JPH09133047A - エアターボラムジェットエンジン - Google Patents
エアターボラムジェットエンジンInfo
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- JPH09133047A JPH09133047A JP29253795A JP29253795A JPH09133047A JP H09133047 A JPH09133047 A JP H09133047A JP 29253795 A JP29253795 A JP 29253795A JP 29253795 A JP29253795 A JP 29253795A JP H09133047 A JPH09133047 A JP H09133047A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全性が高く、漏洩や気化による取扱者の被
毒や暴発が大幅に少なく、かつ従来の液体燃料と同等以
上に流量制御や圧力制御ができるエアターボラムジェッ
トエンジンを提供する。 【解決手段】 自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料
ガスを発生する高圧ガス発生器１２と、ゲル燃料を内蔵
し前記高圧の燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃
料容器１４と、触媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分
解器１６と、を備える。更に、ゲル燃料容器内の圧力を
調節するゲル圧調節装置１７と、高圧ガス発生器内の圧
力を調節するガス圧調節装置１８と、ゲル燃料容器から
流出するゲル燃料の流量を調節するゲル流量調節装置１
９とを備える。高圧ガス発生器で発生した燃料ガスとゲ
ル燃料容器で発生し触媒分解器で分解された燃料ガスと
をタービン２に導入する。
毒や暴発が大幅に少なく、かつ従来の液体燃料と同等以
上に流量制御や圧力制御ができるエアターボラムジェッ
トエンジンを提供する。 【解決手段】 自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料
ガスを発生する高圧ガス発生器１２と、ゲル燃料を内蔵
し前記高圧の燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃
料容器１４と、触媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分
解器１６と、を備える。更に、ゲル燃料容器内の圧力を
調節するゲル圧調節装置１７と、高圧ガス発生器内の圧
力を調節するガス圧調節装置１８と、ゲル燃料容器から
流出するゲル燃料の流量を調節するゲル流量調節装置１
９とを備える。高圧ガス発生器で発生した燃料ガスとゲ
ル燃料容器で発生し触媒分解器で分解された燃料ガスと
をタービン２に導入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボジェットと
ラムジェットのコンバインドサイクルエンジンであるエ
アターボラムジェットエンジンに関する。
ラムジェットのコンバインドサイクルエンジンであるエ
アターボラムジェットエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】エアターボラムジェットエンジンは、図
５に例示するように、ガス発生器１、タービン２、ミキ
サ３、ファン４（圧縮機）、燃焼器５、排気ノズル６、
等を備え、ガス発生器１で高温高圧の燃料ガス７を発生
させ、発生した燃料ガス７でタービン２を直接駆動し、
このタービン２でファン４を駆動して空気８を圧縮して
導入し、導入した空気８と燃料ガス７をミキサ３で混合
し、混合ガスを燃焼器５で燃焼させ、燃焼排ガス９を排
気ノズル６で膨張させて後方に噴出し、推力を発生する
ようになっている。
５に例示するように、ガス発生器１、タービン２、ミキ
サ３、ファン４（圧縮機）、燃焼器５、排気ノズル６、
等を備え、ガス発生器１で高温高圧の燃料ガス７を発生
させ、発生した燃料ガス７でタービン２を直接駆動し、
このタービン２でファン４を駆動して空気８を圧縮して
導入し、導入した空気８と燃料ガス７をミキサ３で混合
