JPH078833Y2 - Ducted Rocket - Google Patents
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- JPH078833Y2 JPH078833Y2 JP2179888U JP2179888U JPH078833Y2 JP H078833 Y2 JPH078833 Y2 JP H078833Y2 JP 2179888 U JP2179888 U JP 2179888U JP 2179888 U JP2179888 U JP 2179888U JP H078833 Y2 JPH078833 Y2 JP H078833Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は特に固体のサステナ推進薬を用いた推力可変の
ダクテッドロケットに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a ducted rocket with a variable thrust, particularly using a solid sustainer propellant.
〔従来の技術〕 ダクテッドロケットはまたラムロケットとも称され、航
空機から発射されたのち、あるいはブースタ推進薬を用
いて十分なラム圧が得られる速度、例えば遷音速程度ま
で加速したのち、酸化剤としての外気を取入れながらサ
ステナ噴進を続行してゆくものである。このためダクテ
ッドロケットはサステナ推進薬を一次燃焼させて燃料ガ
スを発生するガス発生器と、外気を取入れるためのダク
トを有してこの取入れた外気に上記燃料ガスを混合して
二次燃焼をさせるラム燃焼器とをそなえる。[Prior Art] A ducted rocket is also called a ram rocket and is used as an oxidizer after being launched from an aircraft or after being accelerated to a speed at which sufficient ram pressure is obtained using booster propellant, for example, transonic speed. It will continue the Sustainer jet while taking in the outside air. For this reason, the ducted rocket has a gas generator for primary combustion of sustainer propellant to generate fuel gas and a duct for taking in external air, and the fuel gas is mixed with the external air taken in to perform secondary combustion. It has a ram burner.
第5図を用いてかかるダクテッドロケットの一構成を説
明する。A configuration of such a ducted rocket will be described with reference to FIG.
該ロケット1は地上から発射する形式のもので、上記ブ
ースタ推進薬を用いて高高度へ打上げたのち第6図に例
示した飛翔パターンに従ってサステナ噴進を続行させる
ように計画されている。すなわち発射後時間t1が経過す
ると該推進薬が焼失してブースタ噴進が終り、ほぼ同時
に該ロケットが上記サステナ推進薬によるサステナ噴進
を開始して高高度軌道Hhに投入され、この軌道を巡航速
度をもって飛翔してゆく。そして発射後時間t2が経過し
たところで今度は低高度軌道Hlへ転移し、この低高度を
要すれば軌道修正をしながら目標へ向って飛翔してゆ
く。The rocket 1 is of the type that is launched from the ground, and is designed to be launched to a high altitude using the booster propellant described above and then to continue the Sustainer jet according to the flight pattern illustrated in FIG. That is, after the time t 1 elapses after the launch, the propellant is burned down and the booster jet ends, and almost simultaneously, the rocket starts the sustainer jet with the sustainer propellant and is injected into the high altitude orbit Hh, and the cruise speed on this orbit. Fly with. Then, after a lapse of time t 2 after the launch, this time the locus changes to a low altitude orbit Hl, and if this low altitude is required, it will fly toward the target while correcting the orbit.
第5図に戻り、符号2は上記軌道への投入や転移、修正
などを司どる操舵翼であってサーボ機構3により駆動さ
れる。そして該ロケット1の胴殻4の後部にラム燃焼器
5が、またその前位にガス発生器12がそれぞれ構成され
ている。Returning to FIG. 5, reference numeral 2 is a steering wing that controls injection into the track, transfer, correction, etc., and is driven by the servo mechanism 3. A ram combustor 5 is provided at the rear of the shell 4 of the rocket 1, and a gas generator 12 is provided at the front thereof.
ラム燃焼器5は胴殻4の内部に形成したラム燃焼室6
と、該燃焼室の後端部に装着したサステナノズル7と、
胴殻4のまわりに配設した例えば4個のダクト8とをそ
なえる。各ダクト8はその後端がラム燃焼室に開口して
前向きに指向している。そして当初は2点鎖線で示すよ
うに、上記の開口部が開放可能なポートカバー9により
閉塞され、またラム燃焼室6にはブースタ推進薬10が装
填され、サステナノズル7にはブースタノズル11が離脱
可能に嵌装されている。The ram combustor 5 is a ram combustion chamber 6 formed inside the shell 4.
And a sustainer nozzle 7 attached to the rear end of the combustion chamber,
For example, four ducts 8 arranged around the shell 4 are provided. The rear end of each duct 8 opens into the ram combustion chamber and is directed forward. Initially, as shown by the chain double-dashed line, the opening is closed by the openable port cover 9, the ram combustion chamber 6 is loaded with the booster propellant 10, and the sustainer nozzle 7 is provided with the booster nozzle 11. It is detachably fitted.
