(57)【要約】【課題】  構造重量を抑え、それによって射程距離を延伸し、かつ２段目推力の発生が遅れることのないようにした２段推力型ロケットモータの提供。【解決手段】  前後に貫通する中空部をそれぞれ有する第１推進薬６と第２推進薬７とが隔膜９で隔絶された２段推力型ロケットモータにおいて、第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔を有する第２点火用筐体１３を第２推進薬の中空部に配設することを特徴とする２段推力型ロケットモータ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後に貫通する中空部をそれぞれ有する第１推進薬６と第２推進薬７とが隔膜９で隔絶された２段推力型ロケットモータにおいて、第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔を有する第２点火用筐体１３を第２推進薬の中空部に配設することを特徴とする２段推力型ロケットモータ。
【請求項２】
噴射ノズル４が後方に配設され、
該噴射ノズル４から前方に第１燃焼室１および第２燃焼室２がこの順序で直接または継ぎ手３を介して直列に結合する状態で配設され、
第１燃焼室内に前後に貫通する中空部を有する第１推進薬６、第２燃焼室内に前後に貫通する中空部を有する第２推進薬７がそれぞれ配設され、
第１推進薬６を選択的に発火させる位置の壁面に１個以上の貫通孔と、第１点火用筐体１２の前方側端部に第１点火薬１０を発火させる機構が取り付けられた第１封鎖体１４とを有し、かつ第１点火薬１０を内部に装填した第１点火用筐体１２が第１燃焼室内の前後中心軸線上に配設され、
第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔と、第２点火用筐体１３の前方側端部に第２点火薬１１を発火させる機構が取り付けられた第２封鎖体１５とを有し、かつ第２点火薬１１を内部に装填した第２点火用筐体１３が第２推進薬７の中空部に配設され、
ロケットモータ胴部の円周全体で外周端部が固定され、第１点火用筐体１２と第２点火用筐体１３との間で内周端部が固定された隔膜９が第１推進薬６と第２推進薬７とを隔絶するように配設されてなる２段推力型ロケットモータ。
【請求項３】
隔膜９が第１点火薬１０の発生ガスおよび第１推進薬６の燃焼ガスでは破断あるいは消失せず、第２推進薬７の燃焼ガスおよび第２点火薬１１の発生ガスで破断あるいは消失すると共に、第２点火薬１１が発火する前に第２推進薬７が着火しないように組成、厚みおよび配置を設定してなることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の２段推力型ロケットモータ。
【請求項４】
隔膜９が第２推進薬７の後部端面または第２推進薬７の中空部壁面で接着されていることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか一項に記載の２段推力型ロケットモータ。
【請求項５】
第１点火薬１０を発火させる機構が第１イニシエータ２６と、第２封鎖体１５、第２点火用筐体１３およびそれと連結された第１封鎖体１４の全てを貫通して第１点火用筐体１２内部まで伸び出ており、かつイニシエータ２６の着火を伝搬する助装薬２４を内部に備えた管体２３とからなることを特徴とする請求項１〜４項のいずれか一項に記載の２段推力型ロケットモータ。
【請求項６】
第２点火薬１１を発火させる機構がイニシエータ２２と、第２封鎖体１５内にあって、イニシエータ２２の着火を伝搬する第２助装薬２１とからなることを特徴とする請求項１〜５項のいずれか一項に記載の２段推力型ロケットモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造重量を抑え、それによって射程距離を延伸し、かつ２段目推力の発生が遅れることのないようにした２段推力型ロケットモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、飛翔体の射程の延伸を図るなどのロケットモータの性能向上という観点から２段推力型ロケットモータが提案されている。
