(57)【要約】【課題】燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるインシュレーション体であって、燃焼ガスによる内壁面の温度上昇を従来よりも低減し又は遅延できるようにする。【解決手段】燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間３ａを覆う内壁面３ｂに設けるためのインシュレーション体１０は、第１層１０ａと第２層１０ｂを有する。第２層１０ｂは、第１層１０ａと内壁面３ｂとの間に配置される。第２層１０ｂは、単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が第１層１０ａよりも大きい。【選択図】図１
2018030242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるためのインシュレーション体であって、
第１層と、該第１層と前記内壁面との間に配置される第２層とを有し、
前記第２層は、単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が前記第１層よりも大きい、インシュレーション体。
【請求項２】
前記第２層は、前記第１層よりも密度が小さい、請求項１に記載のインシュレーション体。
【請求項３】
前記第１層は、前記第２層よりも耐熱性が高い、請求項１または２に記載のインシュレーション体。
【請求項４】
前記第２層は、その熱容量に寄与する樹脂を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインシュレーション体。
【請求項５】
第１層は、エラストマーと第１フィラーとを有し、
第２層は、エラストマーと、前記樹脂を含む第２フィラーとを有する、請求項４に記載のインシュレーション体。
【請求項６】
前記樹脂の質量は、第２層の全質量の５０％以上を占める、請求項４または５に記載のインシュレーション体。
【請求項７】
第１層の第１フィラーはアラミド繊維である、請求項５に記載のインシュレーション体。
【請求項８】
内部空間に推進薬が設けられたモータケースと、該モータケースの内壁面に設けられた請求項１〜７のいずれか一項に記載のインシュレーション体とを備えるロケットモータ。
【請求項９】
燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けられるインシュレーション体を構成するための蓄熱層形成体であって、
使用時に、前記インシュレーション体の第１層と第２層のうち前記第２層となって、前記第１層と前記内壁面との間に配置され、
単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が前記第１層よりも大きい蓄熱層形成体。
【請求項１０】
エラストマーと、樹脂を含むフィラーとを含む蓄熱層形成体。
【請求項１１】
燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるためのインシュレーション体の製造方法であって、
（Ａ）エラストマーと第１フィラーと添加物とを混和することにより、第１組成物を生成し、
（Ｂ）第１組成物をシート状に形成することにより、第１層シートを作製し、
（Ｃ）エラストマーと、樹脂を含む第２フィラーと、添加物とを混和することにより、第２組成物を生成し、
（Ｄ）第２組成物をシート状に形成することにより、第２層シートを作製し、
（Ｅ）第１層シートと第２層シートを互いに積層することによりインシュレーション体を得る、インシュレーション体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の燃焼ガスからの伝熱を抑えるインシュレーション体とその製造方法に関する。また、本発明は、このようなインシュレーション体を有するロケットモータに関する。さらに、本発明は、このようなインシュレーション体に使用可能な蓄熱層形成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼ガスが発生し又は流れる空間は、高温（例えば１０００℃以上あるいは３０００℃以上）になるため、この空間を覆う内壁面にインシュレーション体（断熱材）を設けることにより、内壁面を熱的に保護する。このような内壁面には、ロケットモータに設けられるモータケースの内壁面がある。
