(57)【要約】 【課題】  コンタミネーションの発生を確実に防ぐとともに脱落を確実に防止することができるフェアリング用吸音材構造を提供する。【解決手段】  吸音材本体２４が、カバー体２１によって全体を覆われる。このカバー体２１は、吸音材本体２４を形成する吸音材の透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成る。これによって単位面積あたりのフィルタ性能を高くしても、気体が透過可能な面積を大きくすることができるので、カバー体２１内の気体を外方に放出し易くすることができる。これによって吸音材がカバー体２１から出てコンタミネーションとなることを確実に防止できる。しかもカバー体２１内の気体を円滑に放出し、カバー体の膨れを防止することができ、カバー体２１に働く荷重の増加を防止し、フェアリング用吸音材構造２０がフェアリング２２から脱落することを防止することができる。【選択図】      図１
2005280464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケットに搭載される搭載物を保護するためのフェアリングに設けられ、フェアリングの内方の空間の音を吸収する吸音材構造であって、
音を吸収する吸音材から成る吸音材本体と、
吸音材の透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成り、吸音材本体全体を外方から覆うカバー体とを含むことを特徴とするフェアリング用吸音材構造。
【請求項２】
カバー体は、２枚のカバー材が、吸音材本体の厚み方向両側から挟むようにして積層され、周縁部が全周にわたって接合されて構成され、
吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音構成体は、前記周縁部でフェアリングに装着されることを特徴とする請求項１記載のフェアリング用吸音材構造。
【請求項３】
吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音構成体に巻掛けられた状態でフェアリングに連結され、吸音構成体をフェアリングに装着するための捕縛体を含むことを特徴とする請求項１記載のフェアリング用吸音材構造。
【請求項４】
吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音材構成体は、フェアリングに臨む側の表面部におけるフェアリングの周方向の両端部に、フェアリングに対する追従性を向上するための加工が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフェアリング用吸音材構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロケットに搭載される搭載物を保護するためのフェアリングに設けられ、フェアリングの内方の空間の音を吸収する吸音材構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星をロケットに搭載して打上げるとき、人工衛星は、その保護を目的としてフェアリングによって覆われている。このフェアリングの内方の空間の音を吸収するために、たとえば次のような吸音材構造１，１Ａ，１Ｂが設けられている。
【０００３】
図１７は、第１の従来の技術の吸音材構造１を、フェアリング２に設けられる状態で示す断面図である。図１８は、吸音材構造１を示す断面図である。図１９は、吸音材構造１を分解して示す斜視図である。第１の従来の技術の吸音材構造１は、ガラスウールから成る吸音材から成る吸音材本体３と、吸音材本体３を覆って保持するカバー体４とを有する。カバー体４は、２枚のカバー材５，６を有する。各カバー材５，６は、吸音材本体３を挟むように積層され、周縁部が全周にわたって接合される。このようにして吸音材本体３を覆っている。この吸音材構造１は、各カバー材５，６の相互に接合される周縁部で、たとえばリベットまたは面状ファスナなどの連結具７を用いてフェアリングに連結されている。
【０００４】
各カバー材５，６は、ロケットの飛翔に伴って吸音材構造１に自重に基づく荷重が働いても、フェアリングからの脱落などを防ぐための機械的強度が必要であり、通気性のない大きな強度が得られる材料から成っている。さらにロケットの飛翔に伴って高度が上がると、ロケットフェアリング内の気圧は低下する。このとき、カバー体４内の気体を外部に放出しなければ、カバー体４内外の気圧差によって、カバー体４が破裂してしまう。これを防ぐために、一方のカバー材５には、開口部８が形成され、さらに吸音材本体３を構成するガラスウールがカバー体４から出てしまい、フェアリング２内および宇宙空間を汚損するコンタミネーションとなってしまうことを防ぐために、金属製のメッシュ９が取付けられている。
【０００５】
図２０は、第２の従来の技術の吸音材構造１Ａを、フェアリング２に設けられた状態を示す断面図である。図２１は、吸音材構造１Ａを示す斜視図である。図２２は、吸音材構造１Ａを示す正面図である。第１の従来の技術における構成と対応する構成には同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。第２の従来の技術の吸音材構造１Ａは、フォーム材から成る吸音材本体３を有する。吸音材本体３は、一表面部１０がフェアリング２の内周面形状に倣う形状に形成されており、前記一表面部１０がフェアリング２に接着されている。
【０００６】
図２３は、第３の従来の技術の吸音材構造１Ｂを、フェアリング２に設けられる状態で示す断面図である。図２４は、吸音材構造１Ｂを示す正面図である。第２の従来の技術における構成と対応する構成には同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。第３の従来の技術の吸音構造体１Ｂは、フォーム材から成る吸音材本体３に加えて、フェアリング２の内周面形状に倣う形状の取付用ケース１１を有しており、吸音材本体３は、取付用ケース１１に装着されている。この吸音材構造体１Ｂは、取付用ケース１１で、たとえばリベットまたは面状ファスナなどの連結具７を用いてフェアリングに連結されている。