これは、１つの噴射ノズルを有するロケットモータの燃焼室内に２つの推進薬が装填され、１つ目の推進薬を作動させた後、任意時間後に２つ目の推進薬を作動させることにより独立した２つの推力を発生させることができる。そのためには最初の推進薬が燃焼中、もう一つの推進薬が着火しないように、２つの推進薬は互いに隔離されている必要がある。
このような目的で開発されたロケットモータの具体的な例としては、例えば第９図および第１０図に示すようなロケットモータが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
第９図に示される従来の２段推力型ロケットモータは、前端および後端にそれぞれイグナイタ組立と噴射ノズル３０を取り付けるポーラボス３１、３２を備えた燃焼室３３の後方側に第１推進薬３４が、前方側に第２推進薬３５が装填され、第１推進薬３４が燃焼開始してから第２推進薬３５が所定の時間間隔内に着火しないように燃焼室３３、ポーラボス３１には前方絶縁体３６が接着され、この絶縁体は中空状の第２推進薬３５の内面にも接着されている。さらに第１推進薬３４と第２推進薬３５との間には両推進薬に接着された隔膜３７が配置されている。前方絶縁体３６および隔膜３７は第１推進薬３４が燃焼を開始してから所定の時刻前に第２推進薬３５が着火することのないように設定されている。また第２推進薬３５は前端中央に配された発泡体材料でできた推進薬支持体３８を有している。噴射ノズル３０はポーラボス３２に取り付けられている。
【０００４】
第１０図は、この例で用いられているイグナイタ組立の取り付け部分の拡大図である。
イグナイタ組立は、イグナイタ封鎖体３９とこの封鎖体から突出するイグナイタケース４０とからなり燃焼室前端のポーラボス３１に取り付けられている。
第１推進薬を着火する第１点火薬４１はイグナイタケース４０内に、第２推進薬を着火する第２点火薬４２は、イグナイタ封鎖体３９とポーラボス３１壁面から形成される円環状チャンバ４３内に保持されており、ポーラボス３１は第２点火薬４２の発火ガスが燃焼室内に流入することを可能にするノズルポート５１を有している。これで第１点火薬４１の発火ガスにより第１推進薬が燃焼を開始した後、所定の時刻前には前方絶縁体および隔膜により第２推進薬は着火することはない。
【０００５】
所定の時間経過後第２点火薬４２が発火し、その発火ガスは円環状チャンバ４３からノズルポート５１を通って推進薬支持体３８に衝突し、その推進薬支持体を溶融する。この過程中に発火ガスは第２推進薬３５を着火させ隔膜を破壊し、第２の推力を発生する。このようにして第９図の２段推力ロケットモータは独立した２つの推力を発生することができる。
【０００６】
しかしながら、第９図に示したような２段推力ロケットモータでは、円環状チャンバ４３形成のため燃焼室の前端部構造が大きくなり、その構造重量が増加する。また第２推進薬燃焼中にノズルポート５１を通して燃焼ガスが円環状チャンバ４３内に流入するため、そのチャンバ内面の断熱性確保のために設置される断熱材が厚くなり、それによっても燃焼室前端部構造が大きくなることにより構造重量が増加する。これら構造重量の増加により、飛翔体は十分な加速度が得られず射程が短くなるなどの問題が生じた。さらに円環状チャンバ４３からの発火ガスにより着火する第２推進薬３５はノズルポート５１付近の狭い面積に限られるので、第２推進薬３５が前方絶縁体３６、あるいは隔膜３７が接着されている内端面を燃焼面とする場合、燃焼面全体が着火するのに時間がかかり、その結果、２段目推力の発生が遅れることによる速度低下などの飛翔性能上の問題も生じた。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２３１７７８号明細書（第１〜３頁、第２図および第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、構造重量を抑え、それによって射程距離を延伸し、かつ２段目推力の発生が遅れることのないようにした２段推力型ロケットモータを提供することにある。
【０００９】
本発明者らは、前期問題点に鑑み鋭意検討した結果、第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔を有する第２点火用筐体１３を第２推進薬の中空部に配設することにより問題点が解決できることを見出して本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１は、前後に貫通する中空部をそれぞれ有する第１推進薬６と第２推進薬７とが隔膜９で隔絶された２段推力型ロケットモータにおいて、第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔を有する第２点火用筐体１３を第２推進薬の中空部に配設することを特徴とする２段推力型ロケットモータである。
