JPS6137449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 サイロ、地上用運搬車、水中用ランチチユーブ
及びスペースシヤトルの荷物室等の容量が限定さ
れた入物内にロケツトモータやミサイルの貯蔵を
することは最大の高さを達成するのに必要な高膨
張比のノズルを荷造りする欠点がある。延長し得
る出口のノズルを使用することは、延長し得るノ
ズルを縮めた位置でスラスタを格納出来、従つて
所定の格納容積を減少する。展開に依り、延長し
得るノズルはスラスタ運転中に高膨張率と、高性
能ノズルを提供する。

例えば本発明より早く出願した米国特許第
4184238号に説明してあるように、最大の推力効
率に対して要求されるロケツトスラスタのノズル
の伸張は周囲の圧力で変化する。後段のスラスタ
が宇宙或は高所で点火するような多段のロケツト
スラスタに於ては、伸張率は極めて重要であり、
相当な長さと出口直径をもつたロケツトスラスタ
用として端末には広がつた出口ノズルを必要とす
る。然し乍ら、必要な伸張率を生ずるのに要求さ
れるようなこのように大きな長さと直径の第２段
即ち後段のスラスタを製造することは極めて面倒
であり又ロケツト内の有用な空間を無駄にする。
かくして、低い包囲圧力で最大の推力用の適当な
長さと直径の拡張ノズルがスラスタの点火と殆ん
ど同時にかかる装置を展開することに依つて得ら
れるようなロケツトスラスタを組込んだ装置を提
供する事が望ましい。このようにすると、不作動
時のロケツトスラスタとその付属器は極めて小さ
くし得るから、全体の組立は基本的なロケツトス
ラスタの要素の形状よりも貯蔵の為に大きい場所
を必要としない。上述した従来技術の特許は之と
同様の欠点を有しているが、本発明は一定の目的
の為に更に猶有効な操作機構を提供する。

本発明に依ればロケツトスラスタの点火制御機
構は爆発するボルト等に依つて操作し、予め圧縮
したばねを解放して、たたみ込まれたひだつきの
金属スカートになつている予め押し込まれた円錐
或はカラーをすばやく展開して、先に押し込まれ
た機構の他のカラー部を引出し始める。

スラスタの燃料燃焼プルーム機構は今圧力にさ
らされているか猶部分的に縮んでいる機構のスカ
ート部に対して操作する大きな圧力を引続き加
え、案内支柱上を外方に互に剛体のコーン形のカ
ラー部を引出させる。機構は次で本質的にスラス
タの固定したノズルの形状で連続する十分に展開
したスカート及び延長した円錐形要素としてロツ
クされる。かくしてその長さを通じて内面に一定
の傾斜を有する更に延長したノズル形状をスラス
タの排気プルームに与える。全体の有効なノズル
とその出口端部の直径即ち面積は増加し、従つて
高所に於けるスラスタのペイロード即ち航続距離
達成能力は広がる。

第１図に示すように、本発明は一般的に１０で
示されるロケツトスラスタのケーシングに関する
もので、１１で示すような内部に詰め込まれたロ
ケツトスラスタの固形燃料成分と、それと一体で
且ベンチユリ形の剛体で形成された出口推力ノズ
ル１２とを有する。第３〜６図に最も良く示すよ
うに、固定のノズル１２はその出口端部に於て突
出している周辺リム１４と、その中間に離間した
関係で半径方向に延長するブラケツト１６によつ
て周囲を包囲して複数の第２の案内ロツド１８を
支持する。ブラケツト１６は下流に延長するフラ
ンジ１７の外端で終つている。案内ロツド１８は
スリーブブラケツト２０を滑動的に支持し、この
ブラケツトは剛体形の截頭円錐形の第２カラー２
２を支持し、このカラー２２は第２の案内ロツド
１８上を下流に移動可能であるから、固定ノズル
１２に対して摺動自在であり、第５図、第６図に
明示したように連続した位置をとり得る。

