JPS6019951A - ロケツトモ−タの点火装置 - Google Patents
ロケツトモ−タの点火装置Info
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- JPS6019951A JPS6019951A JP12849683A JP12849683A JPS6019951A JP S6019951 A JPS6019951 A JP S6019951A JP 12849683 A JP12849683 A JP 12849683A JP 12849683 A JP12849683 A JP 12849683A JP S6019951 A JPS6019951 A JP S6019951A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- igniter
- hole
- space
- propellant
- ignition
- Prior art date
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- Pending
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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
- F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Bags (AREA)
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。
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％に多段ロケットの上段に用いられるような推
進薬高充填内面燃焼式ロケットモータの。
進薬高充填内面燃焼式ロケットモータの。
点火装置に関する。
（従来技術）
一般に内面燃焼式ロケットモータは、その推進薬に機軸
方向へ貫通する内腔を形成してこの内腔前部に点火器を
配置するとともに内腔後位のロケットノズル全クロージ
ャで閉塞しておき、点火に際しては点火器外筒の外周、
および／または、後部から火炎を噴出させてこれを前記
内腔内に一時保存し蓄圧することによシ内腔内面への点
火性全確保し、該内面が点火されてその燃焼ガス圧が所
定値（吹飛し圧力）に達すると前記クロージャが吹飛ば
される。そして前記のような推進薬高充填ロケットモー
タは通常球形ないしは短筒形に作られるｔｌか、上述し
た構成が若干相違し、これを第１図および第２図によっ
て説明する。尚同図は刊、貸物［Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ ’１．’ｈｅ ５ｅｃｏｎｄ ｌ５ＡＳＳｐ
ａｃｅ Ｅｎ−ｅｒｇｙ ８ｙｍｐｏｓｉａｍ （Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ １３−１４．１９８２ ） ：発行者宇
宙旧字研究所昭和５８年３月発行の２６ＰＦＩｇ１〕に
よるものである。
方向へ貫通する内腔を形成してこの内腔前部に点火器を
配置するとともに内腔後位のロケットノズル全クロージ
ャで閉塞しておき、点火に際しては点火器外筒の外周、
および／または、後部から火炎を噴出させてこれを前記
内腔内に一時保存し蓄圧することによシ内腔内面への点
火性全確保し、該内面が点火されてその燃焼ガス圧が所
定値（吹飛し圧力）に達すると前記クロージャが吹飛ば
される。そして前記のような推進薬高充填ロケットモー
タは通常球形ないしは短筒形に作られるｔｌか、上述し
た構成が若干相違し、これを第１図および第２図によっ
て説明する。尚同図は刊、貸物［Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ
ｓ ｏｆ ’１．’ｈｅ ５ｅｃｏｎｄ ｌ５ＡＳＳｐ
ａｃｅ Ｅｎ−ｅｒｇｙ ８ｙｍｐｏｓｉａｍ （Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ １３−１４．１９８２ ） ：発行者宇
宙旧字研究所昭和５８年３月発行の２６ＰＦＩｇ１〕に
よるものである。
図面において、１はほぼ球形のモーターケースで、この
モーターケース内面に耐熱インシュレータを貼着して推
進薬２を置場したのち、ロケ・ソトノズル３が装着され
る。推進薬２において、４は後（ノズル３側）端を開放
して袋状に形成した内腔で、との内腔は機軸（ロケット
ノズル３の中心軸）と同軸の芯孔５と、この芯孔から放
射状に発散する例えば８つのスロット６とで形成さ力、
る。
