(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケットモータケース（１８）内で燃焼チャンバ（１６）の周りに配置された固形燃料推進剤（１４）を有する未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を含む、固体燃料打ち上げビークル（１０）を粉砕するシステムにして、
前記打ち上げビークル（１０）を粉砕するための破壊信号を受け取る手段（４４）と、
該破壊信号に応答して、前記固体燃料ロケットモータ（１２）内に保持された未着火の固体燃料推進剤（１４）を着火させることにより、前記燃焼チャンバ（１６）を加圧する加圧手段（２０，２４，２８，６４，６６）と、
該加圧手段の着火に続く加圧時点にて、前記固体燃料推進剤（１４）、及び前記固体燃料ロケットモータ（１２）の前記加圧したロケットモータケース（１８）をその後に粉砕する爆発手段（３０，３６，３８）とを備え、
前記加圧手段、及び前記爆発手段が組合わさって、前記固体燃料推進剤及び前記ロケットモータケースを粉砕して、より小さい破片にする、粉砕システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにして、前記加圧手段が、前記固体燃料推進剤（１４）及び前記ロケットモータケース（１８）を粉砕する前記爆発手段を作動させる前に、前記固体燃料推進剤を着火する手段（２４，２８，６４，６６）を備える、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにして、前記加圧手段が、前記固体燃料推進剤に隣接する位置に配置されたモータ着火装置（２０）を備える、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにして、前記加圧手段が、前記モータ着火装置（２０）に隣接する位置に配置された、前記モータ着火装置を作動させる始動装置（２４，２８，６４，６６）を備える、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにして、前記固体燃料推進剤（１４）及び前記ロケットモータケース（１８）を粉砕する前記爆発手段（３０，３６，３８）が、前記ロケットモータケースに隣接する位置に配置された少なくとも１つの爆発性爆薬（３０，３６，３８）を備える、システム。
【請求項６】
打ち上げビークル（１０）を粉砕するための破壊信号を発生させることのできるコントローラ（４２）を備え、更に、少なくとも１つの未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を含む打ち上げビークル（１０）であって、該固体燃料ロケットモータ（１２）の各々が、（ａ）ロケットモータケース（１８）内で燃焼チャンバ（１６）の周りに配置された固体燃料推進剤（１４）と、（ｂ）該打ち上げビークルの飛行中、前記固体燃料推進剤を着火させることのできるモータ着火装置（２０）と、（ｃ）前記ロケットモータケース（１８）に隣接する位置に配置された少なくとも１つの爆発性爆薬（３０，３６，３８）とを含む前記打ち上げビークルを粉砕するシステムにして、
前記破壊信号を受け取り且つ該破壊信号に応答してモータの着火信号及び爆薬の爆発信号を発生させることのできる発火装置（４４）と、
モータの着火信号入力（６０）と、モータの着火信号出力（６２）とを有し、該モータの着火信号入力（６０）が前記モータの着火信号を受け取り得るように前記発火装置（４４）と信号連通状態に接続されたモータの着火信号伝播装置（５８）を備え、該モータの着火信号伝播装置（５８）が、前記モータの着火信号を次のように伝播する、即ち、前記破壊信号が前記発火装置（４４）に達した後、モータの着火信号の伝播時間にて、前記モータの着火信号が前記モータの着火信号出力（６２）に達するようにすることができ、
前記モータの着火信号出力（６２）が、前記モータの着火信号の到達に応答して未だ未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を着火させ得る形態とされ、
爆薬の爆発信号入力（６８）と、爆薬の爆発信号出力（７０）とを有し、該爆薬の爆発信号入力（６８）が前記爆薬の爆発信号を受け取り得るように前記発火装置（４４）と信号連通状態に接続された爆薬の爆発信号伝播装置（５２）を備え、該爆薬の爆発信号伝播装置（５２）が、前記爆薬の爆発信号を次のように伝播する、即ち、前記破壊信号が前記発火装置（４４）に達した後、爆薬の爆発信号の伝播時間にて、前記爆薬の爆発信号が前記爆薬の爆発信号出力に達するようにすることができ、
前記爆薬の爆発信号出力（７０）が、前記爆薬の爆発信号の到達に応答して前記爆発性爆薬（３０，３６，３８）を作動させ得る形態とされ、
前記爆薬の爆発時間の伝播時間が、加圧時間だけ前記モータの着火信号伝播時間よりも長く、該加圧時間が、前記爆発性爆薬が前記爆薬の爆発信号に応答して作動する前に、前記モータの着火信号に応答して前記固体燃料推進剤（１４）が着火し、その結果として前記燃焼チャンバ（１６）を加圧するのことを許容するのに十分な長さであるシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにして、前記破壊信号が、電子破壊信号を含み、前記爆薬の爆発信号が爆薬の火工爆発信号を含み、前記モータの着火信号がモータの火工着火信号を含む、システム。
【請求項８】
請求項６に記載のシステムにして、前記発火装置（４４）が、該発火装置が前記モータの着火信号を発生すると略同時に、前記爆薬の爆発信号を発生させる形態とされた、システム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムにして、前記爆薬の爆発信号伝播装置（５２）が、前記爆薬の爆発信号入力（６８）、及び前記爆薬の爆発信号の出力（７０）と信号連通した弾薬遅延装置（８２）を備える、システム。
【請求項１０】
請求項６に記載のシステムにして、前記爆薬の爆発信号伝播装置が、前記爆薬の爆発信号入力（６８）、及び前記爆薬の爆発信号出力（７０）と信号連通した電子式遅延装置（８４）を備える、システム。
【請求項１１】
請求項６に記載のシステムにして、前記モータの着火信号がモータの電子着火信号を含み、前記爆薬の爆発信号が爆薬の電子爆発信号を含み、前記モータの着火信号伝播時間（５８）が着火線（５４，５６，７８）を備え、前記爆薬の爆発信号伝播装置（５２）が爆発線（４８，５０，８０）を備える、システム。
【請求項１２】