【０００３】
ロケットモータは、固体の推進薬の燃焼ガスを発生して噴出する。ロケットモータは、一例では、人工衛星打ち上げ用ロケットに設けられ、噴出する燃焼ガスによりロケットを推進させる。
【０００４】
ロケットモータは、推進薬が設けられる内部空間を有するモータケースを有する。推進薬は、点火されると高温で高圧の燃焼ガスを発生する。この燃焼ガスが、モータケースに設けられたノズルから外部に噴出される。
【０００５】
このような燃焼ガスからモータケースへの伝熱を抑えるために、インシュレーション体が、モータケースの内壁面に取り付けられる。これにより、高温の燃焼ガスからモータケースを保護している。このようなインシュレーション体は、例えば下記の特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５８７７６７号
【特許文献２】特許第５３４２３６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
モータケースの温度上昇をさらに低減し又は遅延させることが望まれる。例えば、ロケットモータの作動時間をより長くする場合や、ロケットモータが次のように二段推力型ロケットモータである場合には、モータケースの温度上昇を低減し又は遅延させることが望まれる。
【０００８】
二段推力型ロケットモータでは、モータケースの内部空間を隔壁により２つの空間に隔離し、２つの推進薬をそれぞれの空間に設ける。一方の推進薬を点火して燃焼させ、この燃焼が終わった後に設定時間が経過したら、他方の推進薬を点火する。この場合、上記設定時間の間、推進薬は燃焼していなくても、モータケースの内部空間は高温（例えば３０００℃以上）になっているので、上記設定時間と、それぞれの推進薬の燃焼時間とを合わせた長時間にわたって、内部空間の高温からモータケースを保護することが望まれる。
【０００９】
そこで、本発明の第１の目的は、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるインシュレーション体であって、燃焼ガスによる内壁面の温度上昇をさらに低減し又は遅延させることができるインシュレーション体とその製造方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、このようなインシュレーション体を有するロケットモータを提供することにある。
さらに、本発明の第３の目的は、このようなインシュレーション体に使用可能な蓄熱層形成体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の第１の目的を達成するため、本発明によると、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるためのインシュレーション体であって、
第１層と、該第１層と前記内壁面との間に配置される第２層とを有し、
前記第２層は、単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が前記第１層よりも大きい、インシュレーション体が提供される。
【００１１】
本発明によると、熱容量が相対的に小さい第１層を燃焼ガスの存在する内部空間側に位置させ、熱容量が相対的に大きい第２層を保護対象の内壁面側に位置させた状態で、インシュレーション体を用いることができる。
内部空間側の第１層は第２層を保護する機能を有するので、第１層が燃焼ガスによって分解されて無くなるまで、熱容量が相対的に大きい第２層は内部空間からの熱を蓄える。これにより、内壁面の温度上昇を低減し又は遅延させることができる。
【００１２】
上述のインシュレーション体は、好ましくは以下のように構成される。
【００１３】
前記第２層は、前記第１層よりも密度が小さい。これにより、質量増加によるロケットモータの性能低下が防止される。
【００１４】
前記第１層は、前記第２層よりも耐熱性が高い。これにより、耐熱性が高い第１層は、第１層が燃焼ガスによって分解されて無くなるまでの時間を稼ぐことができる。したがって、その間、第２層は、内部空間からの熱を蓄える機能を発揮して内壁面の温度上昇を抑えることができる。
【００１５】
