ツィオルコフスキーの公式とロケット

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

ツィオルコフスキーの公式とロケットの違い

ツィオルコフスキーの公式 vs. ロケット

ツィオルコフスキーの公式（ツィオルコフスキーのこうしき）は、1897年にコンスタンチン・ツィオルコフスキーによって示されたロケット推進に関する公式である。「全てのロケットはこの式に従う」という説明を見掛けることもあるが、重力の影響（いわゆる「重力損失」）や空気による抗力（空気抵抗）といったものは含んでいないので、たとえば、実際の打ち上げでは特に重要な第1段のエンジンをこの公式だけで評価するのは誤りである。 ロケットの初期の質量を 、時間 経過後の質量を 、質量変化は推進剤として速度 で噴射されたものとすると、時間 経過後のロケットの速度変化分 は次の式で表される（ は自然対数）。. ット（rocket）は、自らの質量の一部を後方に射出し、その反作用で進む力（推力）を得る装置（ロケットエンジン）、もしくはその推力を利用して移動する装置である。外気から酸化剤を取り込む物（ジェットエンジン）は除く。 狭義にはロケットエンジン自体をいうが、先端部に人工衛星や宇宙探査機などのペイロードを搭載して宇宙空間の特定の軌道に投入させる手段として使われる、ロケットエンジンを推進力とするローンチ・ヴィークル（打ち上げ機）全体をロケットということも多い。 また、ロケットの先端部に核弾頭や爆発物などの軍事用のペイロードを搭載して標的や目的地に着弾させる場合にはミサイルとして区別され、弾道飛行をして目的地に着弾させるものを特に弾道ミサイルとして区別している。なお、北朝鮮による人工衛星の打ち上げは国際社会から事実上の弾道ミサイル発射実験と見なされており国際連合安全保障理事会決議1718と1874と2087でも禁止されているため、特に日本国内においては人工衛星打ち上げであってもロケットではなくミサイルと報道されている。 なお、推力を得るために射出される質量（推進剤、プロペラント）が何か、それらを動かすエネルギーは何から得るかにより、ロケットは様々な方式に分類されるが、ここでは最も一般的に使われている化学ロケット（化学燃料ロケット）を中心に述べる。 ロケットの語源は、1379年にイタリアの芸術家兼技術者であるムラトーリが西欧で初めて火薬推進式のロケットを作り、それを形状にちなんで『ロッケッタ』と名づけたことによる。.

単段式宇宙輸送機

SSTOの実験機 DC-X 単段式宇宙輸送機（たんだんしきうちゅうゆそうき、single-stage-to-orbit、SSTOと略す）は、燃料や推進剤のみを消費し、エンジンや燃料タンクなどの機材を切り離さずに衛星軌道に到達できる宇宙機である。単段式宇宙往還機などとも訳す。"SSTO" は字義の上では必ずしも再使用できることを意味しないが、再利用しないものを捨てないメリットは薄いので、通常は単段式の再使用型宇宙往還機となる。.

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人工衛星の軌道

人工衛星の軌道（じんこうえいせいのきどう）では、個々の利用目的にあわせた軌道に投入される人工衛星の、軌道の種類や性質や、衛星の位置を知る方法を示す。.

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ロケットエンジンの推進剤

ットエンジンの推進剤（ロケットエンジンのすいしんざい）の記事では、ロケットエンジンないしロケットによる打上げのシステムにおける推進剤（プロペラント）に関する事項について述べる。.