請求項６に記載のシステムにして、前記モータの着火信号がモータの火工着火信号を含み、前記爆薬の爆発信号が爆薬の火工爆発信号を含み、前記モータの着火信号伝播装置（５８）が火工の着火線を備え、前記爆薬の爆発信号伝播装置（５２）が火工の爆発線を備える、システム。
【請求項１３】
請求項６に記載のシステムにして、前記加圧時間が、約100ミリ秒乃至約1000ミリ秒の範囲内にある、システム。
【請求項１４】
請求項６に記載のシステムにして、前記加圧時間が、約200ミリ秒乃至約400ミリ秒の範囲内にある、システム。
【請求項１５】
請求項６に記載のシステムにして、前記モータの着火信号出力（６２）が、前記モータの発火信号の到達に応答して、前記モータ着火装置（２０）を作動させることにより、未だ未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を着火させ得るように、前記モータ着火装置（２０）と信号連通する形態とされた、システム。
【請求項１６】
請求項６に記載のシステムにして、
前記固体燃料ロケットモータ（１２）の各々の前記モータ着火装置（２０）が、前記打ち上げビークル（１０）が所望の飛行経路に沿って正常に飛行する間、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ得る形態とされた通常のモータ始動装置（２４，２８）であり、
前記システムは、前記モータの着火信号入力（６２）と信号連通状態にて各固体燃料ロケットモータ（１２）に固着された破壊モータの始動装置（６４，６６）を更に備え、
該破壊モータの始動装置（６４，６６）が、前記打ち上げビークル（１０）が所望の飛行経路から著しく外れ、前記破壊信号が前記発火装置（４４）により受け取られた場合に、前記モータの着火信号に応答して、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ得る形態とされた、システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにして、前記破壊モータの始動装置（６４，６６）が、前記固体燃料推進剤（１４）に着火させることのできる始動装置（６４，６６）を備える、システム。
【請求項１８】
打ち上げビークルを粉砕するための破壊信号を発生させることのできるコントローラ（４２）と、少なくとも１つの未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）とを備える打ち上げビークル（１０）であって、該固体燃料ロケットモータ（１２）の各々が、（ａ）ロケットモータケース（１８）内で燃焼チャンバ（１６）の周りに配置された固体燃料推進剤（１４）と、（ｂ）該打ち上げビークル（１０）が飛行する間に、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させることのできるモータ着火装置（２０）とを備える、前記打ち上げビークルを粉砕するシステムにして、
前記ロケットモータケース（１８）に隣接する位置に配置された少なくとも１つの爆発性爆薬（３０，３６，３８）と、
前記破壊信号を受け取り且つ該破壊信号に応答して、モータの電子着火信号と、爆薬の電子爆発信号とを発生させることのできる発火装置（４４）と、
着火線を備え且つモータの着火信号入力（６０）と、モータの着火信号出力（６２）とを有し、該モータの着火信号入力（６０）が、前記モータの着火信号を受け取り得るように前記発火装置（４４）と信号連通状態に接続されたモータの着火信号伝播装置（５８）とを備え、
該モータの着火信号伝播装置（５８）が、前記モータ着火信号を次のように伝播する、即ち、前記破壊信号が前記発火装置（４４）に達した後、モータ着火信号の伝播時間にて、前記モータ着火信号が前記モータ着火信号出力（６２）に達するようにすることができ、
前記モータの着火信号出力（６２）が、前記モータの着火信号の到達に応答して、未だ未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を着火させる形態とされ、
電子式遅延装置（８４）に接続された爆発線を備え、爆薬の爆発信号入力（６８）と、爆薬の爆発信号出力（７０）とを有し、該爆薬の爆発信号入力（６８）が前記爆薬の爆発信号を受け取り得るように前記発火装置（４４）と信号連通状態に接続された、爆薬の爆発信号伝播装置（５２）を備え、該爆薬の爆発信号伝播装置（５２）が、前記爆薬の爆発信号を次のように伝播する、即ち、前記破壊信号が前記発火装置（４４）に達した後、爆薬の爆発信号の伝播時間にて、前記爆薬の爆発信号が前記爆薬の爆発信号出力７０に達するようにすることができ、前記爆薬の爆発信号出力（７０）が、前記爆薬の爆発信号の到達に応答して前記爆発性爆薬（３０，３６，３８）を作動させる形態とされ、
前記爆薬の爆発信号伝播時間が、前記モータの着火信号の伝播時間よりも加圧時間だけ長く、該加圧時間が、前記爆発性爆薬が前記爆薬の爆発信号に応答して作動する前に、前記モータの着火信号に応答して、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ且つその結果として前記燃焼チャンバ（１６）を加圧することを可能にするのに十分な長さであるシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムにして、前記加圧時間が、約100ミリ秒乃至約1000ミリ秒の範囲内にある、システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のシステムにして、前記加圧時間が、約200ミリ秒乃至約400ミリ秒の範囲内にある、システム。
【請求項２１】
請求項１８に記載のシステムにして、
前記固体燃料ロケットモータ（１２）の各々の前記モータ着火装置（２０）が、前記打ち上げビークル（１０）が所望の飛行経路に沿って正常に飛行する間、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ得る形態とされた通常のモータ始動装置（２４，２８）であり、
前記システムは、前記モータの着火信号出力（６２）と信号連通状態にて、各固体燃料ロケットモータ（１２）に固着された破壊モータの始動装置（６４，６６）を更に備え、
