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| ゼンガー | |
|---|---|
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| シュパイヤー技術博物館にある模型。 | |
| 役割 | 再利用可能なスペースプレーン |
| 国籍 | ドイツ |
| メーカー | ユンカース |
| デザイナー | オイゲン・ゼンガー |
| 状態 | 1994年に中止[1] |
| 生産 | 0 |
ゼンガーまたはゼンガーは、西ドイツの二段式軌道上 スペースプレーンのコンセプト設計である。この機体は、航空宇宙企業ユンカースでこのコンセプトの開発に携わった重要人物、オイゲン・ゼンガーにちなんで名付けられた。[2] [3]
その最初の形はゼンガーIと名付けられ、1960年代に開発が始まりました。ドイツの航空宇宙企業メッサーシュミット・ベルコウ・ブローム（MBB）は、極超音速旅客機として、また、概念上のホルス（極超音速軌道上段）スペースプレーンを介して宇宙飛行士を含むさまざまなペイロードを軌道に投入するための2段式打ち上げロケットとして使用するというコンセプトを生み出しました。これらのアイデアはドイツ航空宇宙センター（DLR）の支援を得て、国家レベルの極超音速研究の一環としてさらに詳細な研究が行われるようになりました。
1980年代、ドイツ政府は再使用型打ち上げシステムとしてこのプロジェクトに関心を寄せるようになり、その結果、このプロジェクトは公式の支援を得て、ゼンガー IIとして知られるこのロケットの拡大版の作業が開始された。プロジェクトの作業は、進行中の予測コストが高額であることと、アリアン 5ロケットなどの既存の使い捨て打ち上げシステムと比較してパフォーマンスの向上が限られていることが認識されたことから、1995年に中止された。
発達
1940年代初頭、ドイツの技術者でロケット科学者のオイゲン・ゼンガーが2段式ロケット航空機の初期設計を作成した。[3]第二次世界大戦を背景に、この航空機を軍事目的で構想された。概念上、この乗り物は時速17,000キロメートルで飛行し、大西洋を横断し、ニューヨーク市を含む米国東海岸の標的に1トンの兵器を投下する能力があった。当時、このような航空機が製造されることはなかったが、概念としては後の研究の出発点となった。[3]
1960年代から1970年代にかけて、メッサーシュミット・ベルコウ・ブローム社（MBB）は、ゼンガーとして知られるようになったこのコンセプトの作業を再開した。[4]この研究プロジェクトはドイツ航空宇宙センター（DLR）の注目を集め、西ドイツの極超音速プログラムの参照コンセプトとして正式に採用された。ゼンガーは、英仏共同開発のコンコルドよりも大きくて速い旅客機になる可能性があり、また、低地球軌道（LEO）にペイロードを打ち上げるために使用できると考えられていた。[4]このタイプのもう1つの重要な潜在的用途は、ホルス（極超音速軌道上段）として知られる構想の宇宙船用の2段式打ち上げプラットフォームの第1段、およびカーガス（貨物上段）として知られる無人貨物モジュールであることだった。[4]また、理論上は、センガーはペイロードを軌道に打ち上げるコストを1ポンドあたり3,500ドルから500ドルに削減できると考えられており、予測される打ち上げコストは開発を進める上での主要な経済的議論と見なされていました。[5]
1980年代半ば、ザンガー計画に対する公式の関心がますます高まった。[6] 1985年6月、ザンガー打ち上げシステムに関する正式なプレゼンテーションが欧州宇宙機関（ESA）理事会で行われた。[7]この時点で、ESAはザンガーのほかに、フランスのエルメスとHOTOLという3つの競合プロジェクトを検討していた。航空宇宙出版物のFlight Internationalによると、当初からESAからの資金提供は困難であることは明らかだった。これはESAの予算不足と、プログラムに対する政治的支援が不足していると認識されていたためである。[7]ザンガーに対するドイツの支援はあったものの、ESAが独立した有人宇宙計画の開発と展開を軽視し、優先順位を下げ、代わりに既存の能力の活用と他の宇宙関連研究プログラムに重点を置くことを望む声が広くあった。[8]
