【手続補正書】
【提出日】平成17年8月11日(2005.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロケットエンジンであって、
ａ．第１の推進剤成分の供給源から第１の推進剤成分を収納するように適合されている第１の注入口と、
ｂ．第２の推進剤成分の供給源から第２の推進剤成分を収納するように適合されている第２の注入口と、
ｃ．排出口を備える第１の燃焼室と、
ｄ．第１の回転軸を有する少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスを備える第１の燃焼室内の第１のロータリー噴射装置であって、前記少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスは、第１のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口、および第１の燃焼室と流通しており、前記第１のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口は、ロケットエンジンの第１の注入口と流通している、前記第１のロータリー噴射装置と、
ｅ．第２の回転軸を有する少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスを備える第１の燃焼室内の第２のロータリー噴射装置であって、前記少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスは、第２のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口、および第１の燃焼室と流通しており、前記第２のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口は、ロケットエンジンの第２の注入口と流通している、前記第２のロータリー噴射装置と、
ｆ．第３の回転軸を有する少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスを備える第２の燃焼室内の第３のロータリー噴射装置であって、前記少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスは、第３のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口、および第２の燃焼室と流通しており、前記第３のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口はロケットエンジンの第２の注入口に流通している、前記第３のロータリー噴射装置と、
を備えるロケットエンジン。
【請求項２】
第１のスロットル制限部および第２のスロットル制限部のうち少なくとも１つをさらに備え、第１のスロットル制限部は注入口および排出口を有し、第１のスロットル制限部の注入口はロケットエンジンの第１の注入口と流通しており、第１のスロットル制限部の排出口は第１のロータリー噴射装置の注入口と流通しており、第２のスロットル制限部は注入口および排出口を有し、第２のスロットル制限部の注入口はロケットエンジンの第２の注入口と流通しており、第２のスロットル制限部の排出口は第２のロータリー噴射装置の注入口と流通している、請求項１に記載のロケットエンジン。
【請求項３】
第１のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口が、第１の流路を通ってロケットエンジンの第１の注入口と流通しており、第２のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口が、第２の流路を通ってロケットエンジンの第２の注入口と流通しており、第１および第２の流路が互いに同心である、請求項１または２に記載のロケットエンジン。
【請求項４】  
第１の流路内の第１のインデューサおよび第２の流路内の第２のインデューサのうち少なくとも１つをさらに備え、第１のインデューサは第１の回転軸を中心に回転し、第２のインデューサは第２の回転軸を中心に回転する、請求項３に記載のロケットエンジン。
【請求項５】
第１のロータリー噴射装置および第２のロータリー噴射装置のうち少なくとも１つが、第１の燃焼室の圧力を、第１のロータリー噴射装置および第２のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口における圧力と分離するように適合されている、請求項１〜４のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項６】
第３のロータリー噴射装置が、第２の燃焼室の圧力を第３のロータリー噴射装置の少なくとも１つの注入口における圧力と分離するように適合されている、請求項１〜５のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項７】
注入口および排出口を有するタービンをさらに備え、前記注入口は第１の燃焼室の排出口と流通しており、前記タービンは、第１のロータリー噴射装置、第２のロータリー噴射装置、第１のインデューサおよび第２のインデューサのうち少なくとも１つに動作可能に接続され、それによって、ロケットエンジンが作動した際に第１および第２の推進剤成分が第１の燃焼室内で燃焼して流出流体を生成し、前記タービンは第１の燃焼室からの少なくとも一部の流出流体によって駆動される、請求項１〜６のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項８】
