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JPH04370354A - Space rocket using hydrogen generating explosive - Google Patents

Space rocket using hydrogen generating explosive

Info

Publication number
JPH04370354A
JPH04370354A JP3146194A JP14619491A JPH04370354A JP H04370354 A JPH04370354 A JP H04370354A JP 3146194 A JP3146194 A JP 3146194A JP 14619491 A JP14619491 A JP 14619491A JP H04370354 A JPH04370354 A JP H04370354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
propellant
generating
space rocket
gunpowder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3146194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunari Ikuta
一成 生田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP3146194A priority Critical patent/JPH04370354A/en
Publication of JPH04370354A publication Critical patent/JPH04370354A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it passible the temperature of an engine wall to be relatively low so as to provide safety and high propulsive force by injecting hydrogen gas, not only eliminating necessity for super low temperature but also enabling an injection speed to mostly increase at an equal temperature, by utilizing a propellant especially using a hydrogen generating explosive using chemical reaction of aluminum with water, in a space rocket using the hydrogen generating explosive. CONSTITUTION:A space rocket using a hydrogen generating explosive is provided with a propellant 1, consisting of the hydrogen generating explosive constituted of a porous aluminum unit and water provided in a main unit 5 having a nozzle 4, and a combustion chamber 3, provided in the above-mentioned main unit 5, and propelled by the propellant 1.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、水素発生火薬を用いた
宇宙ロケットに関し、特に、アルミニウムと水の化学反
応を用いた水素発生火薬を使用した推進剤を利用するこ
とにより、極低温を必要としないだけでなく同一温度で
は最も噴射速を大きくできる水素気体を噴射させること
により、エンジン器壁の温度も比較的低くできる安全で
かつ高推進力を有する水素発生火薬を用いた宇宙ロケッ
トを得るための新規な改良に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a space rocket that uses hydrogen-generating gunpowder, and in particular, uses a propellant that uses hydrogen-generating gunpowder that uses a chemical reaction between aluminum and water, thereby requiring extremely low temperatures. To obtain a space rocket using a hydrogen-generating gunpowder that is safe and has high propulsion, which not only does not cause the engine to burn, but also allows the temperature of the engine chamber to be relatively low by injecting hydrogen gas, which can achieve the highest injection speed at the same temperature. Concerning new improvements for.

【0002】0002

【従来の技術】従来、用いられてきたこの種のロケット
としては、一般に、液体燃料ロケット推進器を用いてい
た。すなわち、その代表例としては、図5に示す通りで
あり、図5において符号1で示されるものは、酸素や沸
素等からなる酸化剤と燃料である液体水素やヒドラジン
等を超低温下で収納した液体推進薬であり、この液体推
進薬1には、ポンプ2を介して、燃料室3とノズル4を
有する本体5が接続されている。前述の構成において、
ポンプ2によって燃焼室3に送り込まれた液体推進薬1
は、燃焼に最適の状態で着火され、ノズル4から高速で
噴射されて推進力を得ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of rocket has generally used a liquid fuel rocket propulsion device. In other words, typical examples are shown in Fig. 5. In Fig. 5, the symbol 1 indicates an oxidizing agent made of oxygen, fluorine, etc., and a fuel such as liquid hydrogen or hydrazine, which is stored at an extremely low temperature. A main body 5 having a fuel chamber 3 and a nozzle 4 is connected to the liquid propellant 1 via a pump 2. In the above configuration,
Liquid propellant 1 sent into combustion chamber 3 by pump 2
is ignited in the optimum state for combustion, and is injected from the nozzle 4 at high speed to obtain propulsive force.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来のロケットは、以
上のように構成されていたため、次のような課題が存在
していた。すなわち、前述の液体推進薬は、非常に危険
な酸素や沸素と液体水素やヒドラジン等を超低温下でロ
ケット内に収納しなければならず、極低温の燃料のシー
ル等極めて危険性の高い作業を避けることができなかっ
た。また、この極低温の液体燃料を使用して反応生成物
である水(H2O)等の高温気体を発生して推進力を得
ていたため、大きい噴出速(大体、生成気体の熱速度に
等しい)を得るために高温としなければならず、ロケッ
ト制作上の材質等を十分に考慮することになるため極め
て高価なものとなっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional rockets were constructed as described above, and therefore had the following problems. In other words, the liquid propellants mentioned above require extremely dangerous oxygen, fluorine, liquid hydrogen, hydrazine, etc. to be stored inside the rocket at extremely low temperatures, and extremely dangerous work such as sealing cryogenic fuel is required. could not be avoided. In addition, because this extremely low temperature liquid fuel was used to generate high-temperature gas such as water (H2O), which is a reaction product, to obtain propulsive force, the ejection velocity was large (roughly equal to the thermal velocity of the generated gas). In order to obtain this, the rocket had to be heated to a high temperature, and the materials used in rocket production had to be carefully considered, making it extremely expensive.