前記第２層は、その熱容量に寄与する樹脂を含む。
【００１６】
第２層は、熱容量が比較的に大きく軽量な樹脂を有することにより、内部空間からの熱を蓄える機能を発揮できる。
【００１７】
第１層は、エラストマーと第１フィラーとを有し、
第２層は、エラストマーと、前記樹脂を含む第２フィラーとを有する。
【００１８】
前記樹脂の質量は、第２層の全質量の５０％以上を占める。これにより、第２層の熱容量を十分に高めることができる。
【００１９】
第１層の第１フィラーはアラミド繊維である。
【００２０】
また、上述の第２の目的を達成するため、本発明によると、内部空間に推進薬が設けられたモータケースと、該モータケースの内壁面に設けられた上述のインシュレーション体とを備えるロケットモータが提供される。
【００２１】
また、上述の第３の目的を達成するため、本発明によると、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けられるインシュレーション体を構成するための蓄熱層形成体であって、
使用時に、前記インシュレーション体の第１層と第２層のうち前記第２層となって、前記第１層と前記内壁面との間に配置され、
単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が前記第１層よりも大きい蓄熱層形成体が提供される。
【００２２】
上述の第３の目的を達成するため、本発明によると、エラストマーと、樹脂を含むフィラーとを含む蓄熱層形成体が提供される。
【００２３】
上述の第１の目的を達成するため、本発明によると、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けるためのインシュレーション体の製造方法であって、
（Ａ）エラストマーと第１フィラーと添加物とを混和することにより、第１組成物を生成し、
（Ｂ）第１組成物をシート状に形成することにより、第１層シートを作製し、
（Ｃ）エラストマーと、樹脂を含む第２フィラーと、添加物とを混和することにより、第２組成物を生成し、
（Ｄ）第２組成物をシート状に形成することにより、第２層シートを作製し、
（Ｅ）第１層シートと第２層シートを互いに積層することによりインシュレーション体を得る、インシュレーション体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けられインシュレーション体は、第１層と第２層を有する。内部空間側に配置される第１層は、第１層が燃焼ガスによって分解されて無くなるまで、第２層を保護できる。この間、熱容量が相対的に大きい第２層は内部空間からの熱を蓄えて、内壁面への伝熱を抑える。これにより、内壁面の温度上昇を低減し又は遅延させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態によるロケットモータとこれに設けたインシュレーション体を示す。
【図２】本発明の実施形態によるインシュレーション体の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）は、実施例と参考例１〜３の密度を示すグラフであり、（Ｂ）は、実施例と参考例１〜３の熱容量を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は、実施例と参考例１〜３の層をそれぞれ用いた各積層体をモータケースの内面に取り付けた場合の伝熱解析結果を示すグラフであり、（Ｂ）は、各積層体の伝熱解析結果を示すグラフである。
【図５】実施形態によるインシュレーション体が設けられた二段推力型ロケットモータを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２７】
図１（Ａ）は、本発明の実施形態によるロケットモータ２０の構成を示す。ロケットモータ２０は、固体の推進薬５の燃焼ガスを発生して噴出する。ロケットモータ２０は、ロケット（例えば人工衛星打ち上げ用ロケット）、防衛用ロケット弾、あるいはミサイルに設けられ、噴出する燃焼ガスによりこれらを推進させる。または、ロケットモータ２０は、ロケット（例えば観測用ロケット）または人工衛星に設けられ、噴出する燃焼ガスによりこれらの姿勢を変更させる。
【００２８】