し、混合ガスを燃焼器５で燃焼させ、燃焼排ガス９を排
気ノズル６で膨張させて後方に噴出し、推力を発生する
ようになっている。
【０００３】かかるエアターボラムジェットエンジン
は、ラムジェットに比べ、マッハ１以下の低速時にも高
い推力を発生し、自力で離陸でき、かつラムジェットと
同様にマッハ３以上の超音速飛行もできる特徴がある。
なお、エアターボラムジェットエンジンについては、AI
AA-84-0075,"Synthesis and Performance of an Air-Tu
rboramjet-Propelled Supersonic Target Vehicle"等に
開示されている。
は、ラムジェットに比べ、マッハ１以下の低速時にも高
い推力を発生し、自力で離陸でき、かつラムジェットと
同様にマッハ３以上の超音速飛行もできる特徴がある。
なお、エアターボラムジェットエンジンについては、AI
AA-84-0075,"Synthesis and Performance of an Air-Tu
rboramjet-Propelled Supersonic Target Vehicle"等に
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のエアターボラム
ジェットエンジンには、燃料として固体燃料を用いるも
のと、液体燃料を用いるものとがあり、液体燃料を用い
るものは１液式と２液式とがある。固体燃料には、酸化
剤をほとんど含まず、加熱により分解して燃料ガスを発
生する自己分解型固体燃料が、比推力（推力／燃料流
量）を高めるために用いられる。しかし、自己分解型固
体燃料は、一旦着火すると自己燃焼が継続するため、発
生したガスの流量制御や圧力調整が困難である問題点が
あった。
ジェットエンジンには、燃料として固体燃料を用いるも
のと、液体燃料を用いるものとがあり、液体燃料を用い
るものは１液式と２液式とがある。固体燃料には、酸化
剤をほとんど含まず、加熱により分解して燃料ガスを発
生する自己分解型固体燃料が、比推力（推力／燃料流
量）を高めるために用いられる。しかし、自己分解型固
体燃料は、一旦着火すると自己燃焼が継続するため、発
生したガスの流量制御や圧力調整が困難である問題点が
あった。
【０００５】一方、液体燃料には、１液式の場合に例え
ばヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）、２液式の場合に例えばモノ
メチルヒドラジン（ＭＭＨ）等を使用するが、これらの
液体燃料は毒性及び反応性が高く、かつ流動性や気化性
が高いので、貯蔵容器からの漏洩時に取扱者に危害を与
えたり、暴発や周囲の物質と反応して誘爆を引き起こす
おそれがあった。
ばヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）、２液式の場合に例えばモノ
メチルヒドラジン（ＭＭＨ）等を使用するが、これらの
液体燃料は毒性及び反応性が高く、かつ流動性や気化性
が高いので、貯蔵容器からの漏洩時に取扱者に危害を与
えたり、暴発や周囲の物質と反応して誘爆を引き起こす
おそれがあった。
【０００６】特に、近年、燃料や火薬を用いた機器の安
全性が強く望まれており、例えば、燃料を貯蔵した容器
に火器で衝撃を与えたり、火炎で加熱しても、爆発を引
き起こさないことが要求されている。
全性が強く望まれており、例えば、燃料を貯蔵した容器
に火器で衝撃を与えたり、火炎で加熱しても、爆発を引
き起こさないことが要求されている。
【０００７】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、安全
性が高く、漏洩や気化による取扱者の被毒や暴発がほと
んどなく、かつ従来の液体燃料と同等以上に流量制御や
圧力制御ができるエアターボラムジェットエンジンを提
供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、安全
性が高く、漏洩や気化による取扱者の被毒や暴発がほと
んどなく、かつ従来の液体燃料と同等以上に流量制御や
圧力制御ができるエアターボラムジェットエンジンを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃料ガ
スで駆動されるタービンと、タービンで駆動され空気を
