(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射座構造体に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料の供給側接続端末と、射座構造体に対して移動接近する発射台に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料の被供給側接続端末とを備え、供給側接続端末，被供給側接続端末が軸方向への突合わせで嵌合される継手で接続されるロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末の一方を支持して発射台に対し移動する調整台と、調整台を移動駆動する調整台駆動部と、供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を検出する検出部と、調整台駆動部，検出部を連係し検出部の検出信号と供給側接続端末，被供給側接続端末の正規の接続位置との差から調整台駆動部に駆動量，駆動方向を指示するコントローラとを備えたことを特徴とするロケット燃料の配管接続装置。
【請求項２】
請求項１のロケット燃料の配管接続装置において、検出部は光，音波の一方または双方を利用するものであることを特徴とするロケット燃料の配管接続装置。
【請求項３】
請求項１または２のロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末の間には機械的な接続ガイド機構が備えられていることを特徴とするロケット燃料の配管接続装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかのロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末は開閉可能な防塵カバーで被覆されていることを特徴とするロケット燃料の配管接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体からなるロケット燃料をロケットに供給する配管を接続するロケット燃料の配管接続装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロケット燃料の配管接続装置としては、例えば、図４，図５に示すものが知られている。
【０００３】
この従来のロケット燃料の配管接続装置は、射座構造体１に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料Ｆの供給側接続端末３と、射座構造体１に対してレール等を走行して移動接近する発射台２に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料Ｆの被供給側接続端末４とを備え、供給側接続端末３に伸縮構造５，スライド構造６が付設されて供給側接続端末３，被供給側接続端末４がバヨネット継手で接続されるようになっている。
【０００４】
この従来のロケット燃料の配管接続装置では、液体水素，メタン，液体酸素等の極低温の液体からなるロケット燃料Ｆの供給を行うために、供給系にロケット燃料Ｆの温度上昇を防止するための真空断熱構造の２重管の配管を使用している。従って、精密な構造に構成され軸方向への突合わせで嵌合される供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続では、ロケット燃料Ｆの漏出，汚損を防止するために、バヨネット継手を慎重に取扱う必要がある。このため、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続作業については、発射台２の射座構造体１への接近完了後（図５（Ｂ）参照）に、作業員が手動により供給側接続端末３を伸縮構造５，スライド構造６を利用してスライドさせ被供給側接続端末４に接続している。（図５（Ｃ）参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来のロケット燃料の配管接続装置では、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続作業にかなりの時間が掛かるという問題点がある。さらに、例えば供給側接続端末３のスライド構造６を５００ｍｍとすると伸縮構造５が数ｍにもなるため、接続端末の周囲の構造が大型化するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、接続作業に時間が掛からず、接続端末の構造を小型化できるロケット燃料の配管接続装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係るロケット燃料の配管接続装置は、次のような手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、射座構造体に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料の供給側接続端末と、射座構造体に対して移動接近する発射台に設置された真空断熱構造の２重管からなるロケット燃料の被供給側接続端末とを備え、供給側接続端末，被供給側接続端末が軸方向への突合わせで嵌合される継手で接続されるロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末の一方を支持して発射台に対し移動する調整台と、調整台を移動駆動する調整台駆動部と、供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を検出する検出部と、調整台駆動部，検出部を連係し検出部の検出信号と供給側接続端末，被供給側接続端末の正規の接続位置との差から調整台駆動部に駆動量，駆動方向を指示するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この手段では、射座構造体に対して発射台が移動接近する際に、検出部で供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を検出して、コントローラ，調整台駆動部，調整台を介して供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を補正する。