第２の燃焼室がタービンの排出口と流通しており、それによって、作動した際に第２の燃焼室が流出流体および第２の推進剤成分を含む混合物を燃焼して、第２の流出流体を生成する、請求項１〜７のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項９】
第３の回転軸、第２の回転軸および第１の回転軸のうち少なくとも２つは、互いに一致している、請求項１〜８のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項１０】
電気始動機、発電機、および同期発電機からなる群から選択される電気機械をさらに備え、電気機械は第１のロータリー噴射装置、第２のロータリー噴射装置および第３のロータリー噴射装置のうち少なくとも１つと動作可能に接続される少なくとも１つのシャフト部に動作可能に接続される、請求項１〜９のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項１１】
ロケットエンジン作動方法であって、
ａ．ロケットエンジンに第１および第２の推進剤成分を供給することと、
ｂ．第１の推進剤成分の少なくとも一部を、第１の燃焼室内の少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスを介して第１の燃焼室へ噴射することと、
ｃ．第２の推進剤成分の少なくとも一部を、第１の燃焼室内の少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスを介して第１の燃焼室へ噴射することと、
ｄ．流出流体を生成させるために、第１の燃焼室の第１および第２の推進剤成分を少なくとも部分的に燃焼することと、
ｅ．第１の燃焼室から流出流体を吐出することと、
ｆ．第２の燃焼室内の少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスを介して第２の燃焼室へ第２の推進剤成分の残りの部分を注入することと、
を含むロケットエンジン作動方法。
【請求項１２】
流出流体の少なくとも一部を第１の燃焼室から第２の燃焼室へ吐出すること、および第２の燃焼室内の少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスを介して第２の燃焼室へ第２の推進剤成分の残りの部分を噴射する動作により第１の燃焼室から第２の燃焼室への少なくとも一部の流出流体の少なくとも１つの特性を変えることをさらに含み、前記少なくとも１つの特性は、流量パターンおよび混合パターンからなる群から選択される、請求項１１に記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１３】
ロケットエンジン作動方法であって、
ａ．ロケットエンジンに第１および第２の推進剤成分を供給することと、
ｂ．第１の推進剤成分の少なくとも一部を、第１の燃焼室内の少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスを介して第１の燃焼室へ噴射することと、
ｃ．第２の推進剤成分の少なくとも一部を、第１の燃焼室内の少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスを介して第１の燃焼室へ噴射することと、
ｄ．流出流体を生成させるために、第１の燃焼室の第１および第２の推進剤成分を少なくとも部分的に燃焼することと、
ｅ．第１の燃焼室からの流出流体を吐出することと、
ｆ．第１の燃焼室からの流出流体の少なくとも一部を、第２の燃焼室に吐出することと、
ｇ．第２の燃焼室の壁に配置された少なくとも１つのオリフィスを介して、第１の燃焼室から第２の燃焼室へ流出流体の残りの部分を吐出することと、
を含むロケットエンジン作動方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのスロットル制御部により、第１および第２の推進剤成分のうち少なくとも１つをスロットル制御する動作をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１５】
第１および第２の推進剤成分を供給する動作が同心の流路を介し、少なくとも１つの同心の流路内の内部領域が、第１および第２の推進剤成分のうち少なくとも１つの気相を含む、請求項１１〜１４のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１６】
第１および第２の推進剤成分のうち少なくとも１つを、第１および第２のロータリー噴射装置のうち少なくとも１つにより回転させるように誘発することをさらに含み、誘発する動作は少なくとも１つの同心の流路の内側の少なくとも１つのインデューサを用いる、請求項１１〜１５のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１７】
第１の推進剤成分の圧力および第２の推進剤成分の少なくとも一部分の圧力のうち少なくとも１つを、第１の燃焼室の圧力と分離することをさらに含む、請求項１１〜１６のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１８】