【０００７】
また第４の従来の技術として、特許文献１に示される防音構造が知られている。この防音構造では、フェアリングにリブを立設し、このリブに多孔板が覆設されて構成される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１７８９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１の従来の技術の吸音材構造１では、カバー体４に開口部８を設けるとともに、金属メッシュ９が設けられているが、このように金属メッシュ９を設ける開口部８が大きくなると、吸音材構造１全体の重量が大きくなる。フェアリング２内に設けられる吸音材構造１は、軽量化が求められており、開口部８を大きくすることができないが、この開口部８が小さいと、フェアリング２内の気圧の低下に追従してカバー体４内の気体を放出することができず、カバー体４が膨れてしまい、フェアリング２から吸音材本体３等の脱落の原因になってしまうおそれがある。さらにこの金属メッシュ９は、ガラスウールがコンタミネーションになってしまうことを防ぐために、ガラスウールがカバー体４から出てしまわないようにしなければならず、高いフィルタ性能（ガラスウール繊維の流出防止性能）が必要である。この高いフィルタ性能を素材の選択などによって達成することはできるかもしれないが、このフィルタ性能が高くなると、気体も通過しにくくなり、カバー体４内の気体の放出に対する抵抗が大きくになってカバー体４の膨れを助長してしまう。さらにこれによって生じるカバー体４内外の差圧によって大きな外力を受けることになり、大きな機械的強度が必要となる。このように第１の従来の技術の吸音材構造１では、ガラスウールがコンタミネーションとなってしまうことを防ぐことができず、またカバー体４内の気体を容易に放出して、カバー体４内外差圧の発生を防止することができない。
【００１０】
また吸音材構造１は、カバー体４の端部が面状ファスナおよびリベットなどによって、フェアリング２に装着されているが、前述のようにカバー体４が膨れると、これに伴う荷重がカバー体４に働いてしまう。カバー体４には、吸音材構造１の自重に基づく荷重が働いており、これに加えてカバー体４の膨れに伴う荷重が働き、大きな荷重が働くことになる。特に複数のカバー材５，６がヒートシールおよび縫合などによって接合される接合部は、強度が小さく、この接合部に大きな荷重が働かないようにしなければならない。このような理由から、吸音材構造１では、吸音性能の向上を目的として、吸音材本体３の厚みを大きくしようとしても、これに伴う自重の増加によって、カバー材４に働く荷重が大きくなってしまう。さらにまた吸音材構造１では、開口部８が必要であるうえ金属メッシュ９を設けなければならず、構造が複雑であり、軽量化も困難である。したがって吸音材構造１の装着面積増加を目的として、隅部などの小さな異形の領域に吸音材構造１を設けることが困難である。このように第１の従来の技術の吸音材構造１では、形状および寸法に関する設計の自由度が小さい。
【００１１】
第２および第３の従来の技術の吸音材構造１Ａ，１Ｂでは、フォーム材から成る吸音材本体３を用いており、第１の従来の技術の吸音材構造１のように、カバー体４は必須ではないので、カバー体４を設けることによる課題、つまりカバー体４の膨れなどの課題は生じない。しかし、フェアリング２への装着にあたっては、吸音材本体３自体を、フェアリング２の内周面形に合わせた形状にするか、またはその形状に形成した取付用ケース１１を用いなければならず、装着のために加工に手間を要する。また吸音材本体３が、ロケットの飛翔に伴う荷重などによって破損してしまうと、この破損した部分がコンタミネーションとなってしまうおそれがある。このように第２および第３の従来の技術の吸音材構造１Ａ，１Ｂでは、吸音材本体がコンタミネーションになってしまうことを防ぐことができず、またフェアリングへの装着のための加工に手間を要する。
【００１２】
また第４の従来の技術では、吸音材が設けられる構成ではなく、吸音材を用いた第１〜第３の従来の技術と同様、またはそれ以上の吸音特性を得ることができない。
【００１３】
本発明の目的は、カバー体によって吸音材本体を覆うことによって、吸音材本体がコンタミネーションとなってしまうことを確実に防ぐとともに、かつカバー体内の気体を容易に放出できるようにして、カバー体の膨れを防止して、フェアリングからの脱落を確実に防止することができるフェアリング用吸音材構造を提供することである。
【００１４】
また本発明の目的は、フェアリングへの装着ための加工の手間を少なくし、かつフェアリングへの装着強度を大きくして、自重が大きくなってもフェアリングからの脱落を防ぐことができるとともに、形状的に設計の自由度が高いフェアリング用吸音材構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ロケットに搭載される搭載物を保護するためのフェアリングに設けられ、フェアリングの内方の空間の音を吸収する吸音材構造であって、
音を吸収する吸音材から成る吸音材本体と、
吸音材の飛散および透過（微小片や繊維レベル）を阻止しかつ通気性を有する材料から成り、吸音材本体全体を外方から覆うカバー体とを含むことを特徴とするフェアリング用吸音材構造である。
【００１６】