西ドイツ政府は、ゼンガーの開発作業に資金を提供する合意に達した。これは、1993年から1999年の間に行われる予定のコンポーネントのデモンストレーションと、2000年までに完成する予定のプロトタイプに向けた作業となるはずだった。[9] 1992年まで続くと予想されていた第1フェーズを通じて、西ドイツ研究省は宇宙関連予算の7%にあたる1億2200万ドルを提供し、ドイツ国立鉄道公社は4800万ドル、ドイツ研究協会は1700万ドル、ドイツ産業界は2200万ドルを投資した。[10] 1988年8月、ゼンガーの最初の構成が確立された。[11]
この時点で、開発作業を完全に完了するために必要な時間と費用は、20年間で120億ドルと見積もられていました。[12]しかし、ドイツ政府内の注目はゼンガーだけに向けられていたわけではありません。欧州宇宙機関（ESA）によって承認されていたライバルのヘルメス宇宙機も注目を集め、ヨーロッパのパートナーの間でより幅広い支持を得ていると考えられていました。[12] 1995年、このプロジェクトは主に開発コストへの懸念と、アリアン5ロケットなどの既存の宇宙打ち上げシステムと比較した価格と性能の限界により中止されました。[13]
デザイン
ゼンガーは、従来のボーイング747旅客機と同サイズで、従来の航空機と同様に離陸できる、非常に空気力学的な極超音速航空機であった。 [4]従来の航空機として、約230人の乗客を運びながら、11,000キロメートルの範囲でマッハ4.4までの巡航速度が可能であると計画されていた。これは、長期にわたって運航された唯一の運用可能な超音速旅客機である英仏コンコルドの速度、範囲、および容量の2倍以上であった。 [14]ゼンガーは、6基のハイブリッドターボジェットエンジンの配列によって駆動される予定であった。[5] [15]航空宇宙出版物フライトインターナショナルによると、「成功の鍵は、間違いなく、母機に非常に高度なジェットエンジンを利用できることである」。[7]
ゼンガーは様々な機能のために開発されることが意図されていた。宇宙打ち上げでは、ペイロードを空中から軌道に打ち上げるための母船として使用される予定だった。 [4]構想では、ホルス（水平上段ロケット）として知られる小型の有人軌道上スペースプレーンを搭載する予定だった。ホルスは主に、4,000ポンドから6,000ポンドの貨物と最大6人の宇宙飛行士を含む様々なペイロードを270マイルの軌道に運び、宇宙ステーションの整備と補給に使われる予定だった。[5] 5トンから15トンのペイロードを低地球軌道（LEO）に運ぶために使用される無人の使い捨てのカーガス（貨物上段ロケット）を含む追加の上段ロケットの使用が予想されていた。 [4]カーガスの推進にはアリアン5ロケットの要素が再利用される予定だった。[5]宇宙打ち上げ構成では、センガーは通常通り離陸し、最高高度10万フィートまで上昇し、最大速度マッハ6に達した後、第2段が分離し、独立動力で軌道への上昇を開始する予定であった。[7]
ゼンガーを極超音速旅客機として使用することについては徹底的に研究された。非常に高い高度を飛行するため、地上での騒音レベルが大幅に低減されるはずであり、これは以前のコンコルドでは世間の大きな論争の的となっていた。[14]ゼンガーの打ち上げシステムの第1段は、提案された極超音速旅客機モデルと空気力学的に類似しており、開発作業の面である程度の共通点があった。[7]
バリエーション
ゼンガー1世
ゼンガー1号機は、アメリカのスペースシャトルと同様の2段式コンセプトを採用していた。第一段はその上に第二段が取り付けられ、滑走路を使って水平に離陸し、空気吸入式ラムジェットエンジンを使って高度30kmまで上昇する。その後、第二段は切り離され、LOX/LH2ロケットエンジンを使って軌道速度と高度まで加速する。[5]このアプローチの利点は、第一段が空気吸入式エンジンの利点（より高い比推力など）を、低気圧と高速度のために使用できなくなるまで活用することです。第二段の寸法は31m×12mで、2人の宇宙飛行士を運ぶことができました。[2]もう一つのコンセプトであるRT-8「ラウムトランスポーター8」、または「スペーストランスポート8」は、蒸気ロケットで駆動され、第1段と第2段を3kmの軌道上で時速900kmの速度で発射することになっていた。[16]
ゼンガー II