第２の推進剤成分の少なくとも一部分の圧力を第２の燃焼室の圧力と分離することをさらに含む、請求項１１〜１７のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項１９】
第１の燃焼室内において第１および第２の推進剤成分を部分的に燃焼することをさらに含む、請求項１１〜１８のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項２０】
第１の燃焼室からの流出流体の少なくとも一部を第２の燃焼室へ吐出することをさらに含む、請求項１１〜１９のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項２１】
第１の燃焼室からの流出流体の少なくとも一部分をタービンを通して吐出することをさらに含む、請求項１１〜２０のいずれかに記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項２２】
タービンにより、少なくとも１つの第１のロータリーオリフィス、少なくとも１つの第２のロータリーオリフィス、および少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスのうちの少なくとも１つを回転させることをさらに含む、請求項２１に記載のロケットエンジン作動方法。
【請求項２３】
ロケットエンジン用回転システムであって、
ａ．回転軸を有する第１の中空シャフト部であって、第１の中空シャフト部の第１の端は第１の液体推進剤成分を収納するように適合されている、第１の中空シャフト部と、
ｂ．第１の中空シャフト部の内部と流通している、第１の中空シャフト部に動作可能に結合された少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスと、
ｃ．第１の中空シャフト部の少なくとも一部分を取り囲んでいる環状ダクトであって、環状ダクトの第１の端は第２の推進剤成分を収納するように適合されている、前記環状ダクトと、
ｄ．環状ダクトと流通している、第１の中空シャフト部に動作可能に結合された少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスと、
ｅ．第２の中空シャフト部であって、第２の中空シャフト部の第１の端は、第１の中空シャフト部の第２の端に動作可能に結合され、第２の中空シャフト部の内部は、第１の中空シャフト部の内部と流通している、前記第２の中空シャフト部と、
ｆ．第２の中空シャフト部の内部と流通している少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスと、
を備えるロケットエンジン用回転システム。
【請求項２４】
少なくとも１つの第２の回転圧力トラップをさらに備え、前記少なくとも１つの第２の回転圧力トラップは、第２の流路の長さ方向に沿って第２の流路を介して互いに流通している注入口および排出口を有する第２の流路を備え、第２の流路は回転軸を中心に回転するように適合され、第２の流路の注入口は環状ダクトと流通しており、第２の流路の排出口は少なくとも１つの第２のロータリーオリフィスと流通しており、第２の流路は、第２の回転圧力トラップが回転軸を中心に回転する際に、第２の流路内のいずれかの地点における遠心加速度が、前記注入口および前記排出口からなる群から選択される位置のいずれかの地点における遠心加速度よりも大きくなるように適合される、請求項２３に記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項２５】
ロケットエンジン用回転システムであって、
ａ．回転軸を有する第１の中空シャフト部であって、第１の中空シャフト部の第１の端は第１の液体推進剤成分を収納するように適合されている、前記第１の中空シャフト部と、
ｂ．第１の中空シャフト部の内部と流通している、第１の中空シャフト部に動作可能に結合された少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスと、
ｃ．第２の中空シャフト部であって、第２の中空シャフト部の第１の端は、第１の中空シャフト部の第２の端に動作可能に結合され、第２の中空シャフト部の内部は、第１の中空シャフト部の内部と流通している、前記第２の中空シャフト部と、
ｄ．第２の中空シャフト部の内部と流通している少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスと、
を備えるロケットエンジン用回転システム。
【請求項２６】