本発明に従えば、音を吸収する吸音材から成る吸音材本体が、カバー体によって全体を覆われる。このカバー体は、吸音材の透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成る。このようにカバー体が全体にわたって通気性を有しているので、単位面積あたりのフィルタ性能を高くすることによって、気体の透過に対する抵抗が高くなったとしても、気体が透過可能な面積を大きくすることができるので、全体としてもみたときに、カバー体内の気体を外方に放出し易くすることができる。これによってカバー体のフィルタ性能を高くして、吸音材がカバー体から出てしまってコンタミネーションとなることを確実に防ぐことがでできる。しかもカバー体のフィルタ性能を高くしても、ロケットの高度上昇に伴うフェアリング内の減圧に追従して、カバー体内の気体を円滑に放出し、カバー体の膨れを防止することができる。したがってカバー体の膨れに伴う装着状態およびカバー体に働く荷重の増加を防止し、フェアリング用吸音材構造がフェアリングから脱落することを防止することができる。
【００１７】
また本発明は、カバー体は、２枚のカバー材が、吸音材本体の厚み方向両側から挟むようにして積層され、周縁部が全周にわたって接合されて構成され、
吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音構成体は、前記周縁部でフェアリングに装着されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、２枚のカバー材が、吸音材本体の厚み方向両側から挟むようにして積層され、周縁部が全周にわたって接合されて、カバー体が形成される。フェアリング用吸音材構造は、このカバー体の周縁部でフェアリングに装着される。前述のようにカバー体の膨れが防止されるので、カバー体に膨れに伴う荷重が働くことが防がれ、カバー体は、フェアリング用吸音材構造の自重に基づく荷重に耐え得る機械的強度を有していればよい。したがってカバー体の周縁部を利用してフェアリングに装着可能なフェアリング用吸音材構造を実現することができる。このようにカバー体の周縁部を利用すれば、フェアリングへの装着に関して、たとえば面状ファスナおよびリベットを用いる簡単な構造で、フェアリング用吸音材構造をフェアリングに装着することができる。
【００１９】
また本発明は、吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音構成体に巻掛けられた状態でフェアリングに連結され、吸音構成体をフェアリングに装着するための捕縛体を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、捕縛体が設けられ、この捕縛体が吸音構成体に巻掛けられてフェアリングに連結される。これによって吸音構成体がフェアリングに装着される。このように捕縛体を用いて吸音構成体がフェアリングに装着されるので、フェアリング用吸音構造の自重に基づく荷重がカバー体に働くことがない。これによってカバー体は、フィルタ性能だけを考慮して設計することが可能であり、自由度が高くなる。さらにカバー体にフェアリング用吸音構造の自重に基づく荷重が働かないので、吸音材本体の厚み寸法などが大きくなってフェアリング用吸音構造の自重に基づく荷重が大きくなっても、カバー体に損傷を生じてしまう大きな荷重が働くことがなく、このような寸法に関する自由度が高くなる。またカバー体は吸音材本体を覆うだけでよく、構造が簡単であるので、形状に関する自由度が高くなる。また吸音材本体は、装着のためにフェアリングの形状に倣う形状とする必要がなく、手間のかかる加工を必要としない。
【００２１】
また本発明は、吸音材本体がカバー体で覆われて構成される吸音材構成体は、フェアリングに臨む側の表面部におけるフェアリングの周方向の両端部に、フェアリングに対する追従性を向上するための加工が施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフェアリング用吸音材構造である。
【００２２】
本発明に従えば、吸音構成体のフェアリングへの倣い性を向上することができる。これによって吸音構成体のフェアリングへの装着作業を容易にすることができるとともに、吸音構成体をフェアリングにしっかりと装着することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、カバー体のフィルタ性能を高くして、吸音材がカバー体から出てしまってコンタミネーションとなることを確実に防ぐことができ、しかもロケットの高度上昇に伴うフェアリング内の減圧に追従して、カバー体内の気体を円滑に放出し、カバー体の膨れを防止することができる。したがってコンタミネーションの定量的管理が可能になり、コンタミネーションの発生を確実に防止することができる。しかもカバー体の膨れに伴う装着状態およびカバー体に働く荷重の増加を防止して、フェアリング用吸音材構造がフェアリングから脱落することを防止することができる。
【００２４】
また本発明によれば、フェアリング用吸音材構造は、カバー体の周縁部でフェアリングに装着される。このようにカバー体の周縁部を利用すれば、フェアリングへの装着に関して、たとえば面状ファスナおよびリベットを用いる簡単な構造で、フェアリング用吸音材構造をフェアリングに装着することができる。
【００２５】
また本発明によれば、このように捕縛体を用いて吸音構成体がフェアリングに装着されるので、フェアリング用吸音構造の自重に基づく荷重がカバー体に働くことがない。この捕縛体を用いることによって、カバー体の設計の自由度、吸音材本体の形状および寸法に関する自由度を高くすることができる。また捕縛体の拘束力を高め、吸音材を圧縮することができるため、吸音材本体を装着のためにフェアリングの形状に倣う形状とする必要がなく、手間のかかる加工を必要としない。またフェアリング用吸音構造の自重に基づく荷重は、捕縛体によって支持することになるので、荷重を支持するための構成の強度設計および評価が容易になる。また吸音材本体を構成する吸音材の選択の自由度も高くなる。
【００２６】