【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、アルミニウムと水の化学反
応を用いた水素発生火薬を使用した推進剤を利用するこ
とにより、極低温を必要としないだけでなく同一温度で
は最も噴出速を大きくできる水素気体を噴射させること
により、エンジン器壁の温度を比較的低くできる安全で
かつ高推進力を有する水素発生火薬を用いた宇宙ロケッ
トを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In particular, by using a propellant that uses hydrogen-generating gunpowder that uses a chemical reaction between aluminum and water, extremely low temperatures can be achieved. By injecting hydrogen gas, which is not necessary and can be ejected at the highest speed at the same temperature, the space rocket uses a safe and high-propulsion hydrogen-generating gunpowder that can keep the temperature of the engine wall relatively low. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明による水素発生火
薬を用いた宇宙ロケットは、ノズルを有する本体に設け
られ多孔質アルミニウム体と水で構成される水素発生火
薬からなる推進剤と、前記本体に設けられた燃焼室とを
備え、前記推進剤で推進する構成である。
[Means for Solving the Problems] A space rocket using hydrogen-generating gunpowder according to the present invention includes a propellant made of hydrogen-generating gunpowder, which is provided in a main body having a nozzle and is composed of a porous aluminum body and water, and It is configured to be propelled by the propellant.

【0006】また、本発明による他の水素発生火薬を用
いた宇宙ロケットは、ノズルを有する本体に設けられた
燃焼室と、前記燃焼室に接続された懸濁室と、前記懸濁
室にポンプを介して供給されるアルミニウム粉体と水と
を備え、前記アルミニウム粉体と水との化学反応により
高温水素を発生するスラリー型水素発生薬を推進剤とし
て前記本体を推進する構成である。
A space rocket using another hydrogen-generating gunpowder according to the present invention includes a combustion chamber provided in a main body having a nozzle, a suspension chamber connected to the combustion chamber, and a pump installed in the suspension chamber. The main body is propelled using a slurry-type hydrogen generating agent as a propellant, which generates high-temperature hydrogen through a chemical reaction between the aluminum powder and water.

【0007】さらに詳細には、前記アルミニウム粉体は
、乾燥窒素で保護されている構成である。
More specifically, the aluminum powder is protected with dry nitrogen.

【0008】[0008]

【作用】本発明による水素発生火薬を用いた宇宙ロケッ
トにおいては、推進剤を構成するアルミニウムと水のう
ち、アルミニウムは、点火装置等の補助手段を用いて融
点近くまで加熱されると、急激に水と反応し、熱を発生
する。この反応が開始された後、この発生熱を活用して
アルミニウムの溶融状態を維持することにより、定常的
に高温水素を発生することができ、この高温水素がノズ
ルから噴射することによってロケットは推進する。また
、このアルミニウムと水は常温近傍では極めて反応が遅
く、そのために、推進剤の安全性を極めて高く保つこと
ができる。
[Operation] In the space rocket using the hydrogen-generating gunpowder according to the present invention, among the aluminum and water that make up the propellant, when the aluminum is heated to near its melting point using an auxiliary means such as an ignition device, Reacts with water and generates heat. After this reaction has started, high-temperature hydrogen can be constantly generated by utilizing the generated heat to maintain the molten state of aluminum, and this high-temperature hydrogen is injected from the nozzle to propel the rocket. do. Furthermore, the reaction between aluminum and water is extremely slow near room temperature, and therefore the safety of the propellant can be maintained at an extremely high level.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面と共に本発明による水素発生火薬
を用いた宇宙ロケットの好適な実施例について詳細に説
明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号
を用いて説明する。図1から図4までに、本発明による
水素発生火薬を用いた宇宙ロケットを示すためのもので
、図1は断面図、図2は動作状態の断面図、図3は他の
実施例を示す構成図、図4は図3の他の実施例を示す構
成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a space rocket using hydrogen-generating gunpowder according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the same reference numerals are used to describe the same or equivalent parts as in the conventional example. 1 to 4 are for showing a space rocket using hydrogen-generating gunpowder according to the present invention, in which FIG. 1 is a sectional view, FIG. 2 is a sectional view in an operating state, and FIG. 3 shows another embodiment. 4 is a block diagram showing another embodiment of FIG. 3.