【００１１】
第２の発明は、噴射ノズル４が後方に配設され、該噴射ノズル４から前方に第１燃焼室１および第２燃焼室２がこの順序で直接または継ぎ手３を介して直列に結合する状態で配設され、第１燃焼室内に前後に貫通する中空部を有する第１推進薬６、第２燃焼室内に前後に貫通する中空部を有する第２推進薬７がそれぞれ配設され、第１推進薬６を選択的に発火させる位置の壁面に１個以上の貫通孔と、第１点火用筐体１２の前方側端部に第１点火薬１０を発火させる機構が取り付けられた第１封鎖体１４とを有し、かつ第１点火薬１０を内部に装填した第１点火用筐体１２が第１燃焼室内の前後中心軸線上に配設され、第２推進薬７の中空部壁面を直接発火させる位置で壁面に１個以上の貫通孔と、第２点火用筐体１３の前方側端部に第２点火薬１１を発火させる機構が取り付けられた第２封鎖体１５とを有し、かつ第２点火薬１１を内部に装填した第２点火用筐体１３が第２推進薬７の中空部に配設され、ロケットモータ胴部の円周全体で外周端部が固定され、第１点火用筐体１２と第２点火用筐体１３との間で内周端部が固定された隔膜９が第１推進薬６と第２推進薬７とを隔絶するように配設されてなる２段推力型ロケットモータである。
【００１２】
第３の発明は、隔膜９が第１点火薬１０の発生ガスおよび第１推進薬６の燃焼ガスでは破断あるいは消失せず、第２推進薬７の燃焼ガスおよび第２点火薬１１の発生ガスで破断あるいは消失すると共に、第２点火薬１１が発火する前に第２推進薬７が着火しないように組成、厚みおよび配置を設定してなることを特徴とする第１の発明または第２の発明のいずれかの２段推力型ロケットモータである。
【００１３】
第４の発明は、隔膜９が第２推進薬７の後部端面または第２推進薬７の中空部壁面で接着されていることを特徴とする第１〜３の発明のいずれか１項の２段推力型ロケットモータである。
【００１４】
第５の発明は、第１点火薬１０を発火させる機構が第１イニシエータ２６と、第２封鎖体１５、第２点火用筐体１３およびそれと連結された第１封鎖体１４の全てを貫通して第１点火用筐体１２内部まで伸び出ており、かつイニシエータ２６の着火を伝搬する助装薬２４を内部に備えた管体２３とからなることを特徴とする第１〜４の発明のいずれかの２段推力型ロケットモータである。
【００１５】
第６の発明は、第２点火薬１１を発火させる機構がイニシエータ２２と、第２封鎖体１５内にあって、イニシエータ２２の着火を伝搬する第２助装薬２１とからなることを特徴とする第１〜５の発明のいずれかの２段推力型ロケットモータである。
【発明の効果】
【００１６】
第１または第２の発明によれば、第２点火薬を装填した第２点火用筐体を第２推進薬の中空部に配置しているために、第２点火薬を装填するための空間を第２燃焼室の前方部分に設ける必要がない。それによって、燃焼室の前方構造が大きくなることによる構造重量の増加が防げ、モータの軽量化が達成でき、射程距離の延伸が可能となる。
また、第２点火薬の発火ガスは、装填されている第２点火用筐体の壁面に設けられた貫通孔から排出され相対する第２推進薬の表面を直接着火させると同時に、発火ガスは隔膜と第２推進薬の隙間の空間に流入して、その空間に面している推進薬表面も直接着火させることができる。この広い面積が第２点火薬の発火ガスにより直接着火することで、第２推進薬の燃焼ガスの初期の発生量が大きくなり、隔膜の破断あるいは消失までの時間が短くなる。これにより第２段推力の立ち上がり遅れが発生することを防ぐことができる。
こうして本発明の２段推力型ロケットモータを使用した飛翔体は速度低下などの問題を発生することもなく信頼性のある飛翔性能が得られる。
【００１７】
また第３の発明によれば、１つ目の推進薬を作動させた後、任意時間後に２つ目の推進薬を作動させることにより独立した２つの推力を確実に発生させることができる。
また第４の発明によれば、保管時の隔膜の自重あるいは輸送時の振動などにより隔膜が変形することを防止することができ、隔膜に要求される厚み、配置を維持することが可能となる。
