(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状体断面を形成する内側シェルと外側シェルを有している環状体本体を備え、前記環状体本体は環状体外側周囲を有しており、前記外側シェルは環状体外側周囲に沿って延びており、さらに、
前記外側シェルと前記環状体外側周囲の少なくとも一部分に沿って延びている平面外部面と、
前記環状体外側周囲を取り囲み、前記平面外部面に沿って結合されている支持ベルトを備えており、
前記支持ベルトは、第一のベルト端と第二のベルト端の間で先細りしており、
前記支持ベルトは、環状体本体縦軸に沿って平面外部面を超えて広がっている、圧力容器。
【請求項２】
前記内側シェルと前記平面外部面を有している前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている内部層ラッピングを備えており、前記内部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びている、請求項１の圧力容器。
【請求項３】
前記支持ベルトは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って係合されている、請求項２の圧力容器。
【請求項４】
前記内側シェルと前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている外部層ラッピングを備えており、前記外部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びており、前記外部層ラッピングは前記支持ベルトと前記内部層ラッピングを覆って延びている、請求項３の圧力容器。
【請求項５】
前記平面外部面は、前記環状体外側周囲を取り囲んでいる、請求項１の圧力容器。
【請求項６】
前記外側シェルは、前記平面外部面と、前記平面外部面に沿って延びている上側および下側丸角を有しており、前記上側および下側丸角は内側シェルと接合している、請求項５の圧力容器。
【請求項７】
前記平面外部面は、前記環状体本体縦軸と実質的に平行である、請求項１の圧力容器。
【請求項８】
前記内側シェルは湾曲形状をしており、前記内側シェルは、前記内側シェルの上側および下側エッジから環状体内側周囲に向かって湾曲している、請求項１の圧力容器。
【請求項９】
前記内側および外側シェルは、それぞれの内側上側および下側エッジと、外側上側および下側エッジを有しており、前記内側および外側シェルは、それぞれ、前記内側および外側上側エッジと前記内側および外側下側エッジにおいて結合されている、請求項８の圧力容器。
【請求項１０】
前記支持ベルトは、樹脂含浸炭素繊維を有している、請求項１の圧力容器。
【請求項１１】
前記支持ベルトは、前記外側シェルの上側および下側エッジの近くにおいて厚さが先細りしている、請求項１の圧力容器。
【請求項１２】
前記支持ベルトは、前記上側および下側ベルト端の間に延びているシリンダーを有しており、前記支持ベルトのシリンダー縦軸は前記環状体本体縦軸と一致している、請求項１１の圧力容器。
【請求項１３】
前記環状体外側周囲に沿った前記外側シェルの厚さは、前記内側シェルの厚さに実質的に等しい、請求項１の圧力容器。
【請求項１４】
ロケットモーターであり、
モーターセクションを備え、これは、
モーターセクション先細り端と、
前記モーターセクション先細り端にあるロケットノズルを有しており、前記ロケットノズルはノズル円錐台に沿って先細りしており、また、
実質的に前記モーターセクション先細り端からノズルベースに向かって延びている円筒状シュラウドを有しており、
実質的に前記円筒状シュラウドと前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台の間に環状圧力容器隙間が配置されており、また、
前記環状圧力容器隙間を満たす圧力容器を備え、前記圧力容器は、
前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台に沿って延びている内側シェルを有している環状体本体を有しており、前記環状体本体は、前記円筒状シュラウドに沿って延びている外側シェルを有しており、また、
前記円筒状シュラウドに対応した形状を有している平面外部面を有しており、前記平面外部面は、前記外側シェルと前記ロケットモーターの前記円筒状シュラウドに沿って延びており、また、
前記外側シェルを取り囲み、前記平面外部面に沿って結合されている支持ベルトを有しており、
前記支持ベルトは、第一のベルト端と第二のベルト端の間で先細りしており、
前記支持ベルトは、環状体本体縦軸に沿って平面外部面を超えて広がっている、ロケットモーター。
【請求項１５】
前記内側シェルと、前記平面外部面を有している前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている内部層ラッピングを備えており、前記内部層ラッピングは、環状体外側周囲を覆って延びている、請求項１４のロケットモーター。
【請求項１６】
前記支持ベルトは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って係合されている、請求項１５のロケットモーター。
【請求項１７】
前記圧力容器は、前記内側シェルと前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている外部層ラッピングを備えており、前記外部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びており、前記外部層ラッピングは前記支持ベルトと前記内部層ラッピングを覆って延びている、請求項１６のロケットモーター。
【請求項１８】
前記圧力容器は、環状圧力容器隙間を実質的に満たしている、請求項１４のロケットモーター。
【請求項１９】
前記支持ベルトは、前記モーターセクションの前記円筒状シュラウドと前記外側シェルの間に挿入されている、請求項１４のロケットモーター。
【請求項２０】
前記平面外部面は、環状体外側周囲を取り囲んでいる、請求項１４のロケットモーター。
【請求項２１】
前記外側シェルは、前記平面外部面と、前記平面外部面に沿って延びている上側および下側丸角を有しており、前記上側および下側丸角は前記内側シェルと接合している、請求項２０のロケットモーター。
【請求項２２】
前記内側シェルは、前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台の複合形状に対応した半円断面を有しており、前記内側シェルは、前記複合形状に沿って延びている、請求項１４のロケットモーター。
【請求項２３】
前記支持ベルトは、前記外側シェルの上側および下側角の近くにおいて、前記外側シェルのまわりに延びている中央線から上側および下側ベルト端まで厚さが先細りしている、請求項１４のロケットモーター。
【請求項２４】
前記支持ベルトは、前記上側および下側ベルト端の間に延びているシリンダーセクションを有しており、前記シリンダーセクションは、前記モーターセクションの前記円筒状シュラウドに隣接している、請求項２３のロケットモーター。
【請求項２５】
圧力容器を作る方法であり、
外側シェルの少なくとも一部分に沿って平面外部面を形成することと、
内側シェルを外側シェルと結合させることを含み環状体本体を形成することを有しており、前記外側シェルは環状体外側周囲に沿って延びており、前記平面外部面は前記環状体外側周囲の少なくとも一部分に沿って延びており、また、
前記環状体外側周囲のまわりの支持ベルトを結合することを有しており、
前記支持ベルトは、前記平面外部面に沿って結合され、
前記支持ベルトは、第一のベルト端と第二のベルト端の間で先細りしており、
前記支持ベルトは、環状体本体縦軸に沿って平面外部面を超えて広がっている、方法。
【請求項２６】
平面外部面を有している前記内側および外側シェルのまわりに内部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有しており、前記内部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びている、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記環状体外側周囲のまわりに前記支持ベルトを結合させることは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って前記支持ベルトを係合させることを有している、請求項２６の方法。
【請求項２８】
前記内側および外側シェルのまわりに外部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有しており、前記外部層ラッピングは、前記支持ベルトと内部層ラッピングと前記環状体外側周囲を覆って延びている、請求項２５の方法。
【請求項２９】
前記環状体本体を形成することは、前記内側シェルまたは外側シェルのエッジに沿って延びている一つ以上の接合縁を、前記外側シェルまたは内側シェルの他方のエッジと係合させることを有している、請求項２５の方法。
【請求項３０】
前記内側および外側シェルの一つ以上の内表面に達することから前記一つ以上の接合縁で溶接ビームを遮断することを備えている、請求項２６の方法。
【請求項３１】
前記環状体本体を形成することは、前記外側シェル内に前記内側シェルを入れ子にすることを有しており、前記内側シェルの縦軸は前記外側シェルの縦軸と一致している、請求項２５の方法。
【請求項３２】
前記環状体本体を形成することは、内側シェル厚さをもつ内側シェルを、外側シェル厚さを有している外側シェルと結合させることを有しており、前記外側シェル厚さは前記内側シェル厚さに実質的に等しく、前記外側シェル厚さは環状体本体周囲に隣接している、請求項２５の方法。
【請求項３３】
前記環状体本体を形成することは、前記外側シェルの上側および下側丸角に沿って前記内側シェルを結合させることを有しており、前記上側および下側丸角は、前記内側および外側シェル厚さよりも大きい角厚さを有している、請求項３２の方法。
【請求項３４】
湾曲形状をもつ前記内側シェルを形成することを有しており、前記内側シェルは、前記内側シェルの上側および下側エッジから環状体内側周囲に向かって湾曲している、請求項２５の方法。
【請求項３５】
前記環状体外側周囲のまわりに前記支持ベルトを結合させることは、前記環状体外側周囲のまわりに一つ以上の織物フープを巻き付けることと、前記一つ以上の織物フープを前記環状体外側周囲に接着剤で付着させることを有している、請求項２５の方法。
【請求項３６】
前記内側および外側シェルのまわりに炭素繊維を巻き付けることと、前記炭素繊維を前記内側および外側シェルに接着剤で付着させることを含み、前記内側および外側シェルのまわりに一つ以上の内部または外部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有している、請求項２５の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
この出願は、２０１１年２月１７日に提出された米国特許出願シリアル番号１３／０２９，７６９に対する優先権の利益を主張し、それは参照によってそのままここに組み込まれる。
【政府支援条項】
【０００２】
この発明は、ミサイル防衛機関によって与えられた契約番号ＨＱ０２７６−０８−Ｃ−０００１の下で政府支援で成された。政府は、本発明の確実な権利を有している。
【技術分野】
【０００３】
圧力容器。いくつかの実施形態は、ロケットモーターでの使用のための圧力容器に関係する。
【背景技術】
【０００４】
