JPH11173214A - 燃焼式推力発生装置 - Google Patents
燃焼式推力発生装置Info
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- JPH11173214A JPH11173214A JP9341213A JP34121397A JPH11173214A JP H11173214 A JPH11173214 A JP H11173214A JP 9341213 A JP9341213 A JP 9341213A JP 34121397 A JP34121397 A JP 34121397A JP H11173214 A JPH11173214 A JP H11173214A
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- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/402—Propellant tanks; Feeding propellants
- B64G1/4021—Tank construction; Details thereof
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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- B64G1/26—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using jets
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- B64G1/401—Liquid propellant rocket engines
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- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料タンクから供給される燃料を燃焼させて
推力を発生させる燃焼式推力発生装置において、燃料タ
ンクの圧力変化に関わらず、燃料タンクからの燃料供給
流量の変化を小さく抑えることのできる燃焼式推力発生
装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク２内の圧力を検知する圧力検
知手段９と燃料供給管３にヒータ６を設ける。また、ヒ
ータ６の設置位置より下流位置の燃料供給管３に絞り機
構としてキャビテーションベンチュリ５を設ける。圧力
検知手段９により検知した圧力と予め設定された設定値
とを比較してヒータのオン／オフを制御する制御装置８
を設けてある。燃料タンク２内の圧力が設定値より高い
ときはヒータ６によって燃料を加熱しベンチュリ５で燃
料を気化させて流量を減少させる。
推力を発生させる燃焼式推力発生装置において、燃料タ
ンクの圧力変化に関わらず、燃料タンクからの燃料供給
流量の変化を小さく抑えることのできる燃焼式推力発生
装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク２内の圧力を検知する圧力検
知手段９と燃料供給管３にヒータ６を設ける。また、ヒ
ータ６の設置位置より下流位置の燃料供給管３に絞り機
構としてキャビテーションベンチュリ５を設ける。圧力
検知手段９により検知した圧力と予め設定された設定値
とを比較してヒータのオン／オフを制御する制御装置８
を設けてある。燃料タンク２内の圧力が設定値より高い
ときはヒータ６によって燃料を加熱しベンチュリ５で燃
料を気化させて流量を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星等の姿勢
制御や軌道制御等に使用される燃焼式推力発生装置（小
型液体ロケットエンジン）に関する。
制御や軌道制御等に使用される燃焼式推力発生装置（小
型液体ロケットエンジン）に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工衛星等の姿勢制御や軌道制御等に使