また本発明によれば、吸音構成体のフェアリングへの倣い性を向上して、装着作業を容易にし、かつしっかりと吸音構成体を装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の実施の一形態のフェアリング用吸音材構造２０を、フェアリング２２に装着した状態で示す断面図である。図１には、理解を容易にするために、カバー体２１の厚みを省略して示す。人工衛星などの搭載物であるペイロードをロケットに搭載して打上げるとき、ロケットが飛翔するときの環境からペイロードを保護するために、ロケットにフェアリング２２が設けられる。フェアリング２２の内方の空間２３には、リフトオフ時のロケットからのガス噴出に伴う音および飛翔時のフェアリング２２等の空力抵抗によって発生する音など、フェアリングの外方の空間２８で発生する音が伝わる。この音を放置しておくと、フェアリングの内方の空間２３の音圧レベル（音響レベル）が高くなって、ペイロードに悪影響を及ぼすおそれがあるので、フェアリングの内方の空間２３の音を吸収するために、フェアリング用吸音材構造（以下「吸音構造」という場合がある）２０が設けられる。
【００２８】
吸音構造２０は、音を吸収する吸音材から成る吸音材本体２４と、吸音材の飛散および透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成り、吸音材本体２４全体を外方から覆うカバー体２１とを含んで構成される。吸音構造２０は、たとえばリベットまたは面状ファスナなどによって実現される連結具２７をさらに有する。吸音材本体２４がカバー体２１に覆われて構成される吸音構成体２５は、カバー体２１が、連結具２７によって、フェアリング２２に連結されて、フェアリング２２に装着される。
【００２９】
図２は、フェアリング用吸音材構造２０を示す断面図である。図３は、フェアリング用吸音材構造２０を分解して示す斜視図である。図２および図３には、理解を容易にするために、カバー体２１の厚みを省略して示す。吸音材本体２４は、たとえばガラスウールなどの繊維材から成る多孔質の吸音材が成形されて形成される。この吸音材本体２４は、直方体状に成形されている。
【００３０】
カバー体２１は、２枚のカバー材３０，３１を有する。各カバー材３０，３１は、吸音材本体２４を厚み方向両側から挟むように積層される。各カバー材３０，３１は、このように積層された状態で、周縁部３０ａ，３１ａが全周にわたって、吸音材本体から外方に突出する寸法を有するとともに、そのように配置される。各カバー材３０，３１の周縁部３０ａ，３１ａ同士が、たとえばヒートシールまたは縫着によって、全周にわたって相互に接合され、吸音材本体２４全体を外方から覆うカバー体２１が構成される。
【００３１】
各カバー材３０，３１は、フィルタ材によって実現される。このフィルタ材は、表１に示すフィルタ特性を有している。
【００３２】
【表１】
2005280464.tif 000003
【００３３】
ここで表１に示す特性のうち、重要な特性は、フィルタ性能、圧力損失および強度である。さらにこれに加えて、フィルタ材自体がコンタミネーションと成らない特性も重要である。
【００３４】
要求されるフィルタ性能は、吸音材であるガラスウールなどの繊維が透過することを阻止できる性能である。具体的なフィルタ性能は、たとえば風速が０．０５３ｍ／ｓである環境下において、粒径が０．３μｍの粒子の透過率が０．０３％以下であってもよい。
【００３５】
圧力損失は、気体の透過に対する抵抗に対応する特性である。要求される圧力損失は、ロケットの飛翔に伴う高度上昇によって、フェアリング２の内方の空間２３の気圧が低下するときに、この圧力低下に追従して、カバー体２１内の気体をカバー体２１外に円滑に放出できる圧力損失である。具体的な圧力損失は、たとえば風速が０．０５３ｍ／ｓである場合に４００Ｐａ以下であってもよい。
【００３６】
また強度は、周縁部が保持された状態で、厚み方向両側の気圧の差が想定される最大差圧６００Ｐａになっても、損傷することなく耐え得ることができ、耐振動性を有する強度である。ここで最大差圧は、ロケットの飛翔に伴う高度上昇によって、フェアリング２の内方の空間２３の気圧が低下するときに、これに起因して生じるおそれがあると想定される最大の差圧である。耐振動性は、ロケットの飛翔に伴って吸音構造２０、具体的にはカバー体２１に伝わる振動によって損傷しないことである。また、具体的な引張強度は、６９Ｎ／ｃｍ以上であってもよい。
【００３７】
表１に示す特性は、一例であって、これに限定されるものではない。厚さおよび重量などは、軽量化の目的で小さい方が好ましいが、限定されることはない。またたとえば各カバー材３０，３１を接合する構成では、ヒートシールが可能でなくてもよい。
【００３８】
このような各カバー材３０，３１の各周縁部３０ａ，３１ａが接合されて形成される接合部３３で、フェアリング２２に連結される。たとえば接合部３３に、リベットを挿通する、または面状ファスナを設けるなど、連結具２７が設けられ、この連結具２７によって、接合部３３を矢符３８で示すようにフェアリング２２に連結される。図１および図２に示す例では、接合部３３にリベットが挿通され、このリベットがフェアリング２２に打ち込まれる。これによって吸音構成体２５がフェアリング２２に装着される。
【００３９】
連結具２７は、リベットに限定されるものではなく、相互に係着可能な２つの面状ファスナの一方をカバー体２１の接合部３３に貼着し、他方をフェアリング２２に貼着して、相互に係着させる構成であってもよい。このように吸音構造２０は、フェアリング２２に設けられて、フェアリング２２の内方の空間２３の音を吸収する。
【００４０】