ロケットモータ２０は、モータケース３、固体の推進薬５、点火装置７、ノズル９、およびインシュレーション体１０を備える。モータケース３の内部空間３ａ（すなわち燃焼室３ａ）には、推進薬５が設けられる。点火装置７が推進薬５を点火すると、推進薬５から高温の燃焼ガスが発生する。この燃焼ガスがノズル９から噴出される。
【００２９】
インシュレーション体１０は、本実施形態ではシート状である。本実施形態では、インシュレーション体１０は、図１（Ａ）のように、モータケース３の内壁面３ｂに設けられる断熱材である。インシュレーション体１０は、推進薬５の燃焼による燃焼室３ａの高温（一例では約３０００℃）からモータケース３を保護するために設けられる。
【００３０】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の破線で囲んだ部分Ｂの拡大図である。インシュレーション体１０は、第１層１０ａと第２層１０ｂを有する。第１層１０ａは、内部空間３ａ側に設けられ、第２層１０ｂは、内壁面３ｂ側に設けられ、第１層１０ａと内壁面３ｂとの間に位置する。例えば、第２層１０ｂは、内壁面３ｂに貼り付けられている。
【００３１】
第１層１０ａは、第２層１０ｂよりも耐熱性が高い。耐熱性とは、熱による分解、劣化、変形、および軟化の少なくともいずれか（例えば分解）が少ない性質を意味する。本実施形態では、第１層１０ａは、エラストマーと第１フィラーと添加物から構成されている。このエラストマーは、バインダーとしての機能を有する。このエラストマーは、架橋されたものであってよい。第１フィラーは、機械的物性と耐熱性（例えば熱分解を少なくする性質）を向上させる機能を有する。ここで、機械的物性は、例えば、燃焼ガスの流れ又は圧力による第１層１０ａの形状変化を抑える性質を意味する（以下同様）。
【００３２】
第１層１０ａのエラストマーは、天然ゴム、合成ゴム、または両者の混合物であってよい。このエラストマーの具体例としては、不飽和結合を有し架橋を可能としたエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリイソプレン構造をもつ天然ゴム、天然ゴムと同じポリイソプレン構造を有し化学合成されたイソプレンゴム、およびアクリロニトリルとブタジエンの共重合体であるアクリロニトリルブタジエンゴムがある。第１層１０ａのエラストマーは、これら複数の具体例のいずれか、あるいは、これら複数の具体例の２つ以上の混合物であってよい。
【００３３】
第１フィラーは、強化繊維、カーボンブラック、アスベスト、粒状シリカ、または、これらの混合物であってよい。この強化繊維は、好ましい一例ではアラミド繊維（すなわち芳香族ポリアミド繊維）であるが、芳香族ポリアミド系パルプ状繊維（パルプ状アラミド繊維）、炭素繊維、ガラス繊維、または他の繊維であってもよい。強化繊維は、上述した複数種類の繊維の混合物であってもよい。
【００３４】
第１層１０ａの添加物の具体例としては、鎖状ゴム分子を三次元構造に形成させるための架橋用の配合剤、ゴム製品の硬度を調整し混錬性や加工性を改善するための軟化剤や可塑剤、ゴムの劣化を防止するための老化防止剤、およびゴムの混錬や圧延時等の加工性を改善し適切な粘着性を得るための加工助剤や粘着付与剤がある。第１層１０ａの添加物は、これら複数の具体例のいずれか、あるいは、これら複数の具体例の２つ以上の混合物であってよい。
【００３５】
第２層１０ｂは、単位体積と全体の少なくともいずれかについての熱容量が第１層１０ａよりも大きい。一例では、第２層１０ｂの単位体積の熱容量は、第１層１０ａの当該単位体積の熱容量よりも大きい。別の例では、第２層１０ｂの全体の熱容量は、第１層１０ａの全体の熱容量よりも大きい。別の例では、第２層１０ｂの単位体積の熱容量は、第１層１０ａの当該単位体積の熱容量よりも大きく、かつ、第２層１０ｂの全体の熱容量は、第１層１０ａの全体の熱容量よりも大きい。第２層１０ｂは、その熱容量に寄与する樹脂を有する。
また、第２層１０ｂは、第１層１０ａよりも低い密度を有する。
第２層１０ｂは、第１層１０ａよりも熱容量が大きく密度が小さくなるようにするために、樹脂により構成されている。この樹脂は、例えばフェノール樹脂またはポリアミド樹脂であってよいが、他の樹脂であってもよい。
【００３６】