ガス発生器12にはその後側および前側にそれぞれ主サス
テナ推進薬13および副サステナ推進薬14の薬柱が装填さ
れ、これらの薬柱は互いに密接して主サステナ推進薬の
後端面13aのみを露出させてある。そしてこの後端面13a
と隔壁15との間に燃焼室16を形成してここに点火器17を
配設し、また隔壁15にはラム燃焼室6内に指向するノズ
ル18を形成してある。The gas generator 12 is loaded with pillars of the main sustainer propellant 13 and auxiliary sustainer propellant 14 on the rear side and the front side, respectively, and these pillars are in close contact with each other to expose only the rear end surface 13a of the main sustainer propellant. I am allowed. And this rear end face 13a
A combustion chamber 16 is formed between the partition wall 15 and the partition wall 15, and an igniter 17 is disposed therein, and a nozzle 18 directed to the inside of the ram combustion chamber 6 is formed in the partition wall 15.
サステナ推進薬13,14はポリブタジエンなどのゴム系燃
料をバインダとしてこれにアルミニウム粉末などの金属
燃料と過塩素酸アンモニウムなどの酸化剤粉末等を混和
したもので酸化剤はこれらの燃料成分を自燃させうる程
度に配合されている。したがって点火器17により上記後
端面13aに点火すると、主サステナ推進薬13が、次いで
副サステナ推進薬14がそれぞれこの後端面と平行に自然
(一次燃焼)しながら多量の未燃燃料分を含む熱ガス
(燃料ガス)を発生する。このガス発生量W(第4図)
は W=ρ・r・A〔kg/sec〕 ……(1) で表わされる。但し、ρは推進薬密度、rは燃速、Aは
燃焼面積(=後端面13aの面積…一定)である。そして
副サステナ推進薬14のガス発生量W2を主サステナ推進薬
13の同発生量W1よりも大になるように両者のρ・rの関
係を設定し、また主サステナ推進薬13は前記時間t1から
t2の間で丁度焼失するようにその燃速と薬柱長との関係
が定められている。Sustainer propellants 13 and 14 are rubber-based fuels such as polybutadiene as a binder mixed with metallic fuel such as aluminum powder and oxidizer powder such as ammonium perchlorate.The oxidizer causes these fuel components to self-combust. It is mixed to such an extent. Therefore, when the rear end surface 13a is ignited by the igniter 17, the main sustainer propellant 13 and then the auxiliary sustainer propellant 14 are naturally (primarily burned) parallel to the rear end surface, respectively, and heat containing a large amount of unburned fuel. Generates gas (fuel gas). This gas generation amount W (Fig. 4)
Is expressed by W = ρ · r · A [kg / sec] (1). Here, ρ is the propellant density, r is the fuel speed, and A is the combustion area (= area of the rear end face 13a ... Constant). Then, the gas generation amount W 2 of the secondary sustainer propellant 14 is defined as the main sustainer propellant.
Than the generation amount W 1 of 13 sets the relationship between both the [rho · r to be large, and the main sustainer propellant 13 from the time t 1
The relationship between the burn speed and the length of the drug column is set so that it will be burned down exactly during t 2 .
制御装置19はタイマなどを用いたシーケンサを内蔵して
該ロケットのプレプログラムにもとづきサーボー機構3
への操舵指示、点火器17への点火指示、ポートカバー9
の開放指示、ブースタノズル11の離脱指示等をおこなう
ものである。The control device 19 has a built-in sequencer using a timer or the like, and the servo mechanism 3 based on the pre-program of the rocket.
Steering instruction to igniter 17, ignition instruction to igniter 17, port cover 9
And an instruction to remove the booster nozzle 11 are issued.
よっていま発射台上でブースタ推進薬10に点火して該ロ
ケット1を発射すると、これが遷音速程度まで加速され
つつ高高度に達してブースタ推進薬が焼失する。ここで
ブースタノズル11を離脱させ、その直後に前記時間t1が
経過したところでポートカバー9を開放するとともに点
火器17を作動させる。これにより外気がダクト8へ押込
められてラム燃焼室6へ取入れられ、また主サステナ推
進薬13から燃料ガスが発生してこれがノズル18を経て該
燃焼室6へ噴入し、上記取入れられた外気と混合して二
次燃焼をする。これと前後して該ロケット1が前記高高
度軌道Hhへ投入され、上記二次燃焼による高温燃焼ガス
をサステナノズル7から噴出して該軌道Hhの稀薄外気中
を効率よく巡航してゆく。その後時間t2が経過して前記
低高度軌道Hlへ転移すると、ほぼ同時に主サステナ推進
薬13が焼失して今度は副サステナ推進薬14が一次燃焼を
開始する。これにより燃料ガスの発生量が増加して推力
が増補されるので、該ロケットは低高度の空力抵抗に対
抗しながらサステナ噴進を続行してゆく。Therefore, when the booster propellant 10 is ignited on the launch pad and the rocket 1 is launched, the rocket 1 is accelerated to the transonic speed and reaches a high altitude to burn out the booster propellant. Here, the booster nozzle 11 is disengaged, and immediately after that, when the time t 1 has elapsed, the port cover 9 is opened and the igniter 17 is operated. As a result, the outside air is pushed into the duct 8 and is taken into the ram combustion chamber 6, and fuel gas is generated from the main sustainer propellant 13, which is injected into the combustion chamber 6 through the nozzle 18 and is taken in as described above. Secondary combustion is performed by mixing with outside air. Around this time, the rocket 1 is thrown into the high altitude orbit Hh, and the high temperature combustion gas due to the secondary combustion is ejected from the sustainer nozzle 7 to efficiently cruise in the lean outside air of the orbit Hh. After that, when time t 2 elapses and the locus is transferred to the low altitude orbit Hl, the main sustainer propellant 13 is burned down almost at the same time, and the sub-sustainer propellant 14 starts primary combustion this time. As a result, the amount of fuel gas generated is increased and the thrust is increased, so that the rocket continues the sustainer jet while countering the low-altitude aerodynamic drag.