圧力容器は、ロケット、ミサイルおよび他の航空宇宙ビークル内において加圧流体の封じ込めおよび貯蔵のために使用される。ロケットモーターセクション内における圧力容器のそのような一つの使用は、飛行中のロケットを操縦し安定させる姿勢制御システム（ＡＣＳ）での使用のための加圧気体（窒素など）の源を提供することである。圧力容器は、その中に非常に高圧（たとえば５０００〜８０００ｐｓｉ）の気体を保持し、安全貯蔵のために相応の頑丈な構造体を必要とする。圧力容器は、鋼製、チタンおよびそれに類するものを含む耐久性材料で造られる。これらの材料の厚さは、圧力容器が飛行の前や最中に損傷しないことを保証するため、既知の応力集中で増大される。さらに、圧力容器の材料は、圧力容器がその形状を維持し予期せずに変形しないことを保証するために厚くされる。膨らんだ圧力容器は、モーターを覆っている航空力学シュラウドを含むロケットモーターセクションの他のコンポーネントに対して当たることがある。容器材料の厚さを増大させることは相応して圧力容器重量とロケットモーターセクションの全重量を増大させ、また圧力容器流体容積を低減させる。増大した重量は、モーターセクション性能（航続距離、軌道修正に対する応答性およびそれに類するも）を下げる。
【０００５】
加えて、圧力容器形状は、ロケットモーターセクション内に備え付けられ、圧力容器に必要とされる空間は、他のコンポーネントのために必要とされる空間と競合する。圧力容器形状はまた、強度を提供するとともに容器内の応力集中を最小化するように選択される。一例では、円の既知の強度のために、円形断面をもつ環状体が使用される。円形環状体を使用した圧力容器は、ロケットモーターセクション内のかなりの空間を占め、円または環状体に対応しない形状を有しているコンポーネントに隣接して容易に適合しない。それによって、圧力容器をモーターセクション内に適合させるため、他のコンポーネントと圧力容器の間に追加空間が設けられる。圧力容器を収容する追加空間は、モーターセクションサイズおよび重量を増大させ、さらにモーターセクション性能を低下させる。
【発明の概要】
【０００６】
いくつかの実施形態にしたがって、環状体周方向強度が増強された圧力容器と、ロケットモーターセクション内のコンポーネントによって形成された複合形状とぴったり合う形状を提供する、Ｄ形状断面を有している環状体圧力容器と、同一物を作る方法が論じられる。Ｄ形状断面は、先細り（たとえば半円）内側輪郭に接合された平面外部面を提供する。平面外部面は、ロケットモーターセクションの円筒状シュラウドに隣接して配置するために形成される。先細り内側輪郭は、モーターセクション先細り端とロケットノズルの先細り円錐台に隣接して配置するために形成される。それによって、Ｄ形状環状体圧力容器は、ロケットモーターセクションのこれらのコンポーネント間の空間を満たし、対応して、たとえば円形断面をもつ環状体容器を有している以前の設計に対して、許される気体貯蔵の容積を最大にする。反対に、圧力容器の平面外部面は、容器の貯蔵能力を最大化し、ロケットモーターセクション内の（円形断面環状体に対して）より小さい圧力容器の使用を促進する。それによって、ロケットモーターセクション容積、重量などが、以前の設計に対して等価な気体貯蔵を可能にしながらも最小化され得る。
【０００７】
Ｄ形状環状体圧力容器の平面外部面は、環状体外側周囲の少なくとも一部分のまわりに延びており、環状体外側周囲のまわりに延びている支持ベルトを収容し保持する平面表面を提供する。事実、平面外部面は、支持ベルトを環状体外側周囲に沿って配置し、支持ベルトを周囲に沿って維持する安定化棚を提供する。それによって、平面外部面は、支持ベルトが容器に付着され容器が加圧された後の環状体外側周囲中からの支持ベルトの滑りを実質的に防止する。環状体外側周囲のまわりに延びている支持ベルトは、外側シェルの強度を増強し、周方向応力（たとえば環状体セクションの周囲にかかる破裂力に比較して環状体周囲に沿った膨み力）に対する圧力容器の強度を増強する。支持ベルトはさらに、環状体圧力容器の形状を維持することを支援し、圧力下において円筒状外形に真っすぐになる環状体本体の傾向（たとえば断面に沿って壊れ、より以上の円筒状形状をとる環状体の傾向）を実質的に防止する。
【０００８】
一例では、支持ベルトは、ラッピング（たとえば炭素繊維テープや浸漬炭素繊維トウなど）の螺旋状巻回層と組み合わせて使用される。ラッピングの螺旋状巻回層は、環状体セクション（たとえば内側および外側シェル）の周囲にかかる破裂力に対するＤ形状圧力容器の強度を増強し、一方、支持ベルトは、環状体外側周囲（たとえば外側シェルに対応する環状体の最も外側の部分）にかかる膨み力に対して保護する。加えて、ラッピングの螺旋状巻回層は支持ベルトと係合し、環状体外側周囲に沿った位置に支持ベルトをさらに安定させる。
【０００９】
他の特徴および利点は実施形態の続く説明から明白になり、その説明は添付図面と一緒におこなわれる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本主題についてのより完全な理解は、続く実例の図に関して考慮され、詳細な説明と請求項を参照することによって引き出される。続く図において、同様の参照番号は、図の全体にわたって、同様の要素およびステップに適用される。
【図１Ａ】図１Ａは、平面外部面をもつ環状体圧力容器の一例を示している斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示された環状体圧力容器の断面図である。
【図２】図２は、支持ベルトがほどかれた外形にある図１Ａの環状体圧力容器の分解図である。
【図３】図３は、ラッピングアッセンブリーの一例を備えた環状体圧力容器の詳細断面図である。
【図４】図４は、図３に示された丸角の一つの詳細断面図である。
【図５】図５は、可視の外部層ラッピングと仮想線の支持ベルトと内部層ラッピングをもつ図３の環状体圧力容器の側面図である。
【図６】図６は、環状体セクション径方向応力の力ベクトル図を示している図１Ａの環状体圧力容器の詳細断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、環状体周方向応力の力ベクトル図を示している図１Ａの環状体圧力容器の詳細断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、環状体周方向応力の力ベクトル図を示している７Ｂ−７Ｂ線に沿って破断された図１Ａの環状体圧力容器の断面図である。
【図８】図８は、環状体圧力容器を有しているロケットモーターセクションの一例の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、外側シェルから内側シェルが取り除かれた図１Ａの環状体圧力容器の分解図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、外側シェル内に入れ子になっている内側シェルの下側エッジの一例の詳細斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、接合縁に沿って接合された内側および外側シェルの上側エッジの一例の詳細斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、接合縁に沿って接合された内側および外側シェルの内側エッジの一例の詳細斜視図である。
【図１１】図１１は、圧力容器を作るための方法の一例を示しているブロック図である。
【００１１】
図中の要素およびステップは単純さと明りょうさのために示されており、任意の特定のシーケンスにしたがって必ずしも与えられたものではない。たとえば、本主題の例についての理解を改善するのを支援するために、同時にまたは異なる順番でおこなわれてよいステップが図中に示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
続く詳細な説明では、その一部分を形成し、主題が実施される特定の例が図解によって示されている添付図面が参照される。これらの例は、この分野の当業者が主題を実施することを可能にするほどに十分に詳しく説明されており、他の例が利用されてもよく、また、本主題の要旨から逸脱することなく構造の変更がおこなわれもよいことが理解されるはずである。したがって、続く詳細な説明は限定する意味でとられるものではなく、本主題の要旨は添付の特許請求の範囲とそれらの等価物によって定められる。
【００１３】
本主題は、機能ブロックコンポーネントとさまざまな処理ステップに関連して説明され得る。そのような機能ブロックは、特定の機能をおこない、さまざまな結果を達成するように構成された多くの技術とテクノロジーと方法によって実現され得る。たとえば、本主題は、さまざまな材料、アクチュエーター、エレクトロニクス、形状、気流表面、補強構造体、火薬類およびそれに類するものを使用してよく、それらはさまざまな機能を実行し得る。さらに、本主題は、多くのデバイスと一緒に実施されてよく、説明されたシステムは、単に代表的応用である。
【００１４】
図１Ａおよび１Ｂは、環状体圧力容器などの圧力容器１００の一例を示している。まず図１Ａを参照すると、圧力容器１００は、環状体本体縦軸１１４のまわりに取り囲まれた環状体本体１０２を有している。一例における環状体本体１０２は、外側シェル１０６に沿って結合された内側シェル１０４で作られている。内側および外側シェル１０４，１０６は、環状体本体１０２内の気体を包含しており、ここに説明されるような構造部材として働く。示されるように、環状体本体１０２は、外側シェル１０６のまわりに延びている環状体外側周囲１０８を有している。外側シェル１０６の少なくとも一部分は、環状体外側周囲１０８の一部分に沿って延びている平面外部面１１０（たとえば平坦表面）を有している。図１Ａに示されるように、たとえば平面外部面１１０は、全環状体外側周囲１０８に沿って延びており、それによって、環状体本体１０２に実質平坦かつ平面外部表面を提供する。別の例では、平面外部面１１０は、環状体外側周囲１０８の一部分だけに沿って、たとえば個別のインクリメントで、１と３６０度の間などの弧に沿って延びている。先細り内部面１１２は、内側シェル１０４に沿って延びており、環状体本体１０２を通って延びている環状体オリフィス１１７を取り囲んでいる。先細り内部面１１２（たとえば平面先細り面、曲面、半円面およびそれに類するもの）は、内側シェル１０４の正中線に向かって先細りしている。平面外部面１１０を有している環状体外側周囲１０８は、以下にさらに詳しく説明される。
【００１５】
一例では、環状体本体１０２は、これに限定されないが、内側および外側シェル１０４，１０６に組み入れられた金属、合成物およびそれに類するものを有している。一例では、内側および外側シェル１０４，１０６は、カーボンスチール、ステンレススチール、チタンおよびそれに類するもので造られる。内側および外側シェルは、これに限定されないが、機械加工、モールディング、冷間成形、ローリングおよびそれに類するものを含むプロセスで造られる。以下にさらに詳しく説明されるように、内側および外側シェル以下に１０４，１０６は、内側および外側シェル１０４，１０６のエッジに沿って延びている溶接で一緒に結合されている。環状体本体１０２を有している圧力容器１００は、高圧下の流体をその中に包含するためにカーボンスチール、チタンおよびそれに類するものなどの頑丈で構造的に信頼できる材料で造られる。以下にさらに詳しく説明されるように、圧力容器１００は、内側および外側シェル１０４，１０６と、容器１００内の加圧流体（たとえば５０００〜８０００ｐｓｉの圧力にある窒素およびそれに類するもの）から生じた破裂および膨み力に対して内側および外側シェル１０４，１０６を支持するように構成されたラッピングアッセンブリーを含むさまざまな特徴を有している。後述されるラッピングアッセンブリーのほかに内側および外側シェル１０４，１０６は、環状体本体を支持し、環状体本体１０２を図１Ａに示される形状に維持する。
【００１６】
いま図１Ｂを参照すると、圧力容器１００が断面で示される。外側シェル１０６は、外側シェル正中線１１６から上側および下側丸角１２０，１２２まで延びている。内側シェル１０４は、上側および下側丸角１２０，１２２において外側シェル１０６に出会い、外側シェルから内側シェル正中線１１８（また図１Ｂに示される）まで延びている。前に説明されたように、外側シェル１０６によって形成された環状体外側周囲１０８は、平面外部面１１０を有している。平面外部面１１０は周囲１０８を取り囲んでおり、縦軸が図１Ａ，１Ｂに示される環状体本体縦軸１１４と実質的に一致する（図１Ｂに示されるような）実質的円筒状形状を有している。前に説明されたように、内側シェル１０４は、内側シェル正中線１１８に向かって先細りしている先細り内部面１１２を有している。
