(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にブースタ推進薬を装填したラム燃焼器と、ラム燃焼器の外殻に固定した空気取り入れ管を備えたラムロケットにおいて、
上記ラム燃焼器の空気取り入れ管固定部位に、ブースタ推進薬の燃焼終了時にラム燃焼器の外殻を切断除去してポートを形成する火工品を、形成しようとするポートの輪郭に合わせて配置したことを特徴とするラムロケット。
【請求項２】
ポートを形成する火工品を囲うアダプタを具備し、このアダプタを介して火工品をラム燃焼器の外殻に取り付けた請求項１に記載のラムロケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛翔体の飛翔推力を得るのに利用されるラムロケット（ラムジェットと称することもある。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記したようなラムロケットとしては、例えば、図３に部分的に示すように、円筒状をなし内部にブースタ推進薬Ｐを装填していると共に外殻５１に空気導入用のポート５２を有するラム燃焼器５３と、このラム燃焼器５３のポート５２に接続して空気をラム燃焼器５３内に取り入れる空気取り入れ管５４と、ラム燃焼器５３におけるブースタ推進薬Ｐの燃焼時にポート５２を閉塞するセラミックスなどの脆性材料からなるポートカバー５５と、ブースタ推進薬Ｐの燃焼終了に合わせてポートカバー５５を破砕してポート５２を開放する火工品５６と、この火工品５６に接続しかつ空気取り入れ管５４内に位置する部分がガラス繊維を編み込んでなるグラステープ５７で覆われていると共に支柱５８で支持された導爆線５９を備えたものがあった。
【０００３】
この場合、ポート５２は円孔状をなしており、ポートカバー５５は、ポート５２の周縁部にはめ込んで装着される押えリング６０を介して固定してある。
【０００４】
なお、この種のラムロケットに関しては、例えば、「第２版  航空宇宙工学便覧」  社団法人  日本航空宇宙学会編  平成４年９月３０日  丸善発行の第９４４頁〜第９４５頁に若干の説明がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来のラムロケットにおいて、ポート５２を閉塞するポートカバー５５に、セラミックスなどの質量の大きい脆性材料を用いているため、火工品５６で破砕されたポートカバー５５の破片がラム燃焼器５３内を通過して後方へ飛散する際に、このラム燃焼器５３やラムロケットを発射した母機(航空機)に害を及ぼす可能性がないとは言えないこと、ポートカバー５５の破片Ｆｒが押えリング６０付近に残ってポート５２内にはみ出してしまい、ポート５２を完全に開け放つことができないこと、といった問題を有していた。
【０００６】
また、ポートカバー５５がセラミックスなどの脆性材料である都合上、ブースタ推進薬Ｐの燃焼時における耐圧性および気密性を確保し得る保持機構を採用する必要があるうえ、ポートカバー５５自体にも高い信頼性が要求されるという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、ポート開放時においてラム燃焼器や母機に損傷を与える危険性をほとんどなくすことができると共に、ポートの開放率１００％を達成することが可能であり、加えて、堅牢な構造や多くの部品を必要とする保持機構を用いることなくブースタ推進薬燃焼時の耐圧性および気密性を確保することが可能であるラムロケットを提供することを目的としている。
【０００８】
請求項１に記載したラムロケットは、内部にブースタ推進薬を装填したラム燃焼器と、ラム燃焼器の外殻に固定した空気取り入れ管を備えたものであり、ラム燃焼器の空気取り入れ管固定部位には、ブースタ推進薬の燃焼終了時にラム燃焼器の外殻を切断除去してポートを形成する火工品を、形成しようとするポートの輪郭に合わせて配置している。
【０００９】
本発明の請求項２に係わるラムロケットは、ポートを形成する火工品を囲うアダプタを具備し、このアダプタを介して火工品をラム燃焼器の外殻に取付けた構成としている。
【００１０】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わるラムロケットでは、上記した構成としているので、ブースタ推進薬の燃焼終了時に火工品を作動させると、ラム燃焼器の空気取り入れ管固定部位における外殻が除去されてポートが形成されることから、ポートの開放率１００％が達成され、この際、火工品で直接切断された外殻の破片がラム燃焼器内を通過して後方へ飛散したとしても、破片の質量が小さい分だけ、ラム燃焼器や母機に害を及ぼす恐れが少なくなり、加えて、火工品をポートの輪郭に合わせて配置すればポートの形成に事足りることから、火薬の量を減らし得ることとなり、したがって、周辺部や搭載機器に与えるダメージが少なく抑えられることとなる。
【００１１】
また、ブースタ推進薬の燃焼が終了するまではポートが形成されないので、堅牢な構造や多くの部品を用いる保持機構を採用しなくても、ブースタ推進薬の燃焼時における耐圧性および気密性を確保し得ることとなる。
【００１２】
本発明の請求項２に係わるラムロケットでは、上記した構成としているので、火工品により外殻を切断してポートを形成するに際して、火工品の作動に伴う衝撃がアダプタの周囲にはみ出すことが阻止されることとなり、その結果、周辺部にダメージを与えることなくポートを形成し得ることとなる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わるラムロケットでは、上記した構成としているので、ポートを形成する際におけるラム燃焼器や搭載機器や母機に害が及ぶ可能性をほとんど皆無としたうえで、ポートの開放率１００％を達成することができ、加えて、堅牢な構造や多くの部品を用いる保持機構を必要とすることなく、ブースタ推進薬の燃焼時における耐圧性および気密性を確保することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