導入するファンと、ラム圧で燃料ガスを燃焼させるラム
燃焼器とを備えたエアターボラムジェットエンジンにお
いて、自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料ガスを発
生する高圧ガス発生器と、ゲル燃料を内蔵し前記高圧の
燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃料容器と、触
媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分解器と、を備え、
これにより、高圧ガス発生器で発生した燃料ガスとゲル
燃料容器で発生し触媒分解器で分解された燃料ガスとを
前記タービンに導入する、ことを特徴とするエアターボ
ラムジェットエンジンが提供される。
スで駆動されるタービンと、タービンで駆動され空気を
導入するファンと、ラム圧で燃料ガスを燃焼させるラム
燃焼器とを備えたエアターボラムジェットエンジンにお
いて、自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料ガスを発
生する高圧ガス発生器と、ゲル燃料を内蔵し前記高圧の
燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃料容器と、触
媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分解器と、を備え、
これにより、高圧ガス発生器で発生した燃料ガスとゲル
燃料容器で発生し触媒分解器で分解された燃料ガスとを
前記タービンに導入する、ことを特徴とするエアターボ
ラムジェットエンジンが提供される。
【０００９】上記本発明の構成によれば、ゲル燃料を内
蔵するゲル燃料容器を備えており、このゲル燃料は、液
体燃料に比べて高粘度であり、気化速度が極めて低く、
かつ空気に触れると表面が凝固するので、容器の亀裂等
があってもほとんど漏れ出さず、かつ漏れ出してもすぐ
凝固して流出が停止する。従って、ゲル燃料容器は液体
燃料容器に比べて安全性が高く、漏洩や気化による取扱
者の被毒や暴発をほとんどなくすことができる。また、
ゲル燃料は、エネルギ密度が液体燃料よりも高く、かつ
氷点下でも凍結しないので、エンジンの比推力を高め、
機体の飛行距離を伸ばし、かつ作動温度範囲を拡大する
ことができる。
蔵するゲル燃料容器を備えており、このゲル燃料は、液
体燃料に比べて高粘度であり、気化速度が極めて低く、
かつ空気に触れると表面が凝固するので、容器の亀裂等
があってもほとんど漏れ出さず、かつ漏れ出してもすぐ
凝固して流出が停止する。従って、ゲル燃料容器は液体
燃料容器に比べて安全性が高く、漏洩や気化による取扱
者の被毒や暴発をほとんどなくすことができる。また、
ゲル燃料は、エネルギ密度が液体燃料よりも高く、かつ
氷点下でも凍結しないので、エンジンの比推力を高め、
機体の飛行距離を伸ばし、かつ作動温度範囲を拡大する
ことができる。
【００１０】更に、ゲル燃料は高粘度であるため、ゲル
燃料容器からゲル燃料を流出させるために、例えば１０
〜１００ａｔａの高圧を必要とするが、本発明の構成に
よれば、自己分解型固体燃料を内蔵した高圧ガス発生器
を備えているので、不活性ガスを貯蔵した圧力ボンベと
比較して、小型の高圧ガス発生器により、必要な高圧ガ
スを大量に発生させることができる。
燃料容器からゲル燃料を流出させるために、例えば１０
〜１００ａｔａの高圧を必要とするが、本発明の構成に
よれば、自己分解型固体燃料を内蔵した高圧ガス発生器
を備えているので、不活性ガスを貯蔵した圧力ボンベと
比較して、小型の高圧ガス発生器により、必要な高圧ガ
スを大量に発生させることができる。
【００１１】また、高圧ガス発生器で発生した高圧ガス
（燃料ガス）自体も、ゲル燃料容器で発生し触媒分解器
で分解された燃料ガスと共にタービンに導入するので、
従来のように不活性ガスで液体燃料を加圧する場合のよ
うに、反応に寄与しない不活性ガスを無駄に蓄える必要
がなくなり、エンジンの比推力を一層高めることがで
き、かつ燃料ガスの希釈を防ぐことができる。
（燃料ガス）自体も、ゲル燃料容器で発生し触媒分解器
で分解された燃料ガスと共にタービンに導入するので、
従来のように不活性ガスで液体燃料を加圧する場合のよ
うに、反応に寄与しない不活性ガスを無駄に蓄える必要