ゼンガーII計画は1980年代後半にゼンガーIから発展したもので、スペースシャトル計画のコンセプトと機能を模倣することを意図した欧州の打ち上げロケットとなる予定だった。開発作業は西ドイツの航空宇宙企業メッサーシュミット・ベルコウ・ブローム（MBB）が担当した。[13]構想では、このロケットはラムジェットエンジンを使用して滑走路から離陸し、高度30kmまで上昇してマッハ7に達する。その後、第2段が切り離され、ロケットエンジンを使用して軌道速度と高度まで加速し、第1段が元の滑走路に戻る。この宇宙船は、10,000kgのペイロードまたは乗組員モジュールを低地球軌道に運ぶことができたはずだった。[13]
サンガーIIのもう一つの用途は、230人の乗客を乗せて高度24.5kmでマッハ4.4の巡航速度で10,000km以上（フランクフルトから東京まで）を飛行する旅客機EHTV（欧州極超音速輸送機）MBB HST-230である。[17] [18] [19] [20]
参照
参考文献
引用
- ^ 「高高度赤道カタパルト発射RBCC SSTOスペースプレーン、LEOへの経済的な有人アクセス用」。国際航空宇宙学誌。3 (2)。2016年4月27日。 2022年11月12日閲覧。
- ^ ab Hallmann、Willi、Ley、W. (編集) Handbuch der Raumfahrtechnik。カール・ハンザー版、1969 年、ISBN 3-446-15130-3。
- ^ abc コリンズ1990、p.180。
- ^ abcdef コリンズ1990、p.179。
- ^ abcde 米国議会1989年、60ページ。
- ^ コリンズ1990、180-181頁。
- ^ abcde ガイゼンハイナー、ステファン。「Saenger が Hermes と Hotol に加わる。」Flight International、1986 年 9 月 13 日、62 ページ。
- ^ モクソン、ジュリアン。「ドイツ、宇宙オプションを検討」フライト・インターナショナル、1991年2月19日、21ページ。
- ^ 米国議会 1989年、60-61ページ。
- ^ 米国議会 1989年、61ページ。
- ^ ウェイランド2014、305ページ。
- ^ コリンズ1990、181ページを参照。
- ^ abc 「Saenger II」。Encyclopedia Astronautica。2014年8月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月11日閲覧。
- ^ コリンズ1990、179-180ページ。
- ^ ウェイランド 2014、3ページ。
- ^ “Saenger I”. www.astronautix.com . 2016年8月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月27日閲覧。
- ^ Koelle, Dietrich E. (1988年6月27日). 「Saenger II、極超音速飛行および宇宙輸送システム」. Icas . 1 : 687–693. Bibcode :1988icas.conf..687K.
- ^ 「Saenger II - 極超音速飛行および宇宙輸送システム」（PDF） 。 2022年11月12日閲覧。
- ^ “Saenger II”. www.astronautix.com . 2016年8月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年6月27日閲覧。
- ^ El-Sayed, Ahmed F. (2017年7月6日)。航空機推進とガスタービンエンジン。CRC Press。ISBN 97814665951872019年6月27日閲覧– Google ブックス経由。
文献
- コリンズ、ガイ。「宇宙のヨーロッパ」。シュプリンガー、1990年。ISBN 1-34910-125-7。
- 米国議会。「軌道への往復：有人宇宙飛行の代替案：特別レポート」DIANE Publishing、1989年。ISBN 1-42892-233-4。
- ウェイランド、クラウス。「宇宙船の空力データ」。Springer Science & Business Media、2014年。ISBN 3-64254-168-2。