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| 原産国 | 英国 |
|---|---|
| メーカー | ブリストル・シドレー |
| 応用 | 1段目ブースター |
| 前任者 | アームストロング・シドレー・ステンター |
| 後継 | ガンマ301 |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進剤 | 過酸化水素 / 灯油 |
| 混合比 | 8:1（約） |
| サイクル | ガス発生器 |
| 構成 | |
| チャンバー | 4、対向ペアでジンバル式 |
| パフォーマンス | |
| 推力、海面 | 16,400ポンド（73キロニュートン）[1] [2] |
 エンジンが見えるブラックナイトの尾翼 | |
| 応用 | 1段目ブースター |
|---|---|
| 前任者 | ガンマ201 |
| 後継 | ガンマ8 |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進剤 | 過酸化水素 / 灯油 |
| 混合比 | 8:1（約） |
| サイクル | ガス発生器 |
| 構成 | |
| チャンバー | 4、対向ペアでジンバル式 |
| パフォーマンス | |
| 推力、海面 | 17,000～21,600 [3] lbf (76～96 kN)～21,000 lbf (93 kN) [4] |
| 比推力 | 250秒（2.5km/秒） |
| 燃焼時間 | 120秒 |
 ガンマ2ロケットエンジン、第2段に使用 | |
| 応用 | 第2ステージ |
|---|---|
| 前任者 | ガンマ301 |
| 後継 | カラマツ（ロケットエンジン） |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進剤 | 過酸化水素 / 灯油 |
| サイクル | ガス発生器 |
| 構成 | |
| チャンバー | 2、拡張 |
| パフォーマンス | |
| 推力、真空 | 68.2kN（15,300lbf）[5] |
| 推力、海面 | 64.60 kN（14,520 lbf）[6] |
| 燃焼時間 | 113秒[7] |
 ブラックアロー第1段のガンマ8ロケットエンジン | |
| 応用 | 1段目ブースター |
|---|---|
| 前任者 | ガンマ301 |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進剤 | 過酸化水素 / 灯油 |
| サイクル | ガス発生器 |
| 構成 | |
| チャンバー | 8、ペアでジンバル |
| パフォーマンス | |
| 推力、海面 | 52,785ポンド（234.80キロニュートン）[8] |
| 燃焼時間 | 125秒 |
アームストロング・シドレー（後のブリストル・シドレー・ ガンマ）は、ブラックナイトやブラックアローの打ち上げロケットを含む、イギリスのロケット工学で使用されたロケットエンジンのシリーズです。これらのエンジンは、灯油燃料と過酸化水素を燃焼しました。これらのエンジンの構造は、単独または最大 8 個までのクラスターで使用される共通の燃焼室設計に基づいています。
これらはコベントリーのアームストロング・シドレー社によって開発され、後に1959年にブリストル・シドレー社となり、最終的に1966年にロールス・ロイス社となった。[9]
エンジンの静的試験は、ワイト島のニードルズ近くにあるハイダウンロケット試験場（50°39′38.90″N 1°34′38.25″W / 50.6608056°N 1.5772917°W / 50.6608056; -1.5772917）で実施された。[10] [11]（カンブリアのスペーダダムは、ガンマの後、ブルーストリークまで試験には使用されなかった。）
灯油/過酸化水素エンジンの利点
ケロシン/過酸化水素エンジンの使用は、ロケット開発において特にイギリスの特徴であり、米国には同等のエンジン（LR-40やAR2など）はほとんどありません。 [12]
灯油と過酸化水素の燃焼は次式で表されます。
- CH 2 + 3H 2 O 2 → CO 2 + 4H 2 O
ここでCH 2は灯油のおおよその化学式である（灯油ロケット燃料については RP-1を参照）。これは灯油と液体酸素（LOX）の燃焼と比較したものである。
- CH 2 + 1.5O 2 → CO 2 + H 2 O
灯油/過酸化水素からの排気ガスは主に水であることが示されています。これにより、非常にクリーンな排気ガス（極低温LO 2 /LH 2に次ぐ）と独特の透明な炎が得られます。[13]水の低分子量は、ロケットの推力性能の向上にも役立ちます。[14]