或る場合には上述のように単一の延長可能な円
錐要素が与えられた操作の要求に十分合致するか
ら、他の場合には別の剛体の円錐でも良い。従つ
てここに述べた実施例によると、第２カラー２２
は又突出したターミナルリム２４で形成されるよ
うに示され、ブラケツト２６に依り第２カラー２
２のまわりに軸方向に平行に延びた関係にある複
数の第１案内ロツド２８を支持する。他の円錐形
状の第１カラー３０はスリーブブラケツト３２に
依つて第１の案内ロツド２８上に滑動支持される
から第１と３図に示したつめた位置から第６図に
示す十分に展開位置迄固定ノズル１２と第２カラ
ー２２とは連続して最終的に延び得るようになつ
て居る。即ち第３〜６図に最も良く示すように、
第２カラー２２はその小端部に於て内方に彎曲し
たフランジ２３と係合し、フランジ２３は第２カ
ラー２２の延長上に於て固定ノズル１２の外周の
まわりに延長するリム１４に対して係合する。同
様に、第１カラー３０は内方に彎曲したフランジ
３１と係合し、フランジ３１は第１カラー３０の
延長上で第１の第２カラー２２の外周のまわりに
延長するリム２４と係合して構造物を延長状態に
固定している。

最初につめてひだをつけたスカート組立体３５
は例えば先に出願した米国特許第4184238号に説
明してある通り板状の金属で形成されている。

そこに示され説明されているように、カラーが
形成されている加工片は板状の金属から先ず打抜
かれる。加工片は次でひだをつけられ、それから
ループ状に形成され対応する端部を一体に接続し
て截頭円錐形のカラーを形成し、そのカラーは同
時に第２図に示すようにひだ３８で連結された複
数の半径方向に延長する平らな片部３６よりなる
略平坦な形状にそれ自身内方にひだを有するよう
に折たたまれる。ひだをつけたスカート部は溶接
され或は４０で示すようにその外部のリムのまわ
りに図示した例では第１カラー３０である組立体
の最外方の円錐要素の端縁を固定する。

