(57)【要約】【課題】ペイロードフェアリングの内部空間の縮小を従来よりも抑えつつペイロードフェアリング内における音響環境を改善する。【解決手段】ペイロードフェアリング１に断熱材材２及びポリカーボネート遮音３を積層する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイロードフェアリングにポリカーボネート遮音材及び断熱材を積層することを特徴とするロケット。
【請求項２】
ポリカーボネート製ペイロードフェアリングの内面に前後方向に延在すると共に周方向に所定間隔で補強材を設けることを特徴とする請求項１記載のロケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロケットのペイロードフェアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロケット打ち上げ時にロケット排気が発生する音響により、ペイロードフェアリングが振動し、その構造的振動がペイロードフェアリング内部の空気に音響振動として伝わるため、ペイロードが音響振動で励振され、破損する恐れがあった。このため、従来のロケットは、ペイロードフェアリング内壁に、音響振動を吸収・減衰する吸音材を装備していた。
下記特許文献１には、ロケットフェアリング（ペイロードフェアリング）の防音構造が開示されている。この防音構造は、ハニカム体の外殻を有するロケットフェアリングにおいて、ハニカム体の内面部に複数のリブを立設し、このリブに多孔板を覆設したものであり、重量増大を極力抑制しつつロケットフェアリング内における吸音性能を増大させるものである。なお、下記特許文献２にも特許文献１と同様な技術分野における発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７８９９９号公報
【特許文献２】特開２００２−０１２２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のペイロードフェアリングにおける音響低減技術は、吸音性能を確保するためにある程度の厚さを持つ多孔板及びある程度の高さを持つリブを必要とするので、ペイロードの内部空間を狭くするものである。このような内部空間の縮小は、当該内部空間内に収容される人工衛星等の搭載物に制限を加えることになるので、ロケットの技術分野においては極めて重要な技術課題である。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ペイロードフェアリングの内部空間の縮小を従来よりも抑えつつペイロードフェアリング内における音響環境を改善することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、ペイロードフェアリングにポリカーボネート遮音材及び断熱材を積層する、という手段を採用する。
【０００７】
第２の解決手段として、ポリカーボネート製ペイロードフェアリングの内面に前後方向に延在すると共に周方向に所定間隔で補強材を設ける、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ペイロードフェアリングの厚さに対してポリカーボネート遮音材の厚さ及び断熱材の厚さが付加されるだけで内部音響を低減できるので、またはポリカーボネート製ペイロードフェアリングの厚さに補強材の厚さが付加されるだけで内部音響を低減できるので、ペイロードフェアリングの内部空間の縮小を従来よりも抑えつつペイロードフェアリング内における音響環境を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態に係るロケットＡ1〜Ａ3の要部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第４実施形態に係るロケットＡ4の要部構造を示す断面図及び当該断面図におけるＡ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
第1実施形態に係るロケットＡ1は、図１（ａ）に示すように、ペイロードフェアリング１の外面に断熱材層２を形成し、さらに当該断熱材層２の表面にポリカーボネート遮音材層３を形成したものである。すなわち、このロケットＡ1は、ペイロードフェアリング１の外側に断熱材層２及びポリカーボネート遮音材層３が積層されたものである。
【００１１】
ペイロードフェアリング１は、ある程度の剛性に軽量性を兼ね備えた材料（例えばハニカム体）で形成されており、内部空間に人工衛星等の搭載物を収容する。断熱材層２は、断熱性能を有する材料、例えばシリコン系塗料からなる。断熱材層２の厚さは、例えば１〜１０ｍｍ程度である。ポリカーボネート遮音材層３は、熱可塑性樹脂の一種であり、かつ遮音性に優れたポリカーボネートからなる。このポリカーボネート遮音材層３の厚さは、例えば３〜１０ｍｍ程度である。
【００１２】
このようなロケットＡ1では、ペイロードフェアリング１の外側に断熱材層２及びポリカーボネート遮音材層３が積層されるので、ポリカーボネート遮音材層３がロケット排気により機体外で発生する音響を反射し、ペイロードフェアリング１に入射する音響振動を低減して励振を抑制するので、内部の音響侵入を低減することが可能であり、よってペイロードフェアリング１の内部空間を狭くすることなく、ペイロードフェアリング１に作用する外部音響を低減することが可能である。また、このようなロケットＡ1によれば、ペイロードフェアリング１の外側に断熱材層２及びポリカーボネート遮音材層３を積層することによって遮音性を付与することができるので、既存のロケットにも容易に適用可能である。
