(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料マニホールドと酸化剤マニホールドとが区画される装置本体と、
前記装置本体に所定間隔を空けて配列されて燃焼室に燃料及び酸化剤を噴射する複数の噴射器と、を有し、
前記複数の噴射器は、
基端部が前記酸化剤マニホールドに連通して先端部が前記燃焼室に連通する酸化剤流路と、
前記酸化剤流路の基端部に設けられる絞り部と、
基端部が前記燃料マニホールドに連通して先端部が前記燃焼室に連通する燃料流路と、を有し、
前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違し、
前記燃焼室で発生する圧力振動モードに合わせて前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違するように設定され、
予め設定された所定の周波数の圧力振動が増幅されるように前記絞り部の形状が設定され、前記燃焼室に前記所定の周波数の圧力振動が減衰されるようなレゾネータが連通される、
ことを特徴とする噴射装置。
【請求項２】
前記複数の噴射器は、前記絞り部の長さが相違することを特徴とする請求項１に記載の噴射装置。
【請求項３】
前記複数の噴射器は、前記絞り部の内径が相違することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の噴射装置。
【請求項４】
前記複数の噴射器は、前記装置本体に同心状で且つ径方向に沿って配列され、径方向に沿って配列される前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の噴射装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項の噴射装置と、
前記噴射装置から噴射される酸化剤及び燃料を燃焼することで燃焼ガスを発生させる燃焼室と、
前記燃焼室で発生した燃焼ガスを噴射するノズルと、
を有することを特徴とする燃焼器。
【請求項６】
請求項５の燃焼器と、
前記燃焼器に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、
前記燃焼器に燃料を供給する燃料供給装置と、
を有することを特徴とするロケットエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化剤と燃料とを混合して燃焼させることで、推力を得るロケットエンジンに用いられる噴射装置、噴射装置が適用される燃焼器、燃焼器が適用されるロケットエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロケットエンジンに搭載されるロケット用燃焼器は、多数の噴射器（Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）からなる噴射装置、燃焼室（Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｃｈａｍｂｅｒ）、ノズル（Ｎｏｚｚｌｅ）などから構成され、推進剤である燃料の化学反応によるエネルギを排気運動に変換することで推力を得るものである。即ち、ロケット用燃焼器は、各噴射器から燃料（例えば、水素ガス：ＧＨ２）と酸化剤（例えば、液体酸素：ＬＯｘ）が燃焼室に噴射注入され、着火された後に燃焼室の内部で発生した燃焼ガスがノズルにより拡大され、燃焼ガス排出方向へ排出されて推力が生じる。
【０００３】
このようなロケット用燃焼器としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０２５４２号公報
【特許文献２】特開２０１４−０３７８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ロケット用燃焼器の噴射装置は、多数の噴射器から構成されており、この噴射器の長さに応じた気柱の固有振動数を有している。ロケットエンジンは多数の同一長さの噴射器を有することから、共鳴周波数が特定の周波数に集中し、その周波数で、噴射器流動変動が発生しやすくなる。そのため、この噴射器の流動変動が燃焼室に伝播し、燃焼室で圧力振動が発生してしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、燃焼振動の発生を抑制しながら大型化の抑制を図る噴射装置、燃焼器、ロケットエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の噴射装置は、燃料マニホールドと酸化剤マニホールドとが区画される装置本体と、前記装置本体に所定間隔を空けて配列されて燃焼室に燃料及び酸化剤を噴射する複数の噴射器と、を有し、前記複数の噴射器は、基端部が前記酸化剤マニホールドに連通して先端部が前記燃焼室に連通する酸化剤噴射流路と、前記酸化剤噴射流路の基端部に設けられる絞り部と、基端部が前記燃料マニホールドに連通して先端部が前記燃焼室に連通する燃料噴射流路と、を有し、前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違する、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、装置本体に複数の噴射器が配置され、各絞り部の形状が相違することで、絞り部の形状が同一のとき特定の周波数に集中していた各噴射器の共鳴周波数が複数の周波数分散する。そのため、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室における特定の周指数の過大な圧力振動も複数の周波数に分散され、振幅が低減する。その結果、燃焼振動の発生を抑制しながら噴射装置の大型化の抑制を図ることができる。