われるスラスタと呼ばれる従来の燃焼式推力発生装置の
概念図を図４に示してある。図４において、１は推力発
生手段としてのスラスタ本体、２は燃料タンク、３は燃
料供給管、４は燃料供給弁である。
われるスラスタと呼ばれる従来の燃焼式推力発生装置の
概念図を図４に示してある。図４において、１は推力発
生手段としてのスラスタ本体、２は燃料タンク、３は燃
料供給管、４は燃料供給弁である。
【０００３】実際のスラスタ燃料供給系においてはこの
ほか流量調節用絞り装置、燃料充填弁、安全弁、逆流防
止弁など図示しない付属装置が装備されている場合が多
いが、ここでは本発明に直接関係しないものについては
省略している。
ほか流量調節用絞り装置、燃料充填弁、安全弁、逆流防
止弁など図示しない付属装置が装備されている場合が多
いが、ここでは本発明に直接関係しないものについては
省略している。
【０００４】図４に示したスラスタにおける燃料供給系
はいわゆるブローダウン方式の燃料供給装置であり、ス
ラスタ本体１への燃料供給は次のようにして行われる。
燃料タンク２には例えばヒドラジンなどの燃料が充填さ
れ、所定の充填圧力に加圧されている。燃料供給弁４を
開けると、スラスタ燃焼室と燃料タンク２の差圧に応じ
た流量の燃料が燃料供給管３を流れ、スラスタ本体１へ
供給される。
はいわゆるブローダウン方式の燃料供給装置であり、ス
ラスタ本体１への燃料供給は次のようにして行われる。
燃料タンク２には例えばヒドラジンなどの燃料が充填さ
れ、所定の充填圧力に加圧されている。燃料供給弁４を
開けると、スラスタ燃焼室と燃料タンク２の差圧に応じ
た流量の燃料が燃料供給管３を流れ、スラスタ本体１へ
供給される。
【０００５】従来のスラスタ燃料供給装置は以上説明し
たような構成であるため、図５に示すようにスラスタ作
動開始当初の燃料タンク２内の圧力が高いときには多く
の流量の燃料がスラスタ本体１へ流れ、燃料消費に伴う
燃料タンク２内の圧力低下に伴って燃料流量が減少す
る。
たような構成であるため、図５に示すようにスラスタ作
動開始当初の燃料タンク２内の圧力が高いときには多く
の流量の燃料がスラスタ本体１へ流れ、燃料消費に伴う
燃料タンク２内の圧力低下に伴って燃料流量が減少す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、スラスタは、あ
る一定の設計流量のときに性能が高くなるように設計さ
れており、実際に流れる流量がこの設計流量よりも多す
ぎたり少なすぎる場合は性能が低下する。従って、従来
のスラスタでは燃料タンク２からの燃料流量の変化によ
りスラスタ作動の全期間に亘って性能が変化し、全体的
に見るとスラスタの性能が低くなるという問題があっ
た。
る一定の設計流量のときに性能が高くなるように設計さ
れており、実際に流れる流量がこの設計流量よりも多す
ぎたり少なすぎる場合は性能が低下する。従って、従来
のスラスタでは燃料タンク２からの燃料流量の変化によ
りスラスタ作動の全期間に亘って性能が変化し、全体的
に見るとスラスタの性能が低くなるという問題があっ
た。
【０００７】本発明は、燃料タンクから供給される燃料
を燃焼させて推力を発生させる燃焼式推力発生装置にお
いて、燃料タンクの圧力変化に関わらず、燃料タンクか
らの燃料供給流量の変化を小さく抑えることのできる燃
焼式推力発生装置を提供することを課題としている。
を燃焼させて推力を発生させる燃焼式推力発生装置にお
いて、燃料タンクの圧力変化に関わらず、燃料タンクか
らの燃料供給流量の変化を小さく抑えることのできる燃
焼式推力発生装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、燃料タンク内の圧力を検知する圧力検知手段
と、燃料供給管に設置されたヒータと、同ヒータの設置
位置より下流位置の燃料供給管に設置された絞り機構
と、前記圧力検知手段により検知した圧力と予め設定さ
れた設定値とを比較して前記ヒータのオン／オフを制御
する制御手段とを有する燃焼式推力発生装置を提供す
る。
するため、燃料タンク内の圧力を検知する圧力検知手段
と、燃料供給管に設置されたヒータと、同ヒータの設置
位置より下流位置の燃料供給管に設置された絞り機構
