
モジュラーロケットは、さまざまなミッションに合わせて交換可能なコンポーネントを備えた多段式ロケットの一種です。このようなロケットのいくつかは、製造、輸送にかかる費用を最小限に抑え、飛行準備のためのサポートインフラストラクチャを最適化するために、統合モジュールなどの同様のコンセプトを採用しています。
国家発射システム研究 (1991-1992) では、将来の打ち上げロケットをモジュール式 (クラスター式) で検討しました。この概念はNASA の設立当初から存在していました。
例
サターンC
1959年に政府委員会「サターンロケット評価委員会」(通称シルバースタイン委員会)が結成され、NASAが既存の陸軍ロケット計画(ジュピター、レッドストーン、サージェント)で取るべき具体的な方向性を勧告した。NASAの宇宙探査計画委員会(1959年 - 1963年)は、サターンCと呼ばれる新しいサターンロケットシリーズの打ち上げアーキテクチャの開発を任された。サターンCアーキテクチャは、5つの異なるステージ(SI、S-II、S-III、S-IV、SV/セントー)で構成され、特定のロケットがさまざまなNASAのペイロードとミッションの要件を満たすように垂直に積み重ねられる。
この研究により、サターン I、サターン IB、サターン Vロケットが開発されました。
アトラスV
アトラスV 使い捨て打ち上げシステムでは、第一段として液体燃料の コモンコアブースターが使用されています。多くの構成では、単一のCCBがストラップオン固体ロケットブースターとともに使用されます。より重い荷物用の提案された構成では、第一段に3つのCCBを一緒にストラップで固定します。コモンコアブースターは、ロシア製のRD-180を使用し、 RP-1燃料と液体酸素を燃焼させて3.8MNの推力を生み出します。液体推進剤タンクは強度のためにアイソグリッド設計を採用しており、圧力安定化された以前のアトラスタンク設計に代わるものです。[1]
共通コアブースターの長さは89フィート(27メートル)、直径は12.5フィート(3.8メートル)です。[2]
デルタIV
デルタIVロケット ファミリーは、さまざまなロケット構成の第一段として液体燃料の共通ブースター コアを使用しました。第一段には 1 個または 3 個のモジュールを使用できます。ほとんどの構成では、ストラップオン SRB の有無にかかわらず、単一の CBC が使用されます。3 つの CBC が一緒になって、ヘビー構成の第一段を形成しました。CBC はRocketdyne RS-68エンジンを使用し、液体水素と液体酸素を燃焼させて 2.9 メガニュートン (650,000 lb f )の推力を生み出しました。[引用が必要]
アンガラ
ユニバーサルロケットモジュール(URM)は、アンガラ使い捨て打ち上げシステムのモジュール式液体燃料第一段です。構成に応じて、第一段は1、3、5、または8個のURMで構成されます。各URMは、RP-1燃料と液体酸素を燃焼させて1.92MNの推力を生み出すロシア製のRD-191エンジンを使用します。[3]
ファルコンヘビー
ファルコン・ヘビーの打ち上げロケットは、強化されたファルコン9ブロック5センターコアと、通常のファルコン9ブロック5コアステージ2段で構成され、両方の上に取り付けられた空力ノーズコーンが液体燃料のストラップオンブースターとして機能します。各コアは、ロケットグレードのケロシン燃料と液体酸素を燃焼させる9基のマーリン1Dエンジンによって駆動され、約7.7メガニュートン(1,700,000 lb f)の推力を生み出し、3つのコアすべてを合わせると22MNを超える推力を生み出します。ファルコン・ヘビーの最初の設計には、独自の推進剤クロスフィード機能が含まれていました。これは、センターコアのほとんどのエンジンを動かす燃料と酸化剤が、サイドコアがほぼ空になり、最初の分離イベントの準備ができるまで、2つのサイドコアから供給されるというものでした。[4]しかし、この機能は極度の複雑さのために2015年にキャンセルされ、3つのコアそれぞれが独自の燃料を燃やすようになりました。その後の評価により、各サイドブースターの着陸(再利用)に必要な推進剤がすでに限界に近いため、クロスフィードの利点は実際にはないことが判明しました。
シングルスティックのファルコン9と同様に、ファルコンヘビーの各ブースターコアは再利用可能です。[5]ファルコンヘビーのテスト飛行では、2つのサイドブースターが同時に発射場所の近くに着陸し、中央のブースターがスペースXの自律宇宙港ドローン船に着陸しようとしたが、その結果、船の近くにハードランディングしたことを実証しました。2回目のミッションでは、3つのブースターすべてが軟着陸しました。[6] 3つのコアブースターすべてを回収することに成功したファルコンヘビーの打ち上げでは、ファルコン9と同じ材料費、つまり上段と、場合によってはペイロードフェアリングが必要になります。そのため、ファルコン9とファルコンヘビーの打ち上げコストの差は限られており、主に追加燃料と、1つのブースターコアではなく3つのブースターコアを改修することによる差です。
参照
- 進化型使い捨てロケット
- 液体ロケットブースター
- 歴史: UR-700 [7]
外部リンク
- EELV: 宇宙打ち上げの次の段階
- クルニチェフ宇宙センターによるアンガラのページ(ロシア語)
- RussianSpaceWeb の Angara ページ
参考文献
- ^ 打ち上げロケット アーカイブ 2011-11-11 at the Wayback Machine、ロッキード・マーティン
- ^ ロッキード・マーティン、新型ロケットをアトラスVと命名 Archived 2010-02-23 at the Wayback Machine、ロッキード・マーティン
- ^ ロケットファミリー「アンガラ」、フルニチェフ国立研究生産宇宙センター
- ^ Strickland, John K. Jr. (2011年9月). 「The SpaceX Falcon Heavy Booster」. 全米宇宙協会. 2015年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年11月24日閲覧。
- ^ Simberg, Rand (2012-02-08). 「Elon Musk on SpaceX's Reusable Rocket Plans」. Popular Mechanics . 2012-02-07閲覧。
- ^ 「ライブ中継:ファルコン・ヘビーが打ち上げられ、3つのブースターが安全に着陸」。Spaceflight Now。2019年4月11日。
- ^ ユニバーサルロケットシリーズは、ソ連の統合ロケットシステム(軍用および民間用)プロジェクトでした。UR-700プロジェクトでは、第1段階と同様の設計の液体燃料ブースターを使用する予定でした。 [要出典]