該破壊モータの始動装置（６４，６６）が、前記打ち上げビークル（１０）が所望の飛行経路から著しく外れ、前記破壊信号が前記発火装置（４４）により受け取られた場合に、前記モータの着火信号に応答して、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ始め得る形態とされた、システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムにして、前記破壊モータの始動装置（６４，６６）が、前記固体燃料推進剤（１４）を個々に着火させることのできる始動装置（６４，６６）を少なくとも２つ、備える、システム。
【請求項２３】
少なくとも１つの未着火の固体燃料ロケットモータ（１２）を含む打ち上げビークル（１２）であって、該固体燃料ロケットモータ（１２）の各々が、該固体燃料ロケットモータ内で燃焼チャンバ（１６）の周りに配置された固体燃料推進剤（１４）と、ロケットモータケース（１８）に隣接する位置に配置された少なくとも１つの爆発性爆薬（３０，３６，３８）とを含む、前記料打ち上げビークル（１０）を破壊する方法にして、
飛行中に、前記固体燃料ロケットモータ（１２）の未だ未着火の固体燃料推進剤（１４）を着火させるステップと、
前記燃焼チャンバ（１６）内に着火した固体燃料推進剤（１４）の燃焼生成物を配置することにより、前記固体燃料ロケットモータの前記燃焼チャンバ（１６）を加圧するステップと、
前記爆発性爆薬（３０，３６，３８）を爆発させることにより、前記固体燃料ロケットモータ（１２）及び前記固体燃料推進剤（１４）を粉砕するステップとを含み、
該粉砕ステップが、前記着火ステップ後の十分な時点にて為され、前記爆発性爆薬の爆発（３０，３６，３８）により、及び前記加圧ステップにより生じた複合力が前記固体燃料ロケットモータ（１２）に作用し、前記固体燃料ロケットモータを粉砕して破片にすることにより、前記固体燃料ロケットモータを破壊し、該破片の各々が、前記着火ステップ直前における、前記固体燃料ロケットモータの重量よりも著しく軽い重量であるようにする、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法にして、前記固体燃料ロケットモータ（１２）の各々の前記モータ着火装置（２０）が、通常のモータ始動装置（２４，２８）であり、
前記固体燃料ロケットモータ（１２）の各々が、破壊モータの始動装置（６４，６６）を更に備え、該通常のモータ始動装置（２４，２８）が、前記打ち上げビークル（１０）が所望の飛行経路に沿って正常に飛行する間、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ得る形態とされ、
該破壊モータの始動装置（６４，６６）が、前記打ち上げビークルが所望の飛行経路から著しく外れた場合に、前記固体燃料推進剤（１４）を着火させ始める形態とされ、
前記着火ステップが、前記破壊モータの始動装置（６４，６６）により、前記固体燃料ロケットモータ（１２）の未だ未着火の固体燃料推進剤（１４）を着火させるステップを含む、方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の方法にして、前記粉砕ステップが、前記着火ステップが開始する時間の後、約100ミリ秒乃至約1000ミリ秒の範囲内の時点にて開始する、方法。
【請求項２６】
請求項２３に記載の方法にして、前記粉砕ステップが、前記着火ステップが開始する時間の後、約200ミリ秒乃至約400ミリ秒の範囲内の時点にて開始する、方法。
【請求項２７】
請求項２３に記載の方法にして、前記粉砕ステップが、前記固体燃料ロケットモータ（１２）を粉砕して破片にし、該破片の各々が、該固体燃料ロケットモータの最初の重量の約10％以下の重量であるように該固体燃料ロケットモータを破壊することを含む、方法。
【請求項２８】
請求項２３に記載の方法にして、前記粉砕するステップが、前記固体燃料ロケットモータ（１２）を粉砕して破片にし、該破片の各々が、該固体燃料ロケットモータの最初の重量の約１％以下の重量であるように該固体燃料ロケットモータを破壊することを含む、方法。
【請求項２９】
請求項２３に記載の方法にして、前記粉砕ステップが、前記固体燃料ロケットモータ（１２）を粉砕して破片にし、該破片の各々が、該固体燃料ロケットモータの最初の重量の約0.1％以下の重量であるように該固体燃料ロケットモータを破壊することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、飛行中に、打ち上げビークル（launch vehicle）を粉砕するシステム及び方法、より具体的には、最初に、ロケットモータを加圧し、次に、爆薬をロケットモータのケースに対して爆発させ、そのケース及び推進薬を粉砕して、無傷のロケットモータよりも著しく小さい破片にすることにより発生される力を組み合わせて利用するシステム及び方法に関するものである。
発明の技術的背景
入念に設計し且つ適切な注意を十分に払うにも拘わらず、打ち上げビークルは、その所望の飛行経路から外れてしまうことが多い。この異常な挙動は、望ましくないものの、一般人には、何ら危険性を及ぼすものでないことが多い。しかしながら、この異常な経路が試験範囲から外れて住宅地に向かう場合がある。このため、打ち上げビークルが住宅地に向かうのを防止するため、飛行中のその打ち上げビークルを破壊しなければならないことがある。命令を受け取り且つその命令に基づいて「自己破壊する」ことのできる打ち上げビークルは、当該技術分野にて広く周知である。
しかしながら、当業者は、その自己破壊の目的は、異なるものであることを知っている。最小限、自己破壊は、その打ち上げビークルを推進不能にするという目的がある。より大きい目的は、その推進不能の打ち上げビークルが住宅地に達するのを何とかして防止することである。
ロケットモータを推進不能にするために使用される従来の手段は、一部、そのロケットモータが液体燃料又は固体燃料の何れかで作動されるかによって決まる。１つ又はより多くの液体燃料ロケットモータで推進されるビークルにおいて、液体燃料は、貯蔵タンクからパイプを通じて燃焼チャンバまで輸送される。このパイプは、燃料の流量を制御する弁を備えている。このため、かかる打ち上げビークルは、弁を閉じて燃料の供給を遮断するだけで推進不能にすることができる。燃焼チャンバに供給される燃料がない場合、そのとき着火している段は燃焼を中止して、推進不能となる。同様に、適当な弁が確実に閉じるようにすれば、多段階式の液体燃料ロケットの未だ未着火の液体燃料段も同様に推進不能とされる。