【００１７】
上側および下側丸角１２０，１２２と組み合わさって、内側および外側シェル１０４，１０６はＤ形状輪郭１２６を形成している。前に説明されたように、Ｄ形状輪郭１２６の外側表面は平面外部面１１０を有しており、Ｄ形状輪郭１２６の内部部分は、内側シェル正中線１１８に向かって先細りしている先細り内部面１１２（たとえば湾曲または半円表面）を有している。言い換えれば、図１Ａおよび１Ｂに示された環状体外側周囲１０８はＤ形状輪郭１２６の一部分を形成しており、内側シェル１０４に沿って延びている先細り内部面１１２を有している環状体内側周囲１２８はＤ形状輪郭１２６の別の部分を形成している。以下にさらに詳しく説明されるように、平面外部面１１０と先細り内部面１１２をもつＤ形状輪郭１２６の準備は、Ｄ形状輪郭１２６に対応した複合形状を有しているロケットモーターの中に割り当てられた空間内に圧力容器１００を快適に適合させる。言い換えれば、Ｄ形状輪郭１２６は、ロケットモーター内の対応空間を容易に満たす形状を提供することによって、以前の設計（たとえば円形環状体設計）に対して圧力容器１００のために許される気体貯蔵の容積を向上させる。反対に、平面外部面１１０を有しているＤ形状輪郭１２６は、圧力容器１００の貯蔵能力を最大化し、ロケットモーターセクション内に別のやり方で使用される同様の円形断面環状体に対してより小さい圧力容器１００の使用を促進する。すなわち、円形断面環状体とは対照的にＤ形状輪郭１２６を有しているより小さい圧力容器１００は、円形環状体と同じ容積を貯蔵する。平面外部面１１０がモーターセクションの円筒状シュラウドに沿って容器を快適に配置するので、（Ｄ形状輪郭１２６をもつ）圧力容器１００はロケットモーターセクション内の空間をより効率的に使用する。
【００１８】
図１Ｂを再び参照すると、圧力容器１００は、別の例では、Ｄ形状輪郭１２６のまわりに延びているラッピングアッセンブリー１２４を有している。ラッピングアッセンブリー１２４は、内側および外側シェル１０４，１０６の強度を増強するように構成された内部および外部ラッピング層の多数層（たとえば積層）を有している。以下にさらに詳しく説明されるように、ラッピングアッセンブリー１２４に含まれている内部および外部ラッピング層は、一例では、Ｄ形状輪郭１２６のまわりに螺旋状に巻きつけられている。たとえば、内部および外部ラッピング層は、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに螺旋状に延びており、環状体内側および外側周囲１２８，１０８を覆っている螺旋状延在被覆を提供する。ラッピングアッセンブリー１２４は、環状体外側周囲１０８のまわりに配置された支持ベルト２００をさらに有している。図１Ｂに示されるように、支持ベルト２００は、外側シェル１０６の平面外部面１１０に沿って配置されている。支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりに延びており、外側シェル１０６に対して構造的支持体（たとえばかすがい）を提供する。支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８に沿って引張応力（たとえば周方向応力）を引き起こす圧力容器１００内の加圧流体によって生じた膨み力に対する圧力容器１００の強度を増強する。ベルト２００は、そうでなければ図１Ｂに示される先細り内部面（たとえば半円）にいくぶん類似している円形形状への外側シェルの膨れを引き起こすであろう力に対して、平面外部面１１０を有している外側シェル１０６を支える。それによって、環状体本体１０２は、環状体外側周囲１０８（たとえば平面外側周囲）をもつロケットモーターセクション内に容易に配置され、ロケットモーターセクションの円筒状シュラウドに隣接してそれに沿って納められる。さらに、支持ベルト２００は、圧力下で筒状外形に真っすぐになる環状体本体の傾向、たとえば断面に沿って壊れ、より以上の円筒状形状をとる環状体の傾向に逆らって、環状体外側周囲に沿って圧力容器を支える。
【００１９】
図２は、支持ベルト２００が環状体本体１０２から離された圧力容器１００の分解図を示している。示されるように、支持ベルト２００は、第一のベルト端２０６から第二のベルト端２０８まで延びている。第一のベルト端２０６は、第二のベルト端２０８に示された第二のベルト幅２０４よりも大きい第一のベルト幅２０２をもつ支持ベルト２００を示している。支持ベルト２００は、第一のベルト端２０６から第二のベルト端２０８まで先細りしている。一例では、支持ベルト２００は漸進様式で先細りしており、たとえば、支持ベルト２００は、第一のベルト幅２０２から第二のベルト幅２０４まで支持ベルト２００の長さに沿って徐々に先細りしている。別の例では、支持ベルト２００は、支持ベルト２００に沿った複数の設定個所において先細りしている。たとえば、支持ベルトの第一の部分（たとえば本体１０２のまわりの一周の相当量）は、第一のベルト幅２０２で支持ベルト２００に沿って延びており、それから、第一および第二の端２０６，２０８の間の一つ以上の中間位置においてさまざまな中間ベルト幅に支持ベルトの別の部分（一周回以上の相当量）にわたって先細りしている。第二のベルト端２０８の近くの支持ベルト２００のまた別の部分は、第二のベルト端２０８まで延びており、第二のベルト幅２０４（たとえば環状体本体１０２のまわりの支持ベルトの最終周回の相当量）にある。すなわち、第二のベルト端２０８まで延びている支持ベルト２００の後者部分は、第二のベルト端２０８において第二のベルト幅２０４に漸増的に先細りまたは狭まっている。図２に示される外形では、支持ベルト２００は、第一のベルト端２０６において第一のベルト幅２０２を、また第二のベルト端２０８において第二のベルト幅２０４をもち、それらの間で支持ベルト２００の漸進的先細りをもつ台形外形を有している。以下にさらに詳しく説明されるように、たとえば平面外部面１１０に沿った環状体外側周囲１０８のまわりの台形支持ベルト２００のラッピングは、支持ベルトが環状体外側周囲１０８に沿ってそれ自体を覆って（たとえば複数周回）巻きつけられたときに、支持ベルト２００のエッジに沿った漸進的先細りを提供する。
【００２０】
前に説明されたように、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８に沿って延びており、環状体外側周囲に沿った外側シェル１０６に対する支持体を提供する。たとえば図１Ｂに示されたように、支持ベルト２００は、平面外部面１１０に沿って外側シェル正中線１１６（また図２に示される）から上側および下側丸角１２０，１２２まで延びている。すなわち、図２に示された支持ベルト２００では、ベルトは、環状体外側周囲のまわりに環状に巻きつけられ、それによって、平面外部面１１０上に置かれる。以下にさらに詳しく説明されるように、図２に示されるような台形の一片の織物を使用することによって、環状体外側周囲１０８に沿った支持ベルト２００の環状の配置は、上側および下側丸角１２０，１２２の近くにおいて支持ベルト２００を先細りさせ、支持ベルト２００を覆って延びている任意の外部ラッピング層の漸進的移行を促進する。
【００２１】
一例における支持ベルト２００は、これに限定されないが、０および９０度の相対角度で互いに織られた複数の炭素繊維を有している織物で造られる。一例では、炭素繊維は環状体外側周囲に対して方位づけられ、炭素繊維は環状体外側周囲に一致して延びており（たとえば、繊維は、外側シェル正中線１１６に平行な線上を環状体外側周囲に沿って延びており）、支持ベルト２００に織り込まれた炭素繊維の別の組は外側シェル正中線１１６に対して直角に（たとえば図１Ａ，１Ｂに示される環状体本体長手軸１１４に平行に）延びている。別の例では、支持ベルト２００は、外側シェル正中線１１６に対して４５度の角度で延びている炭素繊維で造られた織物を有している。すなわち、炭素繊維は互いに対して０および９０度の角度で織られており、織物は、０および９０度の繊維が外側シェル正中線１１６に対して４５度の角度になるように傾けられている。あるいは、繊維が０および９０度の方位を有している織物は、０および９０度の間の外側シェル正中線１１６に対するあらゆる角度に方位づけられる。必要に応じて、炭素繊維は、環状体本体１０２への付着の前に樹脂基体内に含浸される。別の選択肢では、炭素繊維は、同様の手法で炭素繊維トウ（たとえば、樹脂なしの織物ウェブ）に適用され、環状体本体に付着される。
【００２２】
一例では、たとえば上述されたような炭素繊維を有している支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりへの支持ベルト２００の巻きつけの前または後に炭素繊維に接着剤を塗布することによって、環状体本体１０２と結合される。別の例では、環状体本体１０２への適用の前に、支持ベルト２００は接着剤に浸漬され、環状体本体１０２のまわりに環状に巻きつけられて図１Ｂに示されるように支持ベルト２００を配置する。また別の例では、支持ベルト２００は、環状体本体１０２のまわりに完全にまたは部分的に環状に巻きつけられ、それから、環状体外側周囲１０８に沿って配置された支持ベルト２００のその部分を付着させるために接着剤内に浸漬される。それから、そのプロセスは、環状体外側周囲１０８のまわりにより多くの支持ベルト２００を巻きつけた後に繰り返される。たとえば、環状体外側周囲１０８のまわりの環状の支持ベルトの各連続パスは、環状体本体１０２に対する支持ベルトの新しく追加された部分を付着させるために、接着剤バスの中への環状体本体１０２の浸漬に続く。
【００２３】
図２を再び参照すると、支持ベルト２００は、環状体本体１０２に沿って設置されたとき、平面外部面を有している環状体外側周囲に沿って配置される。平面外部面１１０は、その上への支持ベルト２００の配置のための安定化棚を提供する。平面外部面１１０は、支持ベルト２００を平坦環状表面に沿って配置し、環状体外側周囲１０８に沿って支持ベルト２００を実質的に保持する。それによって、平面外部面１１０は、平面外部面１１０に対する支持ベルト２００の滑りを実質的に防止し、環状体外側周囲に沿って支持ベルト２００が保持されて外側シェル１０６に対する構造的支持（たとえば、外側シェル１０６の平面外部の膨み力と結果の周方向応力と保守に対する支持）を提供することを保証する。
【００２４】
いま図３を参照すると、図１Ｂに示されたＤ形状輪郭１２６の詳細な断面が提供される。前に説明されたように、環状体本体１０２は、一例では、内側および外側シェル１０４，１０６が一緒に結合されて形成される。図３を参照すると（また後にさらに詳しく説明され、図１０Ａ，Ｂに示され）、外側シェルは、外側シェル上側エッジ３０４と外側シェル下側エッジ３０６を有している。内側シェル１０４は、内側シェル上側エッジ３００と内側シェル下側エッジ３０２を有している。環状体本体１０２は、内側シェル上側エッジ３００を外側シェル上側エッジ３０４と係合させ、内側シェル下側エッジ３０２を外側シェル下側エッジ３０６と係合させることによって形成されている。図３に示されるように、一例では、環状体本体１０２は、内側および外側シェル１０４，１０６の上側および下側エッジの一つ以上に沿って延びている一つ以上の接合縁３１４を有している。接合縁３１４は、内側および外側シェルの組み立てを容易にし、以下に詳しく説明されるように、シュラウド（たとえば遮断特徴）が、たとえば電子ビーム溶接で使用される電子ビームを遮断するため、溶接のために（すなわち３６０度いっぱいに）隣接していてもよく、または、複数のタブが、内側および外側シェルの自己フィクスタリング（self-fixturing）を促進する環状体エッジのまわりに間隔を空けて配置されてもよい。
【００２５】
