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公開番号2025043384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-31
出願番号2024153312
出願日2024-09-05
発明の名称環状タンク及び宇宙船
出願人アリアーネグループゲーエムベーハー
代理人個人,個人
主分類B64G 1/40 20060101AFI20250324BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】推進剤の長期貯蔵を可能とする代わりの環状タンクと、長期ミッションに使用されるのに適した乗り物を提供する。
【解決手段】開示されるのは乗り物用の環状タンクであり、環状タンクは、複液推進剤を貯蔵するブラダータンクとして、及び宇宙船として設計される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
貯蔵すべき流体を受容するのに適した流体区画を内側に画定する少なくとも１つのブラダー（６，８）を含む、乗り物用の環状タンク（１）。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
複数のブラダー（６，８）が設置され、それぞれが個々の流体区画を画定する、ことを特徴とする請求項１に記載の環状タンク。
【請求項３】
前記ブラダー（６，８）がリング形状に配置され、それぞれのリング（２，４）が複数のブラダー（６，８）を含み、そのブラダーの各々が、個々のブラダータンク容量を有する個々の流体区画を形成し、前記半径方向内側ブラダー（６）の前記個々のブラダータンク容量は共同の半径方向内側タンク容量を画定し、前記半径方向外側ブラダー（８）の前記個々のブラダータンク容量は共同の半径方向外側タンク容量を画定する、ことを特徴とする請求項２に記載の環状タンク。
【請求項４】
共同のタンク容量を形成する複数のブラダーが単一の収集ライン（１４，１６）と流体接続している、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の環状タンク。
【請求項５】
それぞれのブラダー（６，８）が、前記第１収集ライン（１４）又は前記第２収集ライン（１６）と流体接続した下側の内側収集管（３４）を装備している、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の環状タンク。
【請求項６】
前記内側収集管（３４）が、前記環状タンク（１）の周方向に伸び、それらの向かい合う端面（３６，３８）で及びその間で開口している、ことを特徴とする請求項５に記載の環状タンク。
【請求項７】
前記ブラダー（６，８）の下側半体（４４）がそれらの周囲の構造体に固定される一方、それらの上側半体（５０）は固定されないままである、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の環状タンク。
【請求項８】
それぞれのブラダー（６，８）は、前記ブラダー（６，８）の倒壊を支持するように適合した加圧装置に一体化されている、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の環状タンク。
【請求項９】
少なくとも幾つかのブラダー（８）が、前記ブラダー（８）から気体を排出するように適合した吸排気装置に一体化されている、ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の環状タンク。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか一項に記載の環状タンク（１）を含む、宇宙船又は発射装置ステージなどの乗り物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプレアンブル部分に記載の環状タンク（トロイダルタンク）及び宇宙船などの乗り物（ビークル）に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
１つの推進剤を貯蔵するための、宇宙船などの乗り物用の環状タンクが良く知られている。同様に知られているのは、２つの異なる推進剤（液体）を貯蔵するために２つの区画（隔室）を有する宇宙船用の環状タンクである。公知の環状タンクは、半径方向内側リング型タンク及び半径方向外側リングタンクを画定するシェル（外殻）を含む。両方のリングタンクは、内側円筒壁によって分離されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、推進剤の長期貯蔵を可能とする代わりの環状タンクと、長期ミッションに使用されるのに適した乗り物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴を備えた環状タンクによって、及び請求項１０の特徴を備えた乗り物によって達成される。有利な実施形態は従属請求項、明細書及び図面に開示される。
【０００５】
本発明によれば、乗り物用の環状タンクが、液体を貯蔵するために液体区画を画定する少なくとも１つのブラダー（bladder）を含む。よって、環状タンクは、推進剤などの１つの液体を貯蔵するための少なくとも１つのブラダーを有するブラダータンクとして設計される。本発明のブラダーは推進剤の長期貯蔵を可能とする。
【０００６】
環状タンクは、ＨＴＰ分解の問題を軽減することにより、高濃度を含む、高濃度過酸化水素（ＨＴＰ，Ｈ
２
Ｏ
２
）の使用に特に適している。例示のブラダー材料は、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）及びペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）などの処理可能なフッ素重合体である。基本的に、それら材料は、液体及び気体に関するそれらの温度抵抗及びそれらの浸透性に応じて選択される。ＦＥＰ及びＰＦＡは、－２００℃～＋２００℃の範囲の高い温度抵抗を示し、それにより余裕をもってブラダーの操作温度をカバーする。本当の熱可塑性であるので、ＦＥＰは真空で形成され、溶接され得るので、ブラダーのための選択材料である。場合によっては、ブラダーが液密であるが、気体を透過させると有利である。
【０００７】
好ましくは、複数の個々のブラダーが備えられ、それぞれのブラダーは個々の液体区画を画定する。このような環状タンクは、１つの液体より多い液体の長期貯蔵を可能とする。例えば、環状タンクは、例えば様々な方向の複雑な手順を実行する可能性を必要とする乗り物のために、複液推進剤を貯蔵するために使用され得る。
【０００８】
好ましい実施形態では、ブラダー区画が、例えば半径方向内側リングとして及び半径方向外側リングとして、リング形状に配置される。各リングは、それぞれが個々のブラダータンク容量を有する個々の流体区画をそれぞれ形成する。半径方向内側ブラダーの個々のブラダータンク容量は共同の半径方向内側タンク容量を画定し、複数の半径方向外側ブラダーの個々のブラダータンク容量は共同の半径方向外側タンク容量を画定する。複数の小さいブラダータンク容量を備え、次にそれらを大きいブラダータンク容量に結合することで、環状体の周りの推進剤流体の移動が防止される。好ましくは、半径方向内側ブラダーより多くの（少なくともそれ以上の）半径方向外側ブラダーが設けられる。
【０００９】
それぞれの個々のブラダータンク容量を大きいタンク容量に加えるために、共同タンク容量を形成するブラダーは単一の収集ラインに流体接続している。１つの実施形態では、外側第１収集ラインと外側第２流体収集ラインが備えられる。それら収集ラインはそれぞれのブラダーの間の流体接続を確立する。これは、幾つかのブラダーが外側第１収集ラインと流体接続しており、他のブラダーは外側第２収集ラインに流体接続していることを意味する。好ましくは、収集ラインはリング形状を有する。これは、環状タンクでの収集ラインの簡単かつコンパクトな取り付けを可能とする。
【００１０】
環状タンク形状が明確に定義された底部位置を有さないので、それぞれのブラダーは、第１収集ライン又は第２収集ラインに流体接続した下側の内側収集管を装備している。
（【００１１】以降は省略されています）

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