第２層１０ｂを構成する樹脂は、好ましくは重量で第２層１０ｂの５０％以上を占める。好ましい一例では、第２層１０ｂの主材料は樹脂である。ここで、主材料とは、第２層１０ｂを形成する材料のうち質量の割合が最も高い材料を意味する。
【００３７】
本実施形態では、第２層１０ｂは、エラストマーと、上述の樹脂を含む第２フィラーと、添加物とにより構成されている。
【００３８】
第２層１０ｂのエラストマーは、バインダーとしての機能を有する。第２層１０ｂのエラストマーは、天然ゴム、合成ゴム、または両者の混合物であってよい。第２層１０ｂのエラストマーは、第１層１０ａのエラストマーの上記複数の具体例のいずれか、あるいは、上記複数の具体例の２つ以上の混合物であってよい。
【００３９】
第２フィラーを形成する材料のうち質量の割合が最も高い材料は、上述の樹脂である。第２フィラーの樹脂は、第２層１０ｂに熱容量を与える機能を有する。第２フィラーは、上述した機械的物性（強度）と耐熱性を向上させる他の材料を含んでいてもよい。この他の材料には、好ましくは、繊維間に空隙を生じさせやすい上述の強化繊維を含まない。これにより、第２層１０ｂは、その内部に空隙を有しない。したがって、第２層１０ｂの熱容量が、空隙により低下することが防止される。第２フィラーの上記他の材料は、例えば、カーボンブラックである。
【００４０】
図２は、上述した本実施形態のインシュレーション体１０の製造方法を示すフローチャートである。
【００４１】
この製造方法は、ステップＳ１〜Ｓ３を有する。
【００４２】
ステップＳ１では、上述した第１層１０ａとしての第１層シートを作製する。ステップＳ１は、ステップＳ１１とステップＳ１２を有する。
【００４３】
ステップＳ１１では、第１層１０ａの材料として上述したエラストマーと第１フィラーと添加物を混和することにより、第１組成物を得る。ステップＳ１１は、例えば次のように行われる。
まず、第１フィラーと添加物と架橋可能な固形状エラストマーとを混合機で混練する。このように混練した物に添加材（架橋剤）を加え、この混合物を混練機で混練する。これにより、第１層１０ａ用の第１組成物を得る。
【００４４】
ステップＳ１２では、第１組成物をシート状に形成することにより第１層シートを得る。例えば、第１組成物をカレンダーロール機に通すことにより第１層シートを作製する。
【００４５】
ステップＳ２では、上述した第２層１０ｂとしての第２層シートを取得する。ステップＳ２は、ステップＳ２１とステップＳ２２を有する。
【００４６】
ステップＳ２１では、第２層１０ｂの材料として、上述したエラストマーと、樹脂を含む第２フィラーと、添加物とを混和することにより、第２組成物を得る。この時に混和するエラストマーと第２フィラーの好ましい形態は、微粉末または多数の細片である。ステップＳ２１は、例えば次のように行われる。
まず、第２フィラーと添加物と架橋可能な固形状エラストマーとを混合機で混練する。このように混練した物に添加材（架橋剤）を加え、この混合物を混練機で混練する。これにより、第２層１０ｂ用の第２組成物を得る。
【００４７】
ステップＳ２２では、第２組成物をシート状に形成することにより第２層シートを得る。例えば、第２組成物をカレンダーロール機に通すことにより第２層シートを作製する。
【００４８】
ステップＳ３では、第１層シートと第２層シートを互いに積層することによりインシュレーション体１０を得る。このインシュレーション体１０では、第１層シートと第２層シートは互いに（例えば接着剤により）結合されている。例えば、第１層シートの表面と第２層シートの表面を互いに貼り付けることによりインシュレーション体１０を得る。第１層シートと第２層シートは、それぞれ上述した第１層１０ａと第２層１０ｂである。
【００４９】
なお、第１層シートと第２シートを適宜のタイミングで加熱することにより、第１層シートと第２シートの上記エラストマーを架橋させる。
【００５０】
（蓄熱層形成体）
上述した第２層１０ｂは、本発明の実施形態による蓄熱層形成体である。蓄熱層形成体１０ｂは、上述のインシュレーション体１０を構成する。蓄熱層形成体１０ｂは、第１層１０ａと独立して（例えば上述のステップＳ２により）製造可能である。蓄熱層形成体１０ｂは、インシュレーション体１０の構成要素として使用される時に、すなわち、インシュレーション体１０を内壁面３ｂに設ける時に、インシュレーション体１０の第１層１０ａと第２層１０ｂのうち第２層１０ｂとなって、第１層１０ａと内壁面３ｂとの間に配置される。
