H-ⅡBロケット打ち上げ成功を祝う
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ロケットエンジン 著者:中村 佳朗,鈴木 弘一 |
H-ⅡBロケットより分離された、国際宇宙ステーション・補給船、HTV(H-Ⅱ.Transfer.Vehicle)が無事、ISSにドッキングして、ミッションが成功した。
おめでとうございます。
ロケットの打ち上げは、目的の衛星が機能を果たしてこそ成功といえる。
よく、打ち上げをモニターで見守っているJAXA以外の方々を見ていると、カウントダウンがゼロとなり、エンジンに点火、リフトオフして数秒後に「ヤッタ・ヤッタ・バンザーイ」と大喜びをしているが、私はとてもそんな気持ちになれない。
それに私ばかりか、JAXAや三菱重工の携わった人も、そんな彼らにはシラケタ目を送っているのではないだろうか。
ロケットの打ち上げは、始まったばかりであり、これからが勝負。メインエンジンは、例えば450秒間燃焼するとすれば、449秒でターボポンプに不具合が生じ、爆発するかもしれない。燃焼終了の一秒前まで喜んでいられないのだ。
燃焼が終了しても、第二段エンジンに点火するか、いやそれ以前にSRBがうまく分離するか、一段目と二段目がうまく分離するか、衛星のフェアリングがうまく開くか・・・等々、心配ごとが沢山なのである。「バンザイ」などしていられない。
ということで、私は、打ち上げが終了しても、HTVがドッキングするまでは、喜ぶのを控えていた。
ところで、今回のH-ⅡBロケットはメインエンジンを2個くっつけ、日本初のクラスター型とし、さらにSRBを4本として、総推力、約1000トン以上の、ほんとうに大型のロケットとなった。
推力、約1000トン以上とアイマイにしたのは、現在の推力表示がトンからキロ・ニュートンとなって、極めて生活観から離れた、分かりにくい単位になったためだ。
キロ・ニュートンの数字から、トンにするには、1割引けばいいようだが、ピンとこない。それに比較してトンは1キロの1000倍であり、65キロの体重がある私は、0.065トンである。極めて分かりやすい。私を空中に持ち上げるには、約0.07トンの推力のロケットエンジンを背中にしょえばいいわけだ。
話は変わるが、私はガキのころからロケットの打ち上げや、噴射する燃焼ガスを見るのが大好きで、毎回、打ち上げ映像はロケットの下ばかり注視しているが、H-ⅡBロケットでは、SRBが4本あるせいで、その固体燃料の大量の煙りが発射台に充満し、肝心のメインエンジンの美しい、昼間だと、ほぼ透明の燃焼ガスが見えず、残念だった。
これはSRBの本体への配置が、丁度撮影するカメラの方向に向いていて、メインエンジンを隠してしまっているのにも原因がある。また、SRBの炎が明るすぎるも一因だ。
スペース・シャトルもそうだが、この固体燃料ロケットの燃焼というのは、ケムリ・モクモクで、炎も大きく広がってしまい、ロケットファン(少なくとも私)にはあまり評判のいいものではない。
燃焼ガスの見事な眺めは、固体燃料を使わないロケットで見られ、なんといってもアポロを月へ送った、サターン5型・第一段がナンバーワンである。
そのエンジン、F-1は燃料にケロシン(灯油)を使い、総推力は約3500トン。燃焼ガスの噴射速度は秒速3000メートルで、水素を燃料にしたスペース・シャトルのメーンエンジンの秒速4000メートルよりは遅いが、それでもファンジェット・エンジンの噴射エア速度より10倍という速さでガスを発射台に叩きつける。
--- アポロ11号、サターン5型の打ち上げ、超ハイスピード撮影・発射台映像。3分30秒過ぎからの映像が圧巻。
http://www.youtube.com/watch?v=wSv5383Dpvs&feature=related
--- アポロ8号打ち上げ、通常撮影の映像。もっとも状況が分かりやすい。
http://www.youtube.com/watch?v=XKtH0uzg8wU&feature=related
音速の約8倍の速度の燃焼ガスが、発射台のガス抜き穴などにブチ当たると、衝撃波が発生し、ソニックウェーブのベイパー(霧)が飛び散るのが時々見られ、これまたロケットファンを喜ばせる。
衝撃波は上昇中にも発生し、地上に達すると「タン・タン・タン・・・・」という太鼓を叩くような音として耳に聞こえる。この音もロケット打ち上げの醍醐味である。ロケット・エンジニアもこの音が大好きらしい。
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