【０００９】
本発明の噴射装置では、前記複数の噴射器は、前記絞り部の長さが相違することを特徴としている。
【００１０】
従って、絞り部の長さを相違させて複数の噴射器における各絞り部の形状を相違させることで、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００１１】
本発明の噴射装置では、前記複数の噴射器は、前記絞り部の内径が相違することを特徴としている。
【００１２】
従って、絞り部の内径を相違させて複数の噴射器における各絞り部の形状を相違させることで、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００１３】
本発明の噴射装置では、前記複数の噴射器は、前記装置本体に同心状で且つ径方向に沿って配列され、径方向に沿って配列される前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違することを特徴としている。
【００１４】
従って、絞り部の形状が同一のとき発生していた特定の周波数における過大な噴射器圧力変動を、複数の周波数に適正に分散して低減することができる。
【００１５】
本発明の噴射装置では、前記燃焼室で発生する圧力振動モードに合わせて前記複数の噴射器における前記絞り部の形状が相違するように設定されることを特徴としている。
【００１６】
従って、燃焼室の圧力振動モードに合わせて各絞り部の形状を設定することで、燃焼室で発生する圧力振動を効果的に低減することができる。
【００１７】
本発明の噴射装置では、予め設定された所定の周波数の圧力振動が増幅されるように前記絞り部の形状が設定され、前記燃焼室に前記所定の周波数の圧力振動が減衰されるようなレゾネータが連通されることを特徴としている。
【００１８】
従って、設定された絞り部の形状により所定の周波数の圧力振動が増幅されるが、その他の周波数の圧力振動が減少し、増幅した圧力振動がレゾネータにより減衰されることで、全体として、燃焼室で発生する圧力振動を低減することができる。
【００１９】
また、本発明の燃焼器は、前記噴射装置と、前記噴射装置から噴射される酸化剤及び燃料を燃焼することで燃焼ガスを発生させる燃焼室と、前記燃焼室で発生した燃焼ガスを噴射するノズルと、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
従って、噴射装置が酸化剤及び燃料を燃焼室に噴射すると、この燃焼室で酸化剤と燃料を燃焼することで燃焼ガスが発生し、ノズルから噴射される。このとき、各噴射器から酸化剤を噴射するときに発生する噴射器圧力変動が複数の周波数に分散されるため、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室での圧力振動も複数の周波数に分散され、振幅が低減する。
【００２１】
また、本発明のロケットエンジンは、前記燃焼器と、前記燃焼器に酸化剤を供給する酸化剤供給装置と、前記燃焼器に燃料を供給する燃料供給装置と、を有することを特徴とするものである。
【００２２】
従って、各噴射器から酸化剤を噴射するときに発生する噴射器圧力変動が複数の周波数に分散されるため、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室での圧力振動も複数の周波数に分散され、振幅が低減する。その結果、燃焼振動の発生を抑制しながら噴射装置の大型化の抑制を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の噴射装置、燃焼器、ロケットエンジンによれば、複数の噴射器における酸化剤噴射流路の絞り部の形状を相違させるので、噴射器圧力変動が複数の周波数に分散され、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室での圧力振動も複数の周波数に分散されて振幅が低減し、燃焼振動の発生を抑制しながら噴射装置の大型化の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、第１実施形態の燃焼器を表す概略図である。
【図２】図２は、第１実施形態の噴射装置を表す概略図である。
【図３】図３は、噴射器を表す概略図である。
【図４】図４は、噴射器の変形例を表す概略図である。
【図５】図５は、周波数に対する圧力振動を表すグラフである。
【図６】図６は、周波数に対する減衰比を表すグラフである。
【図７】図７は、第２実施形態の噴射装置を適用したときの周波数に対する圧力振動を表すグラフである。
【図８−１】図８−１は、噴射装置における噴射器の配置パターンを表す概略図である。
【図８−２】図８−２は、噴射装置における噴射器の配置パターンを表す概略図である。