と、前記圧力検知手段により検知した圧力と予め設定さ
れた設定値とを比較して前記ヒータのオン／オフを制御
する制御手段とを有する燃焼式推力発生装置を提供す
る。
【０００９】本発明のこの燃焼式推力発生装置では、圧
力検知手段で検知された燃料タンク内の圧力が所定値よ
り高いときは、ヒータを作動させ燃料供給管内の燃料を
加熱する。ヒータで加熱された燃料は、キャビテーショ
ンベンチュリなどの絞り機構において加速され静圧が蒸
気圧以下となりキャビテーションを起こし気化する。キ
ャビテーションを起こして気化した燃料流はチョークし
て流れが減少する。
力検知手段で検知された燃料タンク内の圧力が所定値よ
り高いときは、ヒータを作動させ燃料供給管内の燃料を
加熱する。ヒータで加熱された燃料は、キャビテーショ
ンベンチュリなどの絞り機構において加速され静圧が蒸
気圧以下となりキャビテーションを起こし気化する。キ
ャビテーションを起こして気化した燃料流はチョークし
て流れが減少する。
【００１０】一方、燃料タンク内の圧力が所定値より低
下し燃料流量が減少すると圧力検知手段がそれを検知し
ヒータの作動が停止される。ヒータの作動が停止される
と燃料は加熱されなくなるため蒸気圧が低下し絞り機構
で気化しなくなりキャビテーションが発生しなくなる。
従って燃料タンク内の圧力が低下すると燃料流量が増加
される。こうして、燃料タンク内の圧力の変化に関わら
ず、燃料流量の変化を抑え、性能変化の少い燃焼式推力
発生装置となる。
下し燃料流量が減少すると圧力検知手段がそれを検知し
ヒータの作動が停止される。ヒータの作動が停止される
と燃料は加熱されなくなるため蒸気圧が低下し絞り機構
で気化しなくなりキャビテーションが発生しなくなる。
従って燃料タンク内の圧力が低下すると燃料流量が増加
される。こうして、燃料タンク内の圧力の変化に関わら
ず、燃料流量の変化を抑え、性能変化の少い燃焼式推力
発生装置となる。
【００１１】また、本発明は前記課題を解決するため、
燃料タンク内の圧力を検知する圧力検知手段と、燃料供
給管に設置された第１の弁と、同第１の弁の下流位置で
燃料供給管に設置され推力発生手段で発生する熱で加熱
される熱交換器と、同熱交換器の下流位置で燃料供給管
に設置された絞り機構と、前記第１の弁の上流位置と前
記熱交換器の下流位置の燃料供給管をバイパスするバイ
パス管と、同バイパス管に設置された第２の弁と、前記
圧力検知手段により検知した圧力と予め設定された設定
値とを比較して前記第１及び第２の弁のオン／オフを制
御する制御手段とを有する燃焼式推力発生装置を提供す
る。
燃料タンク内の圧力を検知する圧力検知手段と、燃料供
給管に設置された第１の弁と、同第１の弁の下流位置で
燃料供給管に設置され推力発生手段で発生する熱で加熱
される熱交換器と、同熱交換器の下流位置で燃料供給管
に設置された絞り機構と、前記第１の弁の上流位置と前
記熱交換器の下流位置の燃料供給管をバイパスするバイ
パス管と、同バイパス管に設置された第２の弁と、前記
圧力検知手段により検知した圧力と予め設定された設定
値とを比較して前記第１及び第２の弁のオン／オフを制
御する制御手段とを有する燃焼式推力発生装置を提供す
る。
【００１２】以上の構成をもつ本発明の燃焼式推力発生
装置では、圧力検知手段で検知された燃料タンク内の圧
力が設定値以上であるときは、燃料供給管に設置された
第１の弁を開き、バイパス管に設置された第２の弁を閉
じ、燃料供給管を流れる燃料を熱交換器で加熱するよう
にする。熱交換器で加熱された燃料は絞り機構に流れて
静圧が蒸気圧以下に低下しキャビテーションを起こす。
キャビテーションを起こして気化した燃料はチョークし
て流量が減少される。
装置では、圧力検知手段で検知された燃料タンク内の圧
力が設定値以上であるときは、燃料供給管に設置された
第１の弁を開き、バイパス管に設置された第２の弁を閉
じ、燃料供給管を流れる燃料を熱交換器で加熱するよう
にする。熱交換器で加熱された燃料は絞り機構に流れて
静圧が蒸気圧以下に低下しキャビテーションを起こす。
キャビテーションを起こして気化した燃料はチョークし
て流量が減少される。
【００１３】燃料タンク内の圧力が設定値より低下する
と燃料供給管の第１の弁が閉、バイパス管の第２の弁が
