JPS62291454A - スラスタ− - Google Patents
スラスタ−Info
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- JPS62291454A JPS62291454A JP62092941A JP9294187A JPS62291454A JP S62291454 A JPS62291454 A JP S62291454A JP 62092941 A JP62092941 A JP 62092941A JP 9294187 A JP9294187 A JP 9294187A JP S62291454 A JPS62291454 A JP S62291454A
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- thrusters
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/44—Feeding propellants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/68—Decomposition chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
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。
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］
本発明は化学的スラスタ−に関する。
「従来技術の説明］
大半の宇宙船は姿勢制御及び軌道制御のために小形の化
学的スラスタ−を備えている。
学的スラスタ−を備えている。
既存の姿勢制御スラスタ−は加圧下において弁及びノズ
ルを介して単に放出される低温気体推進薬か、又は触媒
の作用あるいは他の液体推進薬との自発点火性反応のい
ずれかによって高温気体に転化する液体推進薬のいずれ
かを利用している。いずれのタイプのスラスタ−にも欠
点がある。低温気体スラスタ−は微小な、極めて正確な
パルスを発生できる糸、排気速度が低い。一方、高温気
体スラスタ−についていえば、排気速度は高いが、非常
に微小な、極めて正確な単パルスは発生できない。
ルを介して単に放出される低温気体推進薬か、又は触媒
の作用あるいは他の液体推進薬との自発点火性反応のい
ずれかによって高温気体に転化する液体推進薬のいずれ
かを利用している。いずれのタイプのスラスタ−にも欠
点がある。低温気体スラスタ−は微小な、極めて正確な
パルスを発生できる糸、排気速度が低い。一方、高温気
体スラスタ−についていえば、排気速度は高いが、非常
に微小な、極めて正確な単パルスは発生できない。
［発明の要約］
本発明の目的は、高い制御性と、低温気体スラスタ−の
場合に得ることができる以上に高い排気速度との両者を
満足する化学的スラスタ−を提供することにある。
場合に得ることができる以上に高い排気速度との両者を
満足する化学的スラスタ−を提供することにある。
則ち、本発明の第１態様によれば、液体状態で貯蔵され
る通常の推進薬を利用する化学的スラスタ−において、
該スラスタ−の燃焼室の上流側に気化器を設けて、動作
時に、燃焼させる前に液体推進薬を気化する。
る通常の推進薬を利用する化学的スラスタ−において、
該スラスタ−の燃焼室の上流側に気化器を設けて、動作
時に、燃焼させる前に液体推進薬を気化する。
この結果、スラスタ−の燃焼室に制御された少量の推進
薬を送ることができる。
薬を送ることができる。
なお、本開示において、“燃焼室°は推進薬を触媒上に
噴射する単推進薬式スラスタ−における噴射室をもカバ
ーするものである。
噴射する単推進薬式スラスタ−における噴射室をもカバ
ーするものである。
本発明の一つの特徴によれば、化学的スラスタ−はそれ
ぞれか関連する加熱手段をもつ２つの気化室に接続され
た複推進薬式スラスタ−であればよい。これら気化室は
スラスタ−から離しておくことができる。そして、一方
の気化室から一つ以上の気化室に蒸気を送ればよい。あ
るいは、気化室をスラスタ−の導入弁に直接接続しても
よい。この場合には、各複推進薬式スラスタ−に２つの
関連気化室を備えることができる。
ぞれか関連する加熱手段をもつ２つの気化室に接続され