ガンマで使用された酸化剤は、85%高濃度過酸化物（HTP）、H 2 O 2でした。ガンマは、最初に過酸化物を分解するために、ニッケルメッシュ触媒に銀メッキを使用しました。[15] H 2 O 2の濃度が高い場合は、プラチナなどの別の触媒が必要でした。分解された非常に高温のH 2 O 2 は灯油と自発的に発火するため、点火源は必要ありませんでした。灯油と比較して使用されるH 2 O 2の質量比が高く（8：1）、またその優れた耐熱性により、H 2 O 2 は燃焼前にエンジンノズルを再生冷却するためにも使用できます。密閉サイクルエンジンでは、ポンプタービンを駆動するために使用される予燃焼室は、エネルギーを供給するためにH 2 O 2 を分解するだけで済みます。これにより、通常の主要なエンジニアリングの問題がなく、密閉サイクル操作の効率上の利点が得られます。しかし、ガンマはガス発生サイクルエンジンであるため、これを活用していませんでした。
これらの特性により、灯油/過酸化水素エンジンは他の液体燃料よりも製造が簡単で信頼性が高い。ガンマはロケットエンジンとして驚くほど信頼性の高いサービス記録を持っていた。128基のガンマエンジンを搭載した22基のブラックナイトと4基のブラックアロー発射機のうち、エンジンの故障はなかった。[14]
ラッパムシ
ガンマは、アームストロング・シドレー社がブルー・スチール・スタンドオフ・ミサイル用に製造した2室式ステントール・ロケットエンジンの小型巡航室として採用されました[16]。[17]
ガンマ201
ブリストル・シドレーは、 1955年から1957年にかけて、ブラックナイトの試験機用にこの独立型4室エンジンを開発した。 [18]ガンマ201はブラックナイトの最初の12回の打ち上げ（合計14回）に使用され、ガンマ301はその後のほとんどの飛行に使用された。[19]
初期のブラックナイトは、提案されたブルーストリーク戦略弾道ミサイルの再突入ヘッドのプロトタイプをテストするために設計された単段式ロケットでした。ブラックナイトのテストは1958年にオーストラリアのウーメラで始まりましたが、ブルーストリークプロジェクトは1960年に中止されました。ロケットは計画されていた2段式宇宙発射装置の一部として1965年までテストが続けられ、 1962年8月まで第1段にガンマ201が使用され、より強力なガンマ301に置き換えられました。[20] [ 21] [ 22 ] [23] [24 ] [25] [26] [27] [28] [29] [30]
ガンマ301
これは基本的にガンマ201と同じだったが、推力を向上させるために自動混合比制御が備わっていた。[31] 1957年4月16日から5月31日まで、ハイダウンでガンマ301エンジンの最初のテスト噴射が9回行われ、すべてほぼ成功しました。ブラックナイトの打ち上げBK16とBK18はガンマ301を使用しました。これら2つは、再突入速度を上げるために固体燃料のカッコウを下向きに取り付けたプロジェクトダズルの高速再突入体の試験の始まりでした。合計8回のガンマ301の打ち上げが行われました。[19]
ガンマ2 / ダブルガンマ
ガンマの2チャンバーバージョン。ブラックアロー衛星打ち上げロケットの2段目に使用。海面での運用を必要としない唯一のガンマとして、ノズルが延長され、より優れた膨張が可能になった。[21] [32]
ガンマ8
これはガンマの8チャンバー開発であり、ブラックアロー衛星打ち上げロケットの第一段に使用された。ガンマの推力チャンバーは、1軸接線ジンバル上に2つずつ放射状に取り付けられていた。集合的な動きにより、ロール制御と差動ピッチ制御が可能になった。[32]
ギャラリー
- ブリストル・シドレー・ガンマロケットエンジン
-
ブラックナイト再突入機の後ろにあるガンマ201エンジン -
ブラックアロー第2段に使用されたガンマ2ロケットエンジン -
1971 年 10 月にウーメラ ロケット発射場から打ち上げに成功したブラック アロー R3 ロケットの第 1 段の回収された残骸。
参考文献
ウィキメディア・コモンズには、ブリストル・シドレー・ガンマに関連するメディアがあります。
- ^ “Gamma 201”. Astronautix.com. 2016年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月13日閲覧。
- ^ ガンマエンジンロケット部門 1964年12月
- ^ ガンマエンジン ブリストル シドレー ロケット 1964年
- ^ 「Gamma 301」。Astronautix.com 。 2016年11月13日閲覧。
- ^ “Gamma 2”. Astronautix.com. 2016年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月13日閲覧。
- ^ “Gamma 2”. Astronautix.com. 2016年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月13日閲覧。
- ^ ブラックアロー：ブラックアロー、アクセス日：2023年12月22日
- ^ “Gamma 8”. Astronautix.com. 2016年11月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月13日閲覧。