本実施の形態の吸音構造２０によれば、音を吸収する吸音材から成る吸音材本体２４が、カバー体２１によって全体を覆われる。このカバー体２１は、吸音材の飛散および透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成る。このようにカバー体２１が全体にわたって通気性を有しているので、単位面積あたりのフィルタ性能を高くすることによって、気体の透過に対する抵抗が高くなったとしても、気体が透過可能な面積を大きくすることができるので、全体としてもみたときに、カバー体２１内の気体を外方に放出し易くすることができる。これによってカバー体２１のフィルタ性能を高くして、吸音材がカバー体２１から出てしまってコンタミネーションとなることを確実に防ぐことがでできる。しかもカバー体２１のフィルタ性能を高くしても、ロケットの高度上昇に伴うフェアリング２２内の減圧に追従して、カバー体２１内の気体を円滑に放出し、カバー体２１の膨れを防止することができる。したがってカバー体２１の膨れに伴う装着状態およびカバー体２１に働く荷重の増加を防止し、フェアリング用吸音材構造２０がフェアリング２２から脱落することを防止することができる。
【００４１】
また２枚のカバー材３０，３１が、吸音材本体２４の厚み方向両側から挟むようにして積層され、周縁部３０ａ，３１ａが全周にわたって接合されて、カバー体２１が形成される。フェアリング用吸音材構造２０は、このカバー体２１の周縁部である接合部３３でフェアリング２２に装着される。前述のようにカバー体２１の膨れが防止されるので、カバー体２１に膨れに伴う荷重が働くことが防がれ、カバー体２１は、フェアリング用吸音材構造２０の自重に基づく荷重に耐え得る機械的強度を有していればよい。したがってカバー体２１の周縁部の接合部３３を利用してフェアリング２２に装着可能なフェアリング用吸音材構造２０を実現することができる。このようにカバー体２１の周縁部の接合部３３を利用すれば、フェアリング２２への装着に関して、たとえば面状ファスナおよびリベットを用いる簡単な構造で、フェアリング用吸音材構造２０をフェアリング２２に装着することができる。
【００４２】
またカバー体２１を構成する素材として、表１に示すような前述のフィルタ材を用いる。これによって、吸音材の飛散および透過の阻止が確実である高いフィルタ性能を有し、かつカバー体２１の膨れを防止する通気性が得られ、しかもカバー体２１に働く吸音構造２０の自重に基づく荷重を含む荷重に対する強度を有するだけで良い。したがって高い吸音性能が得られ、かつコンタミネーションを確実に防止し、しかもカバー体２１への荷重的負荷を軽減して、脱落を確実に防止してフェアリング２２に装着することができる。さらに吸音材がコンタミネーションとなることを確実に防ぐことができるので、たとえば光学衛星などを打上げる場合など、フェアリング２２の内方の空間２３の高い清浄度が要求される場合に、さらに好適である。
【００４３】
図４は、本発明の実施の他の形態のフェアリング用吸音材構造２０Ａを、フェアリング２２に装着した状態で示す断面図である。本実施の形態の吸音構造２０Ａにおいて、図１〜図３に示す形態の吸音構造２０と対応する構成には、同一の符号を付して、異なる構成についてだけ説明する。本実施の形態の吸音構造２０Ａも、図１〜図３の吸音構造２０と同一の用途で用いられる。
【００４４】
吸音構造２０Ａは、音を吸収する吸音材から成る吸音材本体２４と、吸音材の飛散および透過を阻止しかつ通気性を有する材料から成り、吸音材本体２４全体を外方から覆うカバー体２１とを含んで構成される。吸音構造２０Ａは、さらに捕縛体としての索条体３５を有する。吸音材本体２４がカバー体２１で覆われて構成される吸音構成体２５は、索条体３５が巻掛けられ、この状態で索条体３５がフェアリング２２に連結され、フェアリング２２に装着される。
【００４５】
図５は、吸音構成体２５を示す斜視図である。図５には、理解を容易にするために、カバー体２１の厚みを省略して示す。吸音材本体２４は、たとえば合成樹脂製発泡フォーム材から成る多孔質の吸音材が成形されて形成される。この吸音材本体２４は、直方体状に形成されている。
【００４６】
カバー体２１は、１枚のカバー材３６から成る。カバー材３６は、図５（１）に示すように、展張された状態で吸音材本体２４が載置され、吸音材本体２４の外表面に沿わせるように折曲げられ、図５（２）に示すように、吸音材本体２４を包装する。カバー材３６は、吸音材本体２４の全外表面を外方から覆うことができるように、吸音材本体２４を包装する。この包装形態は、特に限定されるものではない。カバー材３６には、図１〜図３のカバー材３０，３１と同様のフィルタ体によって実現される。
【００４７】
図６は、吸音構造２０Ａを分解して示す正面図である。図７は、吸音構造２０Ａの装着方法を示す斜視図である。図８は、取付具３７を示す斜視図である。図７および図８には、理解を容易にするために、フェアリング２２の厚みを省略して示す。索条体３５は、たとえば帯状のベルトによって実現される。吸音構成体２５は、フェアリング２２に当接された状態で、フェアリング２２と反対側から索条体３５が巻掛けられる。索条体３５は、両端部３５ａ，３５ｂ間の中間部３５ｃにおいて吸音構成体２５に巻かけられ、両端部３５ａ，３５ｂがフェアリング２２に連結される。
【００４８】
吸音構造２０Ａは、フェアリング２２に、たとえばリベットなどの締結具によって固定される金属製の取付具３７を有している。この取付具３７は、吸音構成体２５の角部の形状に倣う形状に形成されており、吸音構成体２５の各角部が配置されるべき位置に、それぞれフェアリング内壁に固定されている。吸音構成体２５は、各取付具３７に囲まれる領域に嵌まり込むように配置される。
【００４９】
各取付具３７には、索条体３５を挿通させるための連結孔３８、本実施の形態では２つの連結孔３８が形成されている。索条体３５は、両端部３５ａ，３５ｂが、取付具３７の連結孔３８に挿通された状態で折返され、たとえば面状ファスナおよびリベットなどの結束具によって、索条体３５に結束される。これによって索条体３５の両端部３５ａ，３５ｂに、連結孔３８を挿通する環状連結部が形成され、取付具３７を介してフェアリング２２に連結される。
【００５０】
本実施の形態では、吸音構成体３５の厚み方向に見た場合の縁辺部の数と同数、具体的には４本の索条体３５が、設けられる。各索条体３５は、図７（１）に示されるように、前記縁辺部に沿って配置され、図７（２）に示すように、フェアリング２２に連結される。このような各索条体３５を連結できるように、各取付具３７には、２つずつ連結孔３８が形成されている。