図３にさらに示されるように、上側エッジおよび下側エッジ３００，３０４および３０２，３０６は、それぞれ、正反対の個所に外側および内側シェル１０６，１０４の正中線１１６，１１８から離して配置されている。エッジは、正中線１１６，１１８などの高い応力集中の点に対する、エッジに沿って延びている溶接接合の配置をさけるため、図３に示された正反対の個所に、正中線１１６，１１８から離して配置されている。代わりに、内側シェル上側および下側エッジ３００，３０２および外側シェル上側および下側エッジ３０４，３０６は、正中線１１６，１１８から離して、容器内部３０８が、５，０００ないし８，０００ＰＳＩ窒素などの加圧気体で満たされたときに低い応力を経験する個所に配置されている。言い換えれば、上側および下側エッジ３００，３０２，３０４，３０６は、容器内部３０８が加圧気体で満たされたときに最大応力を経験する個所から離して設けられており、それによって、上側および下側エッジ３００，３０２，３０４，３０６に形成された溶接接合は、（たとえば正中線１１６，１１８において）環状体本体にかかる最大応力から分離されている。
【００２６】
再び図３を参照すると、ラッピングアッセンブリー１２４が詳細に示されている。ラッピングアッセンブリー１２４は、外側および内側シェル１０６，１０４のまわりに延びている内部層ラッピング３１０を有している。前に説明された支持ベルト２００は、内部層ラッピング３１０を覆って配置されて示されており、環状体外側周囲１０８の平面外部面１１０に沿って延びている。外部層ラッピング３１２は、内部層ラッピング３１０のほかに支持ベルト２００を覆って配置されている。図３に示されるように、外部層ラッピング３１２は、内部層ラッピング３１０に対するのと実質的に同様の手法で内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに延びている。一例では、ラッピングアッセンブリー１２４は、支持ベルト２００のほかに内部層ラッピングおよび外部層ラッピング３１０，３１２のおのおのを有している。また別の例では、ラッピングアッセンブリー１２４は、内部層ラッピング、外部層ラッピング３１０，３１２および支持ベルト２００の一つ以上を有している。
【００２７】
図３に示されるように、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８に沿って、内部および外部層ラッピング３１０，３１２の間に挟まれている。必要に応じて、ラッピングアッセンブリー１２４は、多層内部および外部層ラッピング３１０，３１２を有しており、多層支持ベルト２００が、内部および外部層ラッピング３１０，３１２のさまざまな層の間に挿入されている。一例では、内部層ラッピング３１０は環状体本体１０２に螺旋状に巻きついており、環状体外側周囲１０８に沿って（部分的に）たとえば平面外部面１１０に沿って設けられている。その後に、支持ベルト２００が、環状体外側周囲１０８に環状に巻回され、内部層ラッピング３１０を覆って延びている。その後に、第二の内部層ラッピング３１０が、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに、支持ベルト２００を覆って螺旋状に巻きつけられる。第二の支持ベルト２００が、この中間内部層ラッピングを覆って配置される。その後に、外部層ラッピング３１２が、内部層ラッピング３１０と挿入された支持ベルト２００の複合アッセンブリーのまわりに巻回される。また別の選択肢では、ラッピングアッセンブリー１２４は、外部層ラッピング３１２のまわりに延びているファイバーグラスコーティングなどの保護コーティングを有している。
【００２８】
一例における内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、これに限定されないが、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに延びている螺旋状巻きつけ炭素繊維で形成されている。たとえば、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、図１Ａおよび１Ｂに示された環状体本体縦軸１１４に対して一つ以上のトウ角度（螺旋の角度）をもって内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに巻きつけられた炭素繊維を有している。一例では、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、ポリマー樹脂内に保留された炭素繊維を有しており、プラスチックコーティングが、それから内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに螺旋状に巻きつけられる細長いストリップまたはテープを形成している。内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに巻きつけられたときの炭素繊維テープの重ねを容易にするため、炭素繊維テープは、環状体本体縦軸１１４に対して５と１５度の間のトウ角度で螺旋状に巻きつけられる。また別の例では、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、自動処理によって内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに螺旋状に巻きつけられた炭素繊維トウ（たとえばむき出し炭素繊維）を有している。支持ベルト２００と共に前に説明されたように、一例では、炭素繊維テープまたは炭素繊維トウは、内側および外側シェル１０４，１０６に適用され、続いて、テープまたはむき出し炭素繊維トウを（内側および外側シェル１０４，１０６とあらゆる下層ラッピングを有している）環状体本体１０２に付着させるために、接着剤バスに浸漬される（または塗られる）。別の例では、炭素繊維テープまたは炭素繊維トウは、接着剤バスに浸漬され、それから、環状体本体１０２に適用され、内部および外部層ラッピング３１０，３１２を環状体本体１０２と付着させる。自動ラッピング処理で、一つ以上の内部および外部層ラッピング３１０，３１２が、０と９０度の間のトウ角度で環状体本体に適用される。小さいトウ角度（たとえば、４５ないし９０度付近）では、炭素繊維テープまたは炭素繊維トウの間にギャップが形成される。自動処理で、繊維またはテープの連続適用は、５ないし１５度のトウ角度で、使用される重なりを必要とすることなく、内部および外部層ラッピング３１０，３１２での環状体本体１０２の完全な被覆をもたらす。
【００２９】
内部および外部層ラッピング３１０，３１２とは対照的に、前に説明され図１Ｂおよび２に示されたような支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりに環状に巻きつけられる。たとえば図３に示されるように、支持ベルト２００は、環状体本体１０２の平面外部面１１０に沿って配置されている。環状体本体１０２が、Ｄ形状輪郭１２６を維持すること、容器内内部３０８の加圧気体を確実に包含することができることの両方を保証するために、ラッピングアッセンブリー１２４内の内部および外部層ラッピング３１０，３１２と支持ベルト２００のおのおのは、環状体本体１０２に異なるタイプの支持を提供する。
【００３０】
内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、たとえば、内側および外側シェル１０４，１０６に対して、環状体セクションに径方向に加えられた圧力によって引き起こされた力などの破裂力に対する支持（補強）を提供する。すなわち、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、内側および外側シェル１０４，１０６のおのおののまわりに螺旋状に延びており、それによって、環状体セクション（たとえば図１Ｂおよび３に示されたＤ形状輪郭１２６）に径方向に加えられた圧力によって作り出された破裂力からの内側および外側シェルに対する堅実な径方向支持を提供する。対照的に、支持ベルト２００は、周囲に沿った周方向応力を作り出す環状体外側周囲１０８に加えられた膨み力に対する支持を環状体外側周囲１０８に提供する。
【００３１】
さらに、内部および外部層ラッピング３１０，３１２と支持ベルト２００を有しているラッピングアッセンブリー１２４はおのおの、内側および外側シェル１０４，１０６と共働して環状体本体１０２を図１Ａおよび１Ｂに示された外形に維持する。すなわち、ラッピングアッセンブリー１２４は環状体本体１０２を強化し、図１Ｂおよび３に示された本体のＤ形状輪郭１２６を維持する。それによって、ラッピングアッセンブリー１２４は、たとえば（支持ベルト２００をもつ）平面外部面１１０を有している環状体外側周囲１０８に沿った変形と、（内部および外部層ラッピング３１０，３１２をもつ）環状体外側周囲１０８および内側周囲１２８に沿って変形に対して環状体本体１０２を補強する。それによって、Ｄ形状輪郭１２６が維持される。さらに、ラッピングアッセンブリー１２４の支持ベルト２００はさらに、環状体圧力容器１００の円環形状を維持することを支援し、圧力下で筒状外形に真っすぐになる環状体本体の傾向（たとえばＤ形状輪郭セクションに沿って破損し、環状体外形に巻きつけられ、自由にまっすぐになり、筒状外形を再現することが許されるとき、細長いバルーンに非常に似ている、より以上の円筒状形状をとる環状体の傾向）を実質的に防止する。
【００３２】
前に説明されたように、支持ベルト２００は、外側シェル１０６と共働して、平面外部面１１０の平坦平面形状を維持することを支援し、また膨み力に対して環状体外側周囲を支持する。一例では、外側シェル１０６は、支持ベルト２００なしで必要とされる別のやり方よりも小さい厚さで造られる。すなわち、支持ベルト２００を（炭素繊維などのより少ない密度の材料で）提供することによって、支持ベルト２００をもつ外側シェル１０６は、支持ベルト２００なしで必要とされる別のやり方のより厚い外側シェルよりも軽量である。たとえば、内側および外側シェル１０４，１０６は、外側シェルが内側シェルよりも厚い代わりに、実質的に同じ厚さに造られる。それによって、支持ベルト２００とより薄い外側シェル１０６の組み合わせは、容器内部内の膨み力によって引き起こされる周方向応力に対して圧力容器を補強するためにより厚い外側シェルを利用する以前の圧力容器設計に対して著しい軽量化を実現する。
【００３３】
図３を再び参照すると、平面外部面１１０は、支持ベルト２００が環状体外側周囲１０８のまわりに環状に巻きつけられたときに支持ベルト２００を安定させるように構成された平面支持体棚を提供する。すなわち、圧力容器１００が加圧気体で満たされる間、平面外部面１１０は、環状体外側周囲１０８に沿って支持ベルト２００を安定させ、滑り（外れ）を防止する平坦環状支持を提供する。別の例では、支持ベルト２００がラッピングアッセンブリー１２４に含まれている場合、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は支持ベルト２００と係合し、平面外部面１１０に沿った支持ベルトをさらに安定させる。すなわち、内部および外部層ラッピング３１０，３１２はそれらの間に支持ベルト２００を保持し、環状体外側周囲１０８に対して支持ベルト２００を固定する。内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、平面外部面１１０と共働して、外側周囲１０８に沿って上方または下方へ滑ることによる支持ベルト２００の外れを実質的に防止する。
【００３４】
図４は、外側シェル１０６の上側丸角１２０の詳細断面図である。図４に示されるように、ラッピングアッセンブリー１２４は、外側シェル１０６に沿って延びている内部および外部層ラッピング３１０，３１２を備えている（図３のラッピングアッセンブリーによって覆われた内側シェル１０４が示されている）。加えて、支持ベルト２００が、環状体外側周囲に沿って内側および外部層ラッピング３１０，３１２の間に挿入されている。図４は、上側丸角１２０を覆って部分的に延びている支持ベルト２００の先細りベルト端４０６を示している。前に説明されたように、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、環状体内側周囲１２８および環状体外側周囲１０８を覆って延びている。支持ベルト２００の先細りベルト端４０６は、内部および外部層ラッピング３１０，３１２の間の環状体外側周囲に沿った支持ベルト２００の挿入によって作り出されたラッピング隙間４０８を実質的に満たすように設けられている。先細りベルト端４０６なしでは、一例では、ラッピング隙間４０８は、接着剤、樹脂およびそれに類するものなどの材料で満たすことを必要とする内部および外部層ラッピング３１０，３１２の間の開口を提供するであろう。