モーターケース内面に耐熱インシュレータを貼着して推
進薬２を置場したのち、ロケ・ソトノズル３が装着され
る。推進薬２において、４は後（ノズル３側）端を開放
して袋状に形成した内腔で、との内腔は機軸（ロケット
ノズル３の中心軸）と同軸の芯孔５と、この芯孔から放
射状に発散する例えば８つのスロット６とで形成さ力、
る。
したがって推進薬２にモーターケース１の後部にも充填
され、７は該部の機軸上において推進薬１を貫通して内
腔４に臨ませた通孔、８はこの通孔に挿入してモーター
ケース１に固定した点火器、９はこの点火器の後端部に
開設した適数の噴口である。そしてこの種ロケットモー
タでは重量の軽減化と前記吹飛し圧力のばらつきにもと
づ（ロケット性能への影響などを考慮して前記クロージ
ャが廃止される。
され、７は該部の機軸上において推進薬１を貫通して内
腔４に臨ませた通孔、８はこの通孔に挿入してモーター
ケース１に固定した点火器、９はこの点火器の後端部に
開設した適数の噴口である。そしてこの種ロケットモー
タでは重量の軽減化と前記吹飛し圧力のばらつきにもと
づ（ロケット性能への影響などを考慮して前記クロージ
ャが廃止される。
また点火器８は黒色火薬などの点火薬の火炎を噴口９か
ら噴出させるものの雌か、大型ロケットモータでは点火
薬として点火推進薬を用いるのが通常である。この後者
の例を第３図によって概略説明する。尚同図は刊行物［
ＮＡＳＡ ５ＰＡＣＥ ＶＥ−Ｅ（ＩＣＬＥＤＥＳＩＧ
Ｎ ＣＲＩＴＥＲＬＡ （Ｃｆ（ＥＭＩＣＡＬ ＰＨ，
−０ＰＵＬＳＩＯＮ） ”５ＯＬＩＤ ｌも０ＣＫＥ’
ｌ’ ＭＯＴＯＲＩＧＮＩ’ｌ’−ＥＲ８”ＭＡＲＣＨ
１９７１の３１ Ｐ ｌ！’ｉｇｕ？（ｅ ７ ：］
ＰＣ，１：るものである。
ら噴出させるものの雌か、大型ロケットモータでは点火
薬として点火推進薬を用いるのが通常である。この後者
の例を第３図によって概略説明する。尚同図は刊行物［
ＮＡＳＡ ５ＰＡＣＥ ＶＥ−Ｅ（ＩＣＬＥＤＥＳＩＧ
Ｎ ＣＲＩＴＥＲＬＡ （Ｃｆ（ＥＭＩＣＡＬ ＰＨ，
−０ＰＵＬＳＩＯＮ） ”５ＯＬＩＤ ｌも０ＣＫＥ’
ｌ’ ＭＯＴＯＲＩＧＮＩ’ｌ’−ＥＲ８”ＭＡＲＣＨ
１９７１の３１ Ｐ ｌ！’ｉｇｕ？（ｅ ７ ：］
ＰＣ，１：るものである。
図面において、１１はホルダ、１２はこの小ルダ内に装
填した黒色火薬などのブースタ薬、１３は発火器、１４
はホルダ１１に嵌着しだ外筒、１５はこの外筒に装填し
た内面燃焼型の点火推進薬、１６に外筒１４の後端部に
嵌着したキャップ、９はこのキャップに開設した前記噴
口であって、発火器１３を発火させるとブースタ薬１２
が着火して急速燃焼し、その火炎を受けて点火推進薬１
５が燃焼することで、高温燃焼ガスが比較的長期にわた
って噴口９から噴出される。
填した黒色火薬などのブースタ薬、１３は発火器、１４
はホルダ１１に嵌着しだ外筒、１５はこの外筒に装填し
た内面燃焼型の点火推進薬、１６に外筒１４の後端部に
嵌着したキャップ、９はこのキャップに開設した前記噴
口であって、発火器１３を発火させるとブースタ薬１２
が着火して急速燃焼し、その火炎を受けて点火推進薬１
５が燃焼することで、高温燃焼ガスが比較的長期にわた
って噴口９から噴出される。
斯くして噴口９から噴出した火炎あるいに燃焼ガスが内
腔４を経てノズル３へ流過する過程で該内腔内面へ所要
の熱エネルギーを附与してａｔ＜＜推進薬２に点火する
のである。
腔４を経てノズル３へ流過する過程で該内腔内面へ所要
の熱エネルギーを附与してａｔ＜＜推進薬２に点火する
のである。
Ｃ問題点と課題）
この種ロケットモータは、推進薬の充填率を少しでも島
めたいだめにモーターケース、ノズルその他の機体構成
部材を極限まで軽量化するど同時ＶＣ性能上も、極めて
高い信頼性が要求されるのであって、点火の朽現性につ
いても同然である。
めたいだめにモーターケース、ノズルその他の機体構成
部材を極限まで軽量化するど同時ＶＣ性能上も、極めて
高い信頼性が要求されるのであって、点火の朽現性につ
いても同然である。
、！：コロｉＥ、当該ロケットモータでは点火器の重量
、容積が共に嵩んで、これが充填率向上の阻害要因とな
っておシ、その理由は次の如くである。
、容積が共に嵩んで、これが充填率向上の阻害要因とな
っておシ、その理由は次の如くである。
すなわち、この種ロケットモータは前述のようにノズル
のクロージャが廃止され、しかも尚々度で点火するので
、点火時点での内腔内部に高真空の状態になつ−Ｃおシ
、ここ・＼点火器から火災などが噴射されるとこれが急
膨張したのち内腔内金急速に流過してしまり。よって火
久密屁の低下と内腔内面・＼の接触時間の短縮とを招く
結果推進系への点火性が劣下し、これを補償するために
は点火薬の薬廿を増加しなけれはならないから点火器が
