(57)【要約】本発明は、航空機の２つの段の分離を、前記２つの段の構造に影響を与えることなく可能にする方法及び装置に関する。装置は、前記航空機の２つの段に固定され、その内面（１３Ａ）に切断リング（２０）を有する接続リング（１３）から主に構成される。切断リング（２０）は、テルミット及び金属間組成物の混合物を収容する。当該混合物の点火によって、２つの部分に分離する前記リング（１３）の部分の加熱と溶融が可能となる。本発明は、航空機ランチャに適用されうる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定された局所的接続によって互いに線形接続されると共に、確実に分離される必要がある第１及び第２の構成要素である２つの構成要素の線形接続及び分離のための方法において、前記分離は、前記接続の迅速かつ部分的昇温によって行われ、前記昇温が遠隔で引き起こされ、
前記方法は、
前記第１の構成要素と前記第２の構成要素を接続要素（１３）によって接続するステップと、
制御された電気接続によって開始されうるテルミット及び金属間組成物の混合物を前記接続要素（１３）に搭載するステップと、
前記混合物（２２）の燃焼を引き起こすことで、前記接続要素（１３）の前記迅速な昇温を引き起こした上で、前記接続要素（１３）を２つの部分に分離させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
規定された局所的接続によって互いに線形接続されると共に、確実に分離される必要がある２つの構成要素（即ち、第１の構成要素と第２の構成要素）の線形接続及び分離のための装置であって、前記分離は、前記接続要素の所定の部分の迅速かつ部分的昇温によって行われ、当該昇温が遠隔で引き起こされ、
前記装置は、
これらの２つの構成要素（即ち、前記第１の構成要素と前記第２の構成要素）との間に配置された接続要素（１３）と、
前記接続要素（１３）に配置されると共に、熱を生成するテルミット及び金属間組成物の混合物と、
前記混合物（２２）を遠隔で燃焼させる手段と、
を備える、装置。
【請求項３】
前記接続要素（１３）は、前記第１及び第２の構成要素を接続するためのリング、換言すれば、前記第１及び第２の構成要素のいずれの部分を構成しない別個の部分で構成されたリングである、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記接続要素（１３）は、前記第１の構成要素及び前記第２の構成要素である前記２つの構成要素の一方の外壁の拡張部分によって構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記混合物（２２）は、前記接続要素の前記内壁（１３Ａ）に配置された閉じた切断リング（２０）内に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記切断リング（２０）は、前記混合物（２２）を収容する密閉体（２１）から構成されている、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の構成要素と中央推進器（１２Ｂ）を構成する少なくとも一つの支持される段（１０）と、
前記少なくとも一つの段（１０）が固定されると共に、前記第２の構成要素によって構成された支持体と、
請求項２から６のうちいずれか一項に記載の装置と、
を備えた航空機のランチャ。
【請求項８】
前記閉じた切断リング（２０）は、前記接続要素が切断されるはずである場所と前記ランチャの第１の支持段（３０）との間に配置された固定手段によって、前記接続要素（１３）に固定されることで、前記第１の支持段に接続されたままとなる、
請求項７に記載のランチャ。
【請求項９】
前記閉じた切断リング（２０）は、第２段（４０）に接続された前記接続手段の２つの同軸壁（３２Ａ，３２Ｂ）と、前記２つの同軸壁（３２Ａ，３２Ｂ）の間に配置された２つの絶縁環状層（３４）とによって構成され、
前記接続手段は、前記第１段（３０）に接続されると共に、機械的接続手段によって前記２つの同軸壁（３２Ａ，３２Ｂ）に固定された部分で仕上げられ、
前記接続要素の切断は、前記２つの同軸壁（３２Ａ，３２Ｂ）で行われる、
請求項７に記載のランチャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事前に強固に接続された第１の構成要素と第２の構成要素をできるだけ円滑に線形分離することに関する。本発明は、好ましくは、段を互いから分離するか段を実用積載物（useful load）から分離するためのスペースランチャ、ミサイル、宇宙探査機、更には実用積載物の投下が必要とされる航空機に適用される。この分離は、搭載組立体の質量の減少又は実用積載物の投下を目的とする。そのような用途は、破損しやすい物体（例えば、衛星）を分離するために必要とされ、その接続が、ランチャによる推進中に受けるような高い機械荷重を受けることに特徴がある。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａと図１Ｂは、ランチャの２つの構成要素１と２の間の分離原理を示す。第１の構成要素１は、好ましくはｎ列の構成要素、好ましくは第１のエンジン段である。第２の構成要素は、ｎ＋１列の構成要素（第２のエンジン段又は実用積載物（例えば、衛星））である。したがって、線形分離は、ランチャの軸内で、第２の構成要素の基部を破損させずに行われなければならず、その場合、第１の構成要素１は、２つの構成要素１と２の間の接続がある第１の構成要素１の表面を破損することなく回収されることが望ましい。