残念なことに、一般に、燃料の供給を遮断することにより、固体燃料ロケットモータを推進不能にすることは不可能である。固体燃料ロケットモータにおいて、固体燃料は、典型的に、燃焼チャンバを取り巻き且つ燃料チャンバを略形成する円筒状、又は瓶状の形状をした塊りとして形成される。このため、弁を閉じれば、燃料の供給が遮断されるように、燃料の供給源を燃料チャンバから分離させる弁はない。一つの塊りの固体燃料が着火されたならば、その燃料は、典型的に、その燃料の略全てが消費される迄、燃焼し続ける。
このため、着火した固体燃料ロケットモータの段を推進不能にするためには、爆発性爆薬によってケースを破断させるのが従来の方法である。このケースは、典型的に、モータケースに隣接する位置に配置された線状の形状の爆薬を爆発させることにより粉砕される。その破断したケースは、作動するモータから発生される燃焼圧力に耐えることができない。その結果、ケース及び推進薬に亀裂が生じる。次に、燃焼生成物は、ロケットモータのノズルを通る通常の経路ではなくて、その亀裂を通って大気環境中に移動する。その結果、燃焼チャンバは、圧力を失い、その着火した段が推進不能とされる。
着火していない固体燃料の段を推進不能にするためには、その段を推進不能にするために何もする必要がない。その推進薬が着火されない限り、その推進薬は、そり段は、推進不能のままである。しかしながら、誤って着火することに対する予防策として、多段式の固体燃料打ち上げビークルにおける未着火の上方段の各々のケースは、その打ち上げビークルが自己破壊するように命令されたときに、その全体が破断される。爆発性爆薬は、典型的に、非着火段の各々のモータケースの各々に対し爆発して、モータの通常の加圧を防止するのに十分にその各ケースを破断させる。
その爆発力は、燃焼チャンバを大気環境に接続する亀裂を生じさせるのに十分、ケース内の推進薬を十分に破断させないことが多い。その代わり、その爆発は、そのケース領域を破断させることでそのケースのある領域を弱体化させるだけであり、また、無傷のケースによって提供される構造体的支持力からその推進薬の領域を分離することにより、その推進薬に隣接した領域を弱体化させる。このため、自己破壊中に、上方段が誤って着火されたならば、ケース及び推進薬の弱体領域が破損して、亀裂が開き、その段を正常に加圧することができないため、その段が推進不能とされる。
自己破壊命令を受け取り、また、そのとき着火しているモータが推進不能とされたときに、打ち上げビークルが住宅地から十分に離れているならば、そのビークルは、住民に何らかの危険を及ぼす前に飛行状態から落下する。しかしながら、そのビークルが最早、ロケットモータによって推進されていない場合であっても、稀には、その打ち上げビークルが既に、住宅地に達するのに十分な高度及びモーメントの程度に達していることがある。ビークルが推進不能状態に近いが、実質的に無傷であり、住宅地に達する段階にあるあるならば、そのビークルを単に推進不能にするだけでは十分でない。打ち上げビークル、又はその一部が住宅地に堕落するならば、著しい損傷、負傷、又は死亡者をも生じさせる可能性がある。
主たる関心事は、打ち上げビークルの推進不能な部品の寸法である。従来の破壊システムによって破損され、又は亀裂が加えられる場合、多段式の固体燃料ロケットの上方段は、典型的に、略一つの部分に止まる。実際には、打ち上げビークルが「破壊」した後は、破損したが、実質的に無傷である幾つかの段は、互いに固着されたままである。多くの弾導ミサイル、及び新世代の打ち上げビークルは、一つの段の重量が45,400ｋｇ（100,000ポンド）を超える、固体燃料段を少なくとも２つ備えている。このため、多段式の固体燃料ロケットモータが別個の段に分割され、また、着火した段が推進不能な状態とされ、更に、未着火の上方段のケースが破断された場合であっても、従来の方法では、依然として、極めて大きい爆発の残骸物が住宅地に落下する可能性がある。
このため、未だ未着火の固体燃料ロケットモータを破断して多くの小さい破片にするシステム及びその方法が提供されるならば、当該技術分野における一つの進歩となろう。
また、固体燃料ロケットに取り付けられた打ち上げビークルの破断を促進するシステム及び方法が提供されるならば、一つの進歩となるであろう
かかるシステム及び方法が本明細書に開示され且つ請求の範囲に含まれている。
発明の概要
本発明は、打ち上げビークルを比較的小さい破片に粉砕するシステムを提供するものである。この打ち上げビークルは、破壊信号を発生することのできるコントローラを備えている。このコントローラは、その打ち上げビークルが打ち上げられる箇所における指令所のような外部の発生源から打ち上げビークルにて受け取った命令に応答して、破壊信号を発生させることができる。これと代替的に、このコントローラは、ビークルに搭載された診断システム、又は制御システムにより発生された警報にのみ応答して破壊信号を発生するようにしてもよい。
この打ち上げビークルは、少なくとも１つの固体燃料ロケットモータを備えている。固体燃料ロケットモータの各々は、ロケットモータケース内で燃焼チャンバの周りに配置された固体燃料推進剤を含んでいる。この推進剤及びケースは、当該技術分野にて周知の方法及び材料で形成されている。ロケットモータの各々は、打ち上げビークルが飛行する間に、その推進剤を着火させ得るように、モータ着火装置に隣接する位置に配置された少なくとも１つの着火装置も備えている。本発明に従って、予め所定の形態にされていないが、これらのモータ着火装置、及びモータ始動装置は当該技術分野で周知のものである。
少なくとも１つの爆薬がロケットモータのケースに隣接する位置に配置されている。この爆薬は、線形の形状をした爆薬のような、従来の破壊排気爆薬とすることができる。これと代替的に、モータケースに隣接する位置には、爆発性爆薬のグリッドを配置してもよい。本発明の教示によれば、この爆発性爆薬は、ケース及び推進剤を穿刺するのみならず、ケース及び推進剤を多くの小さい破片に粉砕するのを促進し得る形態とされ且つその目的に採用される。適当な爆発性化合物は、当該技術分野にて周知である。
本発明のシステムの好適な実施の形態は、少なくとも１つの発火装置を備えている。この発火装置の各々は、コントローラから破壊信号を受け取り且つその信号に応答したモータ着火信号及び爆薬の爆発信号を発生させることができる。また、その発火装置内のサブユニットとしての診断装置も、意図しない段の分離、又はその他の所定の状況に応答して、破壊信号を発生させることができる。当業者は、本明細書に記載した教示を基にして、かかる発火装置を容易に構成することができる。