少なくとも１つの第１の回転圧力トラップおよび少なくとも１つの第３の回転圧力トラップのうち少なくとも１つをさらに備え、前記少なくとも１つの第１の回転圧力トラップは、第１の流路の長さ方向に沿って第１の流路を介して互いに流通している注入口および排出口を有する第１の流路を備え、第１の流路は回転軸を中心に回転するように適合され、第１の流路の注入口は第１の中空シャフト部の内部と流通しており、第１の流路の排出口は少なくとも１つの第１のロータリーオリフィス、第２の中空シャフト部の内部、および少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスのうちの少なくとも１つと流通しており、第１の流路は、第１の回転圧力トラップが回転軸を中心に回転する際に、第１の流路内のいずれかの地点における遠心加速度が、注入口および排出口からなる群から選択される位置のいずれかの地点における遠心加速度よりも大きくなるように適合され、前記少なくとも１つの第３の回転圧力トラップは、第３の流路の長さ方向に沿って第３の流路を介して互いに流通している注入口および排出口を有する第３の流路を備え、第３の流路は回転軸を中心に回転するように適合され、第３の流路の注入口は第１の中空シャフト部の内部と流通しており、第３の流路の排出口は少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスと流通しており、第３の流路は、第３の回転圧力トラップが回転軸を中心に回転する際に、第３の流路内のいずれかの地点における遠心加速度が、注入口および排出口からなる群から選択される位置のいずれかの地点における遠心加速度よりも大きくなるように適合される、請求項２３〜２５のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項２７】
第１の中空シャフト部の内部と流通している第１のインデューサおよび環状ダクトの少なくとも一部分内にある第２のインデューサのうち少なくとも１つをさらに備え、第１のインデューサおよび第２のインデューサは回転軸と同軸である、請求項２３〜２６のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項２８】
第２の中空シャフト部の内部は少なくとも１つの第１の溝を備え、少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスおよび少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスのうち少なくとも１つは、前記少なくとも１つの第１の溝と流通している、請求項２３〜２７のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項２９】
第２の中空シャフト部の内部は少なくとも１つの第２の溝を備え、少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスは、第２の中空シャフト部の第２の端に近接した前記少なくとも１つの第２の溝と流通している、請求項２３〜２８のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項３０】
少なくとも１つの第１の溝および少なくとも１つの第２の溝は、少なくとも１つの第１のロータリーオリフィスと少なくとも１つの第３のロータリーオリフィスとの間の第１の推進剤成分の流量の比を調節するように適合される、請求項２９に記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項３１】
少なくとも１つのタービンブレードをさらに備え、前記少なくとも１つのタービンブレードは、第１の中空シャフト部および第２の中空シャフト部のうち少なくとも１つに動作可能に結合されている、請求項２３〜３０のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項３２】
第２の中空シャフト部内にシャフト・ライナをさらに備え、シャフト・ライナは閉端および第２の端を有し、シャフト・ライナの第２の端は第２の中空シャフト部の第２の端に近接している、請求項２３〜３１のいずれかに記載のロケットエンジン用回転システム。
【請求項３３】
ロケットエンジンであって、
ａ．  ｉ．排出口と、
ｉｉ．少なくとも１つの第１のオリフィスを備える第１の燃焼室ライナと、
を備える第１の燃焼室と、
ｂ．第１の燃焼室ライナを少なくとも部分的に取り囲んでいる第１の環状路と、
ｃ．第１の燃焼室の排出口と流通している第２の燃焼室であって、少なくとも１つの第２のオリフィスを備える第２の燃焼室ライナを備える、第２の燃焼室と、
ｄ．第２の燃焼室ライナを少なくとも部分的に取り囲んでいる第２の環状路であって、第２の環状路は第１の環状路と流通しており、それによって、作動した際に第１の燃焼室は流出流体を生成し、流出流体の第１の部分は、少なくとも１つの第１のオリフィスを通り、第１および第２の環状路を通り、少なくとも１つの第２のオリフィスを通って第２の燃焼室へ噴射されて、第２の燃焼室ライナの噴散冷却を行う、第２の環状路と、
を備えるロケットエンジン。
【請求項３４】
第１の燃焼室と第２の燃焼室との間に流量制限部をさらに備え、それによって、作動した際に第１の燃焼室から流出流体の第２の部分が流量制御部を介して第２の燃焼室へ流れ込んで、第１の燃焼室の少なくとも１つの第１のオリフィスにおける圧力が、第２の燃焼室の少なくとも１つの第２のオリフィスにおける圧力よりも大きくなるようにする、請求項３３に記載のロケットエンジン。
【請求項３５】
流量制限部が、注入口および排出口を有するタービンを備え、前記注入口は第１の燃焼室の排出口と流通しており、第２の燃焼室はタービンの排出口と流通しており、それによって、タービンは第１の燃焼室からの流出流体の第２の部分の少なくとも一部分により駆動される、請求項３３または３４に記載のロケットエンジン。
【請求項３６】
