チック、ゴムおよびセラミックスなどが用いられてお
り、成形および旋削加工が施されたのち、例えばセラミ
ックス系の接着剤を用いて耐熱部11の外側に接着され
る。
ミニウムなどが用いられており、旋削加工により成形さ
れ、例えばエポキシ系の接着剤を用いて断熱部12の外
側に接着される。
ように、ロケットRのノズルNの出口部外周に回動自在
に取付けられると共に、ノズル側に設けた図示しないア
クチュエータに連結され、アクチュエータの作動により
回動して燃焼ガスの噴流を偏向させ、ロケットRの推力
方向を変化させる。
期の急激な熱入力や、回動時の熱入力の偏り等によって
耐熱部11に非常に大きな熱応力が発生するが、スリッ
トSにより耐熱部11に加わる熱応力が発散するので、
耐熱部11においてクラックが発生するようなことがな
く、また、当て板14により燃焼ガスが漏れるようなこ
ともなく、補強部13により構造上の強度が維持される
と共に、断熱部12により補強部13に対する断熱性を
より一層確実に維持している。
ジェッタベータの他の実施例を説明する図であって、図
示のジェッタベータJ2は、軸線に対して傾斜した4本
のスリットSにより、耐熱部21を4つの耐熱部材21
aに分割している。
ットSを閉塞する当て板や、その外側を被覆する断熱部
および補強部を設けることができ、先の実施例と同様の
効果を得ることができる。
ジェッタベータのさらに他の実施例を説明する図であっ
て、図示のジェッタベータJ3は、円周方向に等間隔で
形成した軸線方向の8本のスリットSにより、耐熱部3
1を8つの耐熱部材31aに分割している。
ットSを閉塞する当て板や、その外側を被覆する断熱部
および補強部を設けることができ、先の実施例と同様の
効果を得ることができる。
ジェッタベータの一実施例を説明する図であって、図示
のジェッタベータJ4は、円周方向のスリットSによ
り、耐熱部41を軸線方向に2つの耐熱部材41aに分
割している。
ットSを閉塞する当て板や、その外側を被覆する断熱部
および補強部を設けることができ、先の実施例と同様の
効果を得ることができる。
ベータのさらに他の実施例を説明する図であって、図示
のジェッタベータJ5は、耐熱部51における180度
異なる2か所に、図の右側である尾部側から頭部側の近
傍に至るスリットSが形成してあり、スリットSの端部
には破損防止用の孔51bが形成してある。
ットSを閉塞する当て板や、その外側を被覆する断熱部
および補強部を設けることができ、先の実施例と同様の
効果を得ることができる。
ベータの一実施例を説明する図であって、図示のジェッ
タベータJ6は、軸線方向のスリットSによって耐熱部
61が複数の耐熱部材61aに分割してあると共に、耐
熱部材61a,61a同士の接合面に互いに係合する凹
凸部61bが形成してある。
部61bによりスリットSの断面形状を複雑にし、これ
により燃焼ガスの漏れを防止するようにしており、先の
実施例で説明した当て板を併用して燃焼ガスの漏れ防止
機能をより一層高めることも可能である。
項1、2および3に係わるジェッタベータによれば、ス
リットにより耐熱部に加わる熱応力を発散させることか
ら、発生位置や形状を特定することが困難であるクラッ
クの発生を防ぐことができ、噴流偏向の機能を良好に維
持することができると共に、助燃材が添加された推進薬
の使用による推進系の高性能化にも対処することが容易
であり、また、熱応力レベルを下げることによって肉厚
を小さくすることが可能になり、軽量化にも貢献し得
る。
によれば、請求項1〜3と同様の効果を得ることができ
るうえに、補強部によって構造上の強度をより高めるこ
とができると共に、断熱部によって補強部に対する断熱
性を得ることができ、機能をより高めることができる。
によれば、スリットを閉塞する当て板により、燃焼ガス
の漏れを確実に防止することができ、効率の良い噴流偏
向を行うことができ、本発明の請求項6に係わるジェッ
タベータによれば、凹凸によりスリットの断面形状を複
雑化することで燃焼ガスの漏れを確実に防止することが
でき、効率の良い噴流偏向を行うことができる。
タベータの一実施例を説明する小径側の正面図(a)お
よび図a中のA−A線に基づく断面図(b)である。
ある。
る。
ータの他の実施例を説明する斜視図である。
ータのさらに他の実施例を説明する斜視図である。
ータの一実施例を説明する斜視図である。
らに他の実施例を説明する斜視図である。
実施例として耐熱部材の接合部分を示す正面図である。
する断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ノズルの出口部に回動可能に取付けて噴
流を偏向させるジェッタベータにおいて、内面を形成す
る環状の耐熱部に、内外に連通するスリットを設けたこ
とを特徴とするジェッタベータ。 - 【請求項2】 耐熱部が、スリットにより円周方向に複
数に分割してあることを特徴とする請求項1に記載のジ
ェッタベータ。 - 【請求項3】 耐熱部が、スリットにより軸線方向に複
数に分割してあることを特徴とする請求項1に記載のジ
ェッタベータ。 - 【請求項4】 耐熱部の外側を環状の断熱部で被覆する
と共に、断熱部の外側を環状の補強部で被覆したことを
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のジェッタベ
ータ。 - 【請求項5】 耐熱部のスリットの外側に、同スリット
を閉塞する当て板を設けたことを特徴とする請求項4に
記載のジェッタベータ。 - 【請求項6】 スリットにより分割された耐熱部材同士
の接合面に、互いに係合する凹凸を設けたことを特徴と
する請求項1〜5のいずれかに記載のジェッタベータ。
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