JPS6037297B2 - ラムロケツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ラムロケットに関する。

従来のラムロケットとしては、例えば第１図および第２
図に示すようなものがある。

まず、第１図に示されたラムロケットについて説明する
。ラムロケットーの内部には円筒状の燃料ライブ２が装
填されており、この燃料ラィナ２はラム圧を得るに必要
な所定速度を得るために固体推進薬（図面はこの固体推
進薬が消失した状態を示す。）外周を被覆していたもの
である。そして、このラムロケット１はィグナィタ３に
よって前記固体推進薬に着火され、この固体推進薬が燃
焼することにより発生した燃焼ガスがノズル４から噴出
して前記所定速度に達する。固体推進薬が燃焼し終って
も空気取入口５から取り入れられた外気（高遠飛糊のた
め数百度Ｃに達する）と燃料ラィナ２とによって燃焼が
継続されて飛翻を続ける。しかしながら、このようなラ
ムロケットーは燃料ラィナ２の燃焼が飛糊中に部分的に
でも中断すると、その再着火が極めて難しく、したがっ
て燃料ラィナ２の燃焼が極めて不安定であるという欠点
があった。さらに、燃料ライナ２中での燃焼はライナの
略中応付近から後部にかけて積極的に行われ、先端側の
燃料ラィナ２は前記数百度という比較的低温の外気に直
接さらされるため燃焼し‘こく〈、この結果、燃料ラィ
ナ２は第１図に仮想線Ａ，Ｂで示すように順次燃焼する
。このため、先端側の燃料ラィナ２が燃え残ることがあ
った。次に、第２図に示されたラムロケットについて説
明する。このラムロケツト８の内部はノズル９により一
次燃焼室１０と二次燃焼室１１とに区切られ、一次燃焼
室１川こ端面燃焼形の固体推進薬１２を、二次燃焼室１
１に前記所定速度を得るための固体推進薬（図面はこの
固体推進薬が消失した状態を示す。）を装填している。
そして、このラムロケツト８は二次燃焼室１１の固体推
進薬を燃焼して前記所定速度を得た後は、固体推進薬１
２をその一端面から燃焼させることにより発生した高温
の可燃ガス（不完全燃焼ガス）をノズル９を通して二次
燃焼室１１に噴射するとともに、ディフューザ１３の空
気敬入口１４から二次燃焼室１１に外気を取り入れ、こ
れらの可燃ガスと外気とを激しく混合して燃焼させるこ
とにより飛郷を続ける。しかしながら、このようなラム
ロケツト８は、二次燃焼室での燃焼を維持するため、燃
料リッチは固体推進薬１２にしなければならない。一方
二次燃焼室での燃焼を確保するあまり固体推進薬１２の
酸化剤を、少なくしすぎると、一次燃焼室での固体推進
薬１２の燃焼が不安定になり結果的に可燃ガス発生が不
安定となって二次燃焼室での燃焼が不安定になり十分な
性能が得られないという相反する作用があって両方を満
足する固体推進薬の開発が難しいという問題があった。
この発明はこのような従釆の問題点に着目してなされた
もので、一次燃焼室に固体推進薬を、二次燃焼室に別の
固体推進薬を被覆した燃料ラィナを装填し、一次燃焼室
側の固体推進薬の燃焼により発生した可燃ガスをノズル
を通して二次燃焼室に供給し、この可燃ガスと空気取入
口から取り入れた外気とを燃料ラィナの前方で混合して
燃焼させると同時に燃料ラィナを前記外気に直接さらさ
ずに燃焼させることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す図である。まず、構
成を説明する。なお、第２図に示した従来のラムロケッ
トと同一部分には同一符号を付して説明は省略する。第
３図において、ラムロケット８の一次燃焼室１０の内部
には所定量の酸化剤が混入された固体推進薬１７が装填
されている。固体推進薬１７の外周面には燃焼抑制材と
してのレストリクタ１９が貼着されている。この固体推
進薬１７は、後述する燃料ラィナが燃料の一部として使
われるため従来のラムロケットの固体推進薬より酸化剤
を若干多くしたものが使われる。２１は前記固体推進薬
１７を一次燃焼室１０内で固定する金属またはＦＲＰか
らなる円筒状のスベーサであり、スベーサ２１は前記ラ
ムロケツト８のモータチャンバ２２内面に固定されてい
る。

２３は固体推進薬１７に着火するィグナィタであり、こ
のイグナィタ２３は一次燃焼室１０内に位置するようモ
ータチャンバ２２２２に設置されている。

２４は一次燃焼室１０内に設けられたフィルターで、孔
２５が設けられている。

２６は二次燃競室１１内に位置するよう／ズル９に取り
付けるれた噴射器であり、この噴射器２６には前記一次
，二次燃焼室１０，１１を蓮通する多数の孔２７が形成
されている。

