JPH0245643A - 固体推進燃料ロケットモーターの注入成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体推進燃料ロケットモーターを注入成形す
る方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

高性能固体推進燃料ロケットモーターは、総衝撃力の最
大化と性能の安定化のために、粒子に空隙や欠陥のない
ことが必要である。注入成形時には、推進燃料中に取り
込まれた空気や揮発性物質を除去する必要がある。推進
燃料を脱気処理する従来がらの手段として、未硬化の推
進燃料をスリットのあるプレート　（スリットプレート
）を通して減圧された容器あるいはモーターケース中に
押し出す方法がある。取り込まれた空気や揮発性物質は
スリットプレートからリボンとして出てくる推進燃料か
ら除去される。

従来のスリットプレートは、第１図に示したように、細
いスリットが平行に並んでおり、各スリットの幅は通常
１／１６〜１／４　ｉｎ　（０，１６〜０．６４ｃｍ）
である。この形状は、流束の横断面の大きさが最大にな
る。このような平行スリットプレートで試験を行なった
ところ、この形状では推進燃料の流れの分布が不均一に
なることがわかった。この形状の場合の典型的な流れの
パターンを第２図Ａおよび已に示す。スリットプレート
から出てくる推進燃料リボンは自重で引っ張られて延伸
する。その結果、リボンの厚さおよび幅の減少やくびれ
が起きるため、第２図Ａのような不均一な流れパターン
になる。不均一な流れパターンが生ずると、ロケットモ
ーターケースの不等充填が起き、推進燃料粒子内に半径
方向の界面やしわが発生ずる。

このような界面やしわは粒子破壊の発生源となる。

したがって、固体推進燃料ロケットモーターの注入成形
分野では、上記の困難を回避し問題を解消するための改
良の要請がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、ロケットモーターの注入成形時の推進燃料の
流れの分布を均一にする、ロケットモーター推進燃料の
脱気処理のための改良された方法および装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、減圧された容器中に固
体推進燃料を注入成形する際の流れの分布を均一にする
方法であって、対称的かつ半径方向の方位を有するリボ
ン状の未硬化推進燃料を上記減圧された容器あるいはモ
ーターケース中に導入する工程を含んで成る方法によっ
て達成される。

また、上記の目的は、本発明によれば、減圧された容器
あるいはモーターケース中に固体推進燃料を注入成形す
る際の流れの分布を均一にするための、未硬化推進燃料
の押し出し用装置であって、半径方向のスリットが形成
されたスリットプレートを含んで成る押し出し用装置に
よっても達成される。

本発明においては、未硬化の推進燃料を、半径方向のス
リットを有するプレートを通して、減圧された容器ある
いはモーターケース中に押し出す。

半径方向のスリットを有するプレートは円形であり、プ
レートの中心付近からプレートの外周に向けて半径方向
に伸びた細く対称的に配置されたスリットを含む。この
スリットプレート形状は、リボン断面の減少およびくび
れを起こしに＜＜、推進燃料の流れの分布を均一化する
。

本発明にふいては、たとえば次の望ましい態様が可能で
ある。

（１）対称的かつ半径方向の方位を有する、実質的に幅
の揃ったリボンを上記容器中に導入する。

（２）対称的かつ半径方向の方位を有する、幅の異なる
リボンを上記容器中に導入する。

（３）対称的かつ半径方向の方位を有する、３種類の幅
のリボンを上記容器中に導入し、リボン間隔が均等であ
り、最小幅のリボンの数が中間幅および最大幅のリボン
の数の２倍である。