た複推進薬式スラスタ−であればよい。これら気化室は
スラスタ−から離しておくことができる。そして、一方
の気化室から一つ以上の気化室に蒸気を送ればよい。あ
るいは、気化室をスラスタ−の導入弁に直接接続しても
よい。この場合には、各複推進薬式スラスタ−に２つの
関連気化室を備えることができる。
気化室への液体推進薬の流れは、弁によってか、または
液体推進薬の表面張力を利用して液体／気体バリヤを維
持するようになった疎水性膜によって制御すればよい。
液体推進薬の表面張力を利用して液体／気体バリヤを維
持するようになった疎水性膜によって制御すればよい。
以下、本発明を添付図面について説明していく。
第１図は、推進薬蒸気を離れた気化室から送るようにし
た、本発明による化学的スラスタ−を示す該略図であり
、 第２図は、気化室を画定する疎水性膜を備えた、本発明
による化学的スラスタ−の別な実施態様を示す同様な図
であり、 第３図は、第１図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す該略図であり、そして 第４図は、第２図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す、第３図と同様な図である。
た、本発明による化学的スラスタ−を示す該略図であり
、 第２図は、気化室を画定する疎水性膜を備えた、本発明
による化学的スラスタ−の別な実施態様を示す同様な図
であり、 第３図は、第１図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す該略図であり、そして 第４図は、第２図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す、第３図と同様な図である。
［発明の好適な実施態様コ
まづ第１図について説明すると、図示の化学的スラスタ
−は、推進薬導入手段１および２を介してて２つの気化
室（図示せず）から蒸気状態でスラスタ−に供給される
２種類の推進薬を使用する乙のである。
−は、推進薬導入手段１および２を介してて２つの気化
室（図示せず）から蒸気状態でスラスタ−に供給される
２種類の推進薬を使用する乙のである。
例えば、推進薬の一方は燃料で、他方のそれは酸化剤で
ある。導入手段Ｉおよび２は、燃焼室に流入する推進剤
を制御する導入弁３および４に連接する。上記弁を通っ
て、推進薬は噴射器５に流入し、これが燃焼室６に入る
推進薬を制御する。次に、燃焼室からの燃焼生成物をノ
ズル７により減圧して、スラストを与える。
ある。導入手段Ｉおよび２は、燃焼室に流入する推進剤
を制御する導入弁３および４に連接する。上記弁を通っ
て、推進薬は噴射器５に流入し、これが燃焼室６に入る
推進薬を制御する。次に、燃焼室からの燃焼生成物をノ
ズル７により減圧して、スラストを与える。
上記導入弁、噴射器及び燃焼室は、スラスタ−の支持体
になると共に、スラスタ−の所定構造体又はブラケット
への取り付けを可能にする取り付はフランジ８に取り付
ける。
になると共に、スラスタ−の所定構造体又はブラケット
への取り付けを可能にする取り付はフランジ８に取り付
ける。
燃焼室及びノズルの材質は、燃焼室壁に対する熱損失を
最小限に抑えるために適当なセラミックであればよい。
最小限に抑えるために適当なセラミックであればよい。
次に、第２図について説明すると、図示の化学的スラス
タ−は、一対の推進薬導入手段１０１及び１０２を介し
て適当なタンク（図示せず）からスラスタ−に送られる
２種類の推進薬を利用するものである。前と同様に、例
えば、一方の推進薬は燃料で、他方のそれは酸化剤であ
る。導入手段１０１及び１０２はそれぞれの疎水性膜１
０３及び１０４を介して気化室１０５及び１０６に連接
し、気化室それぞれは導入弁及び加熱要素に関連してい
る。２つの膜の目的は、液体／蒸気界面を維持すること
にある。気化室１０５及びＩ０６は、取り一□付はフラ
ンジ１０７に取り付けられた導入弁１０８．１０９に接
続する。取り付はフランジ１０７、噴射２５１０８、燃
焼室】１０及びノズルＩ１１は第１図に示したものと同
じである。
タ−は、一対の推進薬導入手段１０１及び１０２を介し
て適当なタンク（図示せず）からスラスタ−に送られる
２種類の推進薬を利用するものである。前と同様に、例
えば、一方の推進薬は燃料で、他方のそれは酸化剤であ