大型化して重量が嵩むのである。
のクロージャが廃止され、しかも尚々度で点火するので
、点火時点での内腔内部に高真空の状態になつ−Ｃおシ
、ここ・＼点火器から火災などが噴射されるとこれが急
膨張したのち内腔内金急速に流過してしまり。よって火
久密屁の低下と内腔内面・＼の接触時間の短縮とを招く
結果推進系への点火性が劣下し、これを補償するために
は点火薬の薬廿を増加しなけれはならないから点火器が
大型化して重量が嵩むのである。
以上の背景のもとに、不発明の課題は点火装置乏小バシ
唾廿化して推進薬の充填率を易めることにある。
唾廿化して推進薬の充填率を易めることにある。
（構成）
前記の課題を達成するため、本発明の点火装置は
１、 点火器の外筒同曲に複数の火炎噴口を開口させ、
かつ、この外筒と前記通孔との間に形成される空間には
Ａｉｌ記噴口からの火炎が蓄圧されるよう、火炎の容量
とともにこの空間の容積全設定したもの。
かつ、この外筒と前記通孔との間に形成される空間には
Ａｉｌ記噴口からの火炎が蓄圧されるよう、火炎の容量
とともにこの空間の容積全設定したもの。
２ 更に、この構成に加え、前記通孔の後位には機軸と
交叉する向きにバッフルを配設したもの。
交叉する向きにバッフルを配設したもの。
である。
（作用）
前記構成によれば、点火器が作動する瞬時間、通孔内に
は火炎が蓄圧保存されて熱エネＪレギー密度が急増する
ので、外界が高真空下にあっても通孔内面へは容易に着
火することができる。したがつて該内面からは以後高温
燃焼ガスが連続的に発生し、これが、前記点火推進薬か
らの発生ガスと同様に、内腔内面へ熱エネルギーを附与
して顔面を点火するのである。また前記バッフルは通孔
からノズルへ直行しようとするガス流を邪魔して外方へ
偏向させるので、前記の短筒形ロケットモータのように
内腔が比較的長い場合であっても、燃焼ガス金内腔全体
に行きわたらせることができる。
は火炎が蓄圧保存されて熱エネＪレギー密度が急増する
ので、外界が高真空下にあっても通孔内面へは容易に着
火することができる。したがつて該内面からは以後高温
燃焼ガスが連続的に発生し、これが、前記点火推進薬か
らの発生ガスと同様に、内腔内面へ熱エネルギーを附与
して顔面を点火するのである。また前記バッフルは通孔
からノズルへ直行しようとするガス流を邪魔して外方へ
偏向させるので、前記の短筒形ロケットモータのように
内腔が比較的長い場合であっても、燃焼ガス金内腔全体
に行きわたらせることができる。
（実施例）
第４図において、１．２，４．５．および６はそれぞれ
前記モーターケース、推進薬、内腔、内腔の芯孔および
スロット、１ａはモーターケース１に貼着した前記イン
シュレータ、また１γおよび１８に本発明に係る通孔お
よび点火器で、これらの通孔および点火器の配置態様は
従来のものと変シがない。
前記モーターケース、推進薬、内腔、内腔の芯孔および
スロット、１ａはモーターケース１に貼着した前記イン
シュレータ、また１γおよび１８に本発明に係る通孔お
よび点火器で、これらの通孔および点火器の配置態様は
従来のものと変シがない。
点火器１８において、１９はホルダ、２０はこのホルダ
に固定した発火器、２１は外筒で、この外筒は後端部を
閉塞して前端部をリテーナ１９に嵌着し、外周面に多数
の火炎噴口２２を均等に分散して開口させである。２３
はこの外筒内に装填した黒色火薬などの点火薬ペレット
である。
に固定した発火器、２１は外筒で、この外筒は後端部を
閉塞して前端部をリテーナ１９に嵌着し、外周面に多数
の火炎噴口２２を均等に分散して開口させである。２３
はこの外筒内に装填した黒色火薬などの点火薬ペレット
である。
また２５は点火器１８全通孔１γに挿入固定したときに
形成される断面環形の空間、２３はこの空間の後端部周
縁をわん曲面取シｌ〜で形成した誘導面である。
形成される断面環形の空間、２３はこの空間の後端部周
縁をわん曲面取シｌ〜で形成した誘導面である。
したがって、発火器２０を発火させると点火薬ペレット
２２が着火して瞬時間で燃焼し、その火炎が噴口２２か
ら空間２５へ噴出する。
２２が着火して瞬時間で燃焼し、その火炎が噴口２２か
ら空間２５へ噴出する。
ここで噴出火炎の容量すなわち点火薬量ハ浦孔内面へ初
期点火をおこなわせるべ（必要十分に、また、空間２５
の容積（フリーボリューム）、したがって断面積は、噴
出火炎の内腔４′＼の流出を制限して蓄圧し、もって該
空間の内圧が初期点火を効率的に行ないうべき値（例え
ば５気圧以上）まで上昇するように、これら点火薬証（
ひいては外筒２１の外径）と通孔径とを相互の関連のも
とに設定する。
期点火をおこなわせるべ（必要十分に、また、空間２５
の容積（フリーボリューム）、したがって断面積は、噴