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コンスタンチン・ツィオルコフスキー

ンスタンチン・ツィオルコフスキー ツィオルコフスキーが描かれた1ルーブル記念硬貨（1987年） ツィオルコフスキーが考案した宇宙船 コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキー（ロシア語:Константин Эдуардович Циолковский、ラテン文字表記例:Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky、1857年9月17日（新暦では9月5日） - 1935年9月19日）は、ロシア帝国生まれのロケット研究者、物理学者、数学者、SF作家。 1867年、ツィオルコフスキーが10歳の時に猩紅熱に罹り、耳が聴こえなくなってしまう病に侵されながらも独学で数学や天文学を学び、1903年に発表した彼の代表的な論文である『反作用利用装置による宇宙探検（Исследование мировых пространств реактивными приборами）』の中で人工衛星や宇宙船の示唆、多段式ロケットツィオルコフスキー自身は「多段式ロケット」を「ロケット列車」と呼んでいた。、軌道エレベータなどの考案や、宇宙旅行の可能性としてロケットで宇宙に行けることを証明した業績から「宇宙旅行の父」と呼ばれる。 また1897年には「ロケット噴射による、増速度の合計と噴射速度と質量比の関係を示す式」である「ツィオルコフスキーの公式」を発表し - JAXA、2016年9月9日閲覧。、今日におけるロケット工学の基礎を築いたが生涯の大半はカルーガで孤独に暮らしていたため、存命中にツィオルコフスキーの業績が評価されることはなかった。なお同国の化学者で「周期律表」の基礎を築いたドミトリ・メンデレーエフは若い頃のツィオルコフスキーの業績を評価していたが、時折ケチをつけていたため、必ずしも絶賛していたわけではなかった。 ツィオルコフスキーは晩年、「スプートニク計画」の主導者となったセルゲイ・コロリョフらによってようやく評価されるようになり、1957年10月4日にバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた世界初の人工衛星である「スプートニク1号」は、ツィオルコフスキーの生誕100週年記念と国際地球観測年に合わせて打ち上げられたものである。工学者のみならずSF作家としても『月世界到着！』などの小説を著しており、随筆家としても『月の上で』や『地球と宇宙に関する幻想』などのエッセイも残している。 「地球は人類のゆりかごである。しかし人類はゆりかごにいつまでも留まっていないだろう（Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели）」という名言でも知られる。 少年時代はモスクワの図書館に通い、好物の黒パンを食べながら勉強に励んだという逸話も残っている。.

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運動量保存の法則

運動量保存の法則（うんどうりょうほぞんのほうそく）とは、ある系に外部からの力が加わらないかぎり、その系の運動量の総和は不変であるという物理法則。運動量保存則ともいう。最初、デカルトが『哲学原理』の中で、質量と速さの積の総和を神から与えられた不変量として記述したが、ベクトルを用いて現在の形の運動量とその保存則を導いたのはホイヘンスである。 外部からの力が働かない問題の例としては、物体の衝突問題がある。二体の衝突問題は、エネルギー保存の法則と運動量保存の法則を考えることで解くことができる。完全弾性衝突のときのみ物体の運動エネルギーは保存される。.

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質量

質量（しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass）とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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比推力

比推力（ひすいりょく、、I）は、ロケットエンジン（ジェットエンジンに対しても定義できる）の推進剤効率を示す尺度であり、推進剤の質量流量に対する推力の大きさを示す。 定義は「推力/（推進剤質量流量・地球の重力加速度）」で、単位は秒である。ノズルの適正膨張を仮定すれば、「噴射速度を重力加速度で割った物」という物理的な意味を持つ。言葉を換えれば、 となり、これは例えば「地球の地表の場合であれば、1トンの燃料を燃やすことで1トンの物を、その重量に抗して空中に支えるだけの垂直推力を維持できる秒数」といえる。この場合、推進剤以外のロケットの質量は全く関係が無く、燃焼に伴って推進剤が減ることも考慮しない。（力の基準として地球の重力加速度を使っているため「地球の地表の場合」や「重量」という表現が使われる数字になってしまうが、ロケットエンジンの性能の指標的な意味としては、前述の「噴射速度」として、地球と無関係に成立する。直感的に説明すると、噴射速度が速ければ速いほど、単位時間当たりの推進剤質量流量が小さくても、同じだけの推力を発生させることができる、という意味で、ある種の「燃費」のような指針と言える） ロケットエンジンやロケットモーターの質量も関係せず、少量で軽い燃料を高速で噴射するほど比推力は向上する。推進器が燃料を消費する効率について、多種多様な推進器同士の比推力を比べることは意味を持つが、推進器や燃料タンクの質量は考慮されていないため燃料効率以外の性能や経済性は示していない。 推進器の性能は、比推力ばかりでなく補機類を含む推進器の質量をふまえた推力重量比も重要であり、総合的には、信頼性、安全性、さらには製造コストといった経済性も総合的な性能に含まれることがある。.

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液体酸素

液体酸素（えきたいさんそ）とは、液化した酸素のこと。酸素の沸点は−183℃、凝固点は−219℃である。製鉄や医療現場の酸素源やロケットの酸化剤として利用され、LOX (Liquid OXygen)、LO2のように略称される。有機化合物に触れると爆発的に反応することがある。.

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液体水素

液体水素用タンク 液体水素（えきたいすいそ）とは、液化した水素のこと。沸点は-252.6℃で融点は-259.2℃である（重水素では、沸点-249.4℃）。水素の液化は、1896年にイギリスのジェイムズ・デュワーが初めて成功した。.

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