る。導入手段１０１及び１０２はそれぞれの疎水性膜１
０３及び１０４を介して気化室１０５及び１０６に連接
し、気化室それぞれは導入弁及び加熱要素に関連してい
る。２つの膜の目的は、液体／蒸気界面を維持すること
にある。気化室１０５及びＩ０６は、取り一□付はフラ
ンジ１０７に取り付けられた導入弁１０８．１０９に接
続する。取り付はフランジ１０７、噴射２５１０８、燃
焼室】１０及びノズルＩ１１は第１図に示したものと同
じである。
温度が異なるように、気化室の加熱要素を設けることが
できる。
できる。
第３図には、複推進薬式システムを示す。
この図の一部には通常のスラスタ−を、そして残りには
本発明によるスラスタ−を示しである。
本発明によるスラスタ−を示しである。
このシステムは推進薬導管２０１．２０２によって直接
酸化剤タンク２０３及び燃料タンク２０４に接続した複
推進薬式エンジン２００から構成されている。タンク２
０３に貯蔵した圧力剤によって、調圧器２０６及び各逆
止め弁２０７．２０８を介してタンク２０３及び２０４
内に所要のシステム圧力を維持する。導管２０１及び２
０２にはフィルター２０９．２１０を設ける。
酸化剤タンク２０３及び燃料タンク２０４に接続した複
推進薬式エンジン２００から構成されている。タンク２
０３に貯蔵した圧力剤によって、調圧器２０６及び各逆
止め弁２０７．２０８を介してタンク２０３及び２０４
内に所要のシステム圧力を維持する。導管２０１及び２
０２にはフィルター２０９．２１０を設ける。
代表−な公知複推進薬式システムは二組の姿勢／軌道制
御スラスタ−を備えているが、ここでは−組のスラスタ
−２１１のみを図示しである。各組のスラスタ−は、分
離弁２１２．２１３を使用して、分けることができる。
御スラスタ−を備えているが、ここでは−組のスラスタ
−２１１のみを図示しである。各組のスラスタ−は、分
離弁２１２．２１３を使用して、分けることができる。
第２の組として示した姿勢／軌道制御スラスタ−１即ち
スラスタ−２１４には、本発明を適用しである。また、
この図には、２つの公知スラスタ−２１５を図示しであ
る。
スラスタ−２１４には、本発明を適用しである。また、
この図には、２つの公知スラスタ−２１５を図示しであ
る。
推進薬はオリフィス２１６又は同様な手段をに入り、シ
ステムの圧力を下げる。それから、推進薬は制御弁２１
７を介して気化室２１８に流入する。この気化室には、
室内の圧力をモニターする圧力センサ２１９、及び温度
センサ（図示せず）を設ける。推進薬を蒸気状態に保つ
ためには、該気化室、そして推進薬蒸気を伴う、次に続
く下流側導管をヒーターで包囲してもよい。
ステムの圧力を下げる。それから、推進薬は制御弁２１
７を介して気化室２１８に流入する。この気化室には、
室内の圧力をモニターする圧力センサ２１９、及び温度
センサ（図示せず）を設ける。推進薬を蒸気状態に保つ
ためには、該気化室、そして推進薬蒸気を伴う、次に続
く下流側導管をヒーターで包囲してもよい。
圧力センサの出力は、リミットスイッチ及び弁駆動一手
段を備えた制御電子手段２２０でモニターする。圧力セ
ンサ出力が気化室における低圧を示す所定下限値を下回
ると、リミットスイッチが作動し、弁駆動手段を動作さ
せて、弁２＋７を“開”位置にもってくる。次に、推進
薬が気化室に流入する。そして、これが気化すると、圧
力センサがモニターしている圧力が上昇する。リミット
スイッチの条件を上回ると、弁２１７がその“閉”位置
に復帰する。
段を備えた制御電子手段２２０でモニターする。圧力セ
ンサ出力が気化室における低圧を示す所定下限値を下回
ると、リミットスイッチが作動し、弁駆動手段を動作さ
せて、弁２＋７を“開”位置にもってくる。次に、推進
薬が気化室に流入する。そして、これが気化すると、圧
力センサがモニターしている圧力が上昇する。リミット
スイッチの条件を上回ると、弁２１７がその“閉”位置
に復帰する。
最後に、第４図の複推進薬式システムについて説明する
と、このシステムは、推進薬導管３０１及び３０２によ
って直接酸化剤タンク３０３及び燃料タンク３０４に接
続した複推進薬式アポジーエンジン３００からなる。
と、このシステムは、推進薬導管３０１及び３０２によ
って直接酸化剤タンク３０３及び燃料タンク３０４に接
続した複推進薬式アポジーエンジン３００からなる。
タンク３０３及び３０４におけるスシテム圧力は、タン