出火炎の内腔４′＼の流出を制限して蓄圧し、もって該
空間の内圧が初期点火を効率的に行ないうべき値（例え
ば５気圧以上）まで上昇するように、これら点火薬証（
ひいては外筒２１の外径）と通孔径とを相互の関連のも
とに設定する。
よって以上の構成のもとに、通孔１γの内面が効果的に
着火され、ここで該内面から燃焼ガスが発生し始めて空
間２５の内圧を高めることで、燃焼が相乗的に累進され
て着火が完結するのである。
着火され、ここで該内面から燃焼ガスが発生し始めて空
間２５の内圧を高めることで、燃焼が相乗的に累進され
て着火が完結するのである。
すなわち、一般の内面燃焼式ロケットモータについて前
述したところと類似の着火機構が空間２５内で達成され
るのである。そして該高温燃焼ガスは通孔１Ｔから噴出
して芯孔５を流進し、あるいは誘導面２ａに誘導されて
スロット６へ流入して内腔内面へ点火するのである。
述したところと類似の着火機構が空間２５内で達成され
るのである。そして該高温燃焼ガスは通孔１Ｔから噴出
して芯孔５を流進し、あるいは誘導面２ａに誘導されて
スロット６へ流入して内腔内面へ点火するのである。
第５図に示す芙流側は、基本的に第４図のものと同様で
あるほか、３０はバッフル、３１および３２はこのバッ
フルを支持するためのステムおよび基台であって、基台
３２を点火器１８の外筒２１後端面に固定することによ
シ、ステム３１を介してバッフル３０全通孔１γの後位
において機軸上に配設し、バッフル３０には機軸を中心
にして後方へ拡開させたテーパ而３０ａを形成しである
。
あるほか、３０はバッフル、３１および３２はこのバッ
フルを支持するためのステムおよび基台であって、基台
３２を点火器１８の外筒２１後端面に固定することによ
シ、ステム３１を介してバッフル３０全通孔１γの後位
において機軸上に配設し、バッフル３０には機軸を中心
にして後方へ拡開させたテーパ而３０ａを形成しである
。
よって、前述のようにして通孔１７から噴出した高温燃
焼ガスはバッフル３０に邪魔されて外方・＼偏向するの
で、芯孔５を直進するガス量が減少してその分スロット
６の方へ分配される、そしてバッフル３０の径やそのテ
ーバ角、あるいはステム３１の長さを適当に選定するこ
とにより、芯孔とスロットへのガス配分を適宜に調整し
うるので、内腔４の形態に応じてその内面への同時点火
１１’を確保することができる。
焼ガスはバッフル３０に邪魔されて外方・＼偏向するの
で、芯孔５を直進するガス量が減少してその分スロット
６の方へ分配される、そしてバッフル３０の径やそのテ
ーバ角、あるいはステム３１の長さを適当に選定するこ
とにより、芯孔とスロットへのガス配分を適宜に調整し
うるので、内腔４の形態に応じてその内面への同時点火
１１’を確保することができる。
また、３５に筒状のレストリフタで必って、通孔１１と
同心にして推進薬２に埋設してめる。このレストリフタ
を配設するとぎは、その内部の推進薬１′が点火作用を
終えて焼失したとき、ここで燃焼の進行が阻止されて以
後は内腔内面のみが燃焼してゆ（ので、燃焼面積の時間
的推移が屯純化され、これによって推力特性の設定が容
易ＶＣなる。
同心にして推進薬２に埋設してめる。このレストリフタ
を配設するとぎは、その内部の推進薬１′が点火作用を
終えて焼失したとき、ここで燃焼の進行が阻止されて以
後は内腔内面のみが燃焼してゆ（ので、燃焼面積の時間
的推移が屯純化され、これによって推力特性の設定が容
易ＶＣなる。
尚レストリフタ内部の推進薬１′は薬８ＩＩを変えるこ
とができ、例えば酸化剤過多のもの金用因れば着火性が
向上するとともに発生燃焼ガスの活性が冒くなるので内
腔内面への点火性も向上する。
とができ、例えば酸化剤過多のもの金用因れば着火性が
向上するとともに発生燃焼ガスの活性が冒くなるので内
腔内面への点火性も向上する。
（効果）
以上説明したように本発明は、殊に高頁空下で点火する
ロケットモータにおりて、点火器による着火面を該点火
器が挿入される通孔内面に限定してここに良好な着火雰
囲気を醸成するようにしたので、点火薬を大巾に減量し
て点火器を小型軽量にすることができ、これによって点
火の信頼性を保持しつつ推進薬の充填率を一層に高めう
るのである。
ロケットモータにおりて、点火器による着火面を該点火
器が挿入される通孔内面に限定してここに良好な着火雰
囲気を醸成するようにしたので、点火薬を大巾に減量し
て点火器を小型軽量にすることができ、これによって点
火の信頼性を保持しつつ推進薬の充填率を一層に高めう
るのである。
第１図は従来のロケットモータを例示する一部切開断面
図、第２図は第１図のＨ−Ｈ視断面図、第３図は従来の
点火器を例示する一部切開断面図、第４図および第５図
にそれぞれ本発明の実施例を示す要部断面図 １・・モーターケース、２・・・推進薬、４・・・内腔