【００５１】
（実施形態の作用効果）
本実施形態によるインシュレーション体１０は、耐熱性が相対的に高い第１層１０ａと、熱容量が相対的に大きい第２層１０ｂを有する。第１層１０ａを内部空間３ａ側に位置させ第２層１０ｂを内壁面３ｂ側に位置させるようにインシュレーション体１０を内壁面３ｂに取り付ける。
耐熱性が相対的に高い第１層１０ａは、燃焼ガスにより熱分解されて無くなるまで、第２層１０ｂを燃焼ガスから保護する。したがって、第１層１０ａが無くなるまで、熱容量が相対的に大きい第２層１０ｂは、燃焼ガスからの熱を蓄えることにより、モータケース３の温度上昇を低減し又は遅延させることができる。
【００５２】
その結果、例えば、次の（１）（２）を実現できる。
（１）第１層１０ａのみからなるインシュレーション体（以下、単層インシュレーション体という）を用いた場合と比べて、第１層１０ａと第２層１０ｂを有する本実施形態のインシュレーション体１０を用いた場合のほうが、ロケットモータ２０の作動時間を延長できる。
（２）単層インシュレーション体よりも薄い本実施形態のインシュレーション体１０によりモータケース３を熱的に保護することが可能になる。
【００５３】
しかも、熱容量を大きくさせる第２層１０ｂの材料として低密度な樹脂を用いているので、軽量なインシュレーション体１０により、モータケース３の温度上昇を低減し又は遅延させることができる。
【００５４】
次の［表１］は、上述した実施例の第２層１０ｂと参考例１〜３の層の組成を示す。
【００５５】
【表１】
2018030242.tif 000003
【００５６】
表１において、ＥＰＤＭはエチレン・プロピレン・ジエンゴムを表わし、ＮＲは天然ゴムを表わす。表１において、配合比は部数（ｐｅｒ  ｈｕｎｄｒｅｄ  ｒｕｂｂｅｒ）を示す。すなわち、配合比は、エラストマーの全質量を１００とした場合の各材料の質量の割合を示す。
【００５７】
図３（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ、実施例の第２層１０ｂと参考例１〜３の層の密度と熱容量（単位体積あたりの熱容量）を示すグラフである。なお、図３（Ａ）（Ｂ）では、上述の第１層１０ａの場合の値を基準（すなわち１）にしている。図３（Ａ）（Ｂ）の密度と熱容量の各データは、それぞれ、１つの層だけについてのものである。
【００５８】
図３（Ａ）（Ｂ）のように、実施例の第２層１０ｂは、密度が参考例１、２の層と同程度に低く、かつ、熱容量が参考例１、２よりも大幅に大きい（参考例１の２倍弱）。したがって、参考例１、２の層と同じ熱容量を達成させる場合に、実施例の第２層１０ｂの厚みを、参考例１、２の層の厚みの半分程度にすることができる。
なお、フィラーとしてアルミナを用いた参考例３では、密度が高くなってしまう。図３（Ａ）（Ｂ）から分かるように、フィラーとして樹脂を用いた第２層１０ｂは、低い密度と大きい熱容量の両方を達成できる。一方、断熱用として一般的な中空粒子（参考例２）やアルミナ配合品（参考例３）では、低い密度と大きい熱容量の両方を達成できない。
【００５９】
図４（Ａ）は、同じ厚みを持つ２つの層を積層した積層体を、モータケース３の内壁面３ｂに取り付けた場合の伝熱解析結果を示すグラフである。図４（Ａ）における各データは、それぞれ左側から順に、積層体が２つの第１層１０ａからなる場合、積層体が第１層１０ａと第２層１０ｂからなる場合（すなわちインシュレーション体１０の実施例の場合）、積層体が第１層１０ａと参考例１の層からなる場合、積層体が第１層１０ａと参考例２の層からなる場合、積層体が第１層１０ａと参考例３の層からなる場合を示す。各積層体は、第１層１０ａを内部空間３ａ側にして内壁面３ｂに取り付けた。図４（Ａ）の解析では、各積層体の厚みを同じにした。
【００６０】
図４（Ａ）の結果は、各積層体に対する伝熱条件を同じにして得られたものである。すなわち、固体推進薬の燃焼ガス（約３５００℃）による熱伝達と、高温になったロケットモータ内部の構造部材からの輻射加熱を、各積層体に対して模擬した。図４（Ａ）における上記各積層体のデータは、固体推進薬の燃焼開始から３２０秒後のものである。
【００６１】
