JPH0650084B2 - ロケツトの推力相殺装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロケットの推力相殺装置、詳しくは、ロケット
の飛翔中その推進薬に異状燃焼が発生し、あるいは軌道
が大幅に外れるなどして、そのまま飛翔を続けると危険
がもたらされるような非常の際に、ロケットモータの前
部鏡板を開窓することによりロケットノズルで発生する
推力を相殺するようにした装置に関する。

〔従来の技術〕 第３図は従来の推力相殺装置をそなえるロケットを例示
したものである。

同図において、１は当該ロケットを構成するロケットモ
ータ、１′はこのロケットモータに連結した該モータ１
の上段ロケットモータである。

ロケットモータ１において、２はモータケース、３およ
び４はそれぞれこのモータケースの前部鏡板および後部
鏡板、５はモータケース２に装填した推進薬、６は後部
鏡板４に締結したロケットノズル、７は前部鏡板３に取
付けた点火器、８は上段ロケットモータ１′を連結する
ための連結筒である。

以上の標準型ロケットモータにおいて推力相殺装置は次
のように構成されている。

１１は前部鏡板３の中央部に開設した円形の透窓、１２
はこの透窓の蓋板で、蓋板１２は点火器７と一体に形成
されて火薬作動式の複数のセパレーションナット１３に
より前部鏡板３に締結してある。そしていま当該ロケッ
トがロケットノズル６によって噴進しているときに前記
のような非常の事態が発生すると、該ロケットのコマン
ドから開窓指令が発せられ、複数のセパレーションナッ
ト１３がこの指令に応答して分割する。これにより蓋板
１２の前記締結が解かれるので、この蓋板は点火器７を
伴って連結筒８内に放出され、透窓１１が開口する。よ
って推進薬５の燃焼ガスがこの開口から噴出し、その反
動力によりロケットノズル６で発生する推力を相殺す
る。

以上のことから、上記反動力が上記推力とほぼ等しくな
るように上記の燃焼ガス噴出量、したがって透窓１１の
開口面積が定められる。すなわち Ａ≒Ａｔ・Ｋ ・・・(1) 但し、Ａは透窓１１の開口面積、Ａｔはロケットノズル
のスロート６ａの断面積、Ｋは該ロケットノズル６の推
力係数である。またこの推力係数は次式で定まる定数を
いう。

Ｔ＝Ｔｔ＋Ｔｓ ＝Ｋ・Ｔｔ ・・・(2) 但し、Ｔはロケットノズル６で発生する全推力、Ｔｔは
スロート６ａで発生する推力分、Ｔｓは該ノズルのスカ
ート部６ｂで発生する推力分で、推力分Ｔｓはスカート
部６ｂに及ぼされる噴出ガス圧力Ｐの推力軸方向分力Ｐ
1 を該スカート部全体について積分した値である。

なお、特開昭５８−８５３４６号の第１図で示すイグナ
イタ部に前記と同様な蓋板を設けて使用される場合もあ
る。

〔問題点〕

ところでかかる推力相殺装置を採用するときは、モータ
ケース、殊にその前部鏡板の標準化が困難なため、コス
ト高を招くという問題があった。その理由を次に述べ
る。

一般に実用大型ロケットモータではモータケースの直径
とともに直後鏡板部の形状を標準化しておき、当該ロケ
ットモータに要求される推力仕様にもとづいて推進薬の
薬種、形状、薬量等を選定し、またこれに応じてロケッ
トノズルのスロート面積、スカート形状等の諸元を設定
する。ここで、モータケースの全長は仕様によって変る
ことがあってもその変更は極めて容易であり、またロケ
ットノズルの上記諸元が変更されてもその締結部の形状
を揃えておくことによって後部鏡板の標準化が可能であ
る。然しながら前部鏡板に推力相殺用の前記透窓を開設
するときは、前述したようにその開口面積を推力性能に
応じて設定しなければならないことで、該鏡板の強度低
下や重量増加を伴うことなくこれを標準化することは甚
だ困難なのである。そのため前部鏡板は推力仕様が変る
毎に設計変更が必要となり、これに伴って生産設備や用
具類も更新しなければならないので、コスト高を招くこ
とになるのである。

そこで本発明の課題は前部鏡板の基本設計を変えること
なく任意所望面積の透窓を形成する点にある。

〔発明の手段〕

前記課題を解決した本発明の手段は、前部鏡板に仮想の
開窓輪郭線を設定し、この開窓輪郭線に対向させてＶ型
成形爆薬線を配装したものである。

〔作用〕

前記Ｖ型成形爆薬線とは、溝形のチャージホルダに爆薬
チャージを圧填するとともにこのチャージの露出面に更
にＶ字形の溝を形成したものを言い、上記のＶ溝を例え
ば鋼板と所定の距離（スタンドオフ）をおいて対向させ
た状態で該チャージを起爆すると、いわゆるノイマン作
用により該鋼板がＶ溝の延在方向に沿って瞬時に溶断さ
れる。

