JPS61212657A

JPS61212657A - パルスガス発生器用スリーブ弁

Info

Publication number: JPS61212657A
Application number: JP61058480A
Authority: JP
Inventors: ジヤネツト　エス．クナツプ; ジエリー　エル．ヒルマン
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1986-09-20
Also published as: US4617796A; EP0195913A3; EP0195913B1; DE3678741D1; EP0195913A2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、パルスガス発生器と共に使用されるスリーブ
弁に関するものであり、更に詳細には水中音響適用の為
のパルスロケットエンジンに関するものである。

米国カリフオルニア州力ノガパーりのロックウェルイン
ターナショナルコーポレーションによって製造されてい
る「ヒップ（Ｈｉｐｐｅ）Ｊと名付けられたパルスロケ
ットエンジン（ｐｕｌｓｅｄ　ｒｏｃｋａｔ　ｅｎｇｉ
ｎｅ）を水中音響源として使用することが提案されてい
る。このエンジンの１つはＨ，Ｓ、　５ｔｒａｔｔｏｎ
の１９８’１年３月３１日に発行された米国特許第４，
２５８，５４６号に開示されている。

このエンジンは、最大約１５　ｌ　ＯＯＯｐ　ｓ　ｘ迄
の選択された圧力で排気ガスを３乃至１０ｍ５ｅｃのパ
ルスで発生することが可能である。然し乍ら、この様な
長さの時間の間継続する圧力パルスは、有用な音響波を
発生するよりもパルスが送り出される大きな体積の水に
吸収される傾向となり、即ち音響圧力波はこれよりも一
層短い送り出し時間の場合程の高い振幅を得ることはな
い。

本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き欠点を解消し、水性環境内にその室出力ガスを
供給するパルスロケットエンジンの音響圧力を最大とす
ることである０本発明の別の目的とするところは、圧力
増加の量水の存在無しに水性環境へ放出するパルスロケ
ットエンジン内のエンジン燃焼を発生することを可能と
することである０本発明の更に別の目的とするところは
、所望の圧力で全ガス体積の所望の部分の迅速な放出を
提供することである６本発明の更に別の目的とするとこ
ろは、所望の圧力でパルスロケットエンジンの全ガス体
積の所望の部分を水性媒体内へ迅速に放出することであ
る。

本発明の目的及び利点は、パルスロケットエンジン、好
適にはヒップ（Ｈｉｐｐｅ）エンジンの燃焼室の排気端
にスリーブ弁を接続することによって達成される。該ス
リーブ弁は、エンジンの燃焼室内へ供給される推進剤が
燃焼される間はスプリング負荷されたスリーブによって
該弁の室壁内の出口ポートを閉止させたままとすべく動
作し。

且つ該燃焼室内が所定の圧力に到達すると該ポートを開
放して、所定の圧力及び体積でガスの急激なパルスを該
弁から排出することを許容すべく動作する。

以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。尚１図中同一の部品には同一
の参照番号を付しである。

図面に示したものは、スリーブ弁１０の縦断面と、ガス
発生器１２として使用されるパルスロケットエンジンの
概略構成であり、該パルスロケットエンジンの出力端に
はフランジ結合器１４を介して弁１０が結合されている
。

ガス発生器は、好適には、米国カリフォルニア州力ノガ
パークのロックウエルインターナショナスコーポレーシ
ョンの製品でありその１実施例ははＨａｒｏｌｄ　Ｓ、
　５ｔｒｓｒｔｔｏｎの１９８１年３月３１日に発行さ
れた米国特許第４，２５８，５４６号に記載されている
ヒップ（Ｈｉｐｐｅ）エンジンで構成する。ガスはこの
エンジンによって、繰り返しパルス、大略約１０ｍ５ｅ
ｃの期間で最大約６０ｐｐｍの可変速度で発生される。

このパルス発生器の水中周波数帯域は約２６−２５０Ｈ
ｚである。

このエンジンの出力スラストは、室圧力が最大３０＃　
０ＯＯｐｓｉａ又はそれ以上で、最大１０゜０００１ｂ
ｇとなることが可能である。

スリーブ弁１０は、基本的には、管状の構造であるが、
それは、長手軸を横断する方向において任意の形状、例
えば矩形形状とすることが可能である。中央室１６は、
管状室壁１８及び室１６の端部を閉止する室端部プラグ
２０によって形成されている。ボア２２が下流端（ガス
発生器１２からのガスの流れに関して）からプラグ２０
内に部分的に延在している。