図４（Ａ）のグラフのように、２つの第１層１０ａの積層体と、第１層１０ａと参考例１の層の積層体と、第１層１０ａと参考例２の層の積層体では、モータケース３の温度が１３３℃以上であるのに対し、実施例では、モータケース３の温度が１２１℃であった。すなわち、実施例では、モータケース３の温度上昇を抑制できる。
また、図４（Ａ）において、第１層１０ａと参考例３の積層体の場合には、モータケース３の温度が実施例の場合よりも低いが、参考例３の層の密度は、第２層１０ｂの密度の２倍よりも大きい。したがって、重量を考慮すると、第１層１０ａと参考例３の積層体よりも実施例のほうが有利である。
【００６２】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）における各場合の上記伝熱解析結果のより詳しいデータを示すグラフである。図４（Ｂ）において、横軸は、固体推進薬の燃焼開始時からの時間を示し、縦軸は、モータケース３の温度を示す。図４（Ｂ）において、破線のグラフは、積層体が２つの第１層１０ａからなる場合を示し、実線のグラフは、積層体が第１層１０ａと第２層１０ｂからなる場合（すなわち実施例の場合）を示し、一点鎖線のグラフは、積層体が第１層１０ａと参考例１の層からなる場合または第１層１０ａと参考例２の層からなる場合（これら２つの場合のグラフはほぼ重なる）を示し、二点鎖線のグラフは、積層体が第１層１０ａと参考例３の層からなる場合を示す。
【００６３】
図４（Ｂ）のグラフのように、実施例では、モータケース３の温度を、燃焼開始時から約１５０秒の間、１００℃以下に抑えることができる。一方、第１層１０ａだけの場合と参考例１、２の層を用いた場合では、１５０秒が経過した時点でモータケース３の温度は１１０℃程度になっている。
【００６４】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜３のいずれかを単独で採用してもよいし、変更例１〜３の２つ以上を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で述べない点は、上述と同じである。
【００６５】
（変更例１）
図５は、上述したインシュレーション体１０が設けられた二段推力型ロケットモータ３０を示す。二段推力型ロケットモータ３０は、モータケース３、固体の第１および第２の推進薬５ａ，５ｂ、隔壁６、第１および第２の点火装置７ａ，７ｂ、ノズル９、およびインシュレーション体１０を備える。
【００６６】
隔壁６は、モータケース３の内部空間３ａを２つの空間に隔離する。第１および第２の推進薬５ａ，５ｂは、それぞれ、隔壁６で隔離された２つの空間に設けられる。第１および第２の点火装置７ａ，７ｂは、それぞれ、第１および第２の推進薬５ａ，５ｂを点火する。第１の点火装置７ａは、一方の推進薬５ａを点火して燃焼させ、この燃焼が終わった後に設定時間が経過したら、第２の点火装置７ｂは、他方の推進薬５ｂを点火して燃焼させる。
【００６７】
この設定時間と、各推進薬５ａ，５ｂの燃焼時間とを合わせた長い時間にわたって、内部空間３ａが高温（例えば３０００℃以上）になる。この長い時間にわたってモータケース３を保護する場合にも、上述のインシュレーション体１０は適している。
【００６８】
（変更例２）
インシュレーション体１０は、燃焼ガスが発生し又は流れる内部空間を覆う内壁面に設けられるものであればよい。
【００６９】
（変更例３）
上述の実施形態では、インシュレーション体１０は、第１層１０ａと第２層１０ｂ以外の層を含んでも含まなくてもよい。インシュレーション体１０が第１層１０ａと第２層１０ｂ以外の層を含む場合、第１層１０ａと第２層１０ｂとの位置関係は上述と同じである。
【符号の説明】
【００７０】
３  モータケース、３ａ  内部空間（燃焼室）、３ｂ  内壁面、５，５ａ，５ｂ  推進薬、６  隔壁、７，７ａ，７ｂ  点火装置、９  ノズル、１０  インシュレーション体、１０ａ  第１層、１０ｂ  第２層（蓄熱層形成体）、２０，３０  ロケットモータ
【図１】
2018030242.tif 000004
【図２】
2018030242.tif 000005
【図３】
2018030242.tif 000006
【図４】
2018030242.tif 000007
【図５】
2018030242.tif 000008