- ^ 「ロールスロイスの歴史：コベントリー」。2008年5月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「The High Down Testing Site」www.spaceuk.org。2004年4月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Black Knight Testing at The Needles」。2008年3月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 過酸化水素 – ターボ機械および電力用途に最適(PDF)。第43回 IAA/ASME/SAE/ASEE 合同推進会議および展示会。オハイオ州シンシナティ: アメリカ航空宇宙学会。2007年7月。 2022年12月4日閲覧。
- ^ 「ブラックアロー」ニコラス・ヒル。、R3 / プロスペロの打ち上げがガンマの目に見えないほど透明な排気煙に乗って打ち上げられる様子を示す「浮遊」写真。
- ^ ab Pietrobon, Steven S. (1999 年 5 月 ～ 6 月)。「スペースシャトル用高密度液体ロケットブースター」(PDF)。英国惑星協会誌。52 : 163～168。書誌コード:1999JBIS...52..163P。
- ^ D. Andrews & H. Sunley (1990 年 7 月)。「ブラックナイトのガンマロケットエンジン」。英国惑星協会誌。43 : 301–310。
- ^ サットン、ジョージ・ポール（2006年）。液体燃料ロケットエンジンの歴史。バージニア州レストン：アメリカ航空宇宙学会。ISBN 978-1-56347-649-5。
- ^ 「アブロ ブルースチール スタンドオフミサイル」。2004年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ CN ヒル (2001)。『垂直帝国：1950年から1971年までの英国ロケット宇宙計画の歴史』インペリアル・カレッジ・プレス。ISBN 978-1-86094-268-6。
- ^ ab 「Black Knight Flight Data」。www.spaceuk.org。2003年4月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ガンマ201ロケットエンジン、1957年頃」。サイエンスミュージアム。2010年3月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年4月9日閲覧。
- ^ ab 「ガンマロケットモーター」。2008年5月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Harlow, John (1993). Alpha、Beta、RTV-1、初期の英国の液体推進剤ロケットエンジンの開発。国際宇宙連盟 (IAA) 会議。オーストリア、グラーツ。
- ^ Harlow, John (1999年11月)。過酸化水素エンジン - Westcottでの熱点火に関する初期の研究。国際過酸化水素推進会議、パデュー大学。pp. 211–219。
- ^ Andrews, D.; Sunley, H. ( 1990年7月)。「ブラックナイトのガンマロケットエンジン」英国惑星協会誌。43 (7):301–310。
- ^ アンドレス＆サンリー（1990）、283-290頁。
- ^ Harlow, John (1998年7月20日～24日)。過酸化水素 - 英国の視点。サリー大学過酸化水素シンポジウム。
- ^ロビンソン、HGR（1990年7月）。「ブラックナイトプロジェクトの概要：ブラックナイト の起源」英国惑星協会誌。43 （7）：291-296。
- ^ Scragg, J. (1990年7月)。「ブラックナイト計画に対する請負業者の見解」英国惑星協会誌。43 (7):297–300。
- ^ Harlow, J. (1990年7月)、「ブラックナイト上段」、英国惑星協会誌、43 (7):311–316
- ^ ロビンソン、HGR（1990年7月）、「ブラックナイトの開発提案」、英国惑星協会誌、43（7）：317–318
- ^ HWB Gordon BA & LW Parkin MSc (1964 年 2 月)。1958 年から 1962 年までの「ブラックナイト」飛行データの概要。英国政府。オリジナルは Public Record Office, Kew (AVIA 6 17362 の一部) で見つかります。ウェブ上のリンクは Nicholas Hill による概要です。2005 年 9 月 25 日時点のオリジナルからアーカイブ。2008年4 月 10 日閲覧。
- ^ ab ダグラス・ミラード (2001)。ブラックアローロケット：衛星打ち上げロケットとそのエンジンの歴史。ロンドン：サイエンスミュージアム。ISBN 978-1-900747-41-7。