【００３５】
前に説明されたように、一例では、支持ベルト２００は、台形延在ベルト（図２参照）を有している。環状体外側周囲１０８のまわりに巻きつけられたとき、支持ベルト２００の台形形状は、図４に示されるように、環状体外側周囲１０８から上側丸角１２０を覆って支持ベルトが徐々に先細りことを可能にする。たとえば、支持ベルト２００の内側ベルト層４００は、図２に示された第一のベルト幅２０２を有している第一のベルト端２０６に対応している。中間ベルト層４０２は、図２に示された第一のベルト幅２０２と第二のベルト幅２０４の間のどこかの幅を有している支持ベルト２００の中間部分に対応している。図４に示されるように、中間ベルト層４０２は、次第に小さくなる幅を有しており、それによって、より広い内側ベルト層４００の上を覆って層が徐々に適用されるにつれた先細りベルト端４０６を作り出す。中間ベルト層４０２の適用の後、外側ベルト層４０４がその上に設けられ、中間ベルト層を覆って付着される。一例における外側ベルト層４０４は、第二のベルト幅２０４を有している第二のベルト端２０８に隣接している支持ベルト２００の部分に対応している。図２に示されるように、第二のベルト幅２０４は、支持ベルト２００の最も狭い部分であり、他の部分に重ねられて、組み合わさって層をなしたときに支持ベルト２００の最も厚い部分を形成する。一例では、図３に示された下側丸角１２２は、内側ベルト層４００と中間ベルト層４０２と外側ベルト層４０４で形成された同様の先細りベルト端４０６を有している。上側および下側丸角１２０，１２２の先細りベルト端４０６は、内部および外部層ラッピング３１０，３１２の間のラッピング隙間４０８を実質的に満たしており、重なり外部層ラッピング３１２を支持している。それによって、外部層ラッピング３１２は、全Ｄ形状環状体セクション１２６のまわりの支持を提供する。必要に応じて、先細りベルト端４０６は、平面外部面１１０に重なっている支持ベルト２００の部分に最小周方向強度を提供する。この分野の熟練者は、支持ベルト２００の先細りベルト端４０６が内部層ラッピング３１０の上側丸角１２０のまわりにしわが寄らずに掛かることを可能にするために、切り欠き、ダーティング、繊維トリミングまたは他の技術が必要になることがあることを理解するであろう。別のオプションでは、先細りベルト端４０６（たとえば炭素繊維）は、上側および下側丸角のまわりにぴんと張られ、上側および下側丸角１２０，１２２に沿って外側シェル１０６にいくぶんの周方向強度を提供する。
【００３６】
別の例では、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりに連続して配置された織物の複数の個々の連続的ループを有している。たとえば、内側ベルト、中間ベルト、外側ベルト層４００，４０２，４０４のおのおのは、環状体外側周囲１０８のまわりに連続して配置された炭素繊維周回などの個々の織物周回で構成される。内側ベルト層４００は、図２に示された第一のベルト幅２０２と同様の第一の幅を有している材料の第一のベルトで形成され、一方、中間ベルト層４０２は、徐々に減少するベルト幅を有している連続的支持ベルトループで造られている。最後に、中間ベルト層４０２の上を覆って適用された外側ベルト層４０４は、図２に示された第二のベルト幅２０４に実質的に対応している第二のベルト幅を有している。さまざまな幅をもつ連続的支持ベルトループの使用は、図４に示された先細りベルト端４０６を同様に形成する。また別の例では、炭素繊維トウ（むき出し炭素繊維）が、環状体外側周囲１０８に沿って環状に巻きつけられる。上に説明されたように、トウは、巻回前にあらかじめ塗布された接着剤を有しているか、圧力容器は、容器に対する繊維の適用の後に接着剤で浸漬または塗られる。必要に応じて、炭素繊維トウは、図４に示されたさまざまな厚さを提供するように環状に巻きつけられる。たとえば、支持ベルト２００の最も厚い部分を提供するために、炭素繊維トウは、環状体外側周囲１０８と平面外部面１１０に沿った繊維の層に環状に巻回される。別の例では、炭素繊維トウは、（図４に示された先細りベルト端４０６に非常に似た）先細りエッジを提供するために、上側および下側丸角１２０，１２２に沿って厚さを徐々に減らして環状に巻きつけられる。
【００３７】
いま図５を参照すると、内部および外部ラッピング層３１０，３１２が外側シェル１０６に沿って螺旋状に延びているラッピングアッセンブリー１２４が示されている（たとえば、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、前に説明されるように内側シェル１０４のまわりに螺旋状に延びている）。図５に示されるように、一例では、外部層ラッピング３１２は、内部層ラッピング３１０に対して９０度の第一のトウ角度で設けられている。必要に応じて、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに実質的に同じトウ角度で螺旋状に延びている。前に説明されたように、支持ベルト２００は、外側シェル１０６の環状体外側周囲１０８のまわりに配置されている。一例では、支持ベルト２００は、図４に示され図５に再び見せられたような先細りエッジ４０６を有している。ラッピングアッセンブリー１２４は、それらの間に挟まれた支持ベルト２００と組み合わされた内部および外部層ラッピング３１０，３１２の多層を有している。前に説明され以下にさらに詳細に説明されるように、螺旋状巻回内部および外部層ラッピング３１０，３１２と環状巻きつけ支持ベルト２００（両方とも図５に示される）は共働して、容器内部に保持された加圧気体によって加えられる破裂および膨み力に対する圧力容器１００に、増強された強度および支持を提供する。
【００３８】
図６は、Ｄ形状輪郭１２６を示している圧力容器１００の断面概略図である。図６はさらに、圧力容器１００内に包含された加圧流体のためにＤ形状輪郭に沿った内側および外側シェル１０４，１０６に加えられた径方向破裂力の図解を示している。図６を参照すると、破裂力６００の力ベクトルは、内側および外側シェル１０４，１０６を横切って分布されている。前に説明されたように、ラッピングアッセンブリー１２４は、シェル内に環状体セクション径方向応力を生成する破裂力６００に対して内側および外側シェルを部分的に補強するために、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに適用されている。（図５に示されるような）ラッピングアッセンブリー１２４は、内側および外側シェル１０４，１０６のおのおのに沿って螺旋状に延びている内部および外部層ラッピング３１０，３１２を有している。螺旋状延在ラッピングは、内側および外側シェル１０４，１０６を強化するとともに、シェルと共働して破裂力６００に対して環状体本体１０２を補強する。言い換えれば、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、径方向破裂力６００に対する環状体本体１０２の全体Ｄ形状輪郭１２６のまわりの内側および外側シェル１０４，１０６に径方向補強を提供する。
【００３９】
いま図７Ａおよび７Ｂを参照すると、環状体外側周囲１０８に沿って膨み力７００が加えられた圧力容器１００が示されている。図６に示された破裂力６００と同様に、膨み力７００は、容器内部３０８内に保持された加圧流体のために環状体本体に作用する。まず図７Ａを参照すると、環状体外側周囲１０８に沿って加えられた膨み力７００が示されている。前に説明されたように、環状体本体１０２のＤ形状輪郭１２６は平面外部面１１０を提供する。膨み力７００は、平面外部面１１０に沿って、また外側シェル１０６の上側および下側丸角１２０，１２２に加えられる。支持ベルト２００は、膨み力７００に対して外側シェル１０６を支持し補強するために平面外部面１１０を有している環状体外側周囲１０８に沿って設けられている。言い換えれば、支持ベルトは、環状体外側周囲１０８に沿って環状に加えられる引張応力に対して外側シェル１０６を補強する。さらに、支持ベルト２００は、外側シェル１０６と共働して、そうでなければ容器内部３０８内に包含された高圧流体によって引き起こされる環状体外側周囲の膨れを実質的に防止する。
【００４０】
いま図７Ｂを参照すると、環状体本体１０２が断面で示されている。膨み力７００が容器内部３０８内に再び示されている。図７Ｂに示されるように、膨み力７００は、環状体外側周囲の少なくとも一部分のまわりに延びている環状体外側周囲１０８と平面外部面１１０の方に外向きに向けられている。環状体外側周囲１０８に対する膨み力７００の加わりは、環状体外側周囲１０８内の環状体周方向応力を作り出す。環状体周方向応力は、環状体外側周囲１０８に沿って環状に延びている。前に説明され、いま図７Ｂに示されるように、環状体外側周囲１０８内の周方向応力は、図７Ｂに示されるように、たとえば環状体ハッチング７０２に沿って環状体本体１０２に応力を加える。膨み力７００によって環状体本体１０２が破損され開く例では、膨み力７００バイアスによって引き起こされた周方向応力は、環状体本体１０２を、（たとえば断面線７０２に沿って壊れ、それから、実質筒状外形に広がるドーナツまたはベイグルのような）広げられたまたは筒状外形にする。環状体外側周囲１０８のまわりに支持ベルト２００を設けることによって、膨み力７００と対応周方向応力に対して外側シェル１０６が補強され支持される。それによって、支持ベルト２００は、環状体ハッチング７０２に沿った環状体本体１０２の破損を実質的に防止する。言い換えれば、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりに環状に延びており、支持ベルト２００の環状に延びている外形のため、環状体周方向応力を打ち消し、ハッチング７０２に沿った破損を防止する。
【００４１】
図７Ａを再び参照すると、前に説明されたように、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８に対する支持を提供し、容器内部３０８内の加圧流体によって加えられた膨み力７００を打ち消す。支持ベルト２００はさらに平面外部面１１０を支持し、図７Ａに示された外形からの平面外部面１１０の膨れを実質的に防止する。すなわち、支持ベルト２００は、図７Ａに示された平面外形を有している平面外部面１１０を有しているＤ形状輪郭１２６の形状を維持することを支援する。一例では、環状体本体１０２は、ロケットモーターセクション内に配置されている。モーター内に配置されたとき、環状体本体１０２は、ロケットモーターセクションを収納している円筒状シュラウドに隣接して配置される。たとえば、平面外部面１１０と、平面外部面１１０に沿って延びている外部層ラッピング３１２は、円筒状シュラウドに隣接して、またそれに沿って配置される。支持ベルト２００を設けることによって、平面外部面１１０と重なり外部層ラッピング３１２は、図７Ａに示された実質平面外形に維持され、それによって、Ｄ形状輪郭が保持され、環状体本体１０２によるロケットモーターの円筒状シュラウドのゆがみが実質的に防止される。同様に、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、内側および外側シェル１０４，１０６に加えられる破裂力６００を実質的に打ち消すことによって、図６に示されたＤ形状輪郭１２６の形状を維持する。言い換えれば、内部および外部層ラッピング３１０，３１２は、内側および外側シェル１０４，１０６と共働して、環状体本体の実質的なゆがみまたは変形なしで、環状体本体１０２を図６に示された外形に維持する。
【００４２】