（４）上記容器がロケットモーターケースの形である。

（５）半径方向・に沿ったスリットを具備したスリット
プレートを通して未硬化推進燃料を押し出すことによっ
て、対称的かつ半径方向の方位を有するリボンを形成す
る。

（６）スリットプレートが円形状であり、スリットが上
記スリットプレートの中心付近から外周に向けて半径方
向に沿って伸びている。

（７）スリットプレートの半径方向スリットの長さが実
質的に等しい。

（８）スリットプレートが長さの異なる半径方向スリッ
トを有する。

（９）前記スリットプレートが３種類の長さの半径方向
スリットを有し、最小長さのスリットの数が中間長さお
よび最大長さのスリットの数の２倍である。

以下に、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。

〔実施例〕

本発明にしたがって、固体推進燃料モーターの注入成形
の実験を行なった。

例１ 第３図に示したスリットプレート１０は幅１／８ｉｎ　
（０，３１７５ｃｍ）の半径方向スリット１２を有し、
総流東断面債は２１／８　ｉｎ”（１３，８１Ｃｒｌ）
である。スリブ）１２は、全て長さが同じで、プレート
１０に等間隔で配置されている。

第４図Ａに示したように、固体推進燃料を、従来公知の
押し出し方法で、半径方向スリット付プレーＮＯを通し
て、減圧されたプレキシガラスシリンダー中に押し出し
た。スリットプレート１０を通して押し出された固体推
進燃料は、対称的にかつ半径方向の方位を有する、幅の
揃ったリボン１７になった。押し出し速度は６．９１ｂ
（３，１４ｋｇ＞／分であった。

写真記録を図化して第４図ＡおよびＢに示したように、
推進燃料の流れパターンは均一であった。

男遣 第５図に示したスリットプレート１８は幅１／８ｉｎ　
（０，３１７５ｃｍ）の半径方向スリットを有し、総流
東断面積は５３／４１ｎ２（３３，０９５ｃ［ｌりであ
る。スリットプレート１８の半径方向スリットは長さが
３種類であり、最大長さスリット２０は図のようにスリ
ットプレート１８に等間隔で配置されており、中間長さ
のスリット２２はこの最長スリット２０間の中央に配置
されている。最小長さのスリット２４はスリットプレー
ト１８に等間隔で配置されかつ最長スリット２０とその
隣りの中間長スリット２２との間の中央に配置されてい
る。したがって、各最長スリット２０および各中間長ス
リット２２の両側に２つの最短スリット２０が配置され
ている。推進燃料が異なる長さのスリット２０，２２、
および２４を通して押し出されると、それぞれに対応し
た幅のリボンが生成される。

固体推進燃料を、半径方向スリットを有するプレート１
８を通して、例１と同様に、減圧されたプレキシガラス
シリンダー中に押し出した。押し出し速度は１０．９１
ｂ　（０，４９５ｋｇ）　／分であった。

写真記録を図化して第６図Ａおよび已に示したように、
推進燃料の流れパターンは均一であった。

例３ 第７図に示したスリットプレート２８は幅１／４ｉｎ　
（０，６３５ｃｍ　）の半径方向スリットを有する。ス
リットプレート２８のスリット３０．３２、および３４
はそれぞれ最長、中間長、および最短スリットであり、
第５図の最長、中間長、および最短スリット２０．２２
、および２４と同様に配置されている。

第７図のスリ７）３０，３２、および３４の総断面積は
第５図のスリットの場合と同じ＜　５３／４１ｎ２（３
３，０９５ｃｍ）である。

固体推進燃料を、スリットプレート２８を通して、例１
と同様に、減圧されたプレキシガラスシリンダー中に押
し出した。押し出し速度は１２．２　ｆ　ｂ（５，５５
ｋｇ）　／分であった。写真記録を図化して第８図Ａお
よびＢに示したように、推進燃料の流れパターンは均一
であった。

以上説明したように、本発明は、ロケットモーターの注
入成形時の推進燃料の流れパターンを均一化する、ロケ
ットモーター推進燃料の脱気処理に適した方法および装
置を提供する。半径方向のスリットを有するプレートを
通して、減圧された容器あるいはロケットモーターケー
ス中に押し出すことによって、未硬化推進燃料は対称的
かつ半径方向の方位を有するリボンに成形される。取り
込まれていた空気および揮発性物質は、スリットプレー
トから出てくる推進燃料リボンから除去される。上記例
のそれぞれにおいて、半径方向スリットを有するプレー
トは、プレートの中心付近からプレートの外周へ向けて
半径方向に伸びた細いスリットを含む。