開とされ燃料は熱交換器を通らずバイパス管から絞り機
構を経て推力発生手段へと流れる。このときは燃料は熱
交換器で加熱されないので、絞り機構でキャビテーショ
ンを起こすことなく、多くの燃料を流すことができる。
こうして、燃料タンク内の圧力の変化に関わらず、燃料
流量の変化が少い燃焼式推力発生装置が提供される。
と燃料供給管の第１の弁が閉、バイパス管の第２の弁が
開とされ燃料は熱交換器を通らずバイパス管から絞り機
構を経て推力発生手段へと流れる。このときは燃料は熱
交換器で加熱されないので、絞り機構でキャビテーショ
ンを起こすことなく、多くの燃料を流すことができる。
こうして、燃料タンク内の圧力の変化に関わらず、燃料
流量の変化が少い燃焼式推力発生装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明を図１〜図３を用いて
実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の
実施の形態において、図４に示した従来の装置と同じ構
成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあ
り、それらについての重復する説明は省略する。
実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の
実施の形態において、図４に示した従来の装置と同じ構
成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあ
り、それらについての重復する説明は省略する。
【００１５】（第１実施形態）まず、図１及び図２を用
いて第１実施形態について説明する。図１において、５
は燃料供給管３に設けられた絞り機構としてのキャビテ
ーションベンチュリ、６はキャビテーションベンチュリ
５の直上流の燃料供給管３に設置したヒータ、７はヒー
タ６に電力を供給する電源、８は電源７からヒータ６へ
電力の供給、停止（オン／オフ）を制御する制御装置、
９は燃料タンク２内の圧力を検知し、電気信号に変え、
制御装置８へ入力する圧力検知手段（圧力変換器）であ
る。
いて第１実施形態について説明する。図１において、５
は燃料供給管３に設けられた絞り機構としてのキャビテ
ーションベンチュリ、６はキャビテーションベンチュリ
５の直上流の燃料供給管３に設置したヒータ、７はヒー
タ６に電力を供給する電源、８は電源７からヒータ６へ
電力の供給、停止（オン／オフ）を制御する制御装置、
９は燃料タンク２内の圧力を検知し、電気信号に変え、
制御装置８へ入力する圧力検知手段（圧力変換器）であ
る。
【００１６】圧力検知手段９で検知した燃料タンク２の
圧力が所定の圧力以上にあるときは制御装置８からの信
号により電源７からヒータ６へ電力を供給する。燃料供
給管３を流れてきた燃料はヒータ６設置位置で所定の温
度に加熱される。ヒータ６で加熱された燃料はその後、
キャビテーションベンチュリ５で加速され、静圧が蒸気
圧以下に低下し、キャビテーションを起こす。
圧力が所定の圧力以上にあるときは制御装置８からの信
号により電源７からヒータ６へ電力を供給する。燃料供
給管３を流れてきた燃料はヒータ６設置位置で所定の温
度に加熱される。ヒータ６で加熱された燃料はその後、
キャビテーションベンチュリ５で加速され、静圧が蒸気
圧以下に低下し、キャビテーションを起こす。
【００１７】キャビテーションを起こし、気化した燃料
はベンチュリのスロート部で音速に達し、チョークす
る。従って燃料流量は液体で流れる場合より減少する。
燃料は従来例と同様にブローダウンにより供給されるた
め、燃料タンク２の圧力低下と共に燃料流量は減少す
る。
はベンチュリのスロート部で音速に達し、チョークす
る。従って燃料流量は液体で流れる場合より減少する。
燃料は従来例と同様にブローダウンにより供給されるた
め、燃料タンク２の圧力低下と共に燃料流量は減少す
る。
【００１８】燃料タンク２内の圧力が所定の圧力に低下
したことを圧力検知手段９が検知すると、制御装置８は
電源７に電源オフの信号を送り、ヒータ６への電力の供
給が停止される。燃料がヒータ６で加熱されなくなり蒸