尚副サステナ推進薬14による燃料ガスの増量手段として
は、その密度ρと燃速rとの積を前述したように設定す
るほか、あるいはこれと併行して、例えば該推進薬14に
内孔14aを形成することにより前記燃焼面積Aの増大を
はかる場合もある。As a means for increasing the fuel gas by the auxiliary sustainer propellant 14, the product of the density ρ and the fuel speed r is set as described above, or in parallel with this, for example, the propellant 14 has an inner hole 14a. In some cases, the combustion area A can be increased by forming the.
ところで、このような固体のサステナ推進薬を用いたダ
クテッドロケットは、その主構造が極めて簡易であると
いう利点がある反面、飛翔パターンを随意に変更し難い
という難点があった。By the way, the ducted rocket using such a solid sustainer propellant has an advantage that its main structure is extremely simple, but has a drawback that it is difficult to arbitrarily change the flight pattern.
それは従来の場合、低高度軌道への転移時期に合わせて
主サステナ推進薬の焼失時間を設定していたので、例え
ばこの転移時期を状況に応じて早めようとすれば、この
ときは副サステナ推進薬による燃料ガスの増量がなされ
ないので該ロケットは推力不足のまま失速してしまい、
あるいは、前記推進薬密度、燃速、燃焼面積等の調整に
よるガス発生量の増加分にはおのづと限界が生じるため
に、例えば低高度軌道を更に低位に修正しようとしても
これに応じた推力増補が容易ではなく、これらの理由に
よって該ロケットの飛翔パターンをプレプログラムから
大巾には離脱させ得ないからである。In the conventional case, since the burning time of the main sustainer propellant was set according to the transition time to the low altitude orbit, for example, if it is attempted to accelerate this transition time according to the situation, at this time the sub-sustainer propulsion Since the fuel gas is not increased by the medicine, the rocket stalls with insufficient thrust,
Alternatively, since the amount of increase in the amount of gas generated due to the adjustment of the propellant density, fuel speed, combustion area, etc. is naturally limited, even if the low altitude orbit is corrected to a lower position, the thrust corresponding to this This is because the expansion is not easy and the flight pattern of the rocket cannot be largely separated from the preprogram for these reasons.
そこで本考案の課題は飛翔パターンを変更してもこれに
応じた推力特性が得られるようにする点にある。Therefore, an object of the present invention is to make it possible to obtain a thrust characteristic corresponding to the flight pattern even if the flight pattern is changed.
この課題を解決するための本考案の手段は、当該ダクテ
ッドロケットに設定される飛翔パターンに従って推力の
増補指示をおこなう推力制御手段と、補助燃料源を貯蔵
するとともに上記の推力増補指示に応答して当該補助燃
料を前記ラム燃焼器へ追補する燃料追補手段とをそなえ
るものである。Means of the present invention for solving this problem are thrust control means for issuing thrust augmentation instruction according to the flight pattern set for the ducted rocket, and storing auxiliary fuel source and responding to the thrust augmentation instruction. A fuel supplement means for supplementing the auxiliary fuel to the ram combustor is provided.
〔作用〕 この手段によれば、推力制御手段が飛翔パターンに従っ
て推力増補が必要なときその増補指示をおこなうので、
飛翔パターンが変更されてもこれに応じた適切な時期に
該指示が発せられる。一方当該ロケットは本来のガス発
生器に加えて燃料追補手段をそなえ、該手段が上記推力
増補指示に応答してサステナ推進薬が発生する燃料ガス
に補助燃料を追加補給するので、必要な推力増補を容易
に、かつ適時におこなうことができる。[Operation] According to this means, the thrust control means gives an instruction for augmentation when thrust augmentation is required according to the flight pattern.
Even if the flight pattern is changed, the instruction is issued at an appropriate time according to the change. On the other hand, the rocket is equipped with a fuel supplement means in addition to the original gas generator, and this means supplements supplementary fuel to the fuel gas generated by the sustainer propellant in response to the thrust augmentation instruction. Can be performed easily and in a timely manner.