【図８−３】図８−３は、噴射装置における噴射器の配置パターンを表す概略図である。
【図８−４】図８−４は、噴射装置における噴射器の配置パターンを表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る噴射装置、燃焼器、ロケットエンジンの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の燃焼器を表す概略図、図２は、第１実施形態の噴射装置を表す概略図、図３は、噴射器を表す概略図である。
【００２７】
第１実施形態において、図１に示すように、燃焼器１０は、噴射装置１１と、燃焼室１２と、ノズル１３とを有しており、推進剤である燃料の化学反応によるエネルギを排気運動に変換することで推力を得るものである。即ち、噴射装置１１から燃焼室１２に向けて噴射される液体酸素と水素ガスとが燃焼室１２内で混合されて燃焼し、これにより燃焼ガスを発生させ、ノズル１３により燃焼室１２から噴射される燃焼ガスの出口を絞り込むことで、推力を得ることができる。
【００２８】
噴射装置１１は、図１及び図２に示すように、噴射装置本体２１に複数の噴射器２２，２３，２４が配列されて構成されており、各噴射器２２，２３，２４は、噴射面２５から燃焼室１２内に向けて燃料及び酸化剤を噴射することができる。この場合、各噴射器２２，２３，２４は、噴射装置本体２１に対して同心状で、且つ、径方向に沿って配列されている。そして、各噴射器２２は、噴射装置本体２１の外周側に位置し、各噴射器２３は、噴射器２２より内周側に位置し、各噴射器２４は、噴射器２３より内周側、つまり、中心部に位置している。そして、各噴射器２２が最も長く、各噴射器２４が最も短くなっている。
【００２９】
噴射装置本体２１は、互いに平行をなす第１隔壁３１と第２隔壁３２により酸化剤マニホールド３３と燃料マニホールド３４に区画形成されている。酸化剤マニホールド３３は、酸化剤供給ライン１０２が連結され、燃料マニホールド３４は、燃料供給ライン１０１が連結されている。各噴射器２２，２３，２４は、基端部が第１隔壁３１の貫通孔３１ａに支持され、先端部が第２隔壁３２の貫通孔３２ａに支持されている。各噴射器２２，２３，２４は、長さが相違するものの、基本的な構成は同様であることから、以下では、各噴射器２２についてのみ説明する。
【００３０】
噴射器２２は、図２及び図３に示すように、径方向に沿って複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄが配列されて構成されている。なお、各噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、同じものがそれぞれ同心状に配列されている。噴射器２２Ａは、内筒としてのＬＯｘポスト４１ａと、外筒としてのスリーブ４２ａとを有している。ＬＯｘポスト４１ａは、円筒状に形成され、内部に酸化剤流路としてのＬＯｘ流路４３ａが形成されている。ＬＯｘポスト４１ａは、基端部に導入部４４ａが固定され、導入部４４ａに絞り部（オリフィス）４５ａが形成されている。絞り部４５ａは、ＬＯｘ流路４３ａに同心状に連通し、通路面積がＬＯｘ流路４３ａの通路面積より小さいものとなっている。そして、絞り部４５ａは、酸化剤マニホールド３３に連通し、ＬＯｘ流路４３ａは、燃焼室１２に連通している。なお、このＬＯｘ流路４３ａと絞り部４５ａは、円形状、楕円形状、矩形状、長穴形状など、いずれの形状であってもよい。
【００３１】
ＬＯｘポスト４１ａは、先端部側の外周面に凹部４６ａが設けられている。凹部４６ａは、ＬＯｘ流路４３ａを流れる酸化剤（ＬＯｘ）の流動方向の下流側、つまり、燃焼室１２側に形成されている。この凹部４６ａは、ＬＯｘポスト４１ａの外径を小さくすることで形成される円筒形状をなし、燃焼室１２側の端部まで設けられている。
【００３２】
スリーブ４２ａは、ＬＯｘポスト４１ａと同心状をなす円筒形状に形成され、このＬＯｘポスト４１ａの外周を覆うように設けられる。スリーブ４２ａは、外径がＬＯｘポスト４１ａの外径と同じに設定され、内径が凹部４６ａの外径より大きく設定される。そして、このスリーブ４２ａは、基端部が凹部４６ａにおける基端部側に当接し、先端部が燃焼室１２の噴射面２５に接続されている。そのため、スリーブ４２ａは、その内周面がＬＯｘポスト４１ａの凹部４６ａの外周面を覆うことで、ＬＯｘポスト４１ａとスリーブ４２ａとの間に燃料流路としてのＧＨ２流路４７ａが形成されている。
【００３３】
ＧＨ２流路４７ａは、円環形状をなす流路断面となっており、ＬＯｘ流路４３ａと同心状をなしている。また、スリーブ４２ａは、外周面からＧＨ２流路４７ａに連通する導入口４８ａが形成されており、導入口４８ａは、燃料マニホールド３４に連通している。
【００３４】
そのため、酸化剤供給ライン１０２から酸化剤マニホールド３３に供給された酸化剤は、絞り部４５ａからＬＯｘ流路４３ａに取り込まれ、先端部から燃焼室１２に向けてこの酸化剤を噴射可能となっている。一方、燃料供給ライン１０１から燃料マニホールド３４に供給された水素ガスは、導入口４８ａからＧＨ２流路４７ａに取り込まれ、先端部から燃焼室１２に向けてこの水素ガスを噴射可能となっている。
【００３５】