そして、発射台の射座構造体への接近完了時に、供給側接続端末，被供給側接続端末の接続も完了する。前述の従来例の伸縮構造，スライド構造は、省略される。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１のロケット燃料の配管接続装置において、検出部は光，音波の一方または双方を利用するものであることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、ロケット燃料に影響を及ぼすことのない手段で供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置が精密に検出される。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１または２のロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末の間には機械的な接続ガイド機構が備えられていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、供給側接続端末，被供給側接続端末の最終的な接続を機械的な接続ガイド機構で案内する。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１〜３のいずれかのロケット燃料の配管接続装置において、供給側接続端末，被供給側接続端末は開閉可能な防塵カバーで被覆されていることを特徴とする。
【００１５】
この手段では、供給側接続端末，被供給側接続端末の接続直前まで防塵カバーによる被覆を維持して、供給側接続端末，被供給側接続端末の清浄環境を保持する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るロケット燃料の配管接続装置の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１７】
図１，図２は、本発明に係るロケット燃料の配管接続装置の実施の形態（１）を示すものである。
【００１８】
この実施の形態の供給側接続端末３は、射座構造体１に突出して固定設置されている。この供給側接続端末３は、前述の従来例と同様に、真空断熱構造の複数本の２重管からなるもので、軸方向への突合わせで嵌合される継手であるバヨネット継手の雄部３ａとフランジ３ｂとを備えている。なお、供給側接続端末３の周りには、図示していないシール材，接続クランプ等も適宜備えられる。
【００１９】
射座構造体１には、機械的な接続ガイド機構７を構成する嵌合筒７ａが供給側接続端末３の軸線と並行に固定され、供給側接続端末３を被覆する防塵カバー８が開閉可能に設けられている。
【００２０】
この実施の形態の被供給側接続端末４は、レールを走行して射座構造体１に移動接近する発射台２に調整台９を介して支持されている。この被供給側接続端末４は、前述の従来例と同様に、真空断熱構造の供給側接続端末３と対応した本数の２重管からなるもので、バヨネット継手の雌部４ａとフランジ４ｂとを備えている。なお、被供給側接続端末４の周りには、図示していないシール材，接続クランプ等も適宜備えられる。
【００２１】
調整台９は、発射台２の移動方向線（水平方向）以外の方向に移動可能に発射台２に支持されている。この調整台９には、複数のサーボモータ，駆動軸を備えた調整台駆動部１０が連結されている。
【００２２】
発射台２には、機械的な接続ガイド機構７を構成する嵌合シャフト７ｂが被供給側接続端末４の軸線と並行に固定され、被供給側接続端末４を被覆する防塵カバー８が開閉可能に設けられている。
【００２３】
射座構造体１，発射台２の間には、検出部１１が設置されている。検出部１１は、射座構造体１の供給側接続端末３の配置中心に設置されレーザ光を発振するレーザ光発振器１１ａと、調整台９の被供給側接続端末４の配置中心に設置されレーザ光発振器１１ａから発振されたレーザ光を撮影するＣＣＤカメラ１１ｂと、調整台９の複数箇所に設置され測距用レーザ光を発受振する距離計１１ｃと、距離計１１ｃから発振された測距用レーザ光を反射させる反射板１１ｄとからなる。
【００２４】
調整台駆動部１０，検出部１１は、コントローラ１２で連係されている。コントローラ１２は、マイクロプロセッサを有するＣＰＵ１２ａと、データの演算，比較の作業を行うメモリ１２ｂと、調整台駆動部１０を制御する調整台駆動部ドライバ１２ｃとからなる。なお、このコントローラ１２には、操作部１３，表示部１４が接続されている。
【００２５】
この実施の形態によると、前述の従来例のような供給側接続端末３の伸縮構造５，スライド構造６が省略されているため、接続端末の周囲の構造が小型化される。
【００２６】
また、この実施の形態の接続作業については、射座構造体１に対して発射台２が移動接近した際に、検出部１１で供給側接続端末３，被供給側接続端末４の相対位置を検出することになる。
【００２７】
この相対位置の検出は、ＣＣＤカメラ１１ｂの撮影ポイントのずれと複数の距離計１１ｃの距離誤差とから算出される。検出された相対位置は、コントローラ１２で供給側接続端末３，被供給側接続端末４の正規の接続位置との差から、調整台９の調整方向，調整量として演算される。この演算は、調整台駆動部１０の駆動量，駆動方向として、調整台駆動部ドライバ１２ｃから調整台駆動部１０に指示される。