また、このシステムは、モータの着火信号入力と、モータの着火信号出力とを有する、モータの着火信号伝播装置も備えている。このモータの着火信号入力は、発火装置からモータの着火信号を受け取るべく発火装置と信号連通状態にて接続されている。このモータの着火信号伝播装置は、モータ着火信号を次のように伝播する。即ち、破壊信号が発火装置に達した後、モータ着火信号の伝播時間Ｔ着火にて、モータ着火信号がモータ着火信号出力に達するようにする。
このモータの着火信号出力は、モータ着火信号の到達に応答して、未だ未着火状態にある燃料ロケットモータを着火させる形態とされている。打ち上げビークルが軌道から外れたとき、着火させるべく、モータの着火信号出力は、通常のモータ始動装置（即ち、打ち上げビークルが所望の打ち上げ軌道に沿って正常に飛行する間に、推進剤を着火させるような形態とされたモータ始動装置）を作動させることができる。しかしながら、このシステムは、破壊モータの別個の始動動装置を含むことが現在、好ましい。この破壊モータの始動装置は、打ち上げビークルが所望の飛行経路から著しく外れたとき、モータの着火信号に応答して、推進剤を着火させ始める。正常なモータ始動装置から分離した破壊モータの始動装置は、正常なモータ着火トレーンの完全性及び信頼性を保持するものであることが好ましい。
着火伝播装置に加えて、該システムは、爆薬の爆発信号入力と、爆薬の爆発信号出力とを有する爆薬の爆発信号伝播装置を備えている。この爆薬の爆発信号入力は、発火装置から爆薬の爆発信号を受け取り得るように発火装置と信号連通状態に接続されている。この爆薬の爆発信号伝播装置が、爆薬の爆発信号を次のように伝播することができる。即ち、破壊信号が発火装置に達した後、爆薬の爆発信号の伝播時間Ｔ爆発にて、爆薬の爆発信号が爆発の爆発信号出力に達するようにする。この爆薬の爆発信号出力は、爆薬の爆発信号の到達に応答して、爆発性爆薬を作動させ得る形態とされている。
この爆薬の爆発信号の伝播時間Ｔ爆発は、モータ着火信号の伝播時間Ｔ着火よりも、加圧時間Ｔ加圧だけ長い。この加圧時間Ｔ加圧は、爆発性爆薬が爆薬の爆発信号に応答するよりも先に、推進剤がモータの着火信号に応答して着火され且つその後に燃焼チャンバを加圧するのを許容するのに十分な長さである。燃焼チャンバの加圧により、ロケットモータに力が加わり、この力は、爆薬の爆発に起因するその後の力と組み合わさって、爆発性爆薬単独の場合、即ち、従来の爆発性爆薬よりも遥かに効果的にケース及び推進剤の双方を粉砕する働きをする。
適当な加圧時間Ｔ加圧を提供すべく、この爆発伝播装置は、遅延装置を含むことができる。この遅延装置は、機械的、電気的及び／又は火工的構成要素を含むことができる。爆発伝播装置が爆薬の電子爆発信号を送る場合、この遅延装置は、従来の電子式遅延装置を含むことが好ましい。爆薬伝播装置が爆薬の火工爆発信号を送る場合、この遅延装置は、従来の弾薬遅延装置であることが好ましい。
また、本発明は、打ち上げビークルを破壊する方法をも提供する。この打ち上げビークルは、未着火の固体燃料ロケットモータを少なくとも１つ備えている。この固体燃料ロケットモータは、多段式ロケットモータの第二の段、又はより後の段とするか、又は固体燃料ロケットモータ以外の手段により推進される打ち上げビークルに固着された単一段の固体燃料ロケットモータとすることができる。ロケットモータの各々が、ロケットモータケース内で燃焼チャンバの周りに配置された固体燃料推進剤を含んでいる。また、ロケットモータの各々は、ロケットモータケースに隣接する位置に配置された爆発性爆薬を少なくとも１つ含んでいる。
現在の好適な方法は、着火ステップと、加圧ステップと、粉砕ステップという少なくとも３つのステップを含む。この着火ステップ中、ロケットモータの未着火の推進剤が着火される。この着火が行われる前に、ロケットの段を分離し、又はそれらの段を予め分離せずに着火することもできる。
この着火ステップは、着火した推進剤の燃焼生成物を燃焼チャンバ内に導入することにより、その後に、ロケットモータの燃焼チャンバを加圧する。しかしながら、この加圧は、直ちには行われない。当該特定のロケットモータに依存する加圧時間Ｔ加圧は、加圧ステップが完了する前に、満了していなければならない。この加圧によりロケットモータの推進剤及びケースは緊張状態に置かれる。
爆発性爆薬を爆発させることにより粉砕ステップが開始される。この爆発性爆薬は、ロケットモータを多数の小さい破片に粉砕することにより、ロケットモータを破壊すべく、燃焼チャンバの加圧に起因する応力と相俟って作用し得るような上述した形態とされている。単にロケットモータケースを穿刺し、又は切断し、典型的に、推進剤を１つの部分として残す従来の爆発と異なり、粉砕効果のある爆発は、燃焼チャンバの加圧と相俟って、ロケットモータのケース及び推進剤を多数の小さい破片に粉砕する。
要するに、本発明は、ロケットモータケース及び推進剤に対し、モータの加圧及び爆薬の爆発という複合した力を作用させることにより、固体燃料ロケットモータを当初のロケットモータよりも著しく小さい多数の破片に粉砕するシステム及びその方法を提供するものである。その後、ロケットモータケースには、少なくとも１つの爆発性爆薬からの爆発力が作用する。その結果、モータは、多くのより小さい破片に粉砕されて、これにより、住宅地に対する危険性を著しく少なくすることができる。モータに作用する力及び粉砕されたモータの飛散する破片から生ずる力は、打ち上げビークルの全体を破壊したより小さい破片にする効果がある。
本発明の上記及びその他の特徴並びに利点は、添付図面に関する以下の詳細な説明及び請求の範囲の記載からより完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による、打ち上げビークルのロケットモータケース及び推進剤を粉砕するシステムを具備する、打ち上げビークルの固体燃料ロケットモータを示す、一部切欠き側面図である。
図２は、通常の着火、及び破壊のための着火の双方に使用される隔壁貫式の始動装置に達する線を示し、また予備線及び始動装置を仮想線で示す、上方段のロケットモータケース内に配置されたモータ着火装置の一部切欠き斜視図である。
図３は、モータの着火信号伝播装置、爆薬の爆発信号伝播装置、及び上方段のロケットモータケースに固着された１対の線形の爆発性爆薬を示す、図１の図示部分の拡大図である。
図４は、ロケットモータケースに固着された円錐形の爆発性爆薬のグリッドを更に示す、図１に示した下方段ロケットモータの斜視図的な横断面図である。
図５は、通常の着火に使用される隔壁貫通式の始動装置に達する２本の線と、モータ着火装置の破壊着火に使用される別個の隔壁貫通式の始動装置に達する更に２本の線を示す、一つの代替例の斜視図である。