〔実施例1〕 第1図を参照して本考案の一実施例を説明する。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
このダクテッドロケット20は前記第5図のものと同様に
地上から発射する形式のものであって、該ロケット20の
胴殻21はその内部に後方から順に隔壁22,23および24を
有し、隔壁22の後方にラム燃焼器25を構成してある。こ
のラム燃焼器は前記従来のものと同じ態様にてサステナ
ノズル26と4個のダクト27とをそなえ、これらのダクト
後端がラム燃焼室28の前寄りに開口してここに空気取入
口29を形成している。当初これらの空気取入口は前記ポ
ートカバーにより閉塞され、またラム燃焼器28には前記
ブースタ推進薬が装填されるとともにサステナノズル26
には前記ブースタノズルが離脱可能に装着されるが、図
面はこれら当初の構成要素を省略している。This ducted rocket 20 is of a type that is launched from the ground as in the case of FIG. 5, in which the shell 21 of the rocket 20 has partition walls 22, 23 and 24 in order from the rear inside thereof. A ram combustor 25 is formed behind 22. This ram combustor has a sustainer nozzle 26 and four ducts 27 in the same manner as the conventional one, and the rear ends of these ducts open toward the front of the ram combustion chamber 28, and the air intake 29 is there. Is formed. Initially these air intakes are blocked by the port cover, and the ram combustor 28 is loaded with the booster propellant and the sustainer nozzle 26
The booster nozzle is detachably attached to the device, but these initial components are omitted in the drawing.
ガス発生器30は、隔壁24,23間のセクションに後端面の
みを露出させて装填した端面燃焼型のサステナ推進薬31
と、上記後端面31aと隔壁23との間に形成した燃焼室32
と、この燃焼室に配設した点火器33と、隔壁23の中央部
に固定して隔壁22の近傍まで延出させたガスダクト34
と、このガスダクトの後端に形成してラム燃焼室28に指
向させた主ノズル35とからなる。サステナ推進薬31は前
述したような燃料分過多のコンポジット系のものであっ
て全体を1つの薬種によって形成してある。したがって
点火器33を発火させてサステナ推進薬31の後端面31aに
点火すると該推進薬31から常に一定量づつの燃料ガスが
発生し、これがガスダクト34を経て主ノズル35からラム
燃焼室28内へ噴出し、ここでダクト27から取入れた外気
と混合して二次燃焼をする。よって該ロケット20は一定
の推力を保持しながらサステナ噴進を続行してゆく。The gas generator 30 is an end-combustion type sustainer propellant 31 loaded with only the rear end face exposed in the section between the partition walls 24 and 23.
And a combustion chamber 32 formed between the rear end surface 31a and the partition wall 23.
An igniter 33 arranged in the combustion chamber, and a gas duct 34 fixed to the central portion of the partition wall 23 and extended to the vicinity of the partition wall 22.
And a main nozzle 35 formed at the rear end of this gas duct and directed to the ram combustion chamber 28. Sustainer propellant 31 is a composite system of excessive fuel content as described above, and is entirely formed of one drug species. Therefore, when the igniter 33 is ignited and the rear end surface 31a of the sustainer propellant 31 is ignited, a fixed amount of fuel gas is always generated from the propellant 31, which passes through the gas duct 34 into the ram combustion chamber 28 from the main nozzle 35. It is ejected and mixed there with the outside air taken in from the duct 27 for secondary combustion. Therefore, the rocket 20 continues the thrusting of the sustainer while maintaining a constant thrust.
この実施例の燃料追補手段は副ガス発生器40によって構
成してある。副ガス発生器40は補助燃料源として燃料分
過多のコンポジット系副サステナ推進薬41を貯蔵してお
り、該推進薬41は厚肉筒状に形成され、これをガスダク
ト34、隔壁23および胴殻21で囲まれた空間に装填してそ
の後端面41aを露出させてある。符号42はこの推進薬の
内面とガスダクト34との間に介装した耐熱インシュレー
タである。尚耐熱インシュレータは胴殻21のほか各隔壁
22,23,24にも貼着してあるが図面は煩雑を避けるために
図示を省略してある。副ガス発生器40はまた上記後端面
41aと隔壁22との間に形成した燃焼室43と、後端面41aに
点火するため燃焼室43に配設した点火器44と、隔壁22の
中央部に形成した副ノズル45とをそなえ、副ノズル45は
主ノズル35を取囲んで外気取入口29の前位に開口してい
る。したがって副サステナ推進薬41の後端面41aに点火
すると多量の未燃燃料分を含む燃料ガスが発生して副ノ
ズル45から噴出し、これが補助燃料としてラム燃焼室28
へ追補される。そして予定される低高度軌道の各高度域
において必要な推力増補をおこないうるように上記補助
燃料の追補量、したがって副サステナ推進薬41のガス発
生量を前記(1)式にもとづいて設定し、また予定され
る該軌道の全域にわたって上記の燃料追補がなされるよ
うに該推進薬41の薬長Lを設定しておく。The fuel supplementing means of this embodiment is constituted by the auxiliary gas generator 40. The auxiliary gas generator 40 stores an excessive fuel composite auxiliary sustainer propellant 41 as an auxiliary fuel source, and the propellant 41 is formed into a thick-walled tubular shape, and the gas duct 34, the partition wall 23 and the shell It is loaded in the space surrounded by 21, and its rear end face 41a is exposed. Reference numeral 42 is a heat-resistant insulator interposed between the inner surface of the propellant and the gas duct 34. In addition to the shell 21, the heat-resistant insulators are each partition wall.
It is also attached to 22,23,24, but the illustration is omitted to avoid complication. The auxiliary gas generator 40 is also the rear end face mentioned above.
