2018年6月3日日曜日

ミニットマン 大陸間弾道ミサイル PBV スラスター, LGM-30 Miniteman ICBM missile PBV Thruster

ミニットマン 大陸間弾道ミサイル PBV スラスター
LGM-30 Miniteman ICBM missile PBV Thruster





Update:2020.09.17



ミニットマンIII ICBMの発射概要と、スラスターが果たす役割について実物部品写真を交えて解説する。





      


      













Minuteman III ICBM Launch Animation




ミニットマンIII ICBM発射に関する、一連のシーケンス概要動画は上記で見る事が出来る。固体燃料ロケットで作られた第1段目、第2段目、第3段目を切り離した後、第4段目にあたる部分に弾頭と共に搭載されているのが、PBV (Post Boost Vehicle)である。

PBVは、ペイロードバスであり、液体燃料ロケットエンジンやスラスタを搭載した第4段目である。固体燃料ロケットで、ざっくりした軌道に打ち上げられた弾道ミサイル及び核弾頭の軌道修正を実施する最終段の役割を担っている。ペイロードである核弾頭について分離まで最終誘導を行うステージである。






青白いマッハディスクが出ている部分がスラスタ部







PBVとスラスタ部が写った写真



今回、ミニットマンのPBVに搭載されている姿勢制御用スラスタの画像が手に入ったので、以下に掲載する。これは、上記の動画では青白くマッハディスクが出ている画像の部分である。



















画像のMOOG社製(ムーグ)のバルブが搭載されている。トルクモータ式の電動バルブが付属している。MOOG社は、宇宙関連のバルブ製造企業として有名である。SpaceXが宇宙ロケット用のバルブを発注したが、納期が長すぎたので、内製したことで、いざこざがあったのは、記憶に新しいだろう。

カットモデルと、図面を比べると構造が良く分かる。断面図は、サットンのHLPREより掲載している。






インシュレータ(断熱材)は、2層構造になっている。真空中推力23 lbfで、MMHとN2O4が推進剤となる。刻まれている「R」の文字から、製造元はRocketdyne社製であることは分かるだろう。

現在はAerojetと合併した、Aerojet Rocketdyneでは、ミニットマンIIIのPBVの推進系を担当している旨、Webに記載が表記されている。(http://www.rocket.com/minuteman-iii-psre


References
[1] LGM-118A Peacekeeper
     https://fas.org/nuke/guide/usa/icbm/lgm-118.htm
[2] Missile Payload Bus
     http://minutemanmissile.com/payloadbus.html
[3] History Of Liquid Propellant Rocket Engines, AIAA
[4] Minuteman III PSRE, http://www.rocket.com/minuteman-iii-psre







      


      












Minuteman III ICBM Launch Animation




A series of sequence summary movies of the Minuteman III ICBM launch can be seen above. It is PBV (Post Boost Vehicle) to be carried with the warhead on the part that is the fourth stage after the first, second and third stages made by the solid fuel rocket are separated.

The PBV is a payload bus and is the fourth stage with liquid-fuel rocket engines and thrusters. The PBV is a solid-fuel rocket, and is the final stage of a ballistic missile and nuclear warhead launched into a rough orbit to carry out orbital corrections. It is the stage that performs the final guidance of the nuclear warhead, which is the payload, until it separates.






The part with the blue-white Mach disk are thrusters







PBV and  thrusters




I have now obtained an image of the attitude control thruster on the Minuteman PBV, which I will post below. This is the part of the image with the blue-white Mach disk in the video above.


















The valve shown in the image is made by MOOG (Moog). SpaceX ordered a valve for space rocket, but the delivery date was too long, so they had to manufacture it in house.

Comparing the cut model with the drawing, you can see the structure clearly. The sectional drawings are from Sutton's HLPRE.








The insulator (insulation) is a two-layered structure. With 23 lbf of true air thrust, MMH and N2O4 are the propellants. You can tell from the letter "R" inscribed on it that it is made by Rocketdyne.

Aerojet Rocketdyne, now merged with Aerojet, is responsible for the Minuteman III's PBV propulsion system, as stated on the web.(http://www.rocket.com/minuteman-iii-psre


References
[1] LGM-118A Peacekeeper
     https://fas.org/nuke/guide/usa/icbm/lgm-118.htm
[2] Missile Payload Bus
     http://minutemanmissile.com/payloadbus.html
[3] History Of Liquid Propellant Rocket Engines, AIAA
[4] Minuteman III PSRE, http://www.rocket.com/minuteman-iii-psre


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