がなくなり、エンジンの比推力を一層高めることがで
き、かつ燃料ガスの希釈を防ぐことができる。
【００１２】本発明の好ましい実施形態によれば、更
に、ゲル燃料容器内の圧力を調節するゲル圧調節装置
と、高圧ガス発生器内の圧力を調節するガス圧調節装置
と、ゲル燃料容器から流出するゲル燃料の流量を調節す
るゲル流量調節装置とを備える。この構成により、ゲル
圧調節装置とゲル流量調節装置により、ゲル燃料容器内
の圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適した圧力と流量
に調節することができる。すなわち、ゲル燃料は、通常
の状態では極めて高粘度であり、容器が破損してもほと
んど流出さえしないが、高圧をかけて一旦流出を開始す
ると流速が大きくなるほど粘度が低下する特性がある。
従って、保管状態では、固体燃料と同様に安全性が高
く、使用状態では、ゲル圧調節装置とゲル流量調節装置
により、液体燃料のように広い範囲で流量調節を行うこ
とができる。
に、ゲル燃料容器内の圧力を調節するゲル圧調節装置
と、高圧ガス発生器内の圧力を調節するガス圧調節装置
と、ゲル燃料容器から流出するゲル燃料の流量を調節す
るゲル流量調節装置とを備える。この構成により、ゲル
圧調節装置とゲル流量調節装置により、ゲル燃料容器内
の圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適した圧力と流量
に調節することができる。すなわち、ゲル燃料は、通常
の状態では極めて高粘度であり、容器が破損してもほと
んど流出さえしないが、高圧をかけて一旦流出を開始す
ると流速が大きくなるほど粘度が低下する特性がある。
従って、保管状態では、固体燃料と同様に安全性が高
く、使用状態では、ゲル圧調節装置とゲル流量調節装置
により、液体燃料のように広い範囲で流量調節を行うこ
とができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるエアターボラムジェットエンジン１０の全体構
成図である。この図において、本発明のエアターボラム
ジェットエンジン１０は、燃料ガス７で駆動されるター
ビン２と、タービン２で駆動され空気を導入するファン
４と、ラム圧で燃料ガス７を燃焼させるラム燃焼器５と
を備えている。かかる構成は、図５に示した従来のエア
ターボラムジェットエンジンと同様である。なお、この
図で、３はミキサ、６は排気ノズルであり、導入した空
気８と燃料ガス７をミキサ３で混合し、混合ガスを燃焼
器５で燃焼させ、燃焼排ガス９を排気ノズル６で膨張さ
せて後方に噴出し、推力を発生するようになっている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるエアターボラムジェットエンジン１０の全体構
成図である。この図において、本発明のエアターボラム
ジェットエンジン１０は、燃料ガス７で駆動されるター
ビン２と、タービン２で駆動され空気を導入するファン
４と、ラム圧で燃料ガス７を燃焼させるラム燃焼器５と
を備えている。かかる構成は、図５に示した従来のエア
ターボラムジェットエンジンと同様である。なお、この
図で、３はミキサ、６は排気ノズルであり、導入した空
気８と燃料ガス７をミキサ３で混合し、混合ガスを燃焼
器５で燃焼させ、燃焼排ガス９を排気ノズル６で膨張さ
せて後方に噴出し、推力を発生するようになっている。
【００１４】本発明のエアターボラムジェットエンジン
１０は更に、自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料ガ
スを発生する高圧ガス発生器１２と、ゲル燃料を内蔵し
前記高圧の燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃料
容器１４と、触媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分解
器１６とを備えている。高圧ガス発生器１２、ゲル燃料
容器１４、及び触媒分解器１６は順に高圧配管で連結さ
れ、触媒分解器１６を出た燃料ガス７はガス供給ライン
１１ａを介してタービン２に導入されるようになってい
る。また、高圧ガス発生器１２とガス供給ライン１１ａ
を直接結ぶバイパスライン１１ｂが設けられ、高圧ガス
発生器１２で発生した余分な燃料ガスを直接タービン２