気圧が低下するとベンチュリ５のスロート部静圧が燃料
の蒸気圧より高くなるため、スロートでのキャビテーシ
ョンが発生しなくなる。その結果、ヒータ６で加熱さ
れ、キャビテーションが発生していたときよりも多くの
流量の燃料が流れるようになる。
したことを圧力検知手段９が検知すると、制御装置８は
電源７に電源オフの信号を送り、ヒータ６への電力の供
給が停止される。燃料がヒータ６で加熱されなくなり蒸
気圧が低下するとベンチュリ５のスロート部静圧が燃料
の蒸気圧より高くなるため、スロートでのキャビテーシ
ョンが発生しなくなる。その結果、ヒータ６で加熱さ
れ、キャビテーションが発生していたときよりも多くの
流量の燃料が流れるようになる。
【００１９】以上の燃料流量の制御の様子を図２により
説明する。初めのヒータ６がオンの状態では図２のよう
に燃料タンク２内の圧力とスラスタ燃焼室圧力の差に応
じた燃料流量が流れ、燃料タンク２内の圧力が低下し
て、ヒータ６をオフにすると一旦流量は増加し、その
後、燃料タンク２内の圧力の低下に伴って次第に低下す
る。こうして、従来の装置における燃料流量を示す破線
の状態から実線のように変化の少い燃料流量が得られ
る。
説明する。初めのヒータ６がオンの状態では図２のよう
に燃料タンク２内の圧力とスラスタ燃焼室圧力の差に応
じた燃料流量が流れ、燃料タンク２内の圧力が低下し
て、ヒータ６をオフにすると一旦流量は増加し、その
後、燃料タンク２内の圧力の低下に伴って次第に低下す
る。こうして、従来の装置における燃料流量を示す破線
の状態から実線のように変化の少い燃料流量が得られ
る。
【００２０】（第２実施形態）次に、図３を用いて第２
実施形態について説明する。図３において、５は第１実
施形態と同じくキャビテーションベンチュリである。１
０はスラスタ燃焼器の熱で供給燃料を加熱し蒸発させる
ための熱交換器、１１は熱交換器１０へ燃料を流す燃料
供給管３に設けられ、燃料供給管３を開閉するための電
磁弁で、これは本発明にいう第１の弁を構成する。１２
は燃料を熱交換器１０へ流さず、スラスタ本体へ直接バ
イパスさせるためのバイパス管１３に設けられ、バイパ
ス管を開閉するためのバイパス用電磁弁であり、これは
本発明にいう第２の弁を構成する。
実施形態について説明する。図３において、５は第１実
施形態と同じくキャビテーションベンチュリである。１
０はスラスタ燃焼器の熱で供給燃料を加熱し蒸発させる
ための熱交換器、１１は熱交換器１０へ燃料を流す燃料
供給管３に設けられ、燃料供給管３を開閉するための電
磁弁で、これは本発明にいう第１の弁を構成する。１２
は燃料を熱交換器１０へ流さず、スラスタ本体へ直接バ
イパスさせるためのバイパス管１３に設けられ、バイパ
ス管を開閉するためのバイパス用電磁弁であり、これは
本発明にいう第２の弁を構成する。
【００２１】８は電磁弁１１及び１２のオン／オフを制
御するための制御装置、９は第１実施形態と同じくタン
ク２の圧力を検知し、電気信号に変え、制御装置８へ入
力する圧力検知手段である。
御するための制御装置、９は第１実施形態と同じくタン
ク２の圧力を検知し、電気信号に変え、制御装置８へ入
力する圧力検知手段である。
【００２２】圧力検知手段９で検知された燃料タンク２
内の圧力が所定の圧力以上にあるときは制御装置８から
の信号により燃料供給管３の電磁弁１１を開、バイパス
用電磁弁１２を閉にして、燃料を熱交換器１０へ流す。
燃料は熱交換器１０で所定の温度に加熱される。その
後、キャビテーションベンチュリ５で加速され、静圧が
蒸気圧以下に低下し、キャビテーションを起こす。キャ
ビテーションを起こし、気化した燃料はベンチュリのス
ロート部で音速に達し、チョークする。従って燃料流量
は液体で流れる場合より減少する。
内の圧力が所定の圧力以上にあるときは制御装置８から
の信号により燃料供給管３の電磁弁１１を開、バイパス
用電磁弁１２を閉にして、燃料を熱交換器１０へ流す。
燃料は熱交換器１０で所定の温度に加熱される。その
後、キャビテーションベンチュリ５で加速され、静圧が
蒸気圧以下に低下し、キャビテーションを起こす。キャ
ビテーションを起こし、気化した燃料はベンチュリのス
ロート部で音速に達し、チョークする。従って燃料流量