【0010】図1において符号1で示されるものは長手
形状の本体5に設けられ水を含浸した多孔質アルミニウ
ム体で構成される水素発生火薬よりなる推進剤であり、
その全体形状は輪形に構成されている。
In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates a propellant made of hydrogen-generating gunpowder, which is provided in a longitudinal body 5 and is made of a porous aluminum body impregnated with water.
Its overall shape is a ring.

【0011】前記推進剤1の軸心位置には、中空状の燃
焼室3が形成されており、この燃焼室3の先端には、例
えば爆薬等の点火装置1Aが設けられている。
A hollow combustion chamber 3 is formed at the axial center of the propellant 1, and an ignition device 1A for, for example, an explosive is provided at the tip of the combustion chamber 3.

【0012】前記本体5の後端には、ノズル4が前記燃
焼室3に連通して形成されており、前述の図1に示す宇
宙ロケットの構成において、点火装置1Aを介して推進
剤1を点火すると、アルミニウムが溶融して水と激しく
反応するため、燃焼室3内で発生した高温水素はノズル
4から高速で噴出し、図2に示す状態となって推進力を
発生する。
A nozzle 4 is formed at the rear end of the main body 5 so as to communicate with the combustion chamber 3, and in the configuration of the space rocket shown in FIG. When ignited, the aluminum melts and reacts violently with water, so the high-temperature hydrogen generated in the combustion chamber 3 is ejected from the nozzle 4 at high speed, creating the state shown in FIG. 2 and generating propulsive force.

【0013】また、図3に示す他の実施例としてのスラ
リー型水素発生薬を用いた宇宙ロケットの場合、ノズル
4及び燃焼室3を有する本体5の前記燃焼室3には懸濁
室10が接続され、この懸濁室10には、第1ポンプ1
1及び第2ポンプ12を介して第1タンク13及び第2
タンク14が接続されている。
In addition, in the case of a space rocket using a slurry-type hydrogen generating agent as another embodiment shown in FIG. A first pump 1 is connected to the suspension chamber 10.
The first tank 13 and the second tank 13 through the first and second pumps 12
A tank 14 is connected.

【0014】前記第1タンク13には、乾燥窒素等で保
護された粉末状のアルミニウム粉体13aが内蔵されて
いると共に、第2タンク14内には酸化剤としての水1
4aが内蔵されている。
The first tank 13 contains powdered aluminum powder 13a protected with dry nitrogen or the like, and the second tank 14 contains water 1 as an oxidizing agent.
4a is built-in.

【0015】前述の図3の構成において、各ポンプ11
,12によって懸濁室10へ噴入されたアルミニウム粉
体13aと水14aは燃焼に最適な状態に混合され、燃
焼室3で着火され、燃焼して高温水素が発生されると共
に、この高温水素はノズル4から矢印のように後方へ噴
射して推力が発生する。
In the configuration of FIG. 3 described above, each pump 11
, 12 into the suspension chamber 10 are mixed in an optimal state for combustion, ignited in the combustion chamber 3, and combusted to generate high-temperature hydrogen. is injected backward from the nozzle 4 as shown by the arrow, generating thrust.

【0016】なお、前記燃焼室3は、スラジ燃焼用とし
て説明したが、この燃焼室3は、従来の固体燃料の構成
と併用することもでき、この固体燃料の高温を活用して
水とアルミニウム懸濁液へ着火することも可能であり、
この場合の構成は、他の実施例として図4に示している
Although the combustion chamber 3 has been described as being for sludge combustion, this combustion chamber 3 can also be used in combination with a conventional solid fuel configuration, and the high temperature of this solid fuel can be utilized to combine water and aluminum. It is also possible to ignite the suspension,
The configuration in this case is shown in FIG. 4 as another embodiment.