また、噴射器２２Ｂは、噴射器２２Ａとほぼ同様の構成をなしている。この噴射器２２Ｂは、詳細な説明を省略するが、内筒としてのＬＯｘポスト４１ｂ、外筒としてのスリーブ４２ｂ、酸化剤流路としてのＬＯｘ流路４３ｂ、導入部４４ｂ、絞り部（オリフィス）４５ｂ、凹部４６ｂ、燃料流路としてのＧＨ２流路４７ｂ、導入口４８ｂを有している。更に、噴射器２２Ｃ，２２Ｄも同様の構成となっている。
【００３６】
図１及び図２に戻り、燃焼器１０は、燃焼振動を抑制するレゾネータ２６が設けられている。レゾネータ２６は、噴射装置本体２１における燃焼室１２の外側に配置されており、連通路２７を通して燃焼室１２に連通されている。
【００３７】
燃焼室１２は、多数の噴射器２２，２３，２４から噴射された液体酸素と水素ガスを燃焼するためのものである。噴射器２２，２３，２４から噴射された液体酸素と水素ガスは、燃焼室１２の内部で微粒化され、且つ、混合されて燃焼する。この燃焼室１２は、円筒形状をなす周壁部２８を有しており、この周壁部２８は、内周面が噴射面２５と直交することで、燃焼室１２の内部を画成している。
【００３８】
噴射面２５は、液体酸素と水素ガスとを燃焼室１２内に噴射する面であり、円形状に形成され、その表面に噴射器２２，２３，２４の噴出口が露出している。複数の噴射器２２，２３，２４（噴出口）は、噴射面２５に対して同心円状に配置され、噴射面２５の径方向に列設されている。周壁部２８は、軸方向（長手方向）の一端部に噴射面２５が設けられ、他端部にノズル１３が設けられる。また、燃焼室１２は、周壁部２８に冷却通路（図示略）が設けられている。
【００３９】
燃焼室１２は、内径がほぼ一定であるが、軸方向のノズル１３側に向けて内径が細くなるように絞って構成されている。ノズル１３は、燃焼室１２の周壁部２８に連続して形成されると共に内部が燃焼室１２と連通する。ノズル１３は、燃焼室１２で発生する燃焼ガスを噴射することにより推力を得る。
【００４０】
このように構成された噴射器２２にて、図２及び図３に示すように、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状が相違している。具体的に、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さが相違している。この場合、各噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは、噴射装置本体２１に同心状で、且つ、径方向に沿って配列されており、径方向に沿って配列される各噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さが相違している。
【００４１】
例えば、噴射器２２Ａは、絞り部４５ａ（導入部４４ａ）の軸方向長さＬ１が設定され、噴射器２２Ｂは、絞り部４５ｂ（導入部４４ｂ）の軸方向長さＬ２が設定されるとき、Ｌ１＜Ｌ２に設定されている。また、全ての噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さは、噴射器２２Ａから噴射器２２Ｄまで順に長くなるように設定されている。但し、噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さの設定は、この構成に限るものではなく、各絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さを噴射器２２Ａから噴射器２２Ｄまで順に短くなるように設定してもよく、また、各絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さをランダムに設定してもよい。
【００４２】
なお、上述の説明では、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状を相違させる構成として、絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの長さを相違させたが、この構成に限定されるものではない。図４は、噴射器の変形例を表す概略図である。
【００４３】
この実施形態では、図４に示すように、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂにおける絞り部４５ａ，４５ｂの形状を相違させるため、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂにおける絞り部４５ａ，４５ｂの内径を相違させている。例えば、噴射器２２Ａは、絞り部４５ａ（導入部４４ａ）の内径Ｒ１が設定され、噴射器２２Ｂは、絞り部４５ｂ（導入部４４ｂ）の内径Ｒ２が設定されるとき、Ｒ１＜Ｒ２に設定されている。また、図示しないが、全ての噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの内径も相違している。
【００４４】
本実施形態では、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，形状（長さ又は内径）を相違させることで、各噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄから酸化剤を噴射するときに発生する噴射器圧力変動が複数の周波数に分散される。そのため、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室１２での圧力振動も複数の周波数に分散されて振幅が低減する。