、γ、１γ・・・通孔、８，１８・・・点火器、２１・
・・外筒、２２・・・火炎噴口、２５・・・空間、３０
・・・バッフル特許 出 願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 大 西 昭 広 第２図 第３図 １ 第４図 第５図 １／−１
図、第２図は第１図のＨ−Ｈ視断面図、第３図は従来の
点火器を例示する一部切開断面図、第４図および第５図
にそれぞれ本発明の実施例を示す要部断面図 １・・モーターケース、２・・・推進薬、４・・・内腔
、γ、１γ・・・通孔、８，１８・・・点火器、２１・
・・外筒、２２・・・火炎噴口、２５・・・空間、３０
・・・バッフル特許 出 願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 大 西 昭 広 第２図 第３図 １ 第４図 第５図 １／−１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 推進薬を貫通して内腔に臨ませた通孔に点火器を
挿入してなるロケットモータの点火装置において、点火
器の外筒周面に複数の火炎噴口全開口させ、かつ、該外
筒と前記通孔との間に形成される空間には前記噴口から
の火炎が蓄圧されるよう、火炎の容量とともに該空間の
容積を設定したロケットモータの点火装置。 ２ 推進薬を貫通して内腔に臨ませた通孔に点火器を挿
入してなるロケットモータの点火装置において、点火器
の外筒周面に複数の火炎噴口を開口させるとともに、前
記通孔の後位には機軸と交叉する向きしこバックルを配
設し、かつ、前記外筒と通孔との間に形成される空間に
は前記噴口−Ｄ）らの火炎が蓄圧されるよう、火炎の容
量とともに該空１１ｊの容積を設定したロケットモータ
の点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12849683A JPS6019951A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | ロケツトモ−タの点火装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12849683A JPS6019951A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | ロケツトモ−タの点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6019951A true JPS6019951A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14986178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12849683A Pending JPS6019951A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | ロケツトモ−タの点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019951A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169897A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | トラクシヨンドライブ用流体 |
| US5113763A (en) * | 1989-09-19 | 1992-05-19 | Agence Spatiale Europeenne | Consumable igniter for a solid rocket motor |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP12849683A patent/JPS6019951A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169897A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | トラクシヨンドライブ用流体 |
| US5113763A (en) * | 1989-09-19 | 1992-05-19 | Agence Spatiale Europeenne | Consumable igniter for a solid rocket motor |
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