【００２８】
この結果、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の相対位置が補正されることになる。なお、この供給側接続端末３，被供給側接続端末４の相対位置の検出，補正については、発射台２の射座構造体１への接近完了時まで、連続的に継続するように設定したり、発射台２の射座構造体１への接近速度から１回または複数回のみ繰返すように設定することもできる。
【００２９】
従って、発射台２の射座構造体１への接近完了時に、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続も完了することになる。このため、接続作業に時間が掛からなくなる。
【００３０】
なお、検出部１１がレーザを利用するものであるため、小型に構成，設置されるとともに、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の相対位置が精密に検出され、しかも検出の際にロケット燃料Ｆに影響を及ぼすことがない。
【００３１】
また、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続の最終段階では、接続ガイド機構７が接続を案内する。従って、供給側接続端末３，被供給側接続端末４に接続の際の無用の応力が掛かることがない。
【００３２】
また、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続の直前まで防塵カバー８で被覆しておくと、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の清浄な環境を保持することができる。
【００３３】
図３は、本発明に係るロケット燃料の配管接続装置の実施の形態（２）を示すものである。
【００３４】
この実施の形態では、発射台２がドーリ１５に搭載されて走行移動するもので、射座構造体１への接近完了後にジャッキ装置等で発射台２が降下するものを示してある。
【００３５】
この実施の形態では、供給側接続端末３，被供給側接続端末４が上下方向に接続することになるが、前述の実施の形態（１）と同様の構成で同様の作用，効果を奏することができる。
【００３６】
以上、図示した実施の形態の外に、検出部１１の構成を超音波を利用するものとしたりレーザ光でも他の態様としたりすることも可能である。
【００３７】
さらに、供給側接続端末３，被供給側接続端末４，検出部１１等について、射座構造体１側，発射台２側で逆の構成とすることも可能である。
【００３８】
さらに、調整台９を発射台２の移動方向線への方向にも移動可能に構成して、供給側接続端末３，被供給側接続端末４の接続深さを調整するように構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るロケット燃料の配管接続装置は、射座構造体に対して発射台が移動接近する際に、検出部で供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を検出してコントローラ，調整台駆動部，調整台を介して供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を補正し、発射台の射座構造体への接近完了時に、供給側接続端末，被供給側接続端末の接続も完了することができるため、接続作業に時間が掛からない効果がある。
【００４０】
さらに、従来例のような伸縮構造，スライド構造が省略されるため、接続端末の構造が小型化される効果がある。
【００４１】
さらに、請求項２として、光，音波の特性から、ロケット燃料に影響を及ぼすことなく供給側接続端末，被供給側接続端末の相対位置を精密に検出することができる効果がある。
【００４２】
さらに、請求項３として、供給側接続端末，被供給側接続端末の最終的な接続が機械的な接続ガイド機構で案内されるため、供給側接続端末，被供給側接続端末に接続の際の無用の応力が掛かることがない効果がある。
【００４３】
さらに、請求項４として、供給側接続端末，被供給側接続端末の接続直前まで防塵カバーによる被覆を維持することにより、供給側接続端末，被供給側接続端末の清浄環境を保持することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るロケット燃料の配管接続装置の実施の形態（１）を示す要部の簡略化した断面図であり、（Ａ）が未接続状態を示し、（Ｂ）が接続状態を示している。
【図２】  図１の制御ブロック図を含む詳細図である。
【図３】  本発明に係るロケット燃料の配管接続装置の実施の形態（２）を示す側面図である。
【図４】  従来例を示す側面図である。
【図５】  図４の要部の簡略化した断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）の順に接続作業工程が示されている。
【符号の説明】
１            射座構造体
２            発射台
３            供給側接続端末
４            被供給側接続端末
７            接続ガイド
８            防塵カバー
９            調整台
１０          調整台駆動部
１１          検出部
１２          コントローラ
Ｆ            ロケット燃料
【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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