連載紹介: 初学者のためのロケット開発史入門 | SYNODOS

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SYNODOS でロケット開発史の連載がはじまったらしい.

記事を読んでみた.

推進力を連続させるには, 当然に投げ続けなくてはなりません.
その時, 発生する平均推進力 F (N) は,
単純に単位時間に投げ捨てた質量 m (kg/sec) と, 投げた速度 c (m/sec) の積で表されます.

何故速度が c なのかが気になる.
普通 v だと思うのだが.
c と書かれると光速をイメージしてしまう.

こうして, より高い噴射速度を稼ぐために,
分子量の軽い推進薬を選び, かつ高温・高圧で燃やして大膨張加速 (高膨張比) させることが,
宇宙エンジン設計の宿命となりました.

応用は, 現実は大変だ.

驚くべきことに, 初期質量 M0 を一定と考えると,
エンジン噴射速度 c をいかに向上するか, 枯渇最終質量 Mf をいかに軽量化するかだけで,
増速性能は決まってしまうのです.
燃料に水素を用い, また極限までエンジンやタンクを軽く仕上げて,
燃料搭載割合を向上することが, 必然となる理由です.
そこまでしても, このロケットにいざ衛星を搭載すると, Mf は一挙に増大し, 増速能力は劣化します.

つらい.

ロケットでは, エンジン点火の 5 秒後には, フルパワーで離昇 (lift_off) することが求められます.
極端には, 液体水素温度零下 253 ℃から,
いきなり 3,200 ℃近くまで温度変化する場所もあり, 想像を超える熱応力・熱衝撃が発生したのです.

ダイモスの烈風正拳突き改を想起した.

1991 年 8 月 9 日早朝, 三菱重工業から緊急電話を受けました.
深夜のエンジン検査中に金谷有浩さん (23 歳) が殉職された知らせでした.
その電話の相手, 長谷川恵一氏もその後病を得られ, 故人 (58 歳) となりました.
粉骨の貢献を果たし, 礎となられた石川島播磨重工業の大木俊英氏 (38 歳),
北村彰氏 (39 歳), また, 宇宙開発事業団の谷口浩文氏 (53 歳) を含め,
深く哀悼の意を表するとともに, 確かに書き記しておきます.
(2014 年 1 月 JAXA 総合開発棟にて)

すさまじい.

参考文献に次の本が上がっていた.
読みたい.

追記

坂東さんから噴射速度に関するコメントを頂いた.

考えてみれば当たり前っぽい.


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