スリーブ２４は室壁の外側に嵌合している。スリーブ２
４はその中に一対の開放ポート２６．２８を持っており
且つ室壁１８内の肩部３０迄移動されることが可能であ
る。スプリング３２は、室壁１８の外側の下流側と、室
壁１８の外側にきっちりと嵌合する円筒３６との間の空
間３４内に位置している。スプリング３２は、スリーブ
２４上に下流方向へのパイアスカを付与し、スリーブポ
ート２６．２８を室壁１８内の一対のポート３８゜４０
から閉止状態に維持する。

管状キャップ４２がプラグ２０の下流端の周りに設けら
れており、且つボルト４４によって室壁１８の端部に固
着されている。

キャップ４２、スリーブ２４．室壁１８．プラグ２０の
間の接触区域は、要素４６．４８．５０として示した如
き０リング、シールリング、チャンネルシール等の複数
個のシールによってガスの流れ又は外側の流体に対して
封止されている。

チャンネル５２は１作動ポート２２をキャップ４２と室
壁１８との間の空間の下流端と接続しており、その空間
内でスリーブ２４が摺動する。

圧力検知器５４が室壁１６内に位置されているが、それ
はヒップエンジン１２の燃焼室壁内に位置させても良い
、検知器５４はガス供給源５６を制御する為に電気的に
接続されており、ガス供給源５６からの出力はプラグ２
０内の作動ポート２２内に供給される。

動作に付いて説明すると、ヒップエンジンで燃焼が行わ
れ、ガス出力がスリーブ弁１０の室１６を充填する。そ
の中の圧力は圧力検知＠５４で検知され、且つ圧力が所
定のレベル（例えば、６０００ｐｓｉａ）に到達すると
、信号がガス供給源５６へ送られて、ガスを作動ポート
２２内へ供給することを指示する。このガスはスリーブ
区域に作用する圧力を持っており、それはスプリング力
よりも充分に高い力を発生して、スリーブ２４を室肩部
３０へ上流へ向かって迅速に移動させる。

この動作は又スリーブポート２６．２８を室壁ポート３
８．４０と夫々整合させて、室１６内のガスをスリーブ
弁１０を取り囲んでいる環境へ迅速に放出させる。

ここに記載した高速動作を行うスリーブ弁は、特に以下
の効果を奏することが可能である。

１）初期の圧力増加中に水が存在することなくエンジン
の燃焼を行わせることが可能であり、これは、水が存在
する場合には燃焼過程をクエンチすることによって点火
を遅くするので、エンジン室の燃焼から高圧力を得るこ
とに貢献する要因である。

２）予め選択した圧力及び体積に到達した後に出力パル
スがスリーブ弁から出力されるので、室内の圧力が増加
するのに要する時間（ガスパルスの上昇時間）を取り除
いている。

３）所望の圧力で所定のガス体積の迅速な放出を与えて
いる。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く１本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明に基づいて構成されたパルスガス発
生器に接続されたスリーブ弁の装置の構成を示した概略
図である。（符号の説明）１０ニスリーブ弁１２：ガス発生器１４：フランジ結合器１６：中央室１８：管゛状室壁２０；端部プラグ２４ニスリーブ２６．２８：開口ポート３０：肩部３２ニスプリング３８．４０；ポート４２：キャップ５４：圧力検知器特許出願人　　　ロックウェル　インターナショナル　
コーポレーション