【００１８】
また第５の発明によれば、第１点火薬を着火する第１イニシエータを第２点火薬を着火する第２イニシエータと同じ封鎖体に取り付けることにより、第1点火薬を着火するイニシエータに断線などの問題が発生して交換が必要な場合にも、モータを分解することなく、容易にイニシエータの交換が可能となる。また通常ロケットモータでイグナイタに取り付けられている安全装置（イニシエータの発火ガスが点火薬を不時に発火させないようにする装置）をイニシエータを取り付けた封鎖体に容易に組み込むことが可能となる。
【００１９】
また第６の発明によれば、イニシエータの発火ガスのみでは発火が確実に行えない、あるいは発火に遅れが生じてしまう場合に、助装薬の発火ガスにより点火薬の発火を確実に遅れなく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施態様について図面に基づき説明する。
第１図〜第５図は、本発明の実施態様の一例を示す図であり、第６図〜第８図は、本発明の他例を示す図である。
まず、第１図は、本発明の２段推力型ロケットモータの一例を示す組立図である。第２図は、本例に用いられる隔膜の組立前の外観図であり、第３図は、本例に用いられる第１燃焼室、第２燃焼室および継ぎ手の連結部を示す拡大図であり、第４図は、本例に用いられるイグナイタを示す拡大図であり、第５図は、その別形態を示す拡大図である。
第６図は、本発明の２段推力型ロケットモータの他の実施態様を示す組立図であり、第７図、第８図はこれに用いられるイグナイタを示す拡大図である。
【００２１】
第１図〜第５図において、第１燃焼室１および第２燃焼室２は継ぎ手３とボルトの結合により直列に連結されている。第１燃焼室１の後端には噴射ノズル４が取り付けられている。第１燃焼室１、第２燃焼室２および継ぎ手３の内面には断熱材５が貼付けられ、その内部に前後に貫通する中空部を有する第１推進薬６と、前後に貫通する中空部を有する第２推進薬７がそれぞれ配設されている。
また第１点火用筐体１２と第２点火用筐体１３とを直列に連結したイグナイタ８は第２燃焼室２の前方部分にボルトにより取り付けられている。
【００２２】
さらに本例の場合、第１推進薬６と第２推進薬７との間には、ロケットモータ胴部中央付近の円周全体で外周端部が第２燃焼室２と継ぎ手３の結合部で固定され、第１点火用筐体１２と第２点火用筐体１３との間で内周端部が固定された隔膜９が第１推進薬６と第２推進薬７とを隔絶するように配設されている。
この隔膜９の外周端部は、第１燃焼室１と第２燃焼室２との結合部や、第１燃焼室１と継ぎ手３との結合部で固定されていてもよい。
また、この隔膜９は、第１点火薬１０の発生ガスおよび第１推進薬６の燃焼ガスでは破断或いは消失せず、第２推進薬７の燃焼ガスおよび第２点火薬１１の発生ガスで破断あるいは消失すると共に、第２点火薬１１が発火する前に第２推進薬７が着火しないようなものでなければならない。
【００２３】
このような隔膜９は、第２図で示すような形状を有するもので、その組成としてはＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム、ケブラ繊維などの有機繊維を含有するＥＰＤＭゴムもしくはシリコーンゴムや、カーボン繊維などの無機繊維を含有するシリコーンゴムもしくはＥＰＤＭゴムなどが適用可能である。
これらの中では、第１推進薬の燃焼ガスにより燃焼消失しにくく、強度も高い有機繊維あるいは無機繊維含有のシリコーンゴムが隔膜組成としては好ましい。また第２図のような形状は例えばプレス成形により成形される。
【００２４】
第３図は、第１燃焼室１、第２燃焼室２および継ぎ手３の結合部を示しているが、第１燃焼室１と継ぎ手３、および第２燃焼室２と継ぎ手３はそれぞれボルトにより結合されている。第２燃焼室２と継ぎ手３とを結合する際に、第２図に示した隔膜９はその外周端を第２燃焼室２の溝部に嵌め込んだ状態で、第２燃焼室２と継ぎ手３の両方から押さえる状態で取り付けられる。
この際、継ぎ手３と隔膜９、および隔膜９と第２燃焼室２の接触部の気密性を確保するため接触部に接着剤を塗布し接着することができる。例えば隔膜組成が有機繊維または無機繊維を含有するシリコーンゴムの場合、シリコーン系の接着剤が適用される。
【００２５】
第４図は、イグナイタ８の拡大図である。