【０００３】
現状技術では、接続／分離システムは、主に、次の４つのタイプのものである。
１）ボルト締め及びリベット締めによる接続、及び構造物の局所的溶融による火工術（パイロテクニクス）による切断。これらのシステムは、機能することで放出物質による砕片を生じる。更に、切断によって構造物に大きな衝撃が生じ、当該衝撃がランチャの実用積載物を破損させうる。特許文献１は、そのような解決策を実現する例を示す。
２）リベット締めによる接続、及び構造物の断裂、火工要素の変形による火工術による切断。この解決策は、最も使用されており、砕片を生じないが、かなりの衝撃を引き起こす。
３）火工術のボルト締めによる接続、及びナットの断裂又は分離。このタイプの解決策は、前の２つの解決策よりもかなり少ない衝撃を生じるが、ある構成要素から他の構成要素に応力を伝えるために幾本かのボルトを必要とするため、多数の装置が必要とされるので故障の危険が高まる。
４）ストラップによる接続、及び火工術のボルトによるこれらの接続の断裂。このタイプの解決策は、２つの構成要素間で大きい応力を伝達できず、ランチャの大きすぎる直径に対応できない。またこの場合、拘束を緩めると構造物に大きい衝撃が生じる。
【０００４】
一般的に、現状のこれらの技術では、これらの接続／分離解決策から派生するシステムは、ほとんどの場合、分離後にランチャの外形上に凸凹のパッチが残る特殊性を有する。
【０００５】
本発明の目的は、前述の欠点を克服することである。
【０００６】
一方、特許文献２ではテルミットを実装する自己破壊ボルト締め装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許発明第２９４７８０８号明細書
【特許文献２】米国特許第５４０２７２８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明の第１の主目的は、確実に分離されなければならない２つの構成要素の線形接続及び分離のための方法であり、これらの２つの構成要素は、規定された局所的接続によって互いに直線的に接続され、分離は、接続部での又は接続部のまわりの組立体の迅速かつ部分的昇温によって行われる必要があり、この昇温は遠隔で引き起こされる。
【０００９】
本発明によれば、方法は、
２つの構成要素を接続要素によって接続することと、
この接続要素に、制御された電気接続によって開始されうるテルミット及び金属間組成物の混合物を装備することと、
前記混合物を爆発させて、接続要素の昇温と２つの部分への分離を引き起こすこととを含む。
【００１０】
第２の主目的は、規定された局所的接続によって互いに直線的に接続され、確実に分離されなければならない２つの構成要素（第１の構成要素と第２の構成要素）を線形接続及び分離するための装置であり、分離は、接続の所定部分の迅速かつ部分的昇温によって行われ、この昇温は遠隔で引き起こされる。
【００１１】
本発明によれば、発明は、
これらの２つの構成要素（即ち、第１の構成要素と第２の構成要素）間の接続を構成する接続要素と、
接続要素に対して配置された、熱を生成するテルミット及び金属間組成物の混合物と、
混合物を遠隔で爆発させるための手段とを含む。
【００１２】
この装置の第１の実施形態では、接続要素は、２つの第１及び第２の構成要素のどの部分も構成しない別個の部分で構成される。
【００１３】
この装置の第２の実施形態では、接続要素は、これらの２つの構成要素（即ち、第１の構成要素と第２の構成要素）の一方の外壁の拡張部分を構成する。
【００１４】
使用される混合物は、切断リング内に配置され、切断リング自体が接続要素の内壁に対して配置されることが好ましい。
【００１５】
この切断リングは、好ましくは、混合物を収容し環状リングを構成する封止体で構成される。
【００１６】
本発明の第１の実施形態では、閉じた切断リングは、接続要素を切断しなければならない場所と第１段との間の配置された固定手段によって中間構造物に固定されて（第１段は支持体である）、この第１の支持段に接続されたままである。
【００１７】
本発明の第２の実施形態では、閉じた環状リングは、第２の支持段に接続された接続手段の２つの同軸壁と、２つの壁の間にそれらの壁と垂直な２つの平行平面内に配置された２つの絶縁環状層とによって構成され、接続手段は、第１段に接続され２つの壁に機械的接続によって固定された部分で仕上げられ、構成要素の切断は、２つの同軸壁のレベルで行われる。
【００１８】
本発明の第３の主目的は、第１の構成要素を構成する少なくとも１つの中央推進器（支持体）と、支持され中央推進器上に固定され第２の構成要素によって構成された少なくとも１つ段とを含む航空機ランチャ（aeronautical launcher）である。
【００１９】
本発明によれば、このランチャは、以前に定義されたような装置を含む。
【００２０】