【００５１】
また円筒状のフェアリグ２２に直方体状の吸音構成体２５を、各索条体３５によって装着するにあたって、図４に示すように、フェアリング２２に臨む側の表面部におけるフェアリング２２の周方向に関して両端部に配置される縁辺部分３９が、弾性変形されるように、吸音構成体２５をフェアリング２２に押し付けて装着される。これによって吸音構成体２５の弾性回復力によって、吸音構成体２５と索条体３５との間に、ロケットの飛翔に伴う振動などによって索条体３５が吸音構成体２５から外れてしまわない程度の摩擦抵抗力を発生させ、索条体３５の巻掛け状態を維持することができる。
【００５２】
また吸音構成体２５とフェアリグ２２との間にも、ロケットの飛翔に伴う振動などによって索条体３５が吸音構成体２５から外れてしまわない程度の摩擦抵抗力を発生させることができる。さらに吸音構成体２５は、フェアリング２２に臨む側の各角部が取付具３７に係止されて、フェアリング２２の内周面に沿って変位することが阻止されている。このような構成によって、吸音構成体２５の脱落を防止して、しっかりとフェアリングに装着することができる。
【００５３】
本実施の形態の吸音構造２０Ａによれば、前述の図１〜図３の吸音構造２０と同様に、カバー体２１のフィルタ性能を高くして、吸音材がカバー体２１から出てしまってコンタミネーションとなることを確実に防ぐことがでできる。しかもカバー体２１のフィルタ性能を高くしても、ロケットの高度上昇に伴うフェアリング２２内の減圧に追従して、カバー体２１内の気体を円滑に放出し、カバー体２１の膨れを防止することができる。したがってカバー体２１の膨れに伴う装着状態およびカバー体２１に働く荷重の増加を防止し、フェアリング用吸音材構造２０がフェアリング２２から脱落することを防止することができる。
【００５４】
また索条体３５が吸音構成体２５に巻掛けられてフェアリング２２に連結される。このように索条体３５を用いて吸音構成体２５がフェアリング２２に装着されるので、フェアリング用吸音構造２０Ａの自重に基づく荷重がカバー体２１に働くことがない。これによってカバー体２１は、フィルタ性能だけを考慮して設計することが可能であり、自由度が高くなる。したがって前記表１に示した特性の内、強度に対する要求が優しくなり、表１よりも低い強度でもよくなる。さらにカバー体２１にフェアリング用吸音構造２０Ａの自重に基づく荷重が働かないので、吸音能力向上のため吸音材本体２４の厚み寸法などが大きくなってフェアリング用吸音構造２０Ａの自重に基づく荷重が大きくなっても、カバー体２１に損傷を生じてしまう大きな荷重が働くことがなく、このような寸法に関する自由度が高くなる。またカバー体２１は吸音材本体２４を覆うだけでよく、構造が簡単であるので、形状に関する自由度が高くなる。また吸音材本体２５は、角部を圧縮させる装着のためにフェアリングの形状に倣う形状とする必要がなく、手間のかかる加工を必要としない。
【００５５】
またカバー体２１を構成する素材として、表１に示すような前述のフィルタ材を用いる。これによって、吸音材の透過の阻止が確実である高いフィルタ性能を有し、かつカバー体２１の膨れを防止する通気性が得られ、しかもカバー体２１に働く吸音構造２０の自重に基づく荷重を含む荷重に対して、損傷することがない強度を得ることができる。したがって高い吸音性能が得られ、かつコンタミネーションを確実に防止し、しかもカバー体２１への荷重的負荷を軽減して、脱落を確実に防止してフェアリング２２に装着することができる。さらに吸音材がコンタミネーションとなることを確実に防ぐことができるので、たとえば光学衛星などを打上げる場合など、フェアリング２２の内方の空間２３の高い清浄度が要求される場合に、さらに好適である。
【００５６】
図９は、吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４の一例を示す斜視図である。図１０は、吸音構造２０Ａの装着方法を示す斜視図である。図９および図１０には、理解を容易にするために、カバー体２１およびフェアリング２２の厚みを省略して示す。吸音構造２０Ａでは、前述のように吸音のための構成と、コンタミネーション防止のための構成と、フェアリング２２への装着のための構成とを、それぞれ独立した構成とすることによって、これら各構成の設計の自由度を高くすることができる。したがって吸音のための構成である吸音材本体２４の設計の自由度が高くなる。
【００５７】
したがって吸音材として用いることができる素材の選択の自由度が高くなり、図４〜図８でも示した図９（１）に示すようなフォーム材、図９（２）に示すような孔または凹所などを形成した加工フォーム材、図９（３）に示すフォーム材枠内にガラスウールを収納した組合わせ素材、図９（４）に示すようなガラスウール成形材を用いることができる。これら各素材から成るいずれの吸音材を用いる場合であっても、前述した方法に従って、図１０（１）に示すようにカバー材３６に吸音材本体２４を載置して、図１０（２）に示すようにカバー材３６で吸音材２４を包装して、吸音材本体２４がカバー体２１に覆われる吸音構成体２５を形成し、図１０（３）に示すように、各索条体３５によってフェアリング２２に装着することができる。このとき、カバー体２１、索条体３５および取付具３７は、同一の構成のものを用いることができる。
【００５８】
図１１は、吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４の他の例を示す斜視図である。図１２は、吸音構造２０Ａの装着構造を示す斜視図である。図１１および図１２には、理解を容易にするために、カバー体２１およびフェアリング２２の厚みを省略して示す。吸音構造２０Ａでは、前述のように、吸音のための構成である吸音材本体２４の設計の自由度が高くなる。
【００５９】