A combustion chamber 43 formed between the partition wall 41a and the partition wall 22, an igniter 44 disposed in the combustion chamber 43 for igniting the rear end surface 41a, and a sub-nozzle 45 formed in the central portion of the partition wall 22. The nozzle 45 surrounds the main nozzle 35 and opens in front of the outside air inlet 29. Therefore, when the rear end surface 41a of the secondary sustainer propellant 41 is ignited, a fuel gas containing a large amount of unburned fuel is generated and ejected from the secondary nozzle 45, which serves as auxiliary fuel in the ram combustion chamber 28.
Is supplemented to. Then, the supplementary amount of the auxiliary fuel, and thus the gas generation amount of the auxiliary sustainer propellant 41, is set based on the formula (1) so that necessary thrust augmentation can be performed in each altitude region of the planned low altitude orbit, Further, the medicine length L of the propellant 41 is set so that the above-mentioned fuel supplement is performed over the entire planned orbit.
符号46は操舵翼、47はその操舵を司どるサーボ機構、ま
た符号48および49はそれぞれ点火器33および44への点火
指示信号伝送用のケーブルを収容したケーブルトンネル
である。Reference numeral 46 is a steering wing, 47 is a servo mechanism for controlling the steering, and reference numerals 48 and 49 are cable tunnels for accommodating cables for transmitting an ignition instruction signal to the igniters 33 and 44, respectively.
一方、隔壁24の前側に制御室を隔成してここに制御装置
50を設置する。第2図に示すように、制御装置50は従来
の場合と同様にしてブースタノズルの離脱、ポートカバ
ーの開放、ガス発生器30の作動等の一連の動作を指示す
るシーケンサ51のほか次の構成をそなえる。飛翔パター
ン設定器52は当該ロケット20の発射前にその運行プログ
ラムにもとづいて前記第6図に示したような飛翔パター
ンを設定しておくものである。そしてシーケンサ51から
ガス発生器30の点火器33へ点火指示信号が送られて該ロ
ケット20が前述したように一定の推力をもってサステナ
噴進を開始したとき、飛翔パターン設定器52が上記信号
を入力し、また高度センサ53からの高度信号を入力しな
がら該ロケットを設定された高高度軌道へ投入させるべ
く操舵制御部54に対して操舵指示をおこなう。操舵制御
部54はこの操舵指示に従い前記サーボ機構47を介して操
舵翼46を制御しながら該ロケットを高高度軌道へ誘導し
たのち該軌道に沿って巡航飛翔をさせてゆく。また飛翔
パターン設定器52は上記点火指示信号を入力した時点か
らの、あるいは所定の高高度に達した時点からの経過時
間を計時するとともに速度センサ55から飛翔速度信号を
入力しつつ巡航距離を演算し、この距離が設定値に達し
たとき該ロケットを低高度軌道へ転移させるべく操舵制
御部54に対して操舵指示をおこなう。そして高度センサ
53の検知高度が設定値まで低下したとき推力制御部56へ
作動信号S1を発信する。この実施例の推力制御部56は副
ガス発生器40における点火器44の点火回路に介装したス
イッチング手段により構成したもので、該手段は作動信
号S1を受けると閉結して推力増補指示としての点火指示
信号S2を発信する。よって点火器44がこの信号S2に応答
して発火し、副サステナ推進薬41の後端面41aに点火す
る。ここで該推進薬41が一次燃焼を開始して一定量づつ
の補助燃料ガスを発生し、これが副ノズル45から噴出し
て主ノズル35からの前記燃料ガスに追補される。これに
より推力が増補されて該ロケットが低高度軌道の空力抵
抗に対抗しながら噴進をしてゆく。尚操舵制御部54は目
標探査手段などからの目標位置信号S3をうけると、これ
に応じて指示された軌道を修正する機能を兼備する。On the other hand, a control room is formed on the front side of the partition wall 24 and the control device is installed here.
Install 50. As shown in FIG. 2, the control device 50 includes a sequencer 51 for instructing a series of operations such as removal of the booster nozzle, opening of the port cover, and operation of the gas generator 30 in the same manner as in the conventional case, and the following configuration. Provide. The flight pattern setter 52 sets the flight pattern as shown in FIG. 6 based on its operation program before the launch of the rocket 20. Then, when the ignition instruction signal is sent from the sequencer 51 to the igniter 33 of the gas generator 30, and the rocket 20 starts the sustainer jet with a constant thrust as described above, the flight pattern setter 52 inputs the signal. Further, while inputting an altitude signal from the altitude sensor 53, a steering instruction is given to the steering control unit 54 in order to put the rocket into a set high altitude orbit. The steering control unit 54 guides the rocket to a high altitude orbit while controlling the steering blades 46 via the servo mechanism 47 in accordance with the steering instruction, and then makes a cruise flight along the orbit. Further, the flight pattern setter 52 measures the elapsed time from the time when the ignition instruction signal is input or when the predetermined high altitude is reached, and calculates the cruising distance while inputting the flight speed signal from the speed sensor 55. Then, when this distance reaches a set value, a steering instruction is given to the steering control unit 54 to transfer the rocket to a low altitude orbit. And altitude sensor
When the detected altitude of 53 has dropped to the set value, the operation signal S1 is transmitted to the thrust control unit 56. The thrust control unit 56 of this embodiment is constituted by a switching means interposed in the ignition circuit of the igniter 44 in the auxiliary gas generator 40, and the means is closed when receiving the operation signal S1 and used as a thrust augmentation instruction. The ignition instruction signal S2 is transmitted. Therefore, the igniter 44 ignites in response to the signal S2 and ignites the rear end surface 41a of the auxiliary sustainer propellant 41. Here, the propellant 41 starts primary combustion to generate a fixed amount of auxiliary fuel gas, which is ejected from the auxiliary nozzle 45 and supplemented to the fuel gas from the main nozzle 35. As a result, the thrust is augmented and the rocket ejects while countering the aerodynamic drag in the low altitude orbit. When the steering control unit 54 receives the target position signal S3 from the target search means or the like, the steering control unit 54 also has a function of correcting the instructed trajectory.