ク３０５に貯蔵されている圧力剤によって、調圧器３０
６及びそれぞれの逆止め弁３０７及び３０８を介して維
持する。
ク３０５に貯蔵されている圧力剤によって、調圧器３０
６及びそれぞれの逆止め弁３０７及び３０８を介して維
持する。
通常、導管３０１および３０２それぞれには、フィ□ル
ター３０９及び３１０を設ける。
ター３０９及び３１０を設ける。
通常、第３図に示すように、複推進薬式システムは二組
の姿勢／軌道制御スラスタ−からなる。ただし、便宜上
、第４図には１組のスラスタ−のみを図示する。すべて
のエンジン及びスラスタ−が、分離弁３１３及び３１４
を介して主導管３０１及び３０２に接続された分岐導管
３１１及び３１２を介して２つのタンク３０３及び３０
４から推進薬を受は取る。
の姿勢／軌道制御スラスタ−からなる。ただし、便宜上
、第４図には１組のスラスタ−のみを図示する。すべて
のエンジン及びスラスタ−が、分離弁３１３及び３１４
を介して主導管３０１及び３０２に接続された分岐導管
３１１及び３１２を介して２つのタンク３０３及び３０
４から推進薬を受は取る。
第４図に示すように、通常の液体供給形複推進薬式姿勢
／軌道制御スラスタ−２１０及び３２１は、本発明によ
る気体供給形スラスタ−と組み合わせて使用できる。こ
れらのエンジンは、第３図に示した各部材と同じように
作動する一対のオリフィス３３０及び３３１、一対の弁
３３２及び３３３、そして圧力センサ３３４．３３５及
び制御電子手段３３６からなる圧力フィードバック系に
よって、蒸気供給形姿勢制御スラスター２２及び３２９
から離しておく。
／軌道制御スラスタ−２１０及び３２１は、本発明によ
る気体供給形スラスタ−と組み合わせて使用できる。こ
れらのエンジンは、第３図に示した各部材と同じように
作動する一対のオリフィス３３０及び３３１、一対の弁
３３２及び３３３、そして圧力センサ３３４．３３５及
び制御電子手段３３６からなる圧力フィードバック系に
よって、蒸気供給形姿勢制御スラスター２２及び３２９
から離しておく。
推進薬の種類、用途やシステム設計に応じて必要ならば
、本発明は変更することができる。
、本発明は変更することができる。
一つの変形例の述べれば、通常はヒドラジンである液体
推進薬を気化し、気化蒸気を触媒に噴射して、自発反応
させる例がある。
推進薬を気化し、気化蒸気を触媒に噴射して、自発反応
させる例がある。
他の例では、液体ヒドラジンをガス発生器に送った後、
このヒドラジンの分解物を気相複推進薬式スラスタ−の
燃料として使用する例である。この場合には、ガス余生
プロセスから得られたアンモニアが燃料になる。あるい
は、このために特に設計したタンクにアンモニアを入れ
ておいてもよい。
このヒドラジンの分解物を気相複推進薬式スラスタ−の
燃料として使用する例である。この場合には、ガス余生
プロセスから得られたアンモニアが燃料になる。あるい
は、このために特に設計したタンクにアンモニアを入れ
ておいてもよい。
ここに開示した複−及び単−推進薬式スラスタ−両者の
利点は、通常の推進薬を使用して非常に微小なインパル
スビットを得ることができる点にある。勿論、他の推進
薬も利用できることは言うまでもない。
利点は、通常の推進薬を使用して非常に微小なインパル
スビットを得ることができる点にある。勿論、他の推進
薬も利用できることは言うまでもない。
一第１図は、推進薬蒸気を離れた気化室から送るように
した、本発明による化学的スラスタ−を示す該略図であ
り、 第２図は、気化室を画定する疎水性膜を備えた、本発明
による化学的スラスタ−の別な実施態様を示す同様な図
であり、 第３図は、第１図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式ンステムを示す該略図であり、そして 第４図は、第２図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す、第３図と同様な図である。 ６・・・気化室 ７・・・ノズル １０５／１０６・・・気化室 ＋０１／１０２・・・推進薬タンク １０３／１０４・・・疎水性膜 １０８／１０９・・・導入弁 ２００・・・従来スラスタ− レ面の浄書（内容に変更なし） Ｆｉｇ、 ７゜ Ｆｉｇ、２゜ Ｒり・３・ 手続補正書（自発） 昭和６２年 ５月３０日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殴 特願昭６２−９２９４１号 ２ 発明の名称 ス ラ ス タ − ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人名称 ザ マ
