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固体ロケットブースター（SRB）は、宇宙船の打ち上げから最初の上昇まで 推力を供給するために使用される大型の固体燃料モーターです。アトラスV、[1]、SLS、スペースシャトルを含む多くの打ち上げロケットは、SRBを使用して、ロケットを軌道に乗せるために必要な推力の多くを打ち上げロケットに供給してきました。
スペースシャトルは2基のスペースシャトルSRBを使用しました。これは史上最大の固体燃料エンジンであり、回収と再利用のために設計された最初のものでした。[2] スペースシャトルの各固体ロケットモーターの燃料の重量は約50万キログラムでした。[3]
利点
液体燃料ロケットと比較すると、固体燃料モーター（SRM）は比較的シンプルな設計で大きな推力を発揮することができた。[4]冷却や断熱をあまり必要とせずに大きな推力を発揮し、サイズに対して大きな推力を生み出す。取り外し可能なSRBを液体燃料ロケットで動く機体に追加すると（ステージングと呼ばれる）、必要な液体燃料の量が減り、打ち上げ装置の質量が軽減される。固体ブースターは、同等の液体燃料ブースターと比較して、長期的には設計、テスト、製造が安価である。シャトルの組み立てのように、複数の飛行にわたって部品を再利用できることも、ハードウェアのコストを削減した。[5]
SRB によって性能が向上した例として、アリアン 4ロケットが挙げられます。追加ブースターのない基本的な 40 モデルは、4,795 ポンド (2,175 kg) のペイロードを静止トランスファー軌道に打ち上げることができました[いつ? ]。[6] 4 つの固体ブースターを備えた 44P モデルは、同じ軌道に 7,639 ポンド (3,465 kg) のペイロードを運ぶことができます。[7]
デメリット
固体燃料ブースターは制御不能であり、液体燃料やコールドガス推進システムとは異なり、点火後は一般に燃焼しきるまで燃焼しなければならない。しかし、打ち上げ中止システムと射場安全破壊システムは、成形爆薬を使用して燃料の流れを遮断しようとすることがある。[8] 1986年時点での[アップデート]SRBの故障率は1,000分の1から100,000分の1と推定されている。[9] SRBアセンブリは突然、壊滅的に故障した。ノズルの詰まりや変形は過圧や推力の低下につながる可能性があり、一方、ブースターのケーシングやステージカップリングの欠陥は、空力応力の増大によってアセンブリの破損を引き起こす可能性がある。その他の故障モードには、ボアチョークや燃焼不安定性がある。[10]チャレンジャー号の右側固体ロケットブースターのOリングシールの破損は、打ち上げ直後のシャトルの分解につながった。
固体ロケットモーターは地上での取り扱いにリスクを伴い、燃料が満タンのブースターは偶発的な点火のリスクを伴う。そのような事故は2003年8月にブラジルのアルカンタラ・ランサメント・センターのVLSロケット発射台で発生したブラジルのロケット爆発で発生し、技術者21人が死亡した。[11]
固体ロケットブースターを使用するロケット
一部のロケットでは固定数のブースターを使用します。
- スペースシャトル2台
- アリアン5号、2機。
- スペース・ローンチ・システム。2。
一部のロケットでは、ペイロードと目標軌道に応じて、さまざまな数のブースターを使用します。
- アトラス V、0、1、2、3、4、または 5 個の SRB。
- デルタ II。9基の SRB で打ち上げられることが多いが、それより少ない場合もある。
- デルタIVミディアム、0、2、または4個のグラファイトエポキシモーター（GEM 60）ストラップオンブースター
- PSLV、2、4、または 6 つの SRB。
- アリアン 6、2 基または 4 基の SRB。
- バルカン ケンタウルス。0、2、4、または 6 基の SRB で打ち上げることができます。
参照
- 液体ロケットブースター – 固体ロケットブースターと同じですが、固体燃料の代わりに液体を使用します。
- 固体燃料ロケット
- グラファイトエポキシモーター – アメリカの固体ロケットブースター
- 軌道ロケットエンジンの比較
- スペースシャトル固体ロケットブースター
参考文献
この記事には、アメリカ航空宇宙局 のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。
- ^ 「データ」、資産(PDF) 、ロッキード・マーティン、 2011年12月17日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ
- ^ 「HSF - The Shuttle」. spaceflight.nasa.gov . 1999年4月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月8日閲覧。
- ^ 「固体ロケットブースター」。米国：NASA。2009年8月9日。2012年2月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2004年4月2日閲覧。。
- ^ 「ロケット推進の種類は何ですか?」www.qrg.northwestern.edu 。 2016年2月8日閲覧。
- ^ Hoover, Kurt. 「最初から運命づけられていた：スペースシャトルの固体ロケットブースター」。テキサス宇宙助成コンソーシアム。テキサス大学。2022年1月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月8日閲覧。
- ^ アリアン4、Astronautix、2012年7月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ アリアン 44P、Astronautix、2011-05-13 のオリジナルからアーカイブ。
- ^ Tasker, Douglas G. (1986-08-01). 「NASA固体ロケットブースター中止システムの衝撃発生研究」。2016年2月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月8日閲覧。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ WINES, MICHAEL (1986-03-05). 「NASAのロケットリスク推定に異議」ロサンゼルス・タイムズ. ISSN 0458-3035 . 2016年2月8日閲覧。
- ^ 「固体ロケットモーターの故障予測 - 概要」ti.arc.nasa.gov。 2016年8月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月8日閲覧。
- ^ VLS 2005-08-12 ウェイバックマシンにアーカイブ
外部リンク
- HowStuffWorks : 燃料ロケットエンジンを販売
- NASA の固体ロケットブースターに関するウェブサイト 2012-02-16 にWayback Machineでアーカイブ
- 米国飛行100周年記念委員会による固体燃料ロケットに関する記事
- NASA の CGI ビデオは、固体ロケットブースターの回収を示すアレス プログラム用に開発されました。