したがって吸音材本体２４の寸法、たとえば厚み寸法の選択の自由度が高くなり、図４〜図８でも示した図１１（１）に示すような厚みの小さい吸音材本体２４、および図１１（２）に示すような厚みの大きな吸音材本体２４を用いることができる。これら厚み寸法の異なる各吸音材本体２４のいずれを用いる場合であっても、前述した方法に従って、カバー材３６で吸音材本体２４を包装して、吸音材本体２４がカバー体２１に覆われる吸音構成体２５を形成し、図１２に示すように、各索条体３５によってフェアリング２２に装着することができる。
【００６０】
このとき、カバー体２１の寸法および索条体３５の寸法は、吸音材本体２４の厚み寸法に対応させて変更しなければならないが、寸法の変更だけであり、これらについては設計の自由度が高く、容易に変更することができる。取付具３７は、同一の構成のものを用いることができる。このように吸音材としての選択の自由度が高くなるので、吸収すべき音の周波数などに応じて、好適な吸音材を選択し、吸音特性を高くすることができる。
【００６１】
図１３は、吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４のさらに他の例を、その装着方法とともに示す斜視図である。図１３には、理解を容易にするために、カバー体２１およびフェアリング２２の厚みを省略して示す。吸音構造２０Ａでは、前述のように、吸音のための構成である吸音材本体２４の設計の自由度が高くなる。このように厚み大きな吸音構造を設けることが可能になり、周波数帯域の低い音を吸収することができるとともに、吸音特性を高くすることができる。
【００６２】
また、図１３において、図４〜図８に示した直方体状の吸音材本体２４に代えて、たとえば、図１３（１）に示すような、厚み方向に投影した形状が台形状の吸音材本体２４を用いることができる。このような直方体とは異なる形状である異形の吸音材本体２４であっても、前述した方法に従って、カバー材３６で吸音材本体２４を包装して、吸音材本体２４がカバー体２１に覆われる吸音構成体２５を形成し、各索条体３５によってフェアリング２２に装着することができる。
【００６３】
このとき、カバー体２１の形状は、吸音材本体２４に対応させて包装し易い形状に変更し、索条体３５の寸法は、吸音材本体２４の各縁辺部の寸法に対応させて変更しなければならないが、形状および寸法の変更だけである。これらカバー体２１および索条体３５についても設計の自由度が高く、容易に変更することができる。また取付具３７もまた、吸音材本体２４に対応させて形状をおよび取付位置を変更しなければならないが、取付具３７もまた設計の自由度が高く、容易に変更することができる。このように異形の吸音材本体２４を形成することが容易であり、フェアリング２２の構成に合わせて異形の領域にも吸音構造を設けることができ、吸音特性を高くすることが可能である。
【００６４】
図１４は、本発明の実施の形態における吸音構成体２５の形状の一例を示す断面図である。吸音構成体２５は、フェアリング２２に臨ませる表面の形状として、基本的には、図４〜図８にも示したように図１４（１）に示す平坦形状とし、索条体３５による押付け力Ｆを与えて、図４に示すように変形させて装着さればよい。
【００６５】
本発明では、この形状に限定されることはなく、たとえば図１４（２）に示すように、フェアリング２２に臨む側の表面部におけるフェアリング２２の周方向に関して両端部に配置される縁辺部分３９において、吸音材本体２４を面取して傾斜するように形成し、吸音構成体２５を、フェアリング２２に臨む側の表面部が、フェアリング２２の周方向に関して両端部分に比べて中央部分が突出する形状に形成されてもよい。このようにすればフェアリング２２の内周面への追従性（倣い性）を向上することができる。
【００６６】
またたとえば図１４（３）に示すように、フェアリング２２に臨む側の表面部におけるフェアリング２２の周方向に関して両端部に配置される縁辺部分３９において、吸音材本体２４に切り込みを入れるなど、変形し易くする加工を施すようにしてもよい。これによって索条体３５による押付け力Ｆを与えて変形させるにあたって、吸音構成体２５のフェアリング２２の周方向に関して両端部分を変形し易くすることができる。これによってフェアリング２２の内周面への追従性（倣い性）を向上することができる。
【００６７】
これら図１４（１）〜図１４（３）のいずれの場合も、倣い性を高くして、装着作業を容易にすることができるとともに、しっかりと装着することができる。さらにその上、フェアリング２２の内周面に高い倣い精度で倣う形状にする必要はなく、吸音構成体２５に対する装着のための加工の手間を少なくすることができる。このように索条体３５を用いる構成では、このような効果も達成することができる。
【００６８】
図４〜図１４に示す例では、吸音構成体２５を捕まえてフェアリングに縛付けておくための捕縛体として、ベルト、ひもなどによって実現される索条体３５が用いられたけれども、これに代えて、網シートなどによって実現される網状体およびその他の構成の捕縛体が用いられてもよい。網状体を用いる場合、その中央部を吸音構成体に巻掛けるようにして、周縁部を連結具３７に連結するなどして、フェアリング２２に連結するようにしてもよい。このような網状体を用いても、索条体３５を用いる場合と同様の効果を達成することができる。
【００６９】
図１５は、吸音特性を示すグラフである。図１５には、各吸音材の面密度（比重×厚さ）を一定とした場合の吸音性能比較を示す（本図データのフォーム材比重は硝子ウール材の半分（厚さは２倍）である。）。横軸に周波数[Ｈｚ]を示し、縦軸に残響室法吸音率を示す。また図１５には、図１〜図３の吸音構造２０の第１実施例の吸音特性を一点鎖線４０で示し、図４〜図１４の吸音構造２０Ａの第２実施例の吸音特性を実線４１で示し、図１７〜図１９に示す第１の従来技術の吸音材構造１の比較例の吸音特性を点線４２で示す。ここで図２０〜図２４に示す第２および第３の従来の技術の吸音特性は、第２実施例と同様の吸音特性であるので、図示を省略している。図１５に示す吸音特性は、発明者による残響室法を用いた試験結果である。