〔実施例2〕 第3図を参照して本考案の第二の実施例を説明する。[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この地上発射式のダクテッドロケット60はその胴殻61内
部の後方寄りおよびその前位にそれぞれ隔壁62および63
を有して隔壁62の後方にラム燃焼器65を、また隔壁62と
63との間にガス発生器70をそれぞれ構成してある。This ground-launched ducted rocket 60 has bulkheads 62 and 63 in the rear of the hull 61 and in front of it, respectively.
A ram combustor 65 behind the partition wall 62, and also with the partition wall 62.
The gas generators 70 and 63 are respectively constructed between them.
ラム燃焼器65は実施例1のものと同じ態様にてラム燃焼
室66、4個のダクト67、外気取入口68およびサステナノ
ズル69を有し、また当初には前記ポートカバー、ブース
タ推進薬、ブースタノズル等をそなえる。ガス発生器70
は実施例1のものと同じ態様にて端面燃焼型のサステナ
推進薬71と燃焼室72と点火器73とをそなえるほか、隔壁
62の中央部にノズル74を形成してある。The ram combustor 65 has a ram combustion chamber 66, four ducts 67, an outside air intake 68 and a sustainer nozzle 69 in the same manner as that of the first embodiment, and initially, the port cover, booster propellant, It has a booster nozzle. Gas generator 70
In the same manner as in Example 1, the end face combustion type sustainer propellant 71, the combustion chamber 72, and the igniter 73 are provided.
A nozzle 74 is formed at the center of 62.
この実施例の燃料追補手段は各ダクト67に続くカウリン
グ64内に収容した4つの燃料噴射器75によって構成して
あり、各々補助燃料源として例えば炭化水素系の液体燃
料76を貯蔵している。すなわち、各燃料噴射器75はシリ
ンダ77と、これに嵌装したピストン78と、高圧ガスを封
入したガスボンベ79と、シリンダ77の出口側に装着した
例えばパルス応動型常閉の電磁弁80と、この電磁弁から
ラム燃焼室66内へ向う噴霧ノズル81とを有し、シリンダ
77とピストン78とで隔成されるシリンダ室に液体燃料76
を充填してこれにピストン78を介しガスボンベ79の高ガ
ス圧を印加することにより該燃料76を加圧状態で貯蔵し
ている。したがって電磁弁80を開弁すると噴霧ノズル81
から液体燃料76の霧滴が噴射され、これが補助燃料とし
てラム燃焼室66に供給される。The fuel supplementing means of this embodiment is constituted by four fuel injectors 75 housed in the cowling 64 following each duct 67, and each stores, for example, a hydrocarbon liquid fuel 76 as an auxiliary fuel source. That is, each fuel injector 75 is a cylinder 77, a piston 78 fitted therein, a gas cylinder 79 filled with high-pressure gas, and a pulse-responsive normally-closed solenoid valve 80 mounted on the outlet side of the cylinder 77, for example. A spray nozzle 81 that goes from this solenoid valve into the ram combustion chamber 66
Liquid fuel 76 in the cylinder chamber defined by 77 and piston 78
And the high gas pressure of the gas cylinder 79 is applied thereto via the piston 78 to store the fuel 76 in a pressurized state. Therefore, when the solenoid valve 80 is opened, the spray nozzle 81
A mist of liquid fuel 76 is ejected from the liquefied fuel, which is supplied to the ram combustion chamber 66 as auxiliary fuel.
符号82は操舵翼、83はその操舵を司どるサーボ機構であ
って、該ロケット60は地上の射撃管制部からの指令をア
ンテナ84で受信し、この指令に従って飛翔パターンを設
定しながら飛翔する。Reference numeral 82 is a steering wing, and 83 is a servo mechanism that controls the steering. The rocket 60 receives a command from a ground fire control unit by an antenna 84 and flies while setting a flight pattern according to this command.