第１の推進剤成分の供給源をさらに備え、第１の推進剤成分の供給源は、第１の燃焼室および第１の環状路と流通しており、それによって、作動した際に第１の推進剤成分の一部分が第１の環状路へ流れ込み、第２の環状路へ流れ込み、少なくとも１つの第２のオリフィスを介して、第２の燃焼室へと流れ込んで、第２の燃焼室ライナの噴散冷却を行う、請求項３３〜３５のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項３７】
第２の推進剤成分の供給源をさらに備え、第２の推進剤成分の供給源は第１の燃焼室と流通しており、それによって、作動した際に第２の推進剤成分の第１の部分が第１の燃焼室へ流れ込み、第２の推進剤成分の残りの第２の部分が第２の燃焼室へ流れ込み、第１の燃焼室における燃焼温度は、第２の燃焼室における燃焼温度よりも低い、請求項３３〜３６のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項３８】
第２の推進剤成分の第２の部分が、第２の燃焼室の中間部分で第２の燃焼室へ流れ込んで、第１の燃焼室からの第２の部分の流出流体の第１の部分の燃焼を、第１の燃焼室からの前記第２の部分の流出流体の第２の部分、および第１の燃焼室からの第１の部分の流出流体からなる群から選択される流出流体によって第２の燃焼室ライナから隔離する、請求項３３〜３７のいずれかに記載のロケットエンジン。
【請求項３９】
ロケットエンジン冷却方法であって、
ａ．複数の推進剤成分の部分的な燃焼により第１の燃焼室において流出流体を生成することであって、第１の燃焼室は、少なくとも１つの第１のオリフィスを備える第１の燃焼室ライナを有し、前記少なくとも１つの第１のオリフィスは、第１の燃焼室ライナの外側の第１の領域と流通していることと、
ｂ．流出流体の第１の部分を第１の燃焼室から第２の燃焼室へ吐出することであって、第２の燃焼室は第２の燃焼室ライナを有し、第１の燃焼室ライナの外側の第１の領域は、第２の燃焼室ライナの外側の第２の領域と流通しており、第２の燃焼室ライナは、第２の領域と第２の燃焼室との間に少なくとも１つの第２のオリフィスを備えていることと、
ｃ．流出流体の第２の部分を第１の燃焼室から、少なくとも１つの第１のオリフィスを介して、第１の領域を介して少なくとも一部分の第１の燃焼室ライナの外側を通り、第２の領域を介して少なくとも一部分の第２の燃焼室ライナの外側を通り、少なくとも１つの第２のオリフィスを介して、第２の燃焼室へ吐出して、第２の燃焼室ライナの噴散冷却を行うことと、
を含む方法。
【請求項４０】
流出流体の第１の部分が、第１の燃焼室から第２の燃焼室へ流量制御部を介して噴射され、それによって、第１の燃焼室の少なくとも１つのオリフィスにおける流出流体の圧力は、第２の燃焼室の第２のオリフィスにおける圧力よりも大きくなる、請求項３９に記載のロケットエンジン冷却方法。
【請求項４１】
複数の推進剤成分が燃料および酸化剤を含み、第１の燃焼室における燃料と酸化剤の比は、化学量論比に比べて実質的に燃料成分が多い、
請求項３９または４０に記載のロケットエンジン冷却方法。
【請求項４２】
燃料の第１の部分が第１の燃焼室へ吐出され、燃料の第２の部分は第１の燃焼室ライナの外側の第１の領域へ噴射される、請求項４１に記載のロケットエンジン冷却方法。
【請求項４３】
酸化剤の少なくとも一部を第２の燃焼室へ吐出すること、および酸化剤の前記一部を第２の燃焼室へ吐出する前記動作によって、第１の燃焼室から第２の燃焼室への流出流体の第１の部分の少なくとも１つの特性を変えること、をさらに含み、前記少なくとも１つの特性は、流量パターンおよび混合パターンからなる群から選択される、請求項４１または４２に記載のロケットエンジン冷却方法。
【請求項４４】
流出流体の第２の部分を少なくとも１つの第２のオリフィスを介して第２の燃焼室へ吐出する動作によって、第１の燃焼室から第２の燃焼室への流出流体の第１の部分の少なくとも１つの特性を変えることをさらに含み、前記少なくとも１つの特性は、流量パターンおよび混合パターンからなる群から選択される、請求項３９〜４３のいずれかに記載のロケットエンジン冷却方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図１および図４を参照すると、第２の中空シャフト部４８は、複数の縦リブ９６および溝９８を内部に有する第３の中空シャフト部９４をさらに具備する。複数の縦溝９８は、酸素スクロール２６と第１の回転噴射器７６の間の流路１００の一部を成す。サイズの均一な縦溝９８に関しては、それぞれの縦溝９８は第１のインデューサ６４から等しい流量の液体酸素１８を受け取る。しかしながら、回転のバランスの制約の中で、これらの縦溝９８のサイズは均一でない場合があり、これに付随して液体酸素の流量も各縦溝９８間で非均一となる。少なくとも１つの第１の溝１０２は第１の回転噴射器７６の注入口８０と流通している。第２の中空シャフト部４８は第４の中空シャフト部１０４をさらに具備し、この第４の中空シャフト部１０４内には少なくとも１つの第２の溝１０６が、第３の中空シャフト部９４から第４の中空シャフト部１０４へと内部に沿って延在する。図５を参照すると、第４の中空シャフト部１０４まで延在していない第１の溝１０２は、第３の中空シャフト部９４と第４の中空シャフト部１０４の間で関連する環状ダム部（annular dam segment）１０８によってふさがれている。