図示したように、本発明の延長し得るノズルの
展開は第３図の４２に示す爆発し易いボルト等を
活動的にするスラスタ点火制御機構に依つて始ま
る。之に依つて圧縮ばね４４を開放し、スカート
要素３５を有する外方の第１カラー３０をすばや
く展開する。スラスタの燃料が燃焼する火柱がお
きてその衝突に依つて展開を完成するのに必要な
力を与え、更にひだをつけたスカート部に力を加
え、第４〜６図に示すようにスカート要素を徐々
に展開する。次で機構全体は、ノズル１２，２２
のリム１４，２４に対して係合する円錐フランジ
２３，３１に依り第６図に示すように固定ノズル
の形で連結して十分に延長した位置に動く。案内
ロツド１８，２８は第３，４図の４６に示すよう
に肩部があり、スリーブブラケツト２０，３２は
第３図、第４図の４８で示すようなラツチ或はス
ナツプリング等のような一体のロツク装置を有し
て、推力軸受状態及びガスシール状態に延長した
機構をロツクするよう肩部４６に対して案内ロツ
ドの小径部にスナツプ係合する。このような場合
ガス漏洩はなく、ガスケツト形のシールが粘着性
の接着剤等によりリム１４，２４と係合するフラ
ンジ２３，３１の表面に固定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複数段の延長し得る出力推進
ノズル装置を有する代表的な形状の推進形のロケ
ツトスラスタの部分を断面とした概略の側面図
で、基本のスラスタとノズルの形状の内側の空間
内に不作動的に詰め込まれた状態を示す。第２図
は第１図の２−２線によつて表わされた第１図に
示すような詰め込まれた状態の本発明のノズル部
分の拡大端面図である。第３図は更にスラスタの
固定ノズルの一部を示している第１図の部分の拡
大部分断面図で、第１と第２の望遠鏡的に展開し
得る円錐形のノズルカラーと、第２の展開し得る
カラーの終端にとりつけられたたたみ込まれた板
状金属のスカートとを示す。第４図は第３図に対
応するものであるが、展開位置方向にその案内ロ
ツド上を外方に滑動して最初に押し出されるよう
な展開し得るカラーを示し、同時に組立体のスカ
ート部をスラスタ燃焼ガスの火柱内外方に運び、
又固定のスラスタノズルから出るスラスタの燃焼
ガスに依つてそこに作用する爆発圧力に応じて組
立体のにスカート部が一部開口している事を示
す。第５図は更に展開操作が進んでいることを示
し、第１カラーが第２カラーをその案内ロツド上
を外方に引き始めている事を示し、第６図は全体
が全展開状体にどのように最終的にロツクされる
かを示している。 １０……ケーシング、１２……排気ノズル、１
８……第２の案内ロツド、２２……第２カラー、
２８……第１の案内ロツド、３０……第１カラ
ー、３５……スカート、４２……抑制装置、４４
……力供給装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 堅固な構造の円錐形固定ノズルを有するスラ
   スタケーシングと、 剛性を有する構造をした少なくとも一個の第１
   截頭円錐形状カラーと、 固定ノズルの周囲に配置されて、カラーが格納
   位置から固定ノズルの下流の展開位置へ移動でき
   るようにカラーを滑動可能に支持する支持装置
   と、 多数のひだが設けられた環状板材料で構成さ
   れ、カラーの周辺に取り付けられて、格納状態で
   はカラーの出口の輪郭内に収まりほぼ平らな面を
   形成する展開し得るスカートと、 このスカートを、固定ノズルから噴射される噴
   流内へと移動させる力供給装置とを備え、 スカートは、固定ノズルから噴射される噴流内
   に至ると、スラスタケーシング内の燃焼によつて
   生じる流体圧の作用で開いてカラーの後方の展開
   位置へと移動し、カラーも自らの展開位置へと移
   動して展開が完了するものにおいて、 カラー及びスカートは、格納位置にあるとき、
   固定ノズルの開口の前部に位置しており、カラー
   はスカートが噴流内に位置するまで力供給装置に
   よつて付勢され、その後、スカートに当たる噴流
   の力によつて展開位置へと移動することを特徴と
   する延長し得るロケツトスラスタの排気ノズル。 ２ 力供給装置はカラーが格納位置にある間は圧
   縮されているばねであり、このばねの付勢力に逆
   らつてカラーを格納位置に保持する抑制装置が設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の延長し得るロケツトスラスタの排気
   ノズル。 ３ 支持装置はノズルの軸に平行に伸びる複数本
   の第１、第２の案内ロツドと、カラーに設けら
   れ、これらの案内ロツドに嵌合されてこれらの案
   内ロツドに沿つて滑動するスリーブブラケツトを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項に記載の延長し得るロケツトスラスタの
   排気ノズル。 ４ スリーブブラケツト及び案内ロツドにはカラ
   ーを展開位置に保持するロツク装置が設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の延長し得るロケツトスラスタの排気ノズル。 ５ 第１カラーとノズルとの中間部には剛性を有
   する構造で半径方向に広がる截頭円維形状の第２
   カラーが設けられており、第１の案内ロツドはこ
   の第２カラーによつて支持される一方で、第１カ
   ラーが軸方向に移動できるように第１カラーを滑
   動可能に支持し、第２カラーは固定ノズルに支持
   されている第２の案内ロツドによつて滑動可能に
   支持され、噴流によつてスカートに加えられる力
   が第１カラーを介して第２カラーに作用して、第
   ２カラーがノズルの出口の前部に配置された格納
   位置から展開位置へ向かつて軸に沿つて滑動する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項又は第４項のいずれかに記載の延長し
   得るロケツトスラスタの排気ノズル。