第4図も参照し、制御装置85の飛翔パターン設定部86は
パターン指示器87、高度設定器88、距離設定器89および
速度設定器90からなる。またタイマ91はこれに前記のブ
ースタ噴進時間を予め設定しておくもので、発射後この
時間が経過すると時間信号t1を発してこれをパターン指
示器87へ入力する。そして該ロケットが発射台上にある
とき、あるいはブースタ噴進中に射撃管制部から高高度
軌道の高度および飛翔距離が指令されると、パターン指
示器87がアンテナ84からこの指令を受信して記憶し、次
いでタイマ91からの時間信号t1を入力すると、該当する
設定器88および89に対してそれぞれ指令された高度およ
び飛翔距離を設定するべく指示を与えるとともに、前記
ブースタノズルの離脱やポートカバーの開放指示をおこ
ない、これとほぼ同時にガス発生器70の点火器73へ点火
指示信号を送ってサステナ推進薬71に点火させる。これ
により該ロケットがサステナ噴進を開始する。この直後
から高度設定器88が高度センサ93からの実高度信号を入
力して設定高度との差を操舵制御部92に与え、この操舵
制御部がサーボ機構83を介して操舵翼82を操舵しながら
設定高度へ収斂させてゆく。これにより該ロケットが指
令された高高度軌道を巡航してゆく。また距離設定器89
はクロック94からの巡航時間信号と速度センサ95からの
実速度信号とを入力して巡航距離を演算してゆき、これ
が設定距離に達すると距離信号を出力する。Referring also to FIG. 4, the flight pattern setting unit 86 of the control device 85 comprises a pattern indicator 87, an altitude setting device 88, a distance setting device 89 and a speed setting device 90. Further, the timer 91 presets the booster jetting time to this, and when this time elapses after the firing, the time signal t 1 is emitted and inputted to the pattern indicator 87. Then, when the rocket is on the launch pad or when the altitude and flight distance of the high altitude orbit are commanded from the shooting control unit during the booster jet, the pattern indicator 87 receives this command from the antenna 84 and stores it. Then, when the time signal t 1 from the timer 91 is inputted, the corresponding setters 88 and 89 are instructed to set the commanded altitude and flight distance, respectively, and the booster nozzle is detached or the port cover An opening instruction is given, and at the same time as this, an ignition instruction signal is sent to the igniter 73 of the gas generator 70 to ignite the sustainer propellant 71. This causes the rocket to initiate a Sustainer jet. Immediately after this, the altitude setter 88 inputs the actual altitude signal from the altitude sensor 93 to give a difference from the set altitude to the steering control unit 92, and this steering control unit steers the steering wings 82 via the servo mechanism 83. While focusing on the set altitude. This causes the rocket to cruise in the commanded high altitude orbit. In addition, the distance setter 89
Inputs a cruising time signal from a clock 94 and an actual speed signal from a speed sensor 95 to calculate a cruising distance, and outputs a distance signal when this reaches a set distance.
一方この巡航期間中に射撃管制部から低高度軌道の高度
と飛翔速度とが指令されると、パターン指示器87がこれ
らの諸元を記憶するとともに上記距離信号を入力してこ
れと同時に高度設定器88へ低高度への設定替えを指示
し、また速度設定器90には上記指令速度の設定を指示す
る。これにより高度設定器88が高高度軌道への投入の場
合と同様にして該ロケットを指令された低高度軌道へ転
移させる。また速度設定器90は速度センサ95からの実速
度信号を入力してこれと設定速度との偏差を演算し、推
力制御部96がこの偏差に応じたパルス巾をもつ定周期の
パルス信号S5を推力増補指示として出力する。このパル
ス信号を燃料噴射器75の前記パルス応動型の常閉電磁弁
80へ入力する。よって該電磁80が上記パルス巾に応じて
振動的に開弁するので、シリンダ77内に加圧状態で貯蔵
されていた液体燃料76が噴霧ノズル81からラム燃焼室66
内へ噴霧され、これがガス発生器70からの燃料ガスに追
補される。これにより推力が増補されて該ロケット60が
低高度軌道の空力抵抗に抗して噴進し、この推力を飛翔
速度として速度センサ95から速度設定器90へ帰還しなが
ら指令された速度が得られるべく燃料の追補量を制御し
てゆく。On the other hand, if the altitude and flight speed of the low altitude orbit are commanded by the shooting control unit during this cruise period, the pattern indicator 87 stores these parameters and inputs the above distance signal and at the same time sets the altitude. The controller 88 is instructed to change the setting to a low altitude, and the speed setter 90 is instructed to set the command speed. As a result, the altitude setter 88 transfers the rocket to the commanded low altitude orbit in the same manner as when the altitude setter 88 enters the high altitude orbit. Further, the speed setter 90 inputs the actual speed signal from the speed sensor 95 and calculates the deviation between this and the set speed, and the thrust control unit 96 outputs a pulse signal S5 of a fixed cycle having a pulse width corresponding to this deviation. Output as thrust augmentation instruction. This pulse signal is transmitted to the pulse injector type normally closed solenoid valve of the fuel injector 75.
Enter 80. Therefore, the electromagnetic valve 80 is opened oscillatingly according to the pulse width, so that the liquid fuel 76 stored in the cylinder 77 under pressure is supplied from the spray nozzle 81 to the ram combustion chamber 66.
The fuel gas from the gas generator 70 is supplemented to the fuel gas. As a result, the thrust is augmented and the rocket 60 jets out against the aerodynamic resistance of the low altitude orbit, and this thrust is used as the flight speed so that the commanded speed can be obtained while returning from the speed sensor 95 to the speed setter 90. Control the amount of supplementary fuel.