閉じた切断リングは、接続要素の切断を行わなければならない場所とランチャの第１の保持段との間に配置された接続要素に固定されて、この第１の支持段に接続されたままになりうる。
【００２１】
別の実施形態では、閉じた切断リングは、第２段に接続された接続手段の２つの同軸壁と、２つの同軸壁の間に配置された２つの絶縁環状層とによって構成され、接続手段が、第１段に接続され機械的接続手段によって２つの同軸壁に固定された部分で仕上げられ、接続要素の切断は、２つの同軸壁のレベルで行われる。
【００２２】
本発明は、様々な特徴があり、その実施形態は、以下の記述をそれぞれ定義する幾つかの図面と併せて読むことによって最もよく理解される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】航空機ランチャの２つの構成要素の分離を表す図である。
【図１Ｂ】航空機ランチャの２つの構成要素の分離を表す図である。
【図２Ａ】本発明の航空機ランチャへの応用を表す図である。
【図２Ｂ】本発明の航空機ランチャへの応用を表す図である。
【図２Ｃ】本発明の航空機ランチャへの応用を表す図である。
【図３Ａ】本発明による装置の機能に関する図である。
【図３Ｂ】本発明による装置の機能に関する図である。
【図３Ｃ】本発明による装置の機能に関する図である。
【図４】本発明の特定の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２Ａは、航空機ランチャの段１０の基部に配置された幾つかの推進器１２Ａ及び１２Ｂを装備した航空機ランチャの段１０を表す。
【００２５】
図２Ｂは、この組立体、特に推進器１２Ａ及び１２Ｂの上側部分のレベルでの詳細を示す。実際には、中央推進器１２Ｂは、段１０を搭載していることが分かる。接続は、図２Ｃに別個に表された接続要素１３によって行われる。
【００２６】
本発明による装置及び実施方法は、接続要素１３のレベルでの詳細な断面である図３Ａに示される。これは、接続要素１３の内壁１４上に切断リング２０を有する。切断リング２０は、主に、その外径側で環状に開いた本体２１で構成される。本体２１は、発熱性、エネルギー性又はテルミット材料２２で満たされる。用語「テルミット」は、ナノテルミットも対象として含むことが明らかである。
【００２７】
図３Ｂに関して、爆発的物質を構成する材料２２の発火によって、この材料２２に面して配置された接続要素１３の部分が溶融するまで、急激な昇温が起こる。接続要素１３のこの部分をその融点まで加熱すると、この接続要素１３が２つの部分に分離する。そのような２つの部分は、図３Ｃに、上側部分１３Ａと下側部分１３Ｂで表わされる。この図３Ｃで、切断リング２０が、その縁２０Ａの１つによって接続要素１３の壁１４に予め固定されていたことが分かる。したがって、接続要素１３の２つの下側部分１３Ｂと上側部分１３Ａが分離した後で、切断リング２０は、２つの部分の一方、この場合は接続要素１３の下側部分１３Ｂに接続されたままである。実際には、航空機ランチャへの用途では、切断リング２０が、航空機の飛行を継続せず地上に落下する下側段に接続されたままになるように選択される。これにより、飛行し続ける構造物を必要よりも長い時間加熱するのを防ぎうる。
【００２８】
本発明による装置の２つの異なる実施形態では、接続要素１３は、分離されなければならない別個の部品（言い換えると、第１の構成要素と第２の構成要素、即ち、段１０と中央推進器１２Ｂのどちらも構成しない別個の部品）であってもよい。したがって、この接続要素１３は、その２つの端部によって、この２つの構成要素のそれぞれに溶接又は接着され、ねじ留めされ、ボルト締めされる。
【００２９】
第２の実施形態では、接続要素１３は、２つの構成要素の一方（好ましくは下側構成要素、即ち、中央推進器１２Ｂ）の壁の一体的部分を構成することが条件となる。言い換えると、この場合、接続要素１３は、この中央推進器１２Ｂの外壁の拡張部分である。
【００３０】
更に、接続要素の２つの部分１３Ａ及び１３Ｂは、例えば、はんだ付け、接着又は他の方法によって、互いに接続された２つの異なる部品であると見なしうる。
【００３１】
材料２２を反応させるために遠隔火工術手段が提供される。
【００３２】
図４に関して、本発明の特定の実施形態では、テルミット混合物と金属間組成物が内部に配置された２つの同軸壁３２Ａ及び３２Ｂで仕上げられた第２段４０の壁が提供される。この混合物を閉じ込めるために、混合物の上下に配置された２つの絶縁層３４が使用される。
【００３３】
第１段３０との接続は、機械的手段（例えば、２つの同軸壁３２Ａ及び３２Ｂとランチャの第１段の外壁の端とを通るボルト３８）によって行われる。したがって、同軸壁３２Ａ及び３２Ｂ上の断裂は、テルミット溶液混合物／金属間組成物のレベルで行われる。
【符号の説明】
【００３４】
１２：推進器
１３：接続要素
２０：切断リング
２２：混合物
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2018526606.tif 000013
2018526606.tif 000014
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