また、ポートを形成する火工品を、ポートの輪郭に合わせて配置しているので、火薬の量が少なくて済む。
【００１４】
本発明の請求項２に係わるラムロケットにおいて、上記した構成としているので、請求項１に係わるラムロケットと同じ効果が得られるのに加えて、周辺部にダメージを与えることなくポートを形成することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１５】
【実施例】
図１および図２は本発明に係わるラムロケットの一実施例を示している。
【００１６】
図２に示すように、このラムロケット１は、円筒状をなし内部にブースタ推進薬ＢＰを装填したラム燃焼器としてのＦＷチャンバ(フィラメント・ワィンディング・チャンバ)１０と、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼に続いて燃料過多の可燃性ガスを発生するサステーナ推進薬ＳＰを備えたガス発生器２と、可燃性ガスをＦＷチャンバ１０内に噴射するガスノズル３と、ＦＷチャンバ１０の外殻１１に固定した空気取り入れ管４と、ＦＷチャンバ１０の空気取り入れ管４の固定部位に設けられてブースタ推進薬ＢＰの燃焼終了時にＦＷチャンバ１０の外殻１１を除去して上記可燃性ガスを燃焼させる空気をＦＷチャンバ１０内に取り入れるポート１２を形成する火工品６と、点火後に除去可能とした点火装置７を保持し点火後におけるブースタ推進薬ＢＰの燃焼時にノズルとして機能するブースタノズル８と、このブースタノズル８と同心状に設けられてブースタノズル８が除去された後のサステーナ推進薬ＳＰの着火により生じた可燃性ガスの燃焼時にノズルとして機能するラムノズル９を備えている。
【００１７】
この場合、ポート１２を形成する火工品６は、図１に示すように、ポート１２の輪郭に合わせて配置してあって、アルミニウムからなるリング状のアダプタ１３で囲われた状態でかつこのアダプタ１３を介してＦＷチャンバ１０の外殻１１に取付けられており、火工品６とこの火工品６に作動指令を出力する制御部５とを接続する導爆線１４は、シリコーンチューブ１５で被覆してあると共に、このシリコーンチューブ１５と導爆線１４との間には、シリコンゴム１６がポッティングしてある。
【００１８】
なお、図１における符号３０は断熱材である。
【００１９】
このような構造のラムロケット１では、母機から投下されるのと同時に点火装置７によりブースタ推進薬ＢＰに点火し、このブースタ推進薬ＢＰのＦＷチャンバ１０内における燃焼により生じる燃焼ガスを点火装置７が除去されたブースタノズル８から噴射することによって加速する。
【００２０】
このとき、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼が終了するまではポート１２が形成されないので、従来必要であった堅牢構造や保持機構を用いなくても、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼時における耐圧性および気密性が確保されることとなる。
【００２１】
続いて、ブースタ推進薬ＢＰの燃焼末期になると、制御部５からの指令を受けて、ブースタノズル８がラムノズル９から分離する一方で、火工品６が作動してＦＷチャンバ１０の空気取り入れ管４の固定部位における外殻１１を直接切断することから、開放率１００％のポート１２が形成されることとなる。
【００２２】
この際、火工品６で直接切断された外殻１１の破片がＦＷチャンバ１０内を通過して後方へ飛散したとしても、破片の質量が小さい分だけ、ＦＷチャンバ１０や母機に害を及ぼす恐れが少なくなる。
【００２３】
そして、ブースタノズル８の分離とポート１２の開放に引き続き、ガス発生器２のサステーナ推進薬ＳＰが着火され、これにより発生する燃料過多の可燃性ガスがガスノズル３からＦＷチャンバ１０内に噴射され、このＦＷチャンバ１０内では、上記噴射された可燃性ガスと空気取り入れ管４および完全に開放されたポート１２を通して導入された圧縮空気との混合気が連続して燃焼し、この燃焼により生じた高温の燃焼ガスをラムノズル９から増速して噴出させることにより巡航推力を得る。
【００２４】
この実施例において、ポート１２を形成する火工品６は、ポート１２の輪郭に合わせて配置されているので、火薬の量が少なくて済み、加えて、この火工品６をリング状のアダプタ１３で囲いつつこのアダプタ１３を介してＦＷチャンバ１０の外殻１１に取付けているので、火工品６により外殻１１を切断してポート１２を形成する際の衝撃がアダプタ１３の周囲にはみ出すことが回避され、その結果、周辺部や搭載機器にダメージを与えることなくポート１２を形成し得ることとなる。
【００２５】
また、この実施例では、火工品６および制御部５を接続する導爆線１４をシリコーンチューブ１５で被覆すると共に、このシリコーンチューブ１５と導爆線１４との間にシリコンゴム１６をポッティングした構成としているので、導爆線１４にグラステープを巻きつけたり支柱で支持するようにしたりしていた従来と比較して、柔軟性を維持しつつ耐熱・断熱補強を行い得ることとなるのに加えて、構造の小型化および低コスト化も図られることとなる。
【００２６】
なお、本発明に係わるラムロケットの詳細な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるラムロケットの一実施例を示すＦＷチャンバの空気取り入れ管固定部位での機軸に沿う部分断面説明図である。
【図２】図１に示したＦＷチャンバを具備したラムロケットの断面説明図である。
【図３】従来のラムロケットにおけるラム燃焼器のポート位置での機軸に沿う部分断面説明図である。
【符号の説明】
１  ラムロケット
４  空気取り入れ管
６  火工品
１０  ＦＷチャンバ(ラム燃焼器)
１１  外殻
１２  ポート
１３  アダプタ
ＢＰ  ブースタ推進薬
【図１】
0004678702.tif 000002
【図２】
0004678702.tif 000003
【図３】
0004678702.tif 000004