に供給できるようになっている。
１０は更に、自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料ガ
スを発生する高圧ガス発生器１２と、ゲル燃料を内蔵し
前記高圧の燃料ガスによりゲル燃料を流出するゲル燃料
容器１４と、触媒を内蔵しゲル燃料を分解する触媒分解
器１６とを備えている。高圧ガス発生器１２、ゲル燃料
容器１４、及び触媒分解器１６は順に高圧配管で連結さ
れ、触媒分解器１６を出た燃料ガス７はガス供給ライン
１１ａを介してタービン２に導入されるようになってい
る。また、高圧ガス発生器１２とガス供給ライン１１ａ
を直接結ぶバイパスライン１１ｂが設けられ、高圧ガス
発生器１２で発生した余分な燃料ガスを直接タービン２
に供給できるようになっている。
【００１５】高圧ガス発生器１２は、従来の固体燃料を
用いたガス発生器と同様であるが、本発明では発生した
燃料ガスを主としてゲル燃料の加圧に用いる点が相違し
ている。従って、従来の固体燃料式ガス発生器と比較し
て、固体燃料を用いたガス発生器を加圧に必要最小限の
小型にすることができる。なお、高圧ガス発生器１２に
は、図示しない点火装置が設けられており、この点火装
置による点火により固体燃料が自己分解を継続し、ゲル
燃料の流出に必要な高圧（例えば１０〜１００ａｔａ）
を発生するようになっている。
用いたガス発生器と同様であるが、本発明では発生した
燃料ガスを主としてゲル燃料の加圧に用いる点が相違し
ている。従って、従来の固体燃料式ガス発生器と比較し
て、固体燃料を用いたガス発生器を加圧に必要最小限の
小型にすることができる。なお、高圧ガス発生器１２に
は、図示しない点火装置が設けられており、この点火装
置による点火により固体燃料が自己分解を継続し、ゲル
燃料の流出に必要な高圧（例えば１０〜１００ａｔａ）
を発生するようになっている。
【００１６】触媒分解器１６は、従来の１液式液体燃料
用の触媒を内蔵している。また、流体状に流出したゲル
燃料を微粒化する噴射器１６ａを備えている。この構成
により、ゲル燃料容器１４から流出したゲル燃料を噴射
器１６ａにより微粒化し、触媒と接触させて分解するこ
とができる。
用の触媒を内蔵している。また、流体状に流出したゲル
燃料を微粒化する噴射器１６ａを備えている。この構成
により、ゲル燃料容器１４から流出したゲル燃料を噴射
器１６ａにより微粒化し、触媒と接触させて分解するこ
とができる。
【００１７】図１において、本発明のエアターボラムジ
ェットエンジン１０は、更に、ゲル燃料容器１４内の圧
力を調節するゲル圧調節装置１７と、高圧ガス発生器内
の圧力を調節するガス圧調節装置１８と、ゲル燃料容器
から流出するゲル燃料の流量を調節するゲル流量調節装
置１９とを備えている。なお、図中、ＰＣ，ＦＣは、圧
力制御器、流量調節器である。
ェットエンジン１０は、更に、ゲル燃料容器１４内の圧
力を調節するゲル圧調節装置１７と、高圧ガス発生器内
の圧力を調節するガス圧調節装置１８と、ゲル燃料容器
から流出するゲル燃料の流量を調節するゲル流量調節装
置１９とを備えている。なお、図中、ＰＣ，ＦＣは、圧
力制御器、流量調節器である。
【００１８】ゲル圧調節装置１７は高圧ガス発生器１２
とゲル燃料容器１４を結ぶラインに、ガス圧調節装置１
８はバイパスライン１１ｂに、ゲル流量調節装置１９は
ゲル燃料容器１４と触媒分解器１６を結ぶラインに設置
されている。また、ゲル圧調節装置１７、ガス圧調節装
置１８、及びゲル流量調節装置１９は、それぞれ制御装
置２０により制御される。なお、この図で１９ａは流量
計である。
とゲル燃料容器１４を結ぶラインに、ガス圧調節装置１
８はバイパスライン１１ｂに、ゲル流量調節装置１９は
ゲル燃料容器１４と触媒分解器１６を結ぶラインに設置
されている。また、ゲル圧調節装置１７、ガス圧調節装
置１８、及びゲル流量調節装置１９は、それぞれ制御装
置２０により制御される。なお、この図で１９ａは流量
計である。
【００１９】上述した構成により、ゲル圧調節装置１７
とゲル流量調節装置１９により、ゲル燃料容器１４内の
圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適した圧力と流量に
調節することができる。すなわち、ゲル燃料は、通常の
状態では極めて高粘度であり、容器が破損してもほとん