図８は、ここにおいて前に説明された圧力容器１００などの圧力容器を収納するように大きさと形状に作られたロケットモーターセクション８００の概略図を示している。ロケットモーター８００は、円筒状シュラウド８２０内に配置されたモーターセクション８０２を有している。モーターセクション８０２は、ロケットノズル８０６に向かって先細りしているモーターセクション先細り端８０４（たとえばドーム、コーンおよびそれに類するもの）を有している。一例では、モーターセクション先細り端８０４は、ノズル結合８０８においてロケットノズル８０６と結合されている。ノズル円錐台８１０は、ロケットノズル８０６からノズルベース８１２に向かって延びている。図８に示されるように、ノズル円錐台８１０は、ノズルベース８１２からノズル結合８０８とモーターセクション先細り端８０４に向かって先細りしている。ロケットノズル８０６は、ノズル円錐台８１０に沿って結合された一つ以上の油圧アクチュエーター８１４を有しているジンバルアッセンブリーによって支持されている。円筒状シュラウド８２０は、モーターセクション８０２からロケットノズル８０６を覆って延びている。図８に示されるように、圧力容器隙間８１８が、ロケットノズル８０６とモーターセクション８０２と円筒状シュラウド８２０の間に形成されている。圧力容器隙間８１８は、ロケットノズル８０６のまわりに延びている、モーターセクション８０２に隣接して配置された環状隙間である。
【００４３】
一例における圧力容器１００は、ロケットモーター８００内に設けられ、姿勢制御システム（ＡＣＳ）８２２を有しているロケットモーター８００のシステムに、窒素などの加圧気体の源を提供する。ＡＣＳ８２２は、円筒状シュラウド８２０のまわりに配置された一つ以上のＡＣＳノズル８２４を有している。圧力容器８００は、ロケットモーター８００に設けられたマニホールドとバルブ制御にしたがってＡＣＳノズル８２４を介して加圧気体を選択的に供給するために、管材料およびそれに類するものを介してＡＣＳ８２２と連結されている。
【００４４】
図８を再び参照すると、モーターセクション先細り端８０４とノズル円錐台８１０と円筒状シュラウド８２０は共働して、圧力容器隙間８１８の輪郭に対応した複合形状８１６を形成する。一例では、複合形状８１６は油圧アクチュエーター８１４を有している。図８に示されるように、油圧アクチュエーター８１４はノズル円錐台８１０に沿って延びており、それによって、ノズル円錐台８１０に対応した形状（たとえば先細り形状）を提供する。図８に示されるように、圧力容器８００は圧力容器隙間８１８を満たし、モーターセクション先細り端８０４とノズル円錐台８１０と円筒状シュラウド８２０の一つ以上によって形成された複合形状８１６にぴったり対応している。圧力容器１００のＤ形状輪郭１２６は、圧力容器隙間８１８を実質的に満たす大きさと形状に造られており、それによって、圧力容器１００の貯蔵能力を最大化するか、圧力容器隙間８１８内に配置された円形断面環状体圧力容器と実質的に等しい貯蔵能力を有しているより小さい圧力容器１００の使用を促進する。たとえば、平面外部面１１０を有している環状体外側周囲１０８は、円筒状シュラウド８００にぴったり合い、それに隣接している。同様に、環状体内側周囲１２８は、モーターセクション先細り端８０４とノズル円錐台８１０に対応した様式で先細りしている（曲げられているまたは半円であり、線形先細りおよびそれに類するものを有している）。
【００４５】
比較目的のため、圧力容器隙間８１８内に合う大きさと形状に作られた円形環状体輪郭８２６が想像線で図８に示されている。示されたように、圧力容器１００は、圧力容器隙間８１８のまわりに延びている複合形状８１６に、よりぴったり合っている。それによって、Ｄ形状輪郭１２６をもつ圧力容器１００は、圧力容器隙間８１８をよりいっぱいに満たし、圧力容器１００の貯蔵能力を最大化することができる。円形輪郭８２６のため、円形環状体は、Ｄ形状輪郭１２６を有している圧力容器１００で利用可能な貯蔵能力を提供しない。図８に示されるように、外側シェル１０６の平面外部面１１０と、外側シェルと結合された内側シェル１０４は、輪郭８２６をもつ円形環状体と比較して、（たとえば環状体の上側および下側部分に）より多くの貯蔵容積を実質的に提供する。Ｄ形状環状体圧力容器１００は、円形環状体の直径に対してほとんど同一の内側および外側直径を有していながら、増大された貯蔵容積を有している。
【００４６】
反対に、平面外部面１１０をもつ外側シェル１０６と内側シェル１０４が、（図８に二つの輪郭１２６，８２６によって示されるような）圧力容器１００の貯蔵容積を最大化するので、円形輪郭８２６によって示された円形断面環状体に対してより小さい圧力容器１００が圧力容器隙間８１８内に使用され得る。言い換えれば、円形輪郭８２６をもつ環状体に対して一つ以上のより小さい内側または外側直径をもつＤ形状輪郭１２６を有している圧力容器が圧力容器隙間８１８内に配置される。Ｄ形状輪郭１２６をもつより小さい圧力容器１００を使用することは、（たとえば平面外部面１１０を円筒状シュラウド８２０に沿って配置することによって）ロケットモーター８００内の空間をより効率的に満たし、圧力容器１００の重量を、円形輪郭（たとえば輪郭８２６）を有している以前の圧力容器設計に対して最小化する。言い換えれば、平面外部面１１０は、圧力容器隙間８１８内の圧力容器１００によって想定される空間を、等価な貯蔵能力を有しているより大きい円形環状体に対して最小化して、ロケットの全重量を最小化し、また増大した航続距離、軌道修正に対する応答性および調整、およびそれに類するものを促進する。
【００４７】
図９Ａは、外側シェル１０６の上方に内側シェル１０４が配置された圧力容器１００の組み立て図を示している。前に説明されたように、内側シェル１０４は、先細りを有している環状体内側周囲１２８を有している。一例では、環状体内側周囲１２８の先細り周囲は、図９Ａに示されるような半円周囲を有している。外側シェル１０６は、上側および下側丸角１２０，１２２を有している環状体外側周囲１０８と、上側および下側丸角の間に延びている平面外部面１１０を有している。
【００４８】
図９Ａに示されるように、内側シェル１０４は、二つのエッジ３００，３０２に対する二つの直径を有している。内側シェル上側エッジ３００において、内側シェル１０４は内側シェル上側直径９００を有している。内側シェル下側エッジ３０２において、内側シェル１０４は内側シェル下側直径９０２を有している。内側シェル上側直径９００は、この例では、内側シェル下側直径９０２よりも大きい。内側シェル１０４に対するのと同様に、外側シェル１０６は、異なる外側シェル上側および下側直径９０４，９０６を有している。図９Ａに示されるように、外側シェル上側エッジ３０４は外側シェル上側直径９０４を有しており、外側シェル下側エッジ３０６は、外側シェル下側エッジを横切って延びている外側シェル下側直径９０６を有している。以下にさらに詳しく説明されるように、内側および外側シェル上側および下側エッジ３００，３０２，３０４，３０６の間に異なる直径を与えることによって、外側シェル１０６に対する内側シェル１０４の組み立てが容易になる。たとえば、内側シェル１０４は、外側シェル上側直径９０４に対してより小さい内側シェル下側直径９０２のため、外側シェル１０６の中に容易に滑り込まれる。
【００４９】
いま図９Ｂを参照すると、外側シェル１０６と内側シェル１０４が、外側シェル１０６の上側丸角１２０で詳細に示されている。前に説明されたように、内側および外側シェル１０４，１０６は、シェルのおのおのの上側および下側エッジ３００，３０２，３０４，３０６において異なっている直径を有している。たとえば、図９Ｂに示されるように、外側シェル上側エッジ３０４には、ギャップ９０８が、外側シェル上側エッジ３０４と内側シェル下側エッジ３０２の間に（たとえば接合縁３１４間に）形成されている。上側および下側エッジ３０４，３０２のおのおのに沿って延びている接合縁３１４の間のギャップ９０８は、内側シェル１０４、たとえば外側シェル上側エッジ３０４を通過した内側シェル下側エッジ３０２の通過を容易にし、それによって、内側および外側シェル１０４，１０６の間の不所望な変形または摩滅係合なしに、外側シェル１０６内への内側シェル１０４の配置を可能にする。すなわち、外側シェル上側エッジ３０４と内側シェル下側シェル３０２の間に形成されたギャップ９０８のため、内側シェル１０４は外側シェル１０６内に容易に入れ子になる。
【００５０】
図１０Ａおよび１０Ｂは、最終組み立て外形にある内側および外側シェル１０４，１０６に示している。まず図１０Ａを参照すると、内側シェル１０４、たとえば内側シェル上側エッジ３００が、外側シェル上側エッジ３０４に沿って結合されている。一例では、図９Ａに示された内側シェル上側直径９００は、外側シェル上側直径９０４にぴったり合い、外側シェル上側エッジ３０４に沿った内側シェル上側エッジ３００の快適な配置を促進する。図１０Ｂを参照すると、内側シェル下側エッジ３０２と係合された外側シェル下側エッジ３０６が示されている。上側直径９００，９０４でのように、内側シェル下側直径９０２は、外側シェル下側直径９０６にぴったり合っている。内側および外側シェル１０４，１０６の間のぴったり合った直径のため、内側および外側シェルのおのおのの上側および下側エッジはぴったり合っている。一例では、エッジ、たとえば外側シェル下側エッジ３０６との内側シェル下側エッジ３０２の入れ子は、外側シェル上側エッジ３０４を内側シェル上側エッジ３００に対して一致させて配置させる。言い換えれば、内側シェル１０４が外側シェル１０６内に配置される組み立てのあいだ、接合縁３１４に沿った上側シェル上側エッジ３０４との内側シェル上側エッジ３００の整列は、内側シェル下側エッジ３０２を外側シェル下側エッジ３０６に沿って対応させて同時に配置させる。
【００５１】
前に説明されたように一例では、圧力容器、たとえば内側および外側シェル１０４，１０６は、図１０Ａおよび１０Ｂに示されるように接合縁３１４を有している。一例では、接合縁３１４は、外側シェル１０６に対する内側シェル１０４の組み立てを容易にする組み立て特徴を提供する。たとえば、接合縁３１４は、内側シェル上側エッジ３００および外側シェル下側エッジ３０６の配置のための支持を提供して、外側シェル１０６に対する内側シェル１０４の容易な結合および整列を促進する。一例では、接合縁３１４は、図１０Ａおよび１０Ｂに示されるように外側シェル上側エッジ３０４と内側シェル下側エッジ３０２に沿った接合縁３１４のスポット溶接によって、内側および外側シェル１０４，１０６のエッジ上に形成される。また別の例では、接合縁３１４は圧延プロセスで作られ、外側シェル上側エッジ３０４と内側シェル下側エッジ３０２に沿った材料は、接合縁３１４を形成するためにローラーに通過される。
【００５２】
必要に応じて、接合縁３１４はさらに、溶接シュラウド（たとえば遮断特徴）を提供する。たとえば、接合縁３１４は、内側および外側シェル１０４，１０６のエッジを結合するために電子ビーム溶接などの溶接が使用される場合に、容器１００を通る電子ビームの通過を防止するために内側および外側シェル１０４，１０６の反対部分にシュラウドを提供する。それによって、接合縁３１４は、圧力容器１００の反対側表面（たとえば容器内部）を、そうでなければエッジの結合のために使用される電子ビームへの意図しない露光から保護する。
【００５３】
図１１は、図１Ａおよび１Ｂに示された圧力容器１００などの圧力容器を作る方法１１００の一例を示している。方法１１００の議論は、ここに前に説明された特徴と要素に言及しており、たとえば適用可能な参照番号が付されている。付された参照番号は、限定するようには意図されていない。代わりに、ここに説明された特徴および要素は、適用とそれらの等価物の範囲内のすべての同様の特徴および要素を含んでいる。
【００５４】