【００４５】
図５は、周波数に対する圧力振動を表すグラフ、図６は、周波数に対する減衰比を表すグラフである。
【００４６】
図５に示すように、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状が同じであるとき、二点鎖線で表すように、所定の周波数における燃焼室１２の圧力振動が極大となる。一方、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状（長さ又は内径）が相違するとき、実線で表すように、複数の周波数における燃焼室１２の圧力振動に分散されて小さくなる。
【００４７】
また、図６に示すように、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状が同じであるとき、二点鎖線で表すように、各周波数における減衰比が部分的に極小となる。一方、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状（長さ又は内径）が相違するとき、実線で表すように、極小となっていた減衰比が全体的に小さくなる。
【００４８】
このように第１実施形態の噴射装置にあっては、酸化剤マニホールド３３と燃料マニホールド３４とが区画される噴射装置本体２１と、噴射装置本体２１に所定間隔を空けて配列されて燃焼室１２に燃料及び酸化剤を噴射する複数の噴射器２２，２３，２４とを設け、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ（２２Ｃ，２２Ｄ）は、基端部が酸化剤マニホールド３３に連通して先端部が燃焼室１２に連通するＬＯｘ流路４３ａ，４３ｂと、ＬＯｘ流路４３ａ，４３ｂの基端部に設けられる絞り部４５ａ，４５ｂと、基端部が燃料マニホールド３４に連通して先端部が燃焼室１２に連通するＧＨ２流路４７ａ，４７ｂを有し、各絞り部４５ａ，４５ｂ（４５ｃ，４５ｄ）の形状が相違している。
【００４９】
従って、各絞り部４５ａ，４５ｂ（４５ｃ，４５ｄ）の形状が相違することで、絞り部の形状が同一のとき特定の周波数に集中していた各噴射器の共鳴周波数が複数の周波数に分散するため、各噴射器２２Ａ，２２Ｂ（２２Ｃ，２２Ｄ）から酸化剤を噴射するときに発生していた特定の共鳴周波数に集中する過大な噴射器圧力変動が分散される。そのため、この噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室１２における特定の周波数の過大な圧力振動も複数の周波数に分散され、振幅が低減する。
【００５０】
第１実施形態の噴射装置では、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ（２２Ｃ，２２Ｄ）における各絞り部４５ａ，４５ｂ（４５ｃ，４５ｄ）の長さを相違させている。この場合、各絞り部４５ａ，４５ｂ（４５ｃ，４５ｄ）の内径を相違させてもよい。従って、絞り部の長さや内径を相違させて複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ（２２Ｃ，２２Ｄ）における各絞り部４５ａ，４５ｂ（４５ｃ，４５ｄ）の形状を相違させることで、構造の簡素化を可能とすることができる。
【００５１】
第１実施形態の噴射装置では、複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを噴射装置本体２１に同心状で、且つ、径方向に沿って配列し、径方向に沿って配列される複数の噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける各絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状を相違させている。従って、絞り部の形状が同一のとき発生していた特定の周波数の過大な噴射器変動を、複数の周波数に適正に分散して低減することができる。
【００５２】
また、第１実施形態の燃焼器にあっては、前述した噴射装置１１と、噴射装置１１から噴射される酸化剤及び燃料を燃焼することで燃焼ガスを発生させる燃焼室１２と、燃焼室１２で発生した燃焼ガスを噴射するノズル１３とを設けている。従って、噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室１２での圧力振動が複数の周波数に分散されて振幅を低減することができる。
【００５３】
また、第１実施形態のロケットエンジンにあっては、前述した燃焼器１０を適用することで、噴射器圧力変動が伝播して発生する燃焼室１２での圧力振動が複数の周波数に分散されて振幅が低減することができる。
【００５４】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の噴射装置を適用したときの周波数に対する圧力振動を表すグラフ、図８−１から図８−４は、噴射装置における噴射器の配置パターンを表す概略図である。なお、本実施形態の噴射装置の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図３を用いて説明すると共に、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５５】