図中、第１点火薬１０は第１推進薬６を、第２点火薬１１は第２推進薬７をそれぞれ選択的に着火させる点火薬である。それぞれ壁面に複数の貫通孔を有する、アルミニウムなどの金属で作られた円筒状の第１点火用筐体１２、第２点火用筐体１３中に点火薬がそれぞれ装填されており、第１点火用筐体１２は第１封鎖体１４に、第２点火用筐体１３は第２封鎖体１５にそれぞれネジで結合されている。
【００２６】
第１封鎖体１４には第１イニシエータ１６が、第２封鎖体１５には第２イニシエータ１７がそれぞれ取り付けられ、第２封鎖体１５は第２燃焼室２の前方部分にボルトで結合され、第１封鎖体１４は第２点火用筐体１３にネジで結合されている。
【００２７】
第１イニシエータ１６の脚線は、例えば圧着端子５０により機械的・電気的に結合される。そして圧着端子５０に連結された脚線１８は第２点火用筐体１３の中を貫通し第２点火用筐体１３の前方側端部に空けられた第２封鎖体１５の孔から第２点火用筐体１３の外部に取り出されている。脚線１８と第２封鎖体１５との間には、例えばガラスハーメチックシール１９により気密性が保持されている。
【００２８】
また第１封鎖体１４と第２点火用筐体１３とはネジで結合する際、隔膜９は第１封鎖体１４と第２点火用筐体１３との間に挟み込み、両面から押さえられるような状態で内周端が固定される。
この際、隔膜９と第１封鎖体１４の接触部、および隔膜９と第２点火用筐体１３の接触部の気密性を確保するために接触部を接着剤で接着することができる。例えば隔膜組成が有機繊維または無機繊維を含有するシリコーンゴムの場合、シリコーン系の接着剤が適用される。
【００２９】
次に、前記隔膜９について、その組成と厚みと配置する位置の設定方法について説明する。隔膜９は第１推進薬６の燃焼ガス圧力により第２点火用筐体１３と第２推進薬７で形成される空間内で変形するが、第２推進薬７に接触した後は第２推進薬７の変形に対する反発作用により隔膜９の変形は抑えられる。この際、初期の隔膜９の変形が大きいほど隔膜９の内部に発生する引張応力は大きくなり、この引張応力が隔膜９の材質の許容破断応力より大きくなると、その時点で隔膜９は破断することになる。
この原理に基づき引張応力が隔膜９の許容破断応力未満になるように、隔膜９の組成と厚み、隔膜９が変形する空間を決定する第２点火用筐体１３の外形形状と第２推進薬７の内面形状に対する隔膜９の配置が設定される。
設定の際に必要となる隔膜９に発生する引張応力は、従来より使用されている応力解析プログラムによる計算により求めることができる。
【００３０】
前記の空間の大きさを制限するために、必要に応じて第５図に示すように、第２点火用筐体１３の一部として第２点火用筐体１３にネジ結合により取り付けた該筐体と同一材料の構造体２０と、第１封鎖体１４とにより隔膜９を固定する形態であってもよい。
前記の方法により、第１推進薬６の燃焼ガス圧力を受けても破断しない隔膜９を使用することができる。
【００３１】
隔膜９はさらに第２推進薬７を着火させる所定時刻まで第２推進薬７側の面の温度が、第２推進薬７の着火温度未満になるように組成、厚み、配置が設定される必要がある。第２推進薬７が着火される所定の時刻まで隔膜９の第２推進薬７側の面がその着火温度未満になるように隔膜９の組成、厚み、配置は従来より使用されている熱解析プログラムによる計算により設定できる。
【００３２】
本例の隔膜９の組成、厚み、配置は説明したように破断しない条件と温度の条件の両方を満足するものとして設定される。例えば外径が２００ｍｍ、長さが２０００ｍｍの形状を有する第１推進薬６および第２推進薬７として、ポリブタジエンバインダと過塩素酸アンモニウムを主成分とするコンポジット推進薬を使用した２段推力型ロケットモータの場合、隔膜の厚みは１ｍｍから２０ｍｍの間の値に設定される。
【００３３】
以上のようにして、第１の例の２段推力型ロケットモータは完成するが、隔膜９の厚さ、組成、配置によっては、保管時の自重あるいは輸送時に発生する振動などにより第１燃焼室６側に大きく変形し、設定した隔膜９の厚み、配置が変わってしまう場合がある。
これを防止するために、隔膜９が第１燃焼室１側に大きく変形しないように、必要に応じて、第２推進薬７の表面、即ち、第２推進薬７の後部端面または第２推進薬７の中空部壁面の第１燃焼室側表面において隔膜９の一部若しくは全面で接着することも行われる。
この場合は、第２推進薬７の表面に接着剤を塗布し、隔膜９を第２推進薬７に接着した後、隔膜９の内周端を第１封鎖体１４と第２点火用筐体１３との間に固定する。
【００３４】
隔膜９と第２推進薬７を接着する接着剤は、第２推進薬７および隔膜９の組成により選定される。例えば、第２推進薬７がポリブタジエンバインダと過塩素酸アンモニウムを主成分とするコンポジット推進薬で、隔膜９としてケブラを含有するＥＰＤＭゴムを使用する場合であれば、接着剤としては、例えばエポキシ系接着剤が選定される。
【００３５】
また２段推力型ロケットモータの大きさによっては第１点火薬、第２点火薬の薬量が大きくなり、イニシエータからの発火ガスのみでは、点火薬を確実に着火させることができなくなる場合がある。その場合には封鎖体内に、イニシエータの発火ガスにより発火し、点火薬を着火させる助装薬を配設する形態をとることで点火薬の着火、ひいては推進薬の着火を確実に行うことが可能となる。
【００３６】
次に本例の作用について説明する。
第１イニシエータ１６に通電され第１点火薬１０の発火ガスにより第１推進薬６が燃焼を開始する。この際、発生する第１推進薬６の燃焼ガス圧力により隔膜９は第２燃焼室２側に変形するが、隔膜９に発生する引張応力は隔膜材質の許容破断応力以下になるように設定されているので、第１推進薬６の燃焼中に破断することはない。また隔膜９により第２推進薬７側の面の温度が第２推進薬７の着火温度未満となるように設定されているので、第１推進薬６の燃焼中に第２推進薬７が着火することはない。これらの作用により第１推進薬６の燃焼による第１段の推力が発生する。
第１推進薬６の燃焼が終了して第１段推力が終了した後、第２段推力を発生させる所定の時刻まで隔膜９の第２推進薬７側の面は、第２推進薬７の着火温度未満であるように設定されているので、その時間まで第２推進薬７が着火し燃焼を開始することはない。すなわち第２段の推力が予期しない時点で発生することはない。
【００３７】
所定の時刻に第２イニシエータ１７に対して通電されると、第２点火薬１１が発火し、その発火ガスが第２点火用筐体１３壁面の貫通孔から放出され、第２推進薬７が着火する。
第２推進薬７の発生する燃焼ガス圧により隔膜９は、第１推進薬６のなくなった第１燃焼室１の空間に大きく変形する。この変形により隔膜９は内部に発生する引張応力が許容破断応力以上になった時点で破断する。あるいは破断する前に第２点火薬１１および第２推進薬７の燃焼ガスの熱で隔膜９は消失する。この破断した個所あるいは消失した個所から第２推進薬７の燃焼ガスは第１燃焼室に流入し、その後、噴射ノズル４から噴射され第２段の推力が発生する。
この際、初期において第２点火薬１１の発火ガスは第２推進薬７の広い面積を着火させるので、第２推進薬７の燃焼ガス量の発生速度が速くなる。即ち、圧力の上昇が速くなるために隔膜９の破断までの時間は短くなり、第２段の推力の立ち上がりはイニシエータ１７の通電から短時間で達成可能となる。その後は、第２推進薬７の燃焼終了まで第２段推力が発生する。
【００３８】
第６図は、本発明の別例を示す２段推力型ロケットモータの組立図である。本例は前記の第１の例とはイグナイタの構造が異なっているのみであり、その他の構造は同じであることから以下イグナイタについて説明する。
第７図は、イグナイタ周辺の拡大図である。この例では、第１点火薬１０、第２点火薬１１は壁面に１個以上の貫通孔を有する、例えばアルミニウムなどの金属製の第１点火用筐体１２、第２点火用筐体１３にそれぞれ装填されている。第２点火用筐体１３は第２燃焼室２の前方部分にボルトで結合可能なフランジを有する第２封鎖体１５にネジで結合されている。この第２封鎖体１５には第２点火薬１１を点火するための助装薬２１が円周状の溝に装填され、この助装薬２１を発火させるためのイニシエータ２２が取り付けられている。                                                  
【００３９】
第８図は、前記イグナイタの一部拡大図である。
第２封鎖体１５には、第１点火薬１０を発火するための助装薬２４が装填された、例えばアルミニウムなどの金属製の管体２３がネジで結合され、助装薬２４を着火するためのイニシエータ２６が取り付けられている。管体２３は第２点火薬１１が装填されている第２点火用筐体１３内を貫通し、第１点火薬１０が装填された第１点火用筐体１２内にその前方部分が位置するように取り付けられている。管体２３は第１点火用筐体１２に位置する壁面に複数の貫通孔を有している。第１段推力の発生時に第１点火薬１０の発火ガスおよび第１推進薬６の燃焼ガスの第２点火用筐体１３内への流入による第２点火薬１１の予期しない発火を防ぐため、第１封鎖体１４と管体２３の勘合部には、ニトリルゴム、フッ素ゴムやシリコンゴムなどのオーリング２５が取り付けられている。第１点火用筐体１２と第１封鎖体１４、第２点火用筐体１３と第２封鎖体１５、第１封鎖体１４と第２点火用筐体１３の結合構造、隔膜９の固定方法は前記第１の例と同じである。  
【００４０】
次にこの例の作用について説明する。
イニシエータ２６が通電され発火することで、助装薬２４が発火する。助装薬２４の発火ガスは管体２３の第１点火用筐体１２に位置する壁面の貫通孔から噴出し、第１点火薬１０を発火し、その発火ガスは第１点火用筐体１２の壁面にある貫通孔から噴出し、第１推進薬６を着火して第１推進薬６は燃焼を開始する。すなわち第１段の推力が発生する。第１推進薬６の燃焼が終了後、所定の時刻にイニシエータ２２に対して通電され、その発火ガスにより助装薬２１が発火し、その発火ガスにより第２点火薬１１が発火する。その発火ガスは第２点火用筐体１３の壁面にある貫通孔から噴出し、第２推進薬７を着火し、その燃焼ガスの圧力あるいは熱により隔膜９が破断あるいは消失することで、第２推進薬７の燃焼ガスは第１燃焼室１に流入し、その後、噴射ノズル４から噴射され第２段の推力が発生する。
【００４１】
以上説明してきたように、本発明によれば第１推進薬が燃焼している状態では、第２推進薬と第１推進薬との間に配置された隔膜は破断および消失することがなく、さらに第２推進薬を着火させる所定の時刻まで隔膜の第２推進薬側の表面温度は、第２推進薬の着火温度未満に抑えられているので、第２推進薬はそれまで燃焼を開始することがない。
次に第２点火薬を発火させ、その発火ガスにより第２推進薬が着火し燃焼を開始する。このとき、第２点火薬の発火ガスおよび第２推進薬の燃焼ガスの圧力、あるいは熱により隔膜は破断あるいは消失し、その部分から第２推進薬の燃焼ガスは第１燃焼室に流入し、噴射ノズルから噴射される。以上により第１段推力が第１推進薬の燃焼により発生し、第２段推力が所定の時刻に開始される第２推進薬の燃焼により発生する２段推力型ロケットモータが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の２段推力型ロケットモータの一例を示す組立図である。
【図２】図１で用いられる隔膜の組立前を示す外観図である。
【図３】図１の第１燃焼室、第２燃焼室および継ぎ手の連結部を示す拡大図である。
【図４】図１のイグナイタを示す拡大図である。
【図５】図１のイグナイタの別形態を示す拡大図である。
【図６】本発明の２段推力型ロケットモータの他の実施形態を示す組立図である。
【図７】図６のイグナイタ周辺を示す拡大図である。
【図８】図７のイグナイタの一部を示す拡大図である。
【図９】従来技術を示す２段推力型ロケットモータの組立図である。
【図１０】図９のイグナイタ取付部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：第１燃焼室、２：第２燃焼室、３：継ぎ手、４：噴射ノズル、５：断熱材、６：第１推進薬、７：第２推進薬、８：イグナイタ、９：隔膜、１０：第１点火薬、１１：第２点火薬、１２：第１点火用筐体、１３：第２点火用筐体、１４：第１封鎖体、１５：第２封鎖体、１６：第１イニシエータ、１７：第２イニシエータ、１８：脚線、１９：ガラスハーメチックシール、２０：構造体、２１：第２助装薬、２２：第２イニシエータ、２３：管体、２４：第１助装薬、２５：オーリング、２６：第１イニシエータ、３０：噴射ノズル、３１：ポーラボス、３２：ポーラボス、３３：燃焼室、３４：第１推進薬、３５：第２推進薬、３６：前方絶縁体、３７：隔膜、３８：推進薬支持体、３９：イグナイタ封鎖体、４０：イグナイタケース、４１：第１点火薬、４２：第２点火薬、４３：円環状チャンバ、５０：圧着端子、５１：ノズルポート。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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