(57)【要約】【課題】火工品を用いたポートカバーの脱去装置を搭載することなく、信頼性を高められるとともに、より軽量かつ簡易な構成によってポートカバーをポートから脱去できるようにする。【解決手段】本発明は、燃料ガスを噴出する噴射ノズル３１を有する一次燃焼器３０と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポート４１が開口形成されかつブースタ用推進薬を装填する二次燃焼器４０とが飛翔方向ａで互いに前後して配列されており、上記ポート４１に、二次燃焼器４０内のブースタ用推進薬４４の燃焼が終了するまでの間、ポートカバー４７によりポート４１を閉塞しておく構造のラムロケットにおいて、上記ポート４１を、一次燃焼器３０の噴射ノズル３１に対向する位置に形成しているとともに、そのポート４１を閉塞しているポートカバー４７を、上記噴射ノズル３１から噴射される燃料ガスによって脱去されるように当該ポート４１に取り付けたことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填されているラムジェット用燃料の燃料ガスを噴射する噴射ノズルを有する一次燃焼器と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポートが開口形成されかつブースタ用推進薬を装填する二次燃焼器とが飛翔方向で互いに前後して配列されており、上記ポートに、二次燃焼器内のブースタ用推進薬の燃焼が終了するまでの間、ポートカバーによりポートを閉塞しておく構造のラムロケットであって、
上記ポートを、一次燃焼器の噴射ノズルに対向する位置に形成しているとともに、
そのポートを閉塞するポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去されるように当該ポートに取り付けていることを特徴とするラムロケット。
【請求項２】
ポートカバーを接着剤によりポートに取り付けていることを特徴とする請求項１に記載のラムロケット。
【請求項３】
噴射ノズルとポートとを、これらの間に圧縮空気を二次燃焼器内に取り入れるための開口が区画形成される配置関係にしていることを特徴とする請求項１又は２に記載のラムロケット。
【請求項４】
ポートに取り付けられているポートカバーに、一次燃焼器の噴射ノズルを当接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のラムロケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブースタ用推進薬が装填されている二次燃焼器に形成されているポートを、ポートカバーにより閉塞する構造のラムロケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のラムロケットとして、非特許文献１に記載された構成のものがある。図６は、従来のラムロケットの全体を概略的に示す断面図である。
上記非特許文献１に記載されているラムロケットは、図６に示すように、充填されているラムジェット用燃料１の燃料ガスを噴射するための噴射ノズル２を設けた一次燃焼器３と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポート４，４が開口形成されかつブースタ用推進薬５を装填した二次燃焼器６とが飛翔方向ａで互いに前後して配列されており、上記ポート４，４に、二次燃焼器６内のブースタ用推進薬５の燃焼が終了するまでの間、そのポート４，４をポートカバー７，７により閉塞する構造になっている。
【０００３】
上記の構成からなるラムロケットは、二次燃焼器６に装填されているブースタ用推進薬５を燃焼させることにより加速しながら飛翔し、そのブースタ用推進薬５の燃焼終了に続き、
それまでポート４，４を閉塞していたポートカバー７，７を脱去装置８，８により脱去することにより、外部から圧縮空気を二次燃焼器６に流入させ、その圧縮空気とラムジェット用燃料１とを混合燃焼させることによって飛翔を継続する。
【非特許文献１】社団法人日本航空宇宙学会，「航空宇宙工学便覧」，第２版，丸善株式会社，平成４年９月３０日，ｐ．７３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記脱去装置８は、一般的には火工品の爆発エネルギーを利用することにより、ポートカバー７，７を破砕してポート４，４を開放するものであるが、より軽量かつ簡易な構造によりポートカバーを脱去したいという要請があった。
【０００５】
そこで本発明は、火工品を用いたポートカバーの脱去装置を搭載することなく、信頼性を高められるとともに、より軽量かつ簡易な構成によってポートカバーをポートから脱去できるラムロケットの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、充填されているラムジェット用燃料の燃料ガスを噴射する噴射ノズルを有する一次燃焼器と、外部から圧縮空気を取り入れるためのポートが開口形成されかつブースタ用推進薬を装填する二次燃焼器とが飛翔方向で互いに前後して配列されており、上記ポートに、二次燃焼器内のブースタ用推進薬の燃焼が終了するまでの間、ポートカバーによりポートを閉塞しておく構造のラムロケットであって、上記ポートを、一次燃焼器の噴射ノズルに対向する位置に形成しているとともに、そのポートを閉塞するポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去されるように当該ポートに取り付けていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二次燃焼器内のブースタ用推進薬の燃焼が終了したとき、ポートを閉塞しているポートカバーを、上記噴射ノズルから噴射される燃料ガスによって脱去しているので、火工品を用いたポートカバーの脱去装置を搭載することなく、信頼性を高められるとともに、より軽量かつ簡易な構成によってポートカバーをポートから脱去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るラムロケットの概略断面図、図２（Ａ）は、図１に包囲線Ｉで示す部分の拡大図、（Ｂ）は、そのＩＩ‐ＩＩ断面図である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るラムロケット（インテグラルラムロケットともいう）Ａは、エアインテーク２０、一次燃焼器３０、及び二次燃焼器４０が、軸線Ｏ１に一致しかつ飛翔方向ａの前側から後側に向けて順次配列された構成になっている。