図６は、図５の線６−６に沿った縦断面図である。
図７は、モータ着火信号が第一の線に沿って伝播し、また爆薬爆発信号が第二の線に沿って遅れて伝播するのを許容し得るように弾薬Ｔで示した、単一の火工信号出力を有する発火装置の概略図である。
図８は、モータの始動装置が第一の線に沿って伝播するのを許容し得るように第一の電子信号出力と、爆薬の爆発信号が第二の線に沿って遅れて伝播するのを許容する電子式遅延装置、及び第二の電子信号出力を内蔵する発火装置の概略図である。
図９は、本発明に従って打ち上げビークルを粉砕する方法における可能なステップを示すフローチャートである。
好適な実施の形態の詳細な説明
次に、同様の部品は同様の番号で示す図面に関して説明する。本発明は、全体として符号１０で示したビークルのような打ち上げビークルを粉砕するシステムに関するものである。図１には、特別な打ち上げビークルが図示されているが、本発明と共に使用される打ち上げビークルは、弾導ミサイル、空対空ミサイル、ロケット、魚雷、再使用型宇宙ビークル、又は空中、宇宙又は海中で飛行すべく打ち上げることのできるその他の任意のビークルとすることができる。
この打ち上げビークル１０は、幾つかの固体燃料ロケットモータ１２だけで推進される。本発明と共に使用されるその他の打ち上げビークルは、少なくとも１つの固体燃料ロケットモータを含むことを条件として、液体燃料又は複合燃料モータ（図示せず）のようなその他の推進手段を備える形態とすることができる。固体燃料ロケットモータ１２の各々は、ロケットモータケース１８内で燃焼チャンバ１６の周りに配置された固体燃料推進剤１４を含む。これらの推進剤１４及びケース１８は、当該技術分野で周知の方法に従って製造される。
図１及び図２を参照すると、ロケットモータ１２の各々は、推進剤１４に隣接する位置に配置された少なくとも１つのモータ着火装置２０を備えている。このモータ着火装置２０は、打ち上げビークル１０が飛行する間に、推進剤１４を着火させることができる。少なくとも１つの着火線２２がモータ着火装置２０に隣接する位置に配置されて、着火装置２０を作動させることのできる隔壁貫通式の始動装置２４に達している。
代替的な実施の形態において、少なくとも１本の予備の着火線２６（図２で仮想線で図示）が、モータ着火装置２０に隣接する位置にある対応した予備の隔壁貫通式始動装置２８（同様に仮想線で図示）に達している。これらの線２２、２６及び始動装置２４、２８は、通常のモータ着火トレーンの一部を形成する。また、これらの線２２、２６及び始動装置２４、２８は、以下に説明するような別個の線及び始動装置が設けられない限り、破壊着火トレーンの一部を形成する。
図１を参照すると、少なくとも１つの爆発性爆薬３０が、各ロケットモータケース１８に隣接する位置に配置されている。説明の便宜上、図１には、それぞれ爆発性爆薬３６、３８を有する異なる形態とした上方段のロケットモータ３２及び下方段のロケットモータ３４が図示されている。該上方段の爆発性爆薬３６は、図３に示すように、１つ又は２つ以上の線形の形状とした爆薬組立体４０の形態の従来の破壊排気爆薬を含む。
図４に最も良く示した下方段の爆発性爆薬３８は、爆発性爆薬のグリッドを含んでいる。円錐形爆薬３８のグリッドが図示されているが、当業者には、本明細書における教示に従って各種のその他の爆薬の形状を採用することも可能であることが理解されよう。この爆薬３８は、同時的に又は逐次に作動させ得るような形態とすることができる。適当な爆発性爆薬３０は、加圧ケース１８を確実に粉砕し得る寸法及び形態とされた適当な高爆発性材料（例えば、ＨＭＸ、又はＲＤＸ）を含む、線形又はその他の形状とした爆薬を含む、アルミニウム又は銅で被覆した爆薬を有している。
図３を参照すると、打ち上げビークル１０（図１）は、少なくとも１つのコントローラ４２を備えている。該コントローラ４２は、遠隔操作の無線トランスミッタ（図示せず）から破壊命令を受け取り得るようにアンテナに接続された従来の破壊命令レシーバを備えることが可能である。該コントローラ４２は、破壊命令を解読し且つ確認することができる補助装置を備えることが好ましい。このコントローラ４２は、ビークル１０が打ち上げられる箇所における指令所（図示せず）のような外部の供給源から打ち上げビークル１０にて受け取った有効な命令に応答して破壊信号を発生させることができる。この破壊信号は、少なくとも１つの発火装置４４に伝達され、また好ましくは、ロケットモータ１２の各々における発火装置４４に伝達されるようにする。本明細書に明確に記載しない限り、発火装置４４（図３）、４５（図８）、及び４６（図３）は、互いに同一の方法で機能し、１つの特定の発火装置に言及することは、本明細書に記載したその他の発火装置にも同様に適用されるものであることを理解すべきである。
これと代替的に、制御装置４２、又は発火装置４４は、ビークル１０に搭載された診断システム又は制御システムにより発生される警報に応答してのみ破壊信号を発生させるようにしてもよい。例えば、各ロケットモータ１２における発火装置４４のサブユニットとしての診断装置は、１つ又は２つ以上のロケットモータ１２がビークル１０から意図せずに分離されのに応答して、破壊信号を発生させることが好ましい。適当なコントローラ及び診断システムは、当該技術分野で周知であり且つ理解されている。
このように、発火装置４４の各々は、コントローラ４２から破壊信号を受け取るか、又は、発火装置の診断に応答して破壊信号を発生させ、また、その破壊信号に応答して、モータ着火信号及び爆薬の爆発信号を発生させることができる。信頼性を高めるため、ロケットモータ１２の各々は、予備の発火装置４６を備える形態とすることが好ましく、この予備の発火装置は、同様に、破壊信号に応答してモータの着火信号及び爆薬の爆発信号を発生させることができる。
発火装置４４、４６の各々は、爆薬の爆発信号伝播装置５２のそれぞれ部分４８、５０により少なくとも１つの爆発性爆薬３０に接続されている。これらの部分４８、５０は、電子信号を送る線と、火工信号を送る火工伝送線と、その他の何らかの信号伝播手段と、又は信号伝播手段の複合体とを含むことが可能である。また、発火装置４４、４６の各々は、着火線５４、５６によりそれぞれモータ始動装置２０（図５）に接続されることも好ましい。これらの着火線５４、５６はモータの着火信号伝播装置５８の一部である。