したがって前記手段によれば、前部鏡板に設定される仮
想の開窓輪郭線はその内包面積の選定が任意自由である
故、この輪郭線に対向させて配装したＶ型成形爆薬線の
上記溶断作用により、前述したような所望の開口面積を
もつ透窓を前記開窓指令に応じて瞬時に形成することが
できる。

〔実施例〕

第１図および第２図において、１５はロケットモータの
前部鏡板で、該ロケットモータは第３図に示した前記符
号１のものと同様な基本構成からなる。１６は前部鏡板
１５の中央部に形成した点火器取付用のボス、１７はこ
のボスのボス孔、１８は上記点火器、１８ａはその取付
用フランジ、また２０は環状のセンタホルダで、点火器
１８の基部をボス孔１７に嵌入し、そのフランジ１８ａ
の前位にセンタホルダ２０を配してこれらを複数のボル
ト２１によりボス１６の前面に共締めしてある。

符号Ｓは前部鏡板１５に開窓させるべき透窓の輪郭線
で、この開窓輪郭線Ｓは直径がＤの実質円形である。直
径Ｄは前記（１）式にもとづいて定められる。

２２はＶ型成形爆薬線（以下爆薬線という）であって、
前述したように、溝形のチャージホルダ２３と、このチ
ャージホルダに圧填されて前記Ｖ溝２４を形成した爆薬
チャージ２５とからなる。更に爆薬線２２は全体として
前記直径Ｄを中心径とするＣ字状円環形に作られるほ
か、その両端部をやや内方へなだらかに引込んでそれら
の端末を同軸的に対向させ、この対向部に爆薬チャージ
２５へ伝爆するための伝爆ブロック２６を介装してあ
る。

２７は６本のリテーナで、センタホルダ２０に一端を固
定して放射状に配設してある。そしてこれらリテーナの
外端部に爆薬線２２を固定するとともに前記スタンドオ
フｌを隔てて開窓輪郭線Ｓに対向させる。

２８はセーフ・アーム機構を内装する安全装置でセンタ
ホルダ２０に固定してある。２９，２９はこの安全装置
に装着した１対の鋭感型起爆管、３０，３０は１対の密
封型導爆線で、各導爆線３０の一端を安全装置２８に挿
着して上記セーフ・アーム機構を介して各一方の起爆管
２９に対峙させ、同他端を伝爆ブロック２６に接続す
る。尚セーフ・アーム機構は当該ロケットの発射前にア
ーム位置に切換えて起爆管２９から導爆線３０への炎道
を形成させる。また起爆管２９と導爆線３０とを含む系
を上述のように２系統で構成したのは、これにより冗長
性を附与して信頼性を向上させるためである。

３１は基幹導爆線で、コマンドからの前記開窓指令を各
起爆管２９へ伝達する。

実施例は以上のごとくであって、開窓指令が基幹導爆線
３１を介して起爆管２９，２９へ伝達されると、これら
の起爆管が起爆してその爆轟波が導爆線３０，３０を経
て伝爆ブロック２６に到達しこれを励起する。よって爆
薬線２２の爆薬チャージ２５が点爆してそのＶ溝２４の
延在方向に前部鏡板１５を溶断する。すなわち輪郭線Ｓ
に沿って所期の開口面積をもつ透窓が瞬時に開設される
のである。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば非常の際に前部鏡
板を開窓するに当って、該鏡板の形状などにかかわりな
く任意所望の透窓を開設しうることで、モータケースの
標準化を更に進めることができ、これによってコストの
低減がはかられる。

また本発明は上記効果のほかに、１つのＶ型成形爆薬線
を起爆することによって開窓しうるので、従来複数のセ
パレーションナット等を用いていた場合に比して起爆点
数を大幅に削限することができるから、これによって信
頼性も大幅に向上させうるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を実施したロケットモータの端面
図、第２図は第１図のII−II線視断面図、第３図は従来
の装置をそなえるロケット要部の縦断面図である。 １……ロケットモータ ３……前部鏡板 ６……ロケットノズル １１……透窓 １５……前部鏡板 ２２……Ｖ型成形爆薬線 Ｓ……開窓輪郭線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非常の際にロケットモータの前部鏡板を開
   窓することによりロケットノズルで発生する推力を相殺
   する装置において、前部鏡板に仮想の開窓輪郭線を設定
   し、この開窓輪郭線に対向させてＶ型成形爆薬線を配装
   したロケットの推力相殺装置。