は液体で流れる場合より減少する。
【００２３】燃料は従来例と同様にブローダウンにより
供給されるため、燃料タンク２内の圧力低下と共に燃料
流量は減少する。燃料タンク２の圧力が所定の圧力に低
下したら、制御装置８は電磁弁１１を閉、バイパス用電
磁弁１２を開にする。これによって燃料は熱交換器１１
を流れないため、温度は低いままベンチュリ５を流れ
る。
供給されるため、燃料タンク２内の圧力低下と共に燃料
流量は減少する。燃料タンク２の圧力が所定の圧力に低
下したら、制御装置８は電磁弁１１を閉、バイパス用電
磁弁１２を開にする。これによって燃料は熱交換器１１
を流れないため、温度は低いままベンチュリ５を流れ
る。
【００２４】燃料の温度が低いと蒸気圧が低いので、ベ
ンチュリ５のスロート部静圧が燃料の蒸気圧より高くな
るため、スロートでのキャビテーションが発生しなくな
る。その結果、熱交換器１１で加熱され、キャビテーシ
ョンが発生していたときよりも多くの流量の燃料が流れ
るようになる。
ンチュリ５のスロート部静圧が燃料の蒸気圧より高くな
るため、スロートでのキャビテーションが発生しなくな
る。その結果、熱交換器１１で加熱され、キャビテーシ
ョンが発生していたときよりも多くの流量の燃料が流れ
るようになる。
【００２５】この様子は第１実施形態の場合と同様に図
２にて示される。燃料が熱交換器１０で加熱されている
様態では図２のようにタンク２内の圧力とスラスタ燃焼
室圧力の差に応じた燃料流量が流れ、タンク２内の圧力
が所定圧力まで低下の後、熱交換器１０を介さずにベン
チュリ５に流すと一旦流量は増加し、その後タンク２内
の圧力の低下に伴って次第に低下する。以上のようにし
て、従来の装置における燃料流量を示す破線の状態から
実線のように変化の少い燃料流量が得られる。
２にて示される。燃料が熱交換器１０で加熱されている
様態では図２のようにタンク２内の圧力とスラスタ燃焼
室圧力の差に応じた燃料流量が流れ、タンク２内の圧力
が所定圧力まで低下の後、熱交換器１０を介さずにベン
チュリ５に流すと一旦流量は増加し、その後タンク２内
の圧力の低下に伴って次第に低下する。以上のようにし
て、従来の装置における燃料流量を示す破線の状態から
実線のように変化の少い燃料流量が得られる。
【００２６】なお、本第２実施形態では燃料供給弁４を
使用してスラスタ本体１への燃料供給／停止を制御して
いるが、電磁弁１１、バイパス用電磁弁１２の両方を閉
とすることによってもスラスタ本体１への燃料供給を停
止できるため、燃料供給弁４を不要とすることも可能で
ある。
使用してスラスタ本体１への燃料供給／停止を制御して
いるが、電磁弁１１、バイパス用電磁弁１２の両方を閉
とすることによってもスラスタ本体１への燃料供給を停
止できるため、燃料供給弁４を不要とすることも可能で
ある。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、燃料供
給管に設置されたヒータと、同ヒータの設置位置より下
流位置の燃料供給管に設置された絞り機構とを設けるこ
とによって、燃料タンク内の圧力が設定値より高いとき
は、燃料をヒータで加熱してベンチュリ等の絞り機構で
燃料を気化させ流量を制限し、タンク内の圧力が低下し
た後はヒータでの燃料の加熱をやめ、絞り機構での燃料
の気化を停止し、燃料を液体のまま流すため、ブローダ
ウン方式の燃料タンク圧力の変化に対して流量の変化の
幅を小さくでき、スラスタ作動の全期間に亘って性能変
化の少ない燃焼式推力発生装置を提供することができ
る。
給管に設置されたヒータと、同ヒータの設置位置より下
流位置の燃料供給管に設置された絞り機構とを設けるこ
とによって、燃料タンク内の圧力が設定値より高いとき
は、燃料をヒータで加熱してベンチュリ等の絞り機構で
燃料を気化させ流量を制限し、タンク内の圧力が低下し
た後はヒータでの燃料の加熱をやめ、絞り機構での燃料
の気化を停止し、燃料を液体のまま流すため、ブローダ
ウン方式の燃料タンク圧力の変化に対して流量の変化の
幅を小さくでき、スラスタ作動の全期間に亘って性能変
化の少ない燃焼式推力発生装置を提供することができ
る。
【００２８】また、本発明は、燃料供給管に設置された
第１の弁と、同第１の弁の下流位置で燃料供給管に設置