ど流出さえしないが、高圧をかけて一旦流出を開始する
と流速が大きくなるほど粘度が低下する特性がある。従
って、保管状態では、固体燃料と同様に安全性が高く、
使用状態では、ゲル圧調節装置とゲル流量調節装置によ
り、液体燃料のように広い範囲で流量調節を行うことが
できる。
とゲル流量調節装置１９により、ゲル燃料容器１４内の
圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適した圧力と流量に
調節することができる。すなわち、ゲル燃料は、通常の
状態では極めて高粘度であり、容器が破損してもほとん
ど流出さえしないが、高圧をかけて一旦流出を開始する
と流速が大きくなるほど粘度が低下する特性がある。従
って、保管状態では、固体燃料と同様に安全性が高く、
使用状態では、ゲル圧調節装置とゲル流量調節装置によ
り、液体燃料のように広い範囲で流量調節を行うことが
できる。
【００２０】また、ガス圧調節装置１８により、高圧ガ
ス発生器１２で発生した燃料ガスを、バイパスライン１
１ｂを介して、ゲル燃料容器１４で発生し触媒分解器１
６で分解された燃料ガスに合流させ、共にタービン２に
導入するので、従来のように不活性ガスで液体燃料を加
圧する場合のように、反応に寄与しない不活性ガスを無
駄に蓄える必要がなくなり、エンジンの比推力を高める
ことができ、かつ燃料ガスの希釈を防ぐことができる。
ス発生器１２で発生した燃料ガスを、バイパスライン１
１ｂを介して、ゲル燃料容器１４で発生し触媒分解器１
６で分解された燃料ガスに合流させ、共にタービン２に
導入するので、従来のように不活性ガスで液体燃料を加
圧する場合のように、反応に寄与しない不活性ガスを無
駄に蓄える必要がなくなり、エンジンの比推力を高める
ことができ、かつ燃料ガスの希釈を防ぐことができる。
【００２１】ゲル燃料容器１４に貯蔵されるゲル燃料
は、従来の液体燃料とゲル化材の混合物である。ゲル化
材は、金属粉末又はポリマーであり、金属粉末として
は、アルミニウム、ベリリウム、等、ポリマーとして
は、ポリイソブチレン、ポリビニルアルコール、ポリア
クリルアミド、等を用いることができる。ゲル燃料は、
いわゆるゲル特性と、シキソトロピと呼ばれる性質を有
している。ゲル特性とは、降伏値を有するコロイド系
で、粘度が歪速度等により変化する特性であり、従っ
て、ゲル特性を有する物体にある外力（自重や圧力）が
作用しても、それによる応力が降伏値を越えない限り、
塑性変形（すなわち流動）が生じない。また、シキソト
ロピとは、攪拌すれば流動しやすくなるが、そのあとで
静置すると元通りに流れにくくなる性質である。これら
の性質によりゲル燃料は、保管中は粘度が高い上に、容
器が破損しても自重や圧力による内部応力がゲル燃料の
降伏値を越えなければ流出しない。
は、従来の液体燃料とゲル化材の混合物である。ゲル化
材は、金属粉末又はポリマーであり、金属粉末として
は、アルミニウム、ベリリウム、等、ポリマーとして
は、ポリイソブチレン、ポリビニルアルコール、ポリア
クリルアミド、等を用いることができる。ゲル燃料は、
いわゆるゲル特性と、シキソトロピと呼ばれる性質を有
している。ゲル特性とは、降伏値を有するコロイド系
で、粘度が歪速度等により変化する特性であり、従っ
て、ゲル特性を有する物体にある外力（自重や圧力）が
作用しても、それによる応力が降伏値を越えない限り、
塑性変形（すなわち流動）が生じない。また、シキソト
ロピとは、攪拌すれば流動しやすくなるが、そのあとで
静置すると元通りに流れにくくなる性質である。これら
の性質によりゲル燃料は、保管中は粘度が高い上に、容
器が破損しても自重や圧力による内部応力がゲル燃料の
降伏値を越えなければ流出しない。
【００２２】図２は、ゲル燃料の流速と粘度の関係図で
ある。この図に示すように、ゲル燃料は、流出し始める
と粘度が急速に下がり、液体に近い性質になるので、ゲ
ル圧調節装置１７とゲル流量調節装置１９により、ゲル
燃料容器１４内の圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適
した圧力と流量に調節することができ、流量制御が容易
となる。
ある。この図に示すように、ゲル燃料は、流出し始める
と粘度が急速に下がり、液体に近い性質になるので、ゲ
ル圧調節装置１７とゲル流量調節装置１９により、ゲル