【００１３】
ポリカーボネート遮音材層３の素材であるポリカーボネートは、熱可塑性樹脂のためにロケットＡ1の発射時における大気との摩擦で生じる加熱により飛行中に融解・炭化して脱落する。しかしながら、ロケットＡ1の外部音響が最大となるのは離陸時（発射時）であり、高空では空気が薄く空力効果等で発生する音響は漸減するため、上記ポリカーボネート遮音材層３が飛行途中で脱落することは音響性能上問題が無く、逆にポリカーボネート遮音材層３の脱落による機体重量の低減は、ロケットＡ1の能力にプラスの効果となる。
【００１４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るロケットＡ2は、図１（ｂ）に示すように、ペイロードフェアリング１の外面に断熱材層２を形成すると共に、ペイロードフェアリング１の内面にポリカーボネート遮音材層３を形成したものである。すなわち、このロケットＡ2は、ペイロードフェアリング１の外側に断熱材層２が積層され、かつ、ペイロードフェアリング１の内面にポリカーボネート遮音材層３が積層されたものである。
【００１５】
このようなロケットＡ2では、ペイロードフェアリング１の内面にポリカーボネート遮音材層３が積層されるので、ポリカーボネート遮音材層３の厚さの分だけペイロードフェアリング１の内部空間が狭くなる。しかしながら、ポリカーボネート遮音材層３の厚さは３〜１０ｍｍ程度なので、ペイロードフェアリング１の内部空間が狭くなる程度は、従来のようにリブと多孔板とを設ける場合に比較して小さい。したがって、このロケットＡ2によれば、ペイロードフェアリング１の内部空間を狭くすることを極力抑えつつペイロードフェアリング１に作用する外部音響を低減することが可能である。
【００１６】
また、このロケットＡ2によれば、ペイロードフェアリング１の外面に断熱材層２を形成するので、ペイロードフェアリング１の内部空間に対する熱の影響が無く、飛行の全期間を通して安定した防音性能を確保することが可能である。
【００１７】
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係るロケットＡ3は、図１（ｃ）に示すように、ペイロードフェアリング１の表面にポリカーボネート遮音材層３を形成し、さらに当該ポリカーボネート遮音材層３の表面に断熱材層２を形成したものである。すなわち、このロケットＡ1は、ペイロードフェアリング１の外側にポリカーボネート遮音材層３及び断熱材層２が積層されたものである。
【００１８】
このようなロケットＡ3では、ペイロードフェアリング１の外側にポリカーボネート遮音材層３及び断熱材層２が積層されるので、ペイロードフェアリング１の内部空間を狭くすることなく、ペイロードフェアリング１に作用する外部音響を低減することが可能である。        
【００１９】
〔第４実施形態〕
第４実施形態に係るロケットＡ4は、図２に示すように、ポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内面に補強材５を設けたものである。ポリカーボネート製ペイロードフェアリング４は、従来のハニカム体等とは異なり、ポリカーボネートによって形成されているので、優れた遮音性能を備えたペイロードフェアリングである。補強材５は、図示するようにポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内面においてロケットＡ4の前後方向に延在すると共に周方向に一定間隔で設けられている。補強材はアルミ合金等の金属で作ってもよいし、ポリカーボネートで作ってもよい。
【００２０】
このようなロケットＡ4によれば、ポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内面に補強材５を設けるので、補強材５の分だけポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内部空間が狭くなるが、ポリカーボネート製ペイロードフェアリング４自体が遮音性を備えているので、また補強材５はポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内面の全領域に設けられるものではないので、内部空間が狭くなる程度が従来のようにリブと多孔板とを設ける場合に比較して小さい。
【００２１】
したがって、このロケットＡ4によれば、ポリカーボネート製ペイロードフェアリング４の内部空間を狭くすることを極力抑えつつポリカーボネート製ペイロードフェアリング４内に伝達する外部音響を低減することが可能である。また、このロケットＡ4によれば、構造が極めて単純なので、ロケットＡ4の軽量化を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ1〜Ａ4…ロケット、１…ペイロードフェアリング、２…断熱材層、３…ポリカーボネート遮音材層、４…ポリカーボネート製ペイロードフェアリング、５…補強材
【図１】
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【図２】
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