【0017】図4において符号20で示されるものは固
体燃料であり、この固体燃料20は燃焼室3内に設けら
れていると共に、この固体燃料20の発生する熱エネル
ギーで前記懸濁室10からの懸濁液型の水素発生火薬に
着火し、高温水素がノズル4から矢印の方向に噴射され
て本体5の推進がなされる。
In FIG. 4, the reference numeral 20 indicates a solid fuel, and this solid fuel 20 is provided in the combustion chamber 3, and the thermal energy generated by this solid fuel 20 is used to discharge the solid fuel from the suspension chamber 10. The suspension-type hydrogen generating gunpowder is ignited, and high-temperature hydrogen is injected from the nozzle 4 in the direction of the arrow to propel the main body 5.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明による水素発生火薬を用いた宇宙
ロケットは、以上のように構成されているので、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、水素発生火薬
を推進薬としてロケットを構成したので、従来の液体燃
料に比べるとその安全性は極めて高いのみならず、同一
燃焼温度では理論上最も比推力の高いロケットエンジン
を得ることができる。
[Effects of the Invention] Since the space rocket using the hydrogen-generating gunpowder according to the present invention is constructed as described above, the following effects can be obtained. In other words, since the rocket was constructed using hydrogen-generating gunpowder as the propellant, it is not only extremely safe compared to conventional liquid fuels, but also allows the rocket engine to theoretically have the highest specific impulse at the same combustion temperature. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明による水素発生火薬を用いた宇宙ロケッ
トを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a space rocket using hydrogen-generating gunpowder according to the present invention.

【図2】図1の動作状態を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the operating state of FIG. 1;

【図3】他の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment.

【図4】図3の他の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of FIG. 3;

【図5】従来のロケットを示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional rocket.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    推進剤 3    燃焼室 4    ノズル 5    本体 10    懸濁室 11    第1ポンプ 12    第2ポンプ 13a    アルミニウム粉体 14a    水 1 Propellant 3 Combustion chamber 4 Nozzle 5 Main body 10 Suspension chamber 11 1st pump 12 Second pump 13a Aluminum powder 14a Water

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ノズル(4)を有する本体(5)に設
けられ多孔質アルミニウム体と水で構成される水素発生
火薬からなる推進剤(1)と、前記本体(5)に設けら
れた燃焼室(3)とを備え、前記推進剤(1)で推進す
ることを特徴とする水素発生火薬を用いた宇宙ロケット
Claim 1: A propellant (1) comprising a hydrogen-generating gunpowder made of a porous aluminum body and water, provided in a main body (5) having a nozzle (4), and a combustion propellant provided in the main body (5). A space rocket using a hydrogen-generating gunpowder, characterized in that the space rocket is equipped with a chamber (3) and is propelled by the propellant (1).
【請求項2】  ノズル(4)を有する本体(5)に設
けられた燃焼室(3)と、前記燃焼室(3)に接続され
た懸濁室(10)と、前記懸濁室(10)にポンプ(1
1,12)を介して供給されるアルミニウム粉体(13
a)と水(14a)とを備え、前記アルミニウム粉体(
13a)と水(14a)との化学反応により高温水素を
発生するスラリー型水素発生火薬を推進剤(1)として
前記本体(5)を推進することを特徴とする水素発生火
薬を用いた宇宙ロケット。
2. A combustion chamber (3) provided in a main body (5) having a nozzle (4), a suspension chamber (10) connected to the combustion chamber (3), and a suspension chamber (10) connected to the combustion chamber (3). ) to the pump (1
Aluminum powder (13) supplied via aluminum powder (1,12)
a) and water (14a), the aluminum powder (
A space rocket using a hydrogen-generating gunpowder, characterized in that the main body (5) is propelled by using a slurry-type hydrogen-generating gunpowder that generates high-temperature hydrogen through a chemical reaction between 13a) and water (14a) as a propellant (1). .
【請求項3】  前記アルミニウム粉体(13a)は、
乾燥窒素で保護されていることを特徴とする請求項1記
載の水素発生火薬を用いた宇宙ロケット。
3. The aluminum powder (13a) comprises:
A space rocket using a hydrogen-generating gunpowder according to claim 1, characterized in that it is protected with dry nitrogen.
JP3146194A 1991-06-18 1991-06-18 Space rocket using hydrogen generating explosive Pending JPH04370354A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3146194A JPH04370354A (en) 1991-06-18 1991-06-18 Space rocket using hydrogen generating explosive

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JP (1) JPH04370354A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022054678A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 国立大学法人東京大学 Rocket engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022054678A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 国立大学法人東京大学 Rocket engine

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