燃料容器１４内の圧力とゲル燃料の流量をゲル燃料に適
した圧力と流量に調節することができ、流量制御が容易
となる。
【００２３】また、図３は、金属粉末としてアルミニウ
ムを添加した場合の添加割合と燃焼温度の関係図であ
り、アルミニウムの添加割合が増加するほど燃焼温度が
上がり、エアターボラムジェットエンジンのサイクル効
率を高めることができる。更に、図４は空燃比とＩｓｐ
（比推力）の関係図である。アルミニウム等の金属粉末
は燃焼器５の内部でも火種となり、より薄い空燃比での
燃焼が可能になるため、図４に示すようにエアターボラ
ムジェットエンジンのＩｓｐを著しく向上させ、機体の
飛行距離を伸ばすことができる。
ムを添加した場合の添加割合と燃焼温度の関係図であ
り、アルミニウムの添加割合が増加するほど燃焼温度が
上がり、エアターボラムジェットエンジンのサイクル効
率を高めることができる。更に、図４は空燃比とＩｓｐ
（比推力）の関係図である。アルミニウム等の金属粉末
は燃焼器５の内部でも火種となり、より薄い空燃比での
燃焼が可能になるため、図４に示すようにエアターボラ
ムジェットエンジンのＩｓｐを著しく向上させ、機体の
飛行距離を伸ばすことができる。
【００２４】上述したようにゲル燃料は、液体燃料に比
べて高粘度であり、気化速度が極めて低く、かつ空気に
触れると表面が凝固するので、容器の亀裂等があっても
ほとんど漏れださず、かつ漏れだしてもすぐ流出が停止
する。従って、ゲル燃料を使用するシステムは液体燃料
を使用するシステムに比べて安全性が高く、漏洩や気化
による取扱者の被毒や暴発を大幅に少なくすることがで
きる。また、ゲル燃料は、エネルギ密度が液体燃料より
も高く、かつ氷点下でも凍結しないので、エアターボラ
ムジェットエンジンの比推力を高め、機体の飛行距離を
伸ばし、かつ作動温度範囲を拡大することができる。
べて高粘度であり、気化速度が極めて低く、かつ空気に
触れると表面が凝固するので、容器の亀裂等があっても
ほとんど漏れださず、かつ漏れだしてもすぐ流出が停止
する。従って、ゲル燃料を使用するシステムは液体燃料
を使用するシステムに比べて安全性が高く、漏洩や気化
による取扱者の被毒や暴発を大幅に少なくすることがで
きる。また、ゲル燃料は、エネルギ密度が液体燃料より
も高く、かつ氷点下でも凍結しないので、エアターボラ
ムジェットエンジンの比推力を高め、機体の飛行距離を
伸ばし、かつ作動温度範囲を拡大することができる。
【００２５】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】上述したように、本発明のエアターボラ
ムジェットエンジンは、安全性が高く、漏洩や気化によ
る取扱者の被毒や暴発がほとんどなく、かつ従来の液体
燃料と同等以上に流量制御や圧力制御ができる等の優れ
た効果を有する。
ムジェットエンジンは、安全性が高く、漏洩や気化によ
る取扱者の被毒や暴発がほとんどなく、かつ従来の液体
燃料と同等以上に流量制御や圧力制御ができる等の優れ
た効果を有する。
【図１】本発明によるエアターボラムジェットエンジン
の全体構成図である。
の全体構成図である。
【図２】ゲル燃料の流速と粘度の関係図である。
【図３】アルミニウムの添加割合と燃焼温度の関係図で
ある。
ある。
【図４】空燃比とＩｓｐ（比推力）の関係図である。
【図５】従来のエアターボラムジェットエンジンの構成
図である。
図である。
１ ガス発生器 ２ タービン ３ ミキサ ４ ファン ５ 燃焼器（ラム燃焼器） ６ 排気ノズル ７ 燃料ガス ８ 空気 ９ 燃焼排ガス １０ エアターボラムジェットエンジン １１ａ ガス供給ライン １１ｂ バイパスライン １２ 高圧ガス発生器 １４ ゲル燃料容器 １６ 触媒分解器 １６ａ 噴射器 １７ ゲル圧調節装置 １８ ガス圧調節装置 １９ ゲル流量調節装置 ２０ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料ガスで駆動されるタービンと、ター
ビンで駆動され空気を導入するファンと、ラム圧で燃料
ガスを燃焼させるラム燃焼器とを備えたエアターボラム
ジェットエンジンにおいて、 自己分解型固体燃料を内蔵し高圧の燃料ガスを発生する
高圧ガス発生器と、ゲル燃料を内蔵し前記高圧の燃料ガ
スによりゲル燃料を流出するゲル燃料容器と、触媒を内
蔵しゲル燃料を分解する触媒分解器と、を備え、 これにより、高圧ガス発生器で発生した燃料ガスとゲル