２８はポリエチレン、ポリウレタン、アルミニウム、ボ
ロンなどを含む材料からなる円筒状の燃料ラィナであり
、この燃料ラィナ２８は二次燃焼室１ １のモータチャ
ンバ２２２２内に装填されていた図示していない初期速
度を得るための固体推進薬外周を被覆していたものであ
る。

２９はラムロケツト８の後端部に設けられたテールノズ
ルである。

３１は拡散領域、３２は火種保存領域、３３は燃焼領域
である。

次に、作用について説明する。

ラムロケット８は二次燃焼室１１内に装填されている図
外の固体推進薬が燃焼することにより加速され初期速度
で飛糊する。

この状態において、まず、ィグナィタ２３によって固体
推進薬１７に着火する。この結果、固体推進薬１７はそ
の端面から徐々に燃焼する。この固体推進薬は従来のラ
ムロケットの団体推進薬に比較して若干酸化剤の量が多
いので安定した燃焼を持続する。この固体推進薬１７の
燃焼によって一次燃焼室１０内に発生した高温の可燃ガ
スは高圧下でフィルター２４を介してノズル９を通り、
噴射器２６の多数の孔２７より二次燃焼室１１内に供給
される。そして拡散領域３１では可燃ガスが拡散されて
いる。このとき、二次燃焼室１１内には空気取入口１４
からデイフューザ１３を介して圧縮された空気が供給さ
れている。この結果、前記可燃ガスは火種保存領域３２
の前端部分、すなわち燃料ラィナ２８の前方で圧縮され
た空気の一部と激しく混合され着火する。そして、二次
燃焼室１１の燃焼領域３３において燃焼する。また、こ
のとき、二次燃焼室１１内の燃料ラィナ２８は、この燃
焼ガスにほぼ全体がさらされるので燃焼しやすい状態に
あり、さらに燃料ラィナ２８の先端部分は、火種保存領
域３２の一部と燃焼領域３３内に位置し、可燃ガスある
いは燃焼ガス中にあり外気に直接されされないため燃焼
しやすく結果として、燃料ライナの内面はほぼ均一に燃
焼が進む。また、可燃ガスが噴射器２６から二次燃焼室
１ １に供給されるため、確実に安定して燃焼する。こ
の結果、二次燃焼室１ １内の圧力は可燃ガスの完全燃
焼と燃料ラィナ２８の燃焼とが相まって所定の値に保持
されることになり、ラムロケツト８はそのテールノズル
２９から二次燃焼室１１内の燃焼ガスを噴射して飛糊す
る。なお、前記レストリクタ１９は一次燃焼室１０内に
炭化した状態で残留し、破片になったものはフィルター
２４に引掛る。以上説明したようにこの発明によれば、
一次燃焼室に団体推進薬を、二次燃焼室に燃料ラィナを
、それぞれ装填したため、固体推進薬の燃料成分を一部
燃料ラィナでおき換えることができ、固体推進薬の酸化
剤の含有量を若干多くすることができる。

このため、固体推進薬の燃焼を安定させることができ、
信頼性が向上する。しかも、固体推進薬の燃焼によって
一次燃焼室に発生した高温の可燃ガスが常に二次燃焼室
に供給されるので、燃料ラィナの燃焼が安定する。さら
に、燃料ライナは全体的に可燃ガスの二次燃焼室での燃
焼にさらされるので燃焼しやすい状態にあり、燃料ラィ
ナの前端付近は、火種保存領域の一部および燃焼領域に
位置するので空気取入口から取り入れた外気に直接さら
されることがなく、結果的に全体が平均して燃焼し、燃
え残り部分はほとんど生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラムロケットの断面図、第２図は別の従
来のラムロケットの断面図、第３図は本発明に係るラム
ロケットの一実施例を示すその断面図である。 ９・・・ノズル、１０・・・一次燃焼室、１ １・・・
二次燃焼室、１７…固体推進薬、２８・・・燃料ライナ
。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部がノズルにより一次燃焼室と二次燃焼室とに区
   切られたラムロケツトにおいて、一次燃焼室に固体推進
   薬を装填するとともに二次燃焼室に別の固体推進薬を被
   覆した円筒状の燃料ライナを装填し、一次燃焼室側の固
   体推進薬の燃焼により発生した可燃ガスをノズルを通し
   て二次燃焼室に供給し、この可燃ガスと空気取入口から
   取り入れた外気とを燃料ライナの前方で混合して燃焼さ
   せると同時に燃料ライナを前記外気に直接さらさずに燃
   焼させるようにしたことを特徴とするラムロケツト。