この実施例は補助燃料源として液体燃料を使用している
のでこれを随時に所要量づつ追補することができ、これ
によって低高度のみならず高高度軌道においても飛翔パ
ターンの変更指令に応じさせうる。この場合燃料噴射器
75を一括してこれを環状のシリンダおよびピストンを用
いて構成すれば、第1図における副サステナ推進薬41と
近似の態様でこの環状燃料噴射器を胴筒内に収容するこ
とができる。然してこの実施例のようにカウリング64内
に分割収容すればロケットの全長を短縮しうるという利
点があり、これにならって実施例1の副ガス発生器40も
複数に分割構成してこれらを胴筒外に配設するようにし
てもよい。In this embodiment, since liquid fuel is used as the auxiliary fuel source, it can be supplemented by a required amount at any time, which makes it possible to respond to flight pattern change commands not only at low altitude but also at high altitude orbits. . In this case the fuel injector
By constructing 75 together using an annular cylinder and piston, the annular fuel injector can be housed in the barrel in a manner similar to that of the auxiliary sustainer propellant 41 in FIG. However, there is an advantage that the total length of the rocket can be shortened by separately accommodating in the cowling 64 as in this embodiment, and accordingly, the auxiliary gas generator 40 of the first embodiment is also divided into a plurality of parts to form a cylinder. It may be arranged outside the cylinder.
以上説明したように本考案によれば、固体サステナ推進
薬を装填したガス発生器のほかに燃料追補手段を設けた
ので、飛翔軌道に応じて推力が不足するときは該手段を
独立に作動させて必要な推力増補をおこなうことができ
る。As described above, according to the present invention, since the fuel supplement means is provided in addition to the gas generator loaded with the solid sustainer propellant, when the thrust becomes insufficient depending on the flight trajectory, the means is operated independently. The required thrust can be increased.
よって本考案は固体推進薬を主体として用いたダクテッ
ドロケットの前記利点を亨受しながらその飛翔パターン
の選定や変更の自由度を増大させうるものである。Therefore, the present invention can increase the degree of freedom in selecting and changing the flight pattern while taking advantage of the advantages of the ducted rocket mainly using solid propellant.
第1図は本考案の一実施例を示したロケット主要部の断
面図、第2図は第1図の要部詳細を示したブロック線
図、第3図は本考案の別の実施例を示したロケット主要
部の断面図、第4図は第3図の要部詳細を示したブロッ
ク線図、第5図は従来のダクテッドロケットを例示した
主要部の断面図、第6図は飛翔パターンの一例を示した
ダイヤグラムである。 20,60……ダクテッドロケット 25,65……ラム燃焼器 27,67……ダクト 29,68……外気取入口 30,70……ガス発生器 31,71……サステナ推進薬 40,75……燃料追補手段 41,76……補助燃料源 50,85……飛翔パターン設定手段および推力制御手段を
そなえる制御装置FIG. 1 is a sectional view of the main part of the rocket showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the details of the essential parts of FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. Fig. 4 is a sectional view of the main part of the rocket shown in Fig. 4, Fig. 4 is a block diagram showing the details of the main part of Fig. 3, Fig. 5 is a sectional view of the main part illustrating a conventional ducted rocket, and Fig. 6 is a flight pattern. It is a diagram showing an example. 20,60 …… Ducted rocket 25,65 …… Ram burner 27,67 …… Duct 29,68 …… Outside air intake 30,70 …… Gas generator 31,71 …… Sustainer propellant 40,75 …… Fuel supplementing means 41,76 ...... Auxiliary fuel source 50,85 ...... Control device having flight pattern setting means and thrust control means
Claims (1)
を発生するガス発生器と、外気を取入れるためのダクト
を有してこの取入れた外気に上記燃料ガスを混合して二
次燃焼をさせるラム燃焼器のほか、当該ロケットに設定
される飛翔パターンに従って推力の増補指示をおこなう
推力制御手段と、補助燃料源を貯蔵するとともに上記の
推力増補指示に応答して当該補助燃料を上記ラム燃焼器
へ追補する燃料追補手段とをそなえたダクテッドロケッ
ト。1. A gas generator for primary combustion of a sustainer propellant to generate a fuel gas, and a duct for taking in outside air, which is mixed with the above-mentioned fuel gas into the outside air to carry out secondary combustion. In addition to the ram combustor, the thrust control means for instructing thrust augmentation according to the flight pattern set for the rocket, the auxiliary fuel source are stored, and the auxiliary fuel is burned in the ram in response to the thrust augmentation instruction. Ducted rocket with fuel supplementary means to supplement the vessel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179888U JPH078833Y2 (en) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | Ducted Rocket |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179888U JPH078833Y2 (en) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | Ducted Rocket |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125846U JPH01125846U (en) | 1989-08-28 |
| JPH078833Y2 true JPH078833Y2 (en) | 1995-03-06 |
Family
ID=31239343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2179888U Expired - Lifetime JPH078833Y2 (en) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | Ducted Rocket |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078833Y2 (en) |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP2179888U patent/JPH078833Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01125846U (en) | 1989-08-28 |
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