本明細書で使用するように、「信号」という語は、特段の指定がない限り、電子信号及び火工（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ）信号の双方を意味するものとする。このため、１本の線に沿って伝送される電子インパルスは、信号である。同様に、ヒューズ、弾薬遅延装置、又は別種類の火工伝達線に沿って進む着火領域も信号である。また、光信号、マイクロ波信号及び無線周波数信号を含む、伝送媒体を全く必要としないその他の種類の信号も本明細書で使用する「信号」という語の範囲に属するものとする。従って、特定の実施の形態における信号伝播装置５２、５８は、火工伝達線及び線を採用するが、当業者には、その他の形態の伝播装置５２、５８も本発明の範囲に属するものであることが理解されよう。
図３及び図５を参照すると、モータ着火信号伝播装置５８は、モータの着火信号入力６０と、モータの着火信号出力６２とを有している。本明細書で使用するように「入力」「出力」は、各々、信号伝達経路のそれぞれ開始部分及び終了部分付近にて、空間的に分離した１つ又は２つ以上の点を含むものとする。モータの着火信号入力６０は、発火装置４４からモータの着火信号を受け取り得るように発火装置４４のような少なくとも１つの発火装置と信号連通状態に接続されている。このモータ着火信号伝播装置５８は、モータ着火信号を次のように伝播することができる。即ち、破壊信号が発火装置４４に達した後、モータ着火信号の伝播時間（Ｔ着火）にて、モータ着火信号がモータ着火信号出力に達するようにする。
図５及び図６に示すように、このモータ着火信号出力６２は、モータの着火信号の到達に応答して、固形燃料ロケットモータ１２（図１）内の未だ未着火の推進剤１４を着火させ得るように隔壁貫通式の追加の始動装置６４、６６と連通する形態とされている。このように、自己破壊する間に、固体燃料打ち上げビークルの未着火の上方段が着火されないように保護する従来の方法と異なり、本発明は、意図的に、少なくとも１つの上方段３２を着火させるものである。実際には、未着火の各上方段及び打ち上げビークル１０のその他の未着火の各固体燃料段が着火されるようにすることが好ましい。
着火を可能にするため、モータの着火信号出力６２を通常のモータ始動装置２４、２８に接続することができる。しかしながら、このシステムは、少なくとも１つの破壊モータ始動装置６４を含むことが現在、好ましく、また、図５に示すように、予備の破壊モータの始動装置６６を含むことが最も好ましい。破壊モータの始動装置６４、６６は、破壊着火トレーンの一部としてモータ着火装置２０に隣接してモータの着火信号出力６２と信号連通状態にてロケットモータ１２（図１）に固着される。このような形態とされた、破壊モータの始動装置６４、６６の一方又はその双方は、打ち上げビークル１０（図１）がその所望の飛行経路から著しく外れたときに、モータの着火信号に応答して推進剤１４を着火させ始めることができる。通常のモータ着火トレーンの完全性及び信頼性を保つべく、破壊モータの別個の始動装置６４、６６を使用することが好ましい。
次に、図１、図３及び図４を参照すると、爆薬の爆発信号伝播装置５２は、爆薬の爆発信号入力６８と、爆薬の爆発信号出力７０とを備えている。該爆薬の爆発信号入力６８は、爆薬の爆発信号を受け取るべくロケットモータ１２上の発火装置４４、４６の少なくとも１つの信号と連通状態に接続されている。この爆薬の爆発信号伝播装置５２は、爆薬の爆発信号をを次のように伝播することができる。即ち、破壊信号が発火装置４４に達した後、爆薬の爆発信号伝播時間（Ｔ爆発）にて、爆発の爆発信号が爆発の爆発信号出力７０に達するようにする。この爆薬の爆発信号出力７０は、爆薬の爆発信号の到達に応答して、爆発性爆薬３０を作動させ得るように従来の形態とされている。
この爆薬の爆発信号伝播時間（Ｔ爆発）は、モータの着火信号伝播時間（Ｔ着火）よりも、加圧時間（Ｔ加圧）だけ長く、これは、推進剤１４を着火させ、その後、爆発性爆薬３０が爆薬の爆発信号に応答して作動する前に、モータの着火信号に応答して燃焼チャンバ１６を加圧するのに十分である。ユタ州、オグデンのチオコール・コーポレーション（Thiokol Corp.）が製造するカストール（CASTOR）固体燃料モータのような典型的なモータにおいて、約100ミリ秒乃至約1000ミリ秒の範囲の加圧時間（Ｔ加圧）が適当であり、また、約200ミリ秒乃至約400ミリ秒の範囲の加圧時間（Ｔ加圧）であることが好ましい。カストールは、チオコール・コーポレーションの登録商標である。
燃焼チャンバ１６の加圧により、ロケットモータケース１８に力が付与され、この力は、爆薬３０の爆発に起因するその後の力と相俟って、ケース１８及び推進剤１４の双方を粉砕する働きをする。これらの複合した力は、特に、複合ロケットモータケース１８に対して有効であるが、本発明は、鋼製、又はその他の材料で出来たロケットモータケース１８に対して使用するのにも適している。
図３、図７及び図８を参照すると、発火装置４４及び伝播装置５２、５８は、各種の代替的な形態にて形成することができる。図７及び図８には、２つの実施の形態が図示されている。図７には、本発明の教示に従って使用し得るようにされた既存の技術の発火装置４４が図示されている。この発火装置４４は、コントローラ４２（図３）から線７２に沿って破壊信号を受け取る形態とされている。この発火装置４４は、火工伝送線７４と信号連通状態にある。従来の破壊システムにおいて、この線７４は、モータ着火装置２０（図２）にのみ達している。
しかしながら、本発明によるシステムにおいて、線７４は、フォーク状部分、又は「Ｔ」字形部分７６に達している。このＴ字形部分７６は、従来の弾薬Ｔとすることができる。このＴ字形部分７６は、線７４からの火工信号を２本の線７８、８０に沿った２つの信号として伝達する。線７８は、モータ着火装置２０に達している。図５の線５４、又は線５６は、線７８として具体化することができる。これらの線７８、５４、５６のの各々は、モータ着火信号を送り、本明細書に記載したモータ着火信号伝播装置５８の一部を形成する。
線８０は、遅延装置８２に達し且つ該遅延装置から別れる。図３の線４８、又は線５０は、線８０として具体化することが可能である。これらの線４８、５０、８０の各々は、爆薬爆発信号を送り、爆薬爆発信号の伝播装置５２の一部を形成する。爆発伝播装置５２の一部を形成する遅延装置８２は、全体として、機械的、電子式、及び／又は火工式の構成要素を含むことができる。図７に図示した実施の形態における爆発伝播装置５２は、爆薬の火工爆発信号を送るため、この実施の形態における遅延装置８２は、従来の弾薬遅延装置であることが好ましい。