され推力発生手段で発生する熱で加熱される熱交換器
と、同熱交換器の下流位置で燃料供給管に設置された絞
り機構と、前記第１の弁の上流位置と前記熱交換器の下
流位置の燃料供給管をバイパスするバイパス管と、同バ
イパス管に設置された第２の弁とを設けた燃焼式推力発
生装置を提供する。
第１の弁と、同第１の弁の下流位置で燃料供給管に設置
され推力発生手段で発生する熱で加熱される熱交換器
と、同熱交換器の下流位置で燃料供給管に設置された絞
り機構と、前記第１の弁の上流位置と前記熱交換器の下
流位置の燃料供給管をバイパスするバイパス管と、同バ
イパス管に設置された第２の弁とを設けた燃焼式推力発
生装置を提供する。
【００２９】この燃焼式推力発生装置によれば、燃料タ
ンク内の圧力が設定値より高いときは、第１の弁を開、
第２の弁を閉とし、燃料を熱交換器を通して加熱したの
ち絞り機構へ流すようにして絞り機構で燃料を気化させ
て流量を制限する。
ンク内の圧力が設定値より高いときは、第１の弁を開、
第２の弁を閉とし、燃料を熱交換器を通して加熱したの
ち絞り機構へ流すようにして絞り機構で燃料を気化させ
て流量を制限する。
【００３０】一方、燃料タンク内の圧力が設定値より低
下したときは第１の弁を閉、第２の弁を開として燃料を
熱交換器に流さずバイパス管を経て流すようにする。こ
れにより絞り機構での燃料気化を停止し、液体のまま流
すため、ブローダウン方式の燃料タンク圧力の変化に対
して流量の変化の幅を小さくでき、推力発生装置作動の
全期間に亘って性能変化の少ない装置を提供することが
できる。
下したときは第１の弁を閉、第２の弁を開として燃料を
熱交換器に流さずバイパス管を経て流すようにする。こ
れにより絞り機構での燃料気化を停止し、液体のまま流
すため、ブローダウン方式の燃料タンク圧力の変化に対
して流量の変化の幅を小さくでき、推力発生装置作動の
全期間に亘って性能変化の少ない装置を提供することが
できる。
【図１】本発明の第１実施形態による燃焼式推力発生装
置の構成を示す説明図。
置の構成を示す説明図。
【図２】本発明による燃焼式推力発生装置における燃料
流量の制御状態を示す線図。
流量の制御状態を示す線図。
【図３】本発明の第２実施形態による燃焼式推力発生装
置の構成を示す説明図。
置の構成を示す説明図。
【図４】従来の燃焼式推力発生装置の構成を示す説明
図。
図。
【図５】従来の燃焼式推力発生装置における燃料流量の
制御状態を示す線図。
制御状態を示す線図。
１ スラスタ本体 ２ 燃料タンク ３ 燃料供給管 ４ 燃料供給弁 ５ キャビテーションベンチュリ ６ ヒータ ７ 電源 ８ 制御装置 ９ 圧力検知手段 １０ 熱交換器 １１ 電磁弁 １２ バイパス用電磁弁 １３ バイパス管
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料が所定圧で充填される燃料タンク
と、同燃料タンクの内圧により同タンクから排出される
燃料を供給する供給管と、同供給管に設置された燃料供
給弁と、前記供給管で供給される燃料を燃焼して推進力
を発生させる推力発生手段とを有する燃焼式推力発生装
置において、前記燃料タンク内の圧力を検知する圧力検
知手段と、前記供給管に設置されたヒータと、同ヒータ
の設置位置より下流位置の前記供給管に設置された絞り
機構と、前記圧力検知手段により検知した圧力と予め設
定された設定値とを比較して前記ヒータのオン／オフを
制御する制御手段とを有することを特徴とする燃焼式推
力発生装置。 - 【請求項２】 燃料が所定圧で充填される燃料タンク
と、同燃料タンクの内圧により同タンクから排出される
燃料を供給する供給管と、同供給管で供給される燃料を
燃焼して推進力を発生させる推力発生手段とを有する燃
焼式推力発生装置において、前記燃料タンク内の圧力を
検知する圧力検知手段と、前記供給管に設置された第１
の弁と、同第１の弁の下流位置で前記供給管に設置され
前記推力発生手段で発生する熱で加熱される熱交換器
と、同熱交換器の下流位置で前記供給管に設置された絞
り機構と、前記第１の弁の上流位置と前記熱交換器の下
流位置の前記供給管をバイパスするバイパス管と、同バ
イパス管に設置された第２の弁と、前記圧力検知手段に