燃料容器で発生し触媒分解器で分解された燃料ガスとを
前記タービンに導入する、ことを特徴とするエアターボ
ラムジェットエンジン。 - 【請求項２】 更に、ゲル燃料容器内の圧力を調節する
ゲル圧調節装置と、高圧ガス発生器内の圧力を調節する
ガス圧調節装置と、ゲル燃料容器から流出するゲル燃料
の流量を調節するゲル流量調節装置とを備える、ことを
特徴とする請求項１に記載のエアターボラムジェットエ
ンジン。 - 【請求項３】 前記ゲル燃料は、液体燃料とゲル化材の
混合物である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載
のエアターボラムジェットエンジン。 - 【請求項４】 前記ゲル化材は、金属粉末又はポリマー
である、ことを特徴とする請求項３に記載のエアターボ
ラムジェットエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29253795A JPH09133047A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | エアターボラムジェットエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29253795A JPH09133047A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | エアターボラムジェットエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133047A true JPH09133047A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17783077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29253795A Pending JPH09133047A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | エアターボラムジェットエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133047A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103485934A (zh) * | 2012-06-11 | 2014-01-01 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 一种用于发动机的推力增进系统和方法 |
| CN103939236A (zh) * | 2013-03-23 | 2014-07-23 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 外燃推进发动机 |
| CN113882967A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-04 | 北京航空航天大学 | 一种应用含固体颗粒凝胶燃料的冲压发动机系统 |
-
1995
- 1995-11-10 JP JP29253795A patent/JPH09133047A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103485934A (zh) * | 2012-06-11 | 2014-01-01 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 一种用于发动机的推力增进系统和方法 |
| CN103939236A (zh) * | 2013-03-23 | 2014-07-23 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 外燃推进发动机 |
| CN113882967A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-04 | 北京航空航天大学 | 一种应用含固体颗粒凝胶燃料的冲压发动机系统 |
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