本発明が、上記の実施例に限定されることなく、対称的
かつ半径方向の方位を有するスリットまたはその他の貫
通孔を含むスリットプレート形状を含むことは、当業者
に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、未硬化推進燃料を押し出して、取り込まれて
いた空気および揮発性物質を除去するための、平行に並
んだ細いスリットを含む従来のスリットプレートを示す
斜視図である。 第２図ＡおよびＢは、第１図の従来のスリットプレート
で得られる典型的な不均一流れ分布パターンを示す図で
あり、Ａは推進燃料が囲りに注入成形されるコアに関し
て不均一に流れる推進燃料リボンを示し、Ｂは推進燃料
粒子内に形成された半径方向の界面およびしわを示す。 第３図は、本発明にしたがった、半径方向スリットを有
するスリットプレートを示す斜視図である。 第４図ＡおよびＢは、第３図のスリットプレートで得ら
れる均一な流れ分布パターンを示す図であり、Ａは推進
燃料が囲りに注入成形されるコアに関して均一に流れる
推進燃料リボンを示す。 第５図および第７図は、本発明にしたがった、別形態の
スリット配置を有するスリットプレートを示す斜視図で
ある。 第６図ＡおよびＢと第８図ＡおよびＢは、それぞれ第５
図と第７図のスリットプレートで得られる均一な流れ分
布パターンを示す図である。 １０．１８．２８・・・スリットプレート、１２、２０
．２２．２４．３０．３２．３４・・・スリット。 手 続 補 正 書 平成１年５月−一　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、減圧された容器中に固体推進燃料を注入成形する際
   の流れの分布を均一にする方法であって、対称的かつ半
   径方向の方位を有するリボン状の未硬化推進燃料を上記
   減圧された容器中に導入する工程を含んで成る方法。 ２、対称的かつ半径方向の方位を有する、実質的に幅の
   揃ったリボンを上記容器中に導入する請求項１記載の方
   法。 ３、対称的かつ半径方向の方位を有する、幅の異なるリ
   ボンを上記容器中に導入する請求項１記載の方法。 ４、対称的かつ半径方向の方位を有する、３種類の幅の
   リボンを上記容器中に導入し、リボン間隔が均等であり
   、最小幅のリボンの数が中間幅および最大幅のリボンの
   数の２倍である請求項３記載の方法。 ５、上記容器がロケットモーターケースの形である請求
   項１記載の方法。 ６、半径方向に沿ったスリットを具備したスリットプレ
   ートを通して未硬化推進燃料を押し出すことによって、
   前記対称的かつ半径方向の方位を有するリボンを形成す
   る請求項５記載の方法。 ７、前記スリットプレートが円形状であり、前記スリッ
   トが上記スリットプレートの中心付近から外周に向けて
   半径方向に沿って伸びている請求項６記載の方法。 ８、前記スリットプレートの半径方向スリットの長さが
   実質的に等しい請求項７記載の方法。 ９、前記スリットプレートが長さの異なる半径方向スリ
   ットを有する請求項７記載の方法。 １０、前記スリットプレートが３種類の長さの半径方向
   スリットを有し、最小長さのスリットの数が中間長さお
   よび最大長さのスリットの数の２倍である請求項９記載
   の方法。 １１、減圧された容器中に固体推進燃料を注入成形する
   際の流れの分布を均一にするための、未硬化推進燃料の
   押し出し用装置であって、半径方向のスリットが形成さ
   れたスリットプレートを含んで成る押し出し用装置。 １２、前記スリットプレートが円形状であり、前記スリ
   ットが上記スリットプレートの中心付近から外周に向け
   て半径方向に沿って伸びている請求項１１記載の装置。 １３、前記スリットプレートの半径方向スリットの長さ
   が実質的に等しい請求項１２記載の装置。 １４、前記スリットプレートが長さの異なる半径方向ス
   リットを有し、スリット間隔が均等であり、最小長さの
   スリットの数が中間長さおよび最大長さのスリットの数
   の２倍である請求項１２記載の装置。