ーコウニ カンパニー リミテッド、４代理人 住所 〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング ７５２区 電話２０１−３４９７．２１４−６８９２ −
”氏名 弁理士（７９９８） 飯 １）伸 行 １５
補正の対象 図面の浄書（内容に変更なし）
した、本発明による化学的スラスタ−を示す該略図であ
り、 第２図は、気化室を画定する疎水性膜を備えた、本発明
による化学的スラスタ−の別な実施態様を示す同様な図
であり、 第３図は、第１図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式ンステムを示す該略図であり、そして 第４図は、第２図に示したスラスタ−を組み込んだ複推
進薬式システムを示す、第３図と同様な図である。 ６・・・気化室 ７・・・ノズル １０５／１０６・・・気化室 ＋０１／１０２・・・推進薬タンク １０３／１０４・・・疎水性膜 １０８／１０９・・・導入弁 ２００・・・従来スラスタ− レ面の浄書（内容に変更なし） Ｆｉｇ、 ７゜ Ｆｉｇ、２゜ Ｒり・３・ 手続補正書（自発） 昭和６２年 ５月３０日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殴 特願昭６２−９２９４１号 ２ 発明の名称 ス ラ ス タ − ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人名称 ザ マ
ーコウニ カンパニー リミテッド、４代理人 住所 〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング ７５２区 電話２０１−３４９７．２１４−６８９２ −
”氏名 弁理士（７９９８） 飯 １）伸 行 １５
補正の対象 図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (4)
- （１）燃焼室６と燃焼生成物の噴射ノズル７からなる、
特に宇宙船用の化学的スラスターにおいて、導入弁１０
８、１０９を介して燃焼室に噴射する前に推進薬を気化
する気化室１０５又は１０６を備えていることを特徴と
する化学的スラスター。 - （２）さらに、２つの気化室１０５、１０６を設けて、
それぞれを各導入弁１０８、１０９に関連させたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の化学的スラス
ター。 - （３）各気化室が、液体推進薬の表面張力を使用するこ
とによって液体／気体バリヤを維持するようになった疎
水性膜を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項
に記載の化学的スラスター。 - （４）二つの推進薬タンク１０１、１０２を設け、一方
のタンクに燃料を収容し、そして他方のタンクを酸化室
とすると共に、同じ推進薬タンクからの非気化推進薬で
作動する従来のスラスター２００を備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載の化学的スラスタ
ー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8609228 | 1986-04-16 | ||
| GB868609228A GB8609228D0 (en) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | Thrusters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291454A true JPS62291454A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=10596260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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