より検知した圧力と予め設定された設定値とを比較して
前記第１及び第２の弁のオン／オフを制御する制御手段
とを有することを特徴とする燃焼式推力発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9341213A JPH11173214A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 燃焼式推力発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9341213A JPH11173214A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 燃焼式推力発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173214A true JPH11173214A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18344262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9341213A Pending JPH11173214A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 燃焼式推力発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11173214A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274505A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Ihi Aerospace Co Ltd | 推薬タンク調圧システム |
| CN101737199A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-06-16 | 北京航空航天大学 | 落压式火箭发动机液体推进剂输送系统 |
| KR101183214B1 (ko) | 2010-11-08 | 2012-09-14 | 한국항공우주연구원 | 대기식 기화장치 |
| CN103672946A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 北京动力机械研究所 | 一种高压环境下燃烧用大流量燃料定量调节装置 |
| CN115636109A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-01-24 | 北京九天微星科技发展有限公司 | 一种使用双推力系统的轨控方法、装置及设备 |
| CN117184457A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-12-08 | 中国科学院力学研究所 | 一种航天飞行器稳压稳液面装置和方法 |
-
1997
- 1997-12-11 JP JP9341213A patent/JPH11173214A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274505A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Ihi Aerospace Co Ltd | 推薬タンク調圧システム |
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| CN117184457A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-12-08 | 中国科学院力学研究所 | 一种航天飞行器稳压稳液面装置和方法 |
| CN117184457B (zh) * | 2023-07-25 | 2024-04-09 | 中国科学院力学研究所 | 一种航天飞行器稳压稳液面装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |