JPS62173235A - ロケツトエンジンの燃焼室及びその組立て方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、もし必要ならば部分的に穴があけられ、また
円筒形のスリーブにより相互連結された、２つのドーム
（円Ｍ）を具備する型のロケットエンジンのための燃焼
室に関するものである。

〔従来の技術〕

上記のドームと中間のスリーブとはカーボン／エポキシ
樹脂タイプの合成物のような＃Ａｌｌ維状合成材料から
作られ、この円筒状のスリーブの巻きつけは上記ドーム
の巻きつけとは別個に行われることがすでに提案されて
いる。この場合、スリーブは、すでに巻き終ったドーム
上か又はこのドームにすでに取付けられかつマンドレル
（６軸）として作用する推進燃料ブロックの上に作られ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法は例えばスリーブの曲げ剛性及び周辺剛性に関
しては多くの利点をもならずものであるが、高い運動加
熱に対する良好な抵抗を示す構造の実現は不可能である
。

実際に、この特別の型の燃焼室にとって、ｔｆＥ進燃料
物質との熱的両立性を保証する必要があるということは
樹脂の重合温度が比較的低いものとなり、これが高い運
動加熱に対する抵抗に限界を来たすものとなる。

この公知の燃焼室のもう１つの欠点は、その構造のため
に、スリーブの内面上の汗意の場所でドームの位置ぎめ
と固定とができないということである。さらに、繊維状
合成物中でスリーブを作り出すためのマンドレルとして
推進燃料ブロックを用いる時、燃焼室の製造上の危険な
期間が、推進燃料の存在中に生じ、そしてこの期間がス
リーブの巻きつけ及び重合工程を通じて継続する。

本発明の（］的は、従来技術の利点を保持しながら前記
の欠点を解消することにある。

〔問題点を解決するための手段とその効果〕本発明によ
れば上記の目的は、各ドームがわずかに円錐形のスカー
ト部を具備し、このスカート部の外面が、ドームの円錐
形スカート部の少なくとも対向側に円錐形スカートと同
じ円錐度を有する円筒−円錐形割り連結リングを介して
、その長さの少なくとも一部にわたってスリーブの内面
に接合され、これら連結されるべき３つの要素、すなわ
ちドーム、スリーブ及びリングの組立てが接着剤接合に
よって行われることによって、達成されるものとなる。

この構造の結果、種々の構成要素が、燃焼室の内容物の
反応について考慮することなく熱処理を受けることがで
きる。さらに、本発明の構造はドームがスリーブ上に固
定される固着又は接合区域の範囲を減少させることがで
き、その結果として推進燃料によって充たされる容積が
増大することになる。

本発明はさらに、樹脂夕、イブの母材を持った繊維状合
成材料により全てが作られる、円筒状スリーブと別個の
ドームとを具６ｍするロケットエンジンの燃焼室を組立
てる方法に関するものである。

本発明によれば前記方法は、最初に、スリーブと２つの
円錐形スカートを待ったドームと２つの円筒−円錐形連
結リングとを別々に作り、これら要素を組立てる前にそ
の（）１脂を重合し、ついで接着材料を、ドームを受け
入れるスリーブの内側部分とドームの外面及び円錐面の
少なくも一方と円１７コー円錐リングの円筒面とに塗布
し、ドームを、そのために用意されたスリーブの部分に
配置し、そし、て前記ドームを正しい位置に保持し、円
筒−円９１Ｅ形リンクかドーノ＼に到達しかつこのドー
ムを押しつけるようになるまで、この円筒−円錐リング
企スリーブとドームの円錐形スカー１〜との間の空間に
挿入し、そして接着材料の重合を開始することからなる
ことを特徴とするものである。

この方法によれば、燃焼室の全要素をこれら各要素が遭
遇する条件を考慮して作ることができるばかりでなく、
またスリーブの内径に等しい最大の開口部を通って推進
燃料を注入することによりこの推進燃料で燃焼室を容易
に充たすことができ、推進燃１６Ｉの存在のもとにこれ
ら要素を組立てるために必要な時間が、スリーブの中に
ドームを固定するのに必要とされる時間に対して減少す
るので、製造の安全性を高めることができるということ
が容易に理解されるであろう。

〔実施例〕

本発明は添付図面を参照する以下の記載によりさらに容
易に理解されるであろう。

第１図を参照すると、ロケットエンジンの燃焼室１は円
筒形スリーブ２と少なくとも２つのＦ−Ｊ、、　３　、
４と各ドーム３．・１のための連結リング５゜６とを具
備している。

円筒形スリーブ２と別体のドーム３．４とは例えばカー
ボン／エポキシ樹脂タイプのような巻かれた繊維状合成
材「Ｉで別々にｆヤられ、そして推進燃Ｆ）自己点火温
度以−Ｆに」１昇する温度で熱間重合される。各ドーム
３．４は０．２°と５°との間の円錐度（円錐の半分の
角に等しい）を存する円鉦形スカー１−３　ｆ）　、　
４１）が延在している切り口のない連続した底部３ａ又
は穴のあけられた底部４ａを具（１：Ｂ　シている。ド
ーム３．４の最大外径、すなわち円錐形スカート３　ｂ
　、　４　ｂの大きな底部の直径は、円筒形スリーブ２
の内径よりわずかに小さいか又は大きくともこの内径に
等しい。ドーム、例えばドーム４は、もし必要ならば２
つの異った部分から作られ、そして１つ又はそれ以上の
開口４ｃか設けられた取付は底部４ｄに接合されたスカ
ー）４ｂを有している。

連結リング５．６は円筒−円錐形状を有し少なくとも１
つの分割溝７が設りられている。１つの堝７が設けられ
ただけの場合は、この溝は有利にはリング５．６の全長
にわたって延在している。

スリーブ２の内面に接触するようにされた割リング５，
６の外周部はリング全長にわたって円筒形状を（ｒＬ、
−・方リング５，６の内周部はリングの内端に向って広
がっている少なくとも１つの円錐形部分５１）　、　６
１）を具捕している。リング５，６の円錐面５１）はド
ーム３．４の円錐形スカート３１）　、　４　ｂの外面
と同じ円錐度を有しており、そのためこれもまた０、２
°と５°の間（円錐の半分の角に等しい）である。

その外側において、連結リング５．６は内面に円筒形部
分５Ｃ，６Ｃが設けられ、この円筒形部分か円錐形部分
５ｂ、６ｂに連結されている。

リンク５，６の円錐形部分の長さは大体においてこのリ
ングの直径の０．５倍と１．５倍との間に構成されてい
る。連結リング５．６はガラス／エポキシ樹脂タイプの
材料のような繊維状合成材料を巷きつけることによって
牛られ、この樹脂の重合が、推進燃料自己点火温度以上
の温度のもとで熱により行われる。

円筒−円錐形連結リング５．６は、１つの分割溝７の代
りに又はこれに補足して複数の講８を具Ｏｔａする。こ
の場合、これらの講８はリング５，６の全周にわたって
好ましくは均一に分配され、その薄い方の端部から始ま
り、リング５．６の軸線に平行に少なくとも円錐形部分
５　ｂ　、　６　ｂの全長にわたって走行する。割リン
グ５，６の外周の長さは溝７又は８の縁が共に接合した
時円筒形スリーブ２の内周の長さより０．２ｆｆ１ｍか
ら５ｍｍだけ小さいことに注目されるべきである。

燃Ｖ［室をｔ１４成する７ζつた要素の組立ては好まし
くは以下のとおりである。

ａ）　ドーム３．４の円錐形スカーｈ　３　ｂ　、　４
　ｂの外面とスリーブ２の内面とは、組立てが行われる
ｌ＼き部分に接着剤（エポキシ樹脂のような）が塗布さ
れるが、この部分はスリーブ２の端部では必要でない。

ｂ）　各１−−ム３．／１が、図示しない心出し工具に
よりスリーブ２の内側のその最終位置に挿入され、位置
ぎめされ、保持される。

上記の工程ａ）とｂ）は逆にすることができるのが注目
される。言いかえれば、スリーブ２のに面と、対面関係
にある対応スカート３ｂ、４ｂの表面とは、ドーム３，
４がこのスリーブ２内に位置ぎめされた後接着剤を塗布
することができる。

Ｃ）円筒−円錐形割リング５，６はその外面５ａ　、６
ａと円錐形部分５ｂ、６ｂの内面とに接着剤が塗布され
る。

ｄ）　接着剤が塗布されたリングはその後、円錐形スカ
ー１−３ｂ、４ｂとスリーブの内面との間の空間の中に
挿入され、必要な屈曲度に達するまでリングの外端上に
推力１７が加えられる。

Ｃ）　この組立て体は接着剤の重合中正しい位置に保持
されこの重合は、用いられた接着剤によって冷間又は熱
間条件で行うことができる。

ｒ）保持工具が引出され過剰の接着剤の全てが取除かれ
る。

推進燃料は、第１ドーム、例えばドーム３を位置ぎめし
た後節２のドーム４を位置ぎめする前、又はその一方、
例えばドーム４に穴のあけられている２つのドーム３，
４の位置ぎめ後に、燃焼室内に導入される。

２つの燃焼室が、本発明の方法により、以下の１つのス
リーブ２．２つのドーム３．４及び２つの円筒−円錐形
Ｉ１１リング５，６で作られた。

−巻かれた繊維状のカーボン／エポキシ樹脂合成材料か
らなり、内径１５８■、長さ１７００ｍｎ＋、厚さ４Ｉ
のスリーブ２ −　巻かれた繊維状のカーボン／エポキシ樹脂材料から
なり円錐度１°のスカート部３ｂ　、４ｂを具備する２
つのドーム３．４ −　巻かれた繊維状のガラス／エポキシ樹脂合成材料か
らなり円錐形内面５ｂ、６ｂが円錐度１゜を有している
２つの円筒−円錐形訓リング５，６−　エポキシ樹脂接
着剤。

組立て後、接着剤は熱間重合された。油圧破壊のための
２つの試験が、ドーム−スリーブ−リング連結体に対す
る損傷が全くなく、底部との接合コ、イルのレベルでの
破壊点に達するまで、３４４バールと３４６バールでそ
れぞれ行われた。第１の場合は、リング５，６の長さが
１７０＋＋ｕｎであり第２の場合はリングの長さが１５
０１であり、一方、ドームがスリーブの中に固定された
長さくスリーブ及びリングの少なくとも一方に接触する
ドームの部分）はそれぞれ２００■と１１０ｅａｍであ
った。これは、固定区域の長さが著しく減少されまたこ
れと同時に燃焼室充填率が増大することを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は組立て作業中の燃焼室の軸線方向切断正面図、 第２図は円筒−円錐形連結リングの前面図、第３図は第
２図のＩｎ　−ＩＩＩ線に沿う連結リングの軸線方向切
断正面図である。 １・・・燃焼室、　　　　２・・・円筒形スリーブ、３
．４・・・ドーム、 ３ｂ、４ｂ・・・円錐形スカート、 ５．６・・・連結リング、５ｂ、６ｂ・・・円錐形部分
、５ｃ、６ｃ・・・円筒形部分、 ７・・・分割溝、　　　　８・・・溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒形スリーブによって相互に連結された２つのド
   ームを具備し、該ドームの各々と該中間スリーブとが繊
   維状合成材料から作られている型のロケットエンジンの
   ための燃焼室において、前記各ドームがわずかに円錐形
   スカート部を具備し、該スカート部の外面は、前記ドー
   ムの円錐形スカー部の少なくとも対向側に前記円錐形ス
   カート部と同じ円錐度の円錐形の面を有する円筒−円錐
   形の割り連結リングを介して、少なくともその長さ方向
   の一部が前記スリーブの内面に接合され前記３つの連結
   されるべき要素、すなわちドーム、スリーブ及びリング
   の組立てが接着剤接合によって行われるロケットエンジ
   ンの燃焼室。 ２、ドームの円錐形スカート部の円錐度と連結リングの
   円錐度（円錐の半角）が０．２°と５°との間である特
   許請求の範囲第１項記載の燃焼室。 ３、連結リングが該リングの全長にわたって延在する少
   なくとも１つの分割溝を具備している特許請求の範囲第
   １項記載の燃焼室。 ４、連結リングが、該リングの薄い方の端から始まり該
   リングの軸線に平行に少なくとも該リングの円錐形内面
   を有する部分の全長にわたって走行する、複数の溝を具
   備している特許請求の範囲第１項記載の燃焼室。 ５、割リングの外周が、その溝の縁が接触した時円筒形
   スリーブの内周より０．２ｍｍから５ｍｍだけ小さい特
   許請求の範囲第３項又は第４項記載の燃焼室。 ６、１つの円筒形スリーブと別々の複数のドームとを具
   備し、これらの全てが樹脂の母材を持った合成材料で作
   られているロケットエンジン燃焼室の組立て方法におい
   て、最初に前記スリーブと円錐形スカート部を有する２
   つの前記ドームと２つの円筒−円錐形連結リングとを別
   々に作り、これらの要素を組立てる前にその樹脂を重合
   し、ついでドームを受け入れる前記スリーブの内側部分
   と前記ドームの外面及び前記円錐形の面の少なくとも一
   方と前記円筒−円錐形リングの円筒形の面とに接着剤を
   塗布し、前記ドームを、そのために用意された前記スリ
   ーブの部分に配置しまた前記リングを正しい位置に保持
   し、前記円筒−円錐形リングを、該リングが前記ドーム
   に到達しかつ該ドームを押圧するようになるまで、前記
   スリーブと前記ドームの円錐形スカート部との間の空間
   内に挿入し、ついで前記接着剤の重合を開始することか
   らなるロケットエンジン燃焼室の組立て方法。