【００７０】
図１５の結果から分かるように、本発明の各実施の形態の吸音構造２０，２０Ａは、第１の従来の技術の吸音材構造１よりも、優れた吸音特性が得られ、第２の従来の技術の吸音材構造１Ａと同等の吸音特性が得られる。このように本発明に従う吸音構造２０，２０Ａは、吸音特性を低下させることなく、優れた吸音特性を維持しつつ、前述のような優れた効果を達成することができる。
【００７１】
図１６は、吸音構造２０，２０Ａで用いることができるガラスウールである吸音材のつぶれによる吸音特性の変化を示すグラフである。図１６には、横軸に周波数[Ｈｚ]を示し、縦軸に残響室法吸音率を示す。また図１６には、密度ρ[ｋｇ／ｍ３]×吸音材の厚さＴ[ｍｍ]の違いによる吸音特性を示し、○付線４５は、密度ρが４８ｋｇ／ｍ３であり、厚さＴが１３ｍｍの吸音材の吸音特性を示し、●付線４６は、密度ρが２４ｋｇ／ｍ３であり、厚さＴが２５ｍｍの吸音材の吸音特性を示し、×付線４７は、密度ρが１２ｋｇ／ｍ３であり、厚さＴが５０ｍｍの吸音材の吸音特性を示す。これらは同一の吸音材を用いて、加える荷重を変化させたものであり、そのときの密度ρと厚さＴを示している。図１６に示す吸音特性は、文献データ（出典文献は「騒音・振動対策ハンドブック（社団法人日本音響材料協会編）」技報堂出版（ｐ．２５４））である。
【００７２】
図１６の結果から分かるように、厚みが変化することによって吸収する周波数が変化、具体的には厚みＴが大きくなると吸収する周波数が低くなる。このことから、吸音材はつぶれにくい方が好ましく、フォーム材はガラスウールに比べてつぶれにくいので、フォーム材を用いることが可能な点で、図４〜図１３の吸音構造２０Ａは、図１〜図３の吸音構造２０よりも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の一形態のフェアリング用吸音材構造２０を、フェアリング２２に装着した状態で示す断面図である。
【図２】フェアリング用吸音材構造２０を示す断面図である。
【図３】フェアリング用吸音材構造２０を分解して示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の他の形態のフェアリング用吸音材構造２０Ａを、フェアリング２２に装着した状態で示す断面図である。
【図５】吸音構成体２５を示す斜視図である。
【図６】吸音構造２０Ａを分解して示す正面図である。
【図７】吸音構造２０Ａの装着方法を示す斜視図である。
【図８】取付具３７を示す斜視図である。
【図９】吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４の一例を示す斜視図である。
【図１０】吸音構造２０Ａの装着方法を示す斜視図である。
【図１１】吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４の他の例を示す斜視図である。
【図１２】吸音構造２０Ａの装着構造を示す斜視図である。
【図１３】吸音構造２０Ａで用いることが可能な吸音材本体２４のさらに他の例を、その装着方法とともに示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態における吸音構成体２５の形状の一例を示す断面図である。
【図１５】吸音特性を示すグラフである。
【図１６】吸音構造２０，２０Ａで用いることができるガラスウールである吸音材のつぶれによる吸音特性の変化を示すグラフである。
【図１７】第１の従来の技術の吸音材構造１を、フェアリング２に設けられる状態で示す断面図である。
【図１８】吸音材構造１を示す断面図である。
【図１９】吸音材構造１を分解して示す斜視図である。
【図２０】第２の従来の技術の吸音材構造１Ａを、フェアリング２に設けられる状態で示す断面図である。
【００７４】
【図２１】吸音材構造１Ａを示す斜視図である。
【図２２】吸音材構造１Ａを示す正面図である。
【図２３】第３の従来の技術の吸音材構造１Ｂを、フェアリング２に設けられる状態で示す断面図である。
【図２４】吸音材構造１Ｂを示す正面図である。
【符号の説明】
【００７５】
２０，２０Ａ  フェアリング用吸音構造
２１  カバー体
２２  フェアリング
２４  吸音材本体
２５  吸音構成体
２７  連結具
３０，３１，３６  カバー材
３３  接合部
３５  索条体
３７  取付具
３８  連結孔
３９  縁辺部分
【図１】
2005280464.tif 000004
【図２】
2005280464.tif 000005
【図３】
2005280464.tif 000006
【図４】
2005280464.tif 000007
【図５】
2005280464.tif 000008
【図６】
2005280464.tif 000009
【図７】
2005280464.tif 000010
【図８】
2005280464.tif 000011
【図９】
2005280464.tif 000012
【図１０】
2005280464.tif 000013
【図１１】
2005280464.tif 000014
【図１２】
2005280464.tif 000015
【図１３】
2005280464.tif 000016
【図１４】
2005280464.tif 000017
【図１５】
2005280464.tif 000018
【図１６】
2005280464.tif 000019
【図１７】
2005280464.tif 000020
【図１８】
2005280464.tif 000021
【図１９】
2005280464.tif 000022
【図２０】
2005280464.tif 000023
【図２１】
2005280464.tif 000024
【図２２】
2005280464.tif 000025
【図２３】
2005280464.tif 000026
【図２４】
2005280464.tif 000027