【００１０】
二次燃焼器４０は、軸線Ｏ１に沿って細長い略円筒形に形成されており、これの前端部４０ａには軸線Ｏ１に一致してポート４１が開口形成され、また、後端部４０ｂにはラムノズル４２及びブースタノズル４３が設けられているとともに、内部にインテグラルブースタ用推進薬（以下、たんに「ブースタ用推進薬」という。）４４が装填されている。
【００１１】
ラムノズル４２はラム燃焼時に、また、ブースタノズル４３はブースタ用推進薬４４の燃焼時にそれぞれ用いるものである。
上記ブースタノズル４３はラムノズル４２の内側に図示しないクランプ等によって取り付けられ、また、そのブースタノズル４３の内側には、ブースタ用推進薬４４の点火に用いるイグナイタ４５が取り付けられている。
【００１２】
ポート４１は、噴射ノズル３１との間に圧縮空気を二次燃焼器４０内に取り入れるための開口４６が区画形成される配置関係にしている。
本実施形態においては、ポート４１を、詳細を後述する一次燃焼器３０の噴射ノズル３１の外径よりも大きな外径の円形に形成しており、その噴射ノズル３１の周囲に、圧縮空気を二次燃焼器４０内に取り入れるための開口４６が、図２（Ｂ）に示すような円環形に区画形成されるようにしている。
【００１３】
ポート４１には、これと同輪郭のポートカバー４７が所要の接着剤により取り付けている。その接着力は、そのポートカバー４７を、一次燃焼器３０の噴射ノズル３１から噴射される燃料ガスによってポート４１から脱去できる程度のものである。また、接着剤によりポートカバー４７を取り付けているので、簡易な構成にすることができる。
上記ポートカバー４７の前側面４７ａには、図２（Ａ）に示すように、噴射ノズル３１に嵌合するリング形にしたノズル嵌合部４７ｂが突設されている。
【００１４】
エアインテーク２０は、本実施形態においては、二次燃焼器４０とほぼ同径の円筒形に形成されており、これの後半部に、ラムジェット用燃料３２を充填した一次燃焼器３０が支持されている。
なお、エアインテークは必ずしも円筒形に限るものではなく、必要に応じて他の形に形成することができる。
【００１５】
一次燃焼器３０は、エアインテーク２０の内壁２０ａとの間に架設した架橋部材２１，２１に取り付けられることにより軸線Ｏ１に一致して支持されており、一次燃焼器３０の後端部には、上記ラムジェット用燃料３２の燃料ガスを噴射するための噴射ノズル３１が配設されている。
また、一次燃焼器３０を軸線Ｏ１に一致して支持していることにより、その一次燃焼器３０の周囲に圧縮空気の流路が区画形成されるようにしている。
【００１６】
上記噴射ノズル３１と上記ポート４１とは、ポート４１に噴射ノズル３１の噴射口３１ａを対向させて配設している。本実施形態においては、噴射ノズル３１の噴射口３１ａにポートカバー４７を当接させていることにより、噴射ノズル３１から噴射される燃料ガスのエネルギーを有効に利用することができるとともに、二次燃焼器４０内のブースタ用推進薬４４の燃焼が終了するまでの間、ポートカバー４７を保持することができる。
なお、噴射ノズル３１の噴射口３１ａにポートカバー４７を当接させることに限るものではなく、やや離間させて配置してもよい。
【００１７】
以上の構成からなるラムロケットＡの動作について、図３〜５を参照して説明する。図３〜５は、ラム燃焼（二次燃焼）までの過程を示すものであり、図３は、ブースタ用推進薬が燃焼している状態を示す説明図、図４は、ポートカバーをポートから脱去する様子を示す説明図、図５は、ラム燃焼をしている状態を示す説明図である。
【００１８】
図３に示すように、二次燃焼器４０内のブースタ用推進薬４４に着火して、その燃焼により生じた高温ガスをブースタノズル４３を通じて外部に噴出することにより発射し、その後のラム圧による作動に必要な設定マッハ数に到達するまで加速する。
【００１９】
次いで、設定マッハ数に近づいてブースタ用推進薬４４の燃焼が終了すると、図４に示すように、図示しない分離機構を作動させてブースタノズル４３を二次燃焼器４０から外部に排出するとともに、一次燃焼器３０内のラムジェット用燃料３２に着火して、噴射ノズル３１から燃料ガス３３を噴射する。
【００２０】
噴射ノズル３１から噴射される燃料ガス３３により、ポート４１に接着されていたポートカバー４７は、そのポート４１から脱去され、これにより当該ポート４１が開口される。
ポート４１が開口されることにより、噴射ノズル３１の周囲に区画形成される開口４６を通じて二次燃焼器４０内に圧縮空気を取り入れるとともに、その二次燃焼器４０内に燃料ガス３３を噴射する。
そして、この燃料ガス３３と取り入れた圧縮空気とを混合して二次燃焼器４０内で連続燃焼反応（ラム燃焼）を起こし、これによって生じる高温ガスを既に露出した状態となっているラムノズル４２を通じて外部に噴出することによりさらなる推力を得るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るラムロケットの概略断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１に包囲線Ｉで示す部分の拡大図、（Ｂ）は、そのＩＩ‐ＩＩ断面図である。
【図３】ブースタ用推進薬が燃焼している状態を示す説明図である。
【図４】ポートカバーをポートから脱去する様子を示す説明図である。
【図５】ラム燃焼をしている状態を示す説明図である。
【図６】従来のラムロケットの全体を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
３０  一次燃焼器
３１  噴射ノズル
４０  二次燃焼器
４１  ポート
４４  ブースタ用推進薬
４６  開口
４７  ポートカバー
ａ    飛翔方向
【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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