１１０２において、方法１１００は、外側シェル１０６の少なくとも一部分に沿って平面外部面１１０を形成することを有している。一例では、平面外部面１１０は、これに限定されないが、金属の平坦片の圧延を含む製造プロセスで形成される。別の例では、平面外部面１１０は、機械加工、モールディングおよびそれに類するものによって形成される。外側シェル１０６は、環状体外側周囲１０８に沿って延びており、平面外部面１１０は、環状体外側周囲１０８の少なくとも一部分に沿って延びている。たとえば、平面外部面は、環状体外側周囲１０８の１と３６０度の間の弧に沿って延びている。１１０４において、外側シェル１０６と結合された内側シェル１０４を有している環状体本体１０２が形成される。内側シェルは、これに限定されないが、圧延プロセス、機械加工、モールドプロセスおよびそれに類するもので形成される。
【００５５】
１１０６において、支持ベルト２００が環状体外側周囲１０８のまわりに結合される。支持ベルト２００は平面外部面１１０に沿って結合される。ここに前に説明されたように、平面外部面は、支持ベルト２００に支持を提供し、外側シェル１０６からのその外れ（たとえば滑り落ち）を実質的に防止する。言い換えれば、支持ベルト２００は、平面外部面によって支持されており、それによって、環状体外側周囲に沿って配置されて（平面外部面との直接係合またはここに前に説明された内部層ラッピング３１０などのラッピングとの挿入係合のいずれかによって）平面外部面１１０と係合する。
【００５６】
方法１１００に対するいくつかの選択肢が続く。一例では、環状体本体１０２を形成することは、内側シェルまたは外側シェル１０４，１０６のエッジに沿って延びている一つ以上の接合縁３１４を、別の外側シェルまたは内側シェルのエッジと係合させることを有している。前に説明され、たとえば図１０Ａおよび１０Ｂに示されたように、一例では、外側シェル上側エッジ３０４を有している外側シェル１０６は、内側シェル上側エッジ３００に沿った外側シェル１０６と内側シェル１０４の間の係合を容易にする大きさおよび形状に作られた接合縁３１４を有している。同様に、内側シェル１０４は、外側シェル下側エッジ３０６との係合のための内側シェル下側エッジ３０２に沿って延びている接合縁３１４を有している。必要に応じて、環状体本体１０２を形成することは、シェル１０４，１０６の上側または下側エッジペアの一方を、下側および上側エッジペアの他方の係合および整列と自動的に係合および整列させることを有している。また別の例では、環状体本体１０２を形成することは、内側シェル１０４を外側シェル１０６内に入れ子にすることを有している。たとえば、内側シェル１０４の縦軸は外側シェルの縦軸と一致している。環状体本体縦軸の一例は図１Ａおよび１Ｂに示されている。内側および外側シェル１０４，１０６の軸は、環状体本体縦軸１１４と実質的に一致しており、それによって互いに一致している。また別の例では、方法１１００は、内側および外側シェル１０４，１０６の一つ以上の内部表面に達することから一つまたは両方の接合縁３１４で電子ビームなどの溶接ビームを遮断することを有している。
【００５７】
必要に応じて、環状体本体１０２を形成することは、内側シェル厚さを有している内側シェル１０４を、外側シェル厚さを有している外側シェル１０６と結合させることを有している。外側シェル厚さは、内側シェル厚さと実質的に等しく、外側シェル厚さは、環状体外側周囲１０８に隣接している。前に説明されたように、支持ベルト２００は、膨み力たとえば図７Ａおよび７Ｂに示された膨み力７００に対して環状体外側周囲１０８を補強し支持するために、環状体外側周囲１０８に沿って設けられる。支持ベルト２００は、外側シェル１０６と共働して、たとえば図１Ｂに示された平面外部面１１０のゆがみを防止する。支持ベルト２００を設けることによって、外側シェル１０６は、（重量の増大に伴ったより大きい厚さとは対照的に）内側シェル１０４の厚さに対応した厚さを有していてよい。（外側シェル１０６の材料に対する）軽量支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８を、図１Ｂに示された平面外形（たとえば平面外部面１１０）に維持するために必要とされる支持および補強を提供する。
【００５８】
別の例では、環状体本体１０２を形成することは、外側シェル１０６の上側および下側丸角１２０，１２２に沿って内側シェル１０４を結合させることを有している。上側および下側丸角１２０，１２２は、必要に応じて、内側および外側シェル厚さよりも大きい角厚さを有している。たとえば図３および４に示されたように、支持ベルト２００は、上側および下側丸角１２０，１２２まで延びており、先細りベルト端４０６に沿って先細り始める。上側および下側丸角１２０，１２２に増大した角厚さ４１０を与えることによって、（支持ベルト２００が必要に応じてより少ないまたは最小の周方向支持を提供する領域中の）外側シェル１０６は、容器内部３０８内に保持された破裂および膨み力によってシェル中に生じた応力に対して補強される。言い換えれば、一例では、角厚さ４１０は、支持ベルト２００が徐々に先細りするにつれて、内側および外側シェル１０４，１０６の厚さに対して増大し、上側および下側丸角１２０，１２２に沿って延びるとともに終端する。それによって、増大した角厚さ４１０をもつ上側および下側角１２０，１２２は、支持ベルト２００によって提供される追加支持なしで、それら自体を実質的に支持することができる。
【００５９】
別の例では、方法１１００は、たとえば曲がったまたは半円形状を含む先細り形状をもつ内側シェル１０４を形成することを有している。内側シェル１０４は、上側３００および下側エッジ３００，３０２から環状体内側周囲１２８に向かって曲がっている（図１Ｂ参照）。言い換えれば、前に説明されたように、圧力容器１００は少なくとも、いくつかの例では、図８に示されたロケットモーター８００などのロケットモーター内に配置されている。ロケットモーター８００のコンポーネントは複合形状８１６を形成している。内側シェル１０４の先細り（たとえば曲がった形状）は、複合形状８１６と共働して、圧力容器１００の容積を最大化し、また圧力容器隙間８１８を満たす。すなわち、Ｄ形状輪郭１２６で、圧力容器１００は、圧力容器隙間８１８を実質的に満たし、それによって、圧力容器内に包含される流体容積を最大化することができる。反対に、Ｄ形状輪郭１２６で、より小さい圧力容器１００が、円形断面環状体と同じ貯蔵能力をもって使用され、圧力容器隙間８１８内の圧力容器１００の設置面積を最小化するとともに、ロケットモーター８００の圧力容器および全重量の重量を低減する。
【００６０】
また別の例では、方法１１００は、環状体外側周囲１０８と平面外部面１１０を有している内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに内部層ラッピング３１０を螺旋状に巻きつけることを有している（図５参照）。別の例では、環状体外側周囲１０８のまわりに支持ベルト２００を結合することは、平面外部面１１０を覆って配置された内部層ラッピング３１０に沿って支持ベルト２００を係合させることを有している。必要に応じて、方法１１００はさらに、内側および外側シェル１０４，１０６のまわりに外部層ラッピング３１２を螺旋状に巻きつけることを有している。外部層ラッピング３１２は、支持ベルト２００と内部層ラッピング３１０と環状体外側周囲１０８を覆って延びている。前に説明されたように、内部および外部層ラッピング３１０，３１２を設けることは、内側および外側シェル１０４，１０６に対して、たとえば図６に示されるようにＤ形状環状体輪郭１２６に沿って圧力容器１００に加えられた破裂力６００によって生じた応力に対する支持および補強を提供する。別のオプションでは、環状体外側周囲１０８のまわりに支持ベルト２００を結合することは、環状体外側周囲１０８のまわりに一つ以上の織物フープを巻きつけることと、一つ以上の織物フープを環状体外側周囲と接着剤で付着させることを有している。たとえば、図２に示されるように、一例における支持ベルト２００は、第一のベルト端２０６から第二のベルト端２０８まで延びている細長台形ベルトを有している。支持ベルト２００で、図４に示されるように支持ベルトを徐々に先細りさせるために、環状体の周囲１０８のまわりに連続して巻きつけられる。別の例では、支持ベルト２００は、環状体外側周囲１０８のまわりに連続して配置されたさまざまな幅を有している個々の連続的ベルトを有している。たとえば、図４に示されるように、一例における層４００，４０２，４０４のおのおのは、次第に狭くなる幅をもつ織物フープを有している。その後、図４に示されるような支持ベルト２００を形成するために、織物フープのおのおのは、環状体本体１０２に個々に付着される。また別の例では、方法１１００は、内側および外側シェルのまわりに（炭素繊維テープまたはトウなどの）炭素繊維を巻きつけることを含め（図５に示されるように）内側および外側シェルのまわりに内部外部層ラッピング３１０，３１２の一つ以上を螺旋状に巻きつけることと、炭素繊維を内側および外側シェルと接着剤で付着させることを有している。
【００６１】
むすび
Ｄ形状断面を有している環状体圧力容器と、同一物を作るための方法が論じられている。環状体圧力容器は、環状体周方向強度を増強する支持ベルトを有しているラップアッセンブリーを有している。環状体圧力容器は、ロケットモーターセクション内のコンポーネントによって形成された複合形状とぴったり合う。Ｄ形状断面は、先細り（たとえば半円）内側シェルに接合された平面外部面を提供する。平面外部面は、ロケットモーターセクションの円筒状シュラウドに隣接して位置するために構成されている。先細り内側シェルは、モーターセクション先細り端とロケットノズルの先細り円錐台に隣接して位置するために構成されている。それによって、Ｄ形状環状体圧力容器は、ロケットモーターセクションのこれらのコンポーネント間の空間を満たし、それに対応して、可能となる気体貯蔵の容積を以前の設計に対して増大させる。反対に、圧力容器の平面外部面は、容器の貯蔵能力を最大化し、ロケットモーターセクション内における（同様の円形断面環状体に対して）より小さい圧力容器の使用を促進する。それによって、ロケットモーターセクション容積、重量およびそれに類するものが、以前の設計に対して等価な気体貯蔵を可能にしながらも最小化され得る。
【００６２】
Ｄ形状環状体圧力容器の平面外部面は、環状体外側周囲の少なくとも一部分のまわりに延びており、環状体外側周囲のまわりに延びている支持ベルトを収容し保持する平面表面を提供する。実際、平面外部面は、支持ベルトを環状体外側周囲に沿った配置し、支持ベルトを周囲に沿って維持する安定化棚を提供する。それによって、平面外部面は、支持ベルトが容器に付着され容器が加圧された後の環状体外側周囲中からの支持ベルトの滑りを実質的に防止する。環状体外側周囲のまわりに延びている支持ベルトは、外側シェルの強度を増強し、周方向応力（たとえば、環状体Ｄ形状断面の周囲にかかる破裂力に比較して膨み力によって引き起こされる応力）に対する圧力容器の強度を増強する。支持ベルトはさらに、環状体圧力容器の形状を維持することを支援し、圧力下において円筒状外形に真っすぐになる環状体本体の傾向（たとえば断面に沿って壊れ、より以上の円筒状形状をとる環状体の傾向）を実質的に防止する。
【００６３】
一例では、支持ベルトは、ラッピング（たとえば炭素繊維テープや浸漬炭素繊維トウなど）の螺旋状巻回層と組み合わせて使用される。ラッピングの螺旋状巻回層は、環状体セクション（たとえば内側および外側シェル）の周囲にかかる破裂力に対するＤ形状圧力容器の強度を増強し、一方、支持ベルトは、環状体外側周囲（たとえば外側シェルに対応する環状体の最も外側の部分）にかかる膨み力に対して保護する。加えて、ラッピングの螺旋状巻回層は支持ベルトと係合し、環状体外側周囲に沿った位置に支持ベルトをさらに安定させる。先の説明では、特定の代表的例に関連して主題が説明された。しかしながら、ここに述べられた本主題の要旨から逸脱することなくさまざまな修正および変更がおこなわれてもよいことが認められるであろう。説明および図面は、限定的ではなく、説明手法であると見なされるべきであり、そのような修正はすべて、本主題の範囲内に含まれるように意図されている。したがって、主題の要旨は、上に説明された特定の例だけによってではなく、ここに説明された一般的な例およびそれらの法的等価物によって決定されるべきである。たとえば、あらゆる方法または処理の例において記述されたステップは、どんな順番で実行されてもよく、特定の例において示されたずばりの順番に限定されない。加えて、あらゆる装置例において記述されたコンポーネントおよび／または要素は、本主題と実質的に同じ結果を作り出すさまざまな置換物に組み立てられるかそうでなければ任意に構成されもよく、したがって特定の例において記述された特定の構成に限定されない。