第２実施形態は、図１及び図２に示すように、噴射装置１１にて、燃焼室１２で発生する圧力振動モードに合わせて複数の噴射器２２，２３，２４における絞り部４５（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ）の形状（長さまたは内径）が相違するように設定されている。
【００５６】
燃焼器１０にて、図７に実線で示すように、周波数に対する圧力振動が１次モード（図８−１）、２次モード（図８−２）、３次モード（図８−３）、４次モード（図８−４）として発生する。この場合、例えば、領域Ａが（＋）、領域Ｂが（−）の圧力振動モードとなる。このとき、予め設定された所定の周波数の圧力振動が増幅されるように絞り部４５の形状（長さまたは内径）を設定し、増幅された周波数の圧力振動を燃焼室１２に対して設けられたレゾネータ２６により減衰する。
【００５７】
例えば、２次モードの圧力振動が増幅されるように、絞り部４５の形状を２次モードに合わせて設定する。即ち、図８−２に示すように、領域Ａの絞り部４５の長さを短く（または、内径を小さく）し、領域Ｂの絞り部４５の長さを長く（または、内径を大きく）する。また、領域Ａの絞り部４５の長さを長く（または、内径を大きく）し、領域Ｂの絞り部４５の長さを短く（または、内径を小さく）する。どちらを選択するかは、予め実験または解析により求めておく。すると、図７に二点鎖線で示すように、周波数に対する圧力振動が２次モード（図８−２）で増幅され、１次モード（図８−１）と３次モード（図８−３）と４次モード（図８−４）で低減される。そして、増幅された２次モード（図９−２）の圧力振動は、レゾネータ２６により減衰される。
【００５８】
ここで、２次モードの圧力振動が増幅されるように、絞り部４５の形状を２次モードに合わせて設定したが、１次モード、３次モード、４次モードのいずれかとしてもよい。この場合、圧力振動が最も高いモードの圧力振動を増幅するように構成することが望ましい。
【００５９】
このように第２実施形態の噴射装置にあっては、燃焼室１２で発生する圧力振動モードに合わせて複数の噴射器２２，２３，２４における絞り部４５の形状が相違するように設定している。従って、燃焼室１２で発生する圧力振動を効果的に低減することができる。
【００６０】
また、第２実施形態の噴射装置では、予め設定された所定の周波数の圧力振動が増幅されるように絞り部４５の形状を設定している。従って、設定された絞り部４５の形状により所定の周波数の圧力振動が増幅されるが、その他の周波数の圧力振動が減少し、増幅した圧力振動がレゾネータ２６により減衰されることで、全体として、燃焼室１２で発生する圧力振動を低減することができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、複数の噴射器２２にて、各噴射器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄにおける絞り部４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの形状（長さまたは内径）を相違させたが、一部の絞り部の形状（長さ又は内径）を相違させてもよい。また、同心状に配列される噴射器における絞り部の形状（長さまたは内径）を相違させてもよい。更に、複数の噴射器２３，２４に対しても、同様の構成を適用してもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態では、長さの異なる複数の噴射器２２，２３，２４を設けたが、全て同じ長さとしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  燃焼器
１１  噴射装置
１２  燃焼室
１３  ノズル
２１  噴射装置本体（装置本体）
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２３，２４  噴射器
２５  噴射面
２６  レゾネータ
２７  連通路
２８  周壁部
２９  冷却通路
３１  第１隔壁
３２  第２隔壁
３３  酸化剤マニホールド
３４  燃料マニホールド
４１ａ，４１ｂ  ＬＯｘポスト
４２ａ，４２ｂ  スリーブ
４３ａ，４３ｂ  ＬＯｘ流路（酸化剤流路）
４４ａ，４４ｂ  導入部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ  絞り部
４６ａ，４６ｂ  凹部
４７ａ，４７ｂ  ＧＨ２流路（燃料通路）
４８ａ，４８ｂ  導入口
１００  ロケットエンジン
１０１  燃料供給ライン
１０２  酸化剤供給ライン
【図１】
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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７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図８−４】
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