ジンバル推力

ジンバル推力は、スペースシャトル、サターン V月ロケット、ファルコン 9など、ほとんどのロケットで使用されている推力偏向システムです。

ジンバル推力システムでは、ロケットのエンジンまたは排気ノズルのみを 2 つの軸 (ピッチとヨー) で左右に旋回させることができます。ノズルが動くと、ロケットの 重心に対する推力の方向が変わります。

この図は 3 つのケースを示しています。中央のロケットは直線飛行構成を示しており、推力の方向はロケットの中心線に沿い、ロケットの重心を通過します。左側のロケットでは、ノズルが左に偏向しており、推力線はロケットの中心線に対してジンバル角と呼ばれる角度で傾いています。推力が重心を通らなくなったため、重心の周りにトルクが発生し、ロケットの先端が左を向きます。ノズルが中心線に沿ってジンバルに戻ると、ロケットは左に移動します。右側のロケットでは、ノズルが右に偏向しており、先端が右に移動しています。

多くの液体ロケットの推力偏向は、エンジン全体をジンバルで動かすことで実現される。これには、タイタン IIのツイン第 1 段モーターのように燃焼室全体と外側のエンジンベルを動かすことや、関連する燃料ポンプと酸化剤ポンプを含むエンジンアセンブリ全体を動かしたりすることが含まれる。サターン Vとスペースシャトルはジンバルエンジンを使用していた。^[1]

固体燃料 弾道ミサイル用に開発された後期の方式では、電動アクチュエータまたは油圧シリンダーを使用してロケットのノズルのみを偏向させることで推力偏向を実現している。ノズルは、中央に穴の開いたボールジョイント、または耐熱性材料で作られた柔軟なシールを介してミサイルに取り付けられており、後者は一般により大きなトルクと高出力の作動システムを必要とする。トライデントC4およびD5システムは、油圧作動ノズルを介して制御される。STS SRBはジンバルノズルを使用した。^[2]

• NASA。「ジンバル推力」。ロケット初心者ガイド。 2006年1月7日閲覧。パブリックドメインソース。