【００６４】
利点、他の利点および問題の解決策が、特別の例に関して上に説明された。しかしながら、どんな特定の利益、利点または解決策を生じさせるかより明白にする、どんな利益、利点、問題の解決策も、重要、必要または必須な特徴またはコンポーネントとして解釈されるべきではない。
【００６５】
ここに使用されたように、用語「備えている」や「備えており」、それのあらゆる変化形は、非排他的包含を言及するように意図されており、したがって、要素の列記を備えている処理、方法、物品、組成または装置は、記述されたそれらの要素だけを有しているのではなく、明白に列記されていない、またはそのような処理、方法、物品、組成または装置に固有でない他の要素を有していてもよい。本主題の実施において使用された上記構造体、装置、適用、大きさ、要素、材料またはコンポーネントの他の組み合わせおよび／または修正、加えて明確に記述されていないものが、同一の一般原理から逸脱することなく、特定の環境、製造明細、設計パラメータまたは他の動作要求に変更されるまたはそうでなければ特別に適用されもよい。
【００６６】
本主題は、実例に関連して上に説明された。しかしながら、その実例に対して、変更および修正が、本主題の要旨から逸脱しない範囲においておこなわれることがある。これらおよび他の変更または修正は、続く請求項の中で表現されるような本主題の範囲内にあるように意図されている。
【００６７】
上記の説明は、例示的であって限定的ではないように意図されていると理解されるべきである。上記の説明を読んで理解することによって、この分野の当業者には他の多くの例が明白になるであろう。本適用の追加例を形成するために、説明の異なる部分で論じられた、または異なる図面の中で述べられた複数の例が組み合わせられてよいことが、注目されるべきである。したがって、主題の要旨は、そのような請求項が与えられる等価物のいっぱいの要旨に加えて、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  環状体断面を形成する内側シェルと外側シェルを有している環状体本体を備え、前記環状体本体は環状体外側周囲を有しており、前記外側シェルは環状体外側周囲に沿って延びており、さらに、
外側シェルと環状体外側周囲の少なくとも一部分に沿って延びている平面外部面と、
前記環状体外側周囲を取り囲み、前記平面外部面に沿って結合されている支持ベルトを備えている、圧力容器。
［２］  前記平面外部面は、前記環状体外側周囲を取り囲んでいる、［１］の圧力容器。
［３］  前記外側シェルは、前記平面外部面と、前記平面外部面に沿って延びている上側および下側丸角を有しており、前記上側および下側丸角は内側シェルと接合している、［２］の圧力容器。
［４］  前記平面外部面は、前記環状体本体縦軸と実質的に平行である、［１］の圧力容器。
［５］  前記内側シェルは湾曲形状をしており、前記内側シェルは、前記内側シェルの上側および下側エッジから前記環状体内側周囲に向かって湾曲している、［１］の圧力容器。
［６］  前記内側および外側シェルは、それぞれの内側上側および下側エッジと、外側上側および下側エッジを有しており、前記内側および外側シェルは、それぞれ、前記内側および外側上側エッジと前記内側および外側下側エッジにおいて結合されている、［５］の圧力容器。
［７］  前記支持ベルトは、樹脂をしみ込ませられた炭素繊維を有している、［１］の圧力容器。
［８］  前記内側シェルと前記平面外部面を有している前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている内部層ラッピングを備えており、前記内部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びている、［１］の圧力容器。
［９］  前記支持ベルトは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って係合されている、［８］の圧力容器。
［１０］  前記内側シェルと前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている外部層ラッピングを備えており、前記外部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びており、前記外部層ラッピングは前記支持ベルトと前記内部層ラッピングを覆って延びている、［９］の圧力容器。
［１１］  前記支持ベルトは、前記外側シェルの上側および下側エッジの近くにおいて厚さが先細りしている、［１］の圧力容器。
［１２］  前記支持ベルトは、前記上側および下側ベルト端の間に延びているシリンダーを有しており、前記支持ベルトのシリンダー縦軸は前記環状体本体縦軸と一致している、［１１］の圧力容器。
［１３］  前記環状体外側周囲に沿った前記外側シェルの厚さは、前記内側シェルの厚さに実質的に等しい、［１］の圧力容器。
［１４］  ロケットモーターであり、
モーターセクションを備え、これは、
モーターセクション先細り端と、
前記モーターセクション先細り端にあるロケットノズルを有しており、前記ロケットノズルはノズル円錐台に沿って先細りしており、また、
実質的に前記モーターセクション先細り端からノズルベースに向かって延びている円筒状シュラウドを有しており、
実質的に前記円筒状シュラウドと前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台の間に環状圧力容器隙間が配置されており、また、
前記環状圧力容器隙間を満たす圧力容器を備え、前記圧力容器は、
前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台に沿って延びている内側シェルを有している環状体本体と、
前記円筒状シュラウドに対応した形状を有している平面外部面を有しており、前記平面外部面は、前記外側シェルと前記ロケットモーターの前記円筒状シュラウドに沿って延びており、また、
前記外側シェルを取り囲み、前記平面外部面に沿って結合されている支持ベルトを有している、ロケットモーター。
［１５］  前記圧力容器は、環状圧力容器隙間を実質的に満たしている、［１４］のロケットモーター。
［１６］  前記支持ベルトは、前記モーターセクションの前記円筒状シュラウドと前記外側シェルの間に挿入されている、［１４］のロケットモーター。
［１７］  前記平面外部面は、前記環状体外側周囲を取り囲んでいる、［１４］のロケットモーター。
［１８］  前記外側シェルは、前記平面外部面と、前記平面外部面に沿って延びている上側および下側丸角を有しており、前記上側および下側丸角は前記内側シェルと接合している、［１７］のロケットモーター。
［１９］  前記内側シェルは、前記モーターセクション先細り端と前記ノズル円錐台の複合形状に対応した半円断面を有しており、前記内側シェルは、前記複合形状に沿って延びている、［１４］のロケットモーター。
［２０］  前記内側シェルと、前記平面外部面を有している前記外側シェルのまわりに螺旋状に延びている内部層ラッピングを備えており、前記内部層ラッピングは、前記環状体外側周囲を覆って延びている、［１４］のロケットモーター。
［２１］  前記支持ベルトは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って係合されている、［２０］のロケットモーター。
［２２］  前記支持ベルトは、前記外側シェルの上側および下側角の近くにおいて、前記外側シェルのまわりに延びている中央線から上側および下側ベルト端まで厚さが先細りしている、［１４］のロケットモーター。
［２３］  前記支持ベルトは、前記上側および下側ベルト端の間に延びているシリンダーセクションを有しており、前記シリンダーセクションは、前記モーターセクションの前記円筒状シュラウドに隣接している、［２２］のロケットモーター。
［２４］  圧力容器を作る方法であり、
外側シェルの少なくとも一部分に沿って平面外部面を形成することと、
内側シェルを外側シェルと結合させることを含み環状体本体を形成することを有しており、前記外側シェルは環状体外側周囲に沿って延びており、前記平面外部面は前記環状体外側周囲の少なくとも一部分に沿って延びており、また、
前記環状体外側周囲のまわりの支持ベルトを結合することを有しており、
前記支持ベルトは前記平面外部面に沿って結合される、方法。
［２５］  前記環状体本体を形成することは、前記内側シェルまたは外側シェルのエッジに沿って延びている一つ以上の接合縁を、前記外側シェルまたは内側シェルの他方のエッジと係合させることを有している、［２４］の方法。
［２６］  前記内側および外側シェルの一つ以上の内表面に達することから前記一つ以上の接合縁で溶接ビームを遮断することを備えている、［２５］の方法。
［２７］  前記環状体本体を形成することは、前記外側シェル内に前記内側シェルを入れ子にすることを有しており、前記内側シェルの縦軸は前記外側シェルの縦軸と一致している、［２４］の方法。
［２８］  前記環状体本体を形成することは、内側シェル厚さをもつ内側シェルを、外側シェル厚さを有している外側シェルと結合させることを有しており、前記外側シェル厚さは前記内側シェル厚さに実質的に等しく、前記外側シェル厚さは前記環状体本体周囲に隣接している、［２４］の方法。
［２９］  前記環状体本体を形成することは、前記外側シェルの上側および下側丸角に沿って前記内側シェルを結合させることを有しており、前記上側および下側丸角は、前記内側および外側シェル厚さよりも大きい角厚さを有している、［２８］の方法。
［３０］  湾曲形状をもつ前記内側シェルを形成することを有しており、前記内側シェルは、前記内側シェルの上側および下側エッジから環状体内側周囲に向かって湾曲している、［２４］の方法。
［３１］  平面外部面を有している前記内側および外側シェルのまわりに内部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有しており、前記内部層ラッピングは前記環状体外側周囲を覆って延びている、［２４］の方法。
［３２］  前記環状体外側周囲のまわりに前記支持ベルトを結合させることは、前記平面外部面を覆って配置されている前記内部層ラッピングに沿って前記支持ベルトを係合させることを有している、［３１］の方法。
［３３］  前記内側および外側シェルのまわりに外部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有しており、前記外部層ラッピングは、前記支持ベルトと前記内部層ラッピングと前記環状体外側周囲を覆って延びている、［２４］の方法。
［３４］  前記環状体外側周囲のまわりに前記支持ベルトを結合させることは、前記環状体外側周囲のまわりに一つ以上の織物フープを巻き付けることと、前記一つ以上の織物フープを前記環状体外側周囲に接着剤で付着させることを有している、［２４］の方法。
［３５］  前記内側および外側シェルのまわりに炭素繊維を巻き付けることと、前記炭素繊維を前記内側および外側シェルに接着剤で付着させることを含み、前記内側および外側シェルのまわりに一つ以上の内部または外部層ラッピングを螺旋状に巻き付けることを有している、［２４］の方法。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
0006033793.tif 000013
【図１０Ａ】
0006033793.tif 000014
【図１０Ｂ】
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【図１１】
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