Claims

【特許請求の範囲】１、水性環境内におけるロケットエンジンガス発生器と
結合され内部室を持ったスリーブ弁において、該室は該
ガス発生器の出力を受け取り且つ該室の圧力及び体積が
所定のレベルに到達すると該ガスを解放すべく結合され
ていることを特徴とする装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記ガス発生器は
パルス動作されることを特徴とする装置。３、特許請求の範囲第１項において、前記ガス発生器は
パルスロケットエンジンを有することを特徴とする装置
。４、特許請求の範囲第１項において、前記ガス発生器は
ヒップ（Ｈｉｐｐｅ）エンジンを有していることを特徴
とする装置。５、特許請求の範囲第１項において、前記スリーブ弁は
内部室を画定する室下部及び端部プラグで形成されてお
り、該室壁はそれを貫通する少なくとも１個のポートと
、前記室壁の外側の周りに嵌合しそれを貫通する少なく
とも１個のポートを持った可動スリーブと、そのポート
が軸方向に室壁ポートと整合せずにその際に該室壁ポー
トを閉止する為に該スリーブの位置を維持する力／平衝
バイアス手段と、を持っていることを特徴とする装置。６、特許請求の範囲第５項において、内部空洞内のガス
圧力を検知する為に内部空洞内に圧力検知手段を設け、
且つガス供給源手段を該圧力センサの出力信号を受け取
り且つ該スリーブ弁へ加圧ガスを供給して、該スリーブ
を該バイアス手段の力に抗して軸方向へ移動させて、該
スリーブポートを該室壁ポートと整合させて該内部室内
のガスの迅速な放出を可能とすることを特徴とする装置
。７、特許請求の範囲第２項において、前記スリーブ弁に
は内部室を画定する室壁及び端部プラグが形成されてお
り、該室壁はそれを貫通する少なくとも１個のポートと
、前記室壁の外側に嵌合しそれを貫通する少なくとも１
個のポートを持った可動スリーブと、そのポートが軸方
向に該室壁ポートと不整合となって該室壁ポートを閉止
するべく該スリーブの位置を維持するバイアス手段と、
を持っていることを特徴とする装置。８、特許請求の範囲第７項において、内部空洞内のガス
圧力を検知する為に内部空洞内に圧力検知手段を設け、
且つガス供給源手段を該圧力センサの出力信号を受け取
り且つ該スリーブ弁へ加圧ガスを供給して、該スリーブ
を該バイアス手段の力に抗して移動させて、該スリーブ
ポートを該室壁ポートと整合させて該内部室内のガスの
迅速な放出を可能とすることを特徴とする装置。９、特許請求の範囲第３項において、前記スリーブ弁に
は内部室を画定する室壁及び端部プラグが形成されてお
り、該室壁はそれを貫通する少なくとも１個のポートと
、前記室壁の外側に嵌合しそれを貫通する少なくとも１
個のポートを持った可動スリーブと、そのポートが該室
壁ポートと不整合となって該室壁ポートを閉止するべく
該スリーブの位置を維持するバイアス手段と、を持って
いることを特徴とする装置。１０、特許請求の範囲第９項において、内部空洞内のガ
ス圧力を検知する為に内部空洞内に結合して圧力検知手
段を設け、且つガス供給源手段を該圧力センサの出力信
号を受け取り且つ該スリーブ弁へ加圧ガスを供給して、
該スリーブを該バイアス手段の力に抗して移動させて、
該スリーブポートを該室壁ポートと整合させて該内部室
内のガスの迅速な放出を可能とすることを特徴とする装
置。１１、特許請求の範囲第４項において、前記スリーブ弁
には内部室を画定する室壁及び端部プラグが形成されて
おり、該室壁はそれを貫通する少なくとも１個のポート
と、前記室壁の外側に嵌合しそれを貫通する少なくとも
１個のポートを持った可動スリーブと、そのポートが該
室壁ポートと不整合となって該室壁ポートを閉止するべ
く該スリーブの位置を維持するバイアス手段と、を持っ
ていることを特徴とする装置。１２、特許請求の範囲第１１項において、内部空洞内の
ガス圧力を検知する為に内部空洞内に結合して圧力検知
手段を設け、且つガス供給源手段を該圧力センサの出力
信号を受け取り且つ該スリーブ弁へ加圧ガスを供給して
、該スリーブを該バイアス手段の力に抗して移動させて
、該スリーブポートを該室壁ポートと整合させて該内部
室内のガスの迅速な放出を可能とすることを特徴とする
装置。１３、特許請求の範囲第８項において、該プラグには該
ガス供給源からのガスを受け取る為にその下流端に作動
ポートボアが形成されており且つ該ガス供給源からのガ
スの圧力が該スリーブの作動区域に作用する様に該スリ
ーブと接触するプラグ表面への該ボアからのチャンネル
が形成されていることを特徴とする装置。１４、特許請求の範囲第１０項において、該プラグには
該ガス供給源からのガスを受け取る為にその下流端にポ
ートが形成されており且つ該ガス供給源からのガスの圧
力が該スリーブに作用する様に該スリーブと接触するプ
ラグ表面への該ボアからのチャンネルが形成されている
ことを特徴とする装置。１５、特許請求の範囲第１２項において、該プラグには
該ガス供給源からのガスを受け取る為にその下流端にポ
ートが形成されており且つ該ガス供給源からのガスの圧
力が該スリーブに作用する様に該スリーブと接触するプ
ラグ表面への該ボアからのチャンネルが形成されている
ことを特徴とする装置。