図８に示した爆発伝播装置５２の実施の形態は、爆薬の電子爆発信号を送る。このため、従来の電子式遅延装置の回路を有する遅延装置８４が採用されることが好ましい。この電子式遅延装置８４は、２つの別個の電子出力８８、９０を提供する発火装置４５の回路と同一のハウジング８６内に収容することが好ましい。この出力８８は、着火線９２に対しモータの電子着火信号を提供する。図５の線５４、又は線５６は、着火線９２として具体化することができる。この出力９０は、爆薬爆発線９４に対して、遅延装置８４に起因する適当な加圧時間の遅れ（Ｔ加圧）の後に、爆薬の電子爆発信号を提供する。図３の線４８、又は線５０は、爆薬の爆発線９４として具体化することができる。
図９を参照すると、本発明は、打ち上げビークルを破壊する方法をも提供するものである。この打ち上げビークルは、少なくとも１つの未着火の固体燃料ロケットモータを備えている。この固体燃料のロケットモータは、多段式ロケットモータの第二の段、又はより後方の段とすることができ、又は、固体燃料ロケットモータ以外の手段により推進される打ち上げビークルに固着された単一段の固体燃料ロケットモータとすることも可能である。ロケットモータの各々は、ロケットモータケース内で燃焼チャンバの周囲に配置された固体燃料推進剤を含んでいる。
最初に、図９に符号１００で図示するように、ロケットモータの各々にて、破壊信号が受け取られる。この破壊信号は、当該ロケットモータに固着されたサブユニットとしての診断装置により発生させることができることが理解される。これに応答して、符号１０２で図示するように、ロケットモータの段を分離させることができる。これと代替的に、段１０２の分離を省くこともできる。所望の信号に応答して、ロケットモータの各々に対するステップが為されるようにしてもよい。
これら３つのロケットモータは、それぞれ１０４、１０６、１０８にて始まる、略平行した３つの平行な事象の結果として、図９に図示されているが、当業者は、本発明が１つ、又は２つ以上の固体燃料ロケットモータを有する打ち上げビークルを粉砕させるのにも有効であることが理解されよう。また、多数のロケットモータを有するビークルは、平行な段、又は順序的な段の何れかにて配置されたモータを含むことが可能である。
符号１０４、１０６、１０８で示したそれぞれのモータに対する、着火ステップの間、各ロケットモータの未だ未着火の推進剤が着火される。これらの着火ステップ１０４、１０６、１０８は、略同時に為されることが好ましいが、これらの着火は、時間的にずらして行われるようにしてもよい。この着火は、着火した推進剤の燃焼生成物をチャンバ内に配置することにより、その後に各ロケットモータの燃焼チャンバ加圧されるようにする。
しかしながら、この燃焼チャンバの加圧は、直ちには、為されない。当該特定のロケットモータに依存する加圧時間（Ｔ加圧）は、所定の加圧ステップ１１０、１１２、１１４が完了する前に、満了しなければならない。典型的なモータにて、十分な加圧時間を許容するため、この加圧時間（Ｔ加圧）は、約100ミリ秒乃至約1000ミリ秒の範囲とし、好ましくは、約200ミリ秒乃至約400ミリ秒の範囲とする。特に、ケースが複合材、又は同様の材料で出来ている場合に、この加圧により、ロケットモータの推進剤及びロケットモータのケースは緊張状態に置かれる。
符号１１６、１８８、１２０で図示するように、爆発性爆薬が爆発したとき、十分な加圧の後に、ロケットモータの各々の物理的な粉砕が開始される。この爆発性爆薬は、燃焼チャンバの加圧に起因する応力と相俟って、ロケットモータを多数の小さい破片に粉砕することにより、ロケットモータを破壊し得るように、上記の形態とされている。このため、本発明の方法の粉砕ステップは、単にロケットモータケースを穿刺し、又は切断するだけのために爆薬を使用する従来のステップよりも遥かに進んだものである。かかる従来のステップでは、これらがケースを破断させる場合であっても、典型的に、推進剤が単一の部分として残るようにする。
これに反して、本発明の方法は、ケース及び推進剤を最初のロケットモータよりも著しく小さい破片にする。これらの粉砕されたモータの各破片は、最初の重量（即ち、着火ステップ直前における最初のケース及び推進剤の合計重量）の約１％以下であることが好ましい重量を有する。この各破片の重量は、最初の重量の約0.1％以下であることが最も好ましい。しかしながら、当業者は、ロケットモータが粉砕されて、その個々の重量が最初の重量の約10％以内の破片となるならば、当該技術の進歩であることが理解されよう。
従来の方法は、自己破壊中に、上方段が着火しないように保護するものであるが、可能な限り多数の段にて着火するようにし得ることの利点は、本発明の重要な利点である。最初に、この着火されたモータが燃焼チャンバを加圧し、このことは、本明細書に記載したように、爆発性爆薬によりロケットモータを粉砕するのに役立つ。更に、燃料を着火させることは、着火した固体燃料が燃焼チャンバの一部を構成しない場合でも、典型的に、燃焼し続けるから、爆発後であっても推進剤の残骸物が少なくなる傾向となる。このため、この推進剤の残骸物は、燃焼して、落下するときでさえ、より小さくなる。更に、この残骸物の小さい破片は、抗力対質量の空気力学的な比が大きく、このため、一般に、最初の弾道軌道に沿ってより大きい破片として遠くまで飛行することはない。
要するに、本発明は、ロケットモータ及び推進剤に対して、モータの加圧及び爆薬の爆発のよる複合した力を作用させることにより、固体燃料ロケットモータを粉砕して多数の小さい破片にする、システム及びその方法を提供するものである。このロケットモータは、最初に、燃焼チャンバの加圧により内部から応力を受ける。次に、このロケットモータは、少なくとも１つの爆発性爆薬からの爆発力を受ける。その結果、モータは、多数の破片に粉砕されて、これにより、住宅地に対する危険性を著しく軽減する。モータに作用する力、従って、その粉砕されたモータの飛び散る破片より生ずる力は、打ち上げビークルの全体を破壊してより小さい破片にする。
本発明は、その必須の特徴から逸脱することなく、その他の特別の形態にて具体化が可能である。上記の実施の形態は、全ての点にて、単に一例にしか過ぎず、限定的なものではないと解釈されるべきである。本発明に採用される特別な原理について記載した本明細書の説明は、一例にしか過ぎないものである。従って、本発明の範囲は、上記の説明ではなくて、請求の範囲の記載により判断されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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