リングレーザージャイロスコープと液体燃料ロケット

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リングレーザージャイロスコープと液体燃料ロケットの違い

リングレーザージャイロスコープ vs. 液体燃料ロケット

リングレーザージャイロスコープ（ring laser gyroscope, RLG）は、ジャイロスコープの一種。光学リング内で回転によって生じる光路差によって生じるレーザー光の干渉を検出することで角変移を検出する。サニャック効果の一例である。 リングレーザージャイロの最初の実験はアメリカ海軍のMacekとDavisによって1963年に実演された。世界規模で多くの企業や機関によって技術開発が進められ、その高い確度（0.01°/hour）と可動部を持たないことでもたらされる高信頼性により、現在では慣性航法装置に搭載されている。 RLGは慣性航法装置の（それぞれの1つの自由度）基幹を司る。従来の回転式ジャイロスコープに比して装置が小型軽量で可動部を有さず、摩擦がなく固有ドリフトがない優位性を持つ。機械式ジャイロスコープは定期的な部品を交換を要するがRLGは事実上消耗せず、航空機に使用されている。 RLGは機械式ジャイロよりも正確であるが、超低速回転時にはロックイン（lock-in）と呼ばれる現象の影響を受け、回転を正しく検出できなくなる。超低速回転時、順方向、反回転方向のレーザー光の周波数が極めて近接する。双方の光がクロストークにより他方の光路に入りレーザ発振部に到達すると、レーザ発振のインジェクションロッキングが起き、ファイバーの上にできる定在波が角変位に反応せず固定化されてしまう。 これを防ぐには、強制ディザリングが有効である。 強制ディザリングでは、機械式スプリングの共振を利用し、レーザキャビティを回転方向に前後に振動させる。 通常、振動数400Hz、最大瞬間角速度 1秒(1/3600度)毎秒を用いる。しかし、このディザリングによってもロックインを完全に防ぐことはできない。ディザリングの振動の方向が変わるたびに、回転速度がほとんど0になる時間帯があり、このとき短い時間ながらもロックインが発生する。外部の回転の変動がこのタイミングと同期することにより、微小なロックインによる誤差が蓄積し大きな誤差となる可能性がある。この誤差は、400Hzの振動波形にノイズをいれることにより緩和することができるKnowing Machines, Donald MacKenzie, The MIT Press, (1991). 液体燃料ロケット（えきたいねんりょうロケット）は、液体の燃料と酸化剤をタンクに貯蔵し、それをエンジンの燃焼室で適宜混合して燃焼させ推力を発生させるロケットである。単に液体ロケットとも呼ばれる。人工衛星の姿勢制御エンジンなど一部には過酸化水素やヒドラジンのように自己分解を起こす推進剤を触媒等で分解して噴射する、簡単な構造の一液式のものもある。 液体燃料は一般的に燃焼ガスの平均分子量が小さく、固体燃料に比べて比推力に優れているうえ、推力可変機能、燃焼停止や再着火などの燃焼制御機能を持つことができる。また、エンジン以外のタンク部分は単に燃料を貯蔵しているだけなので、特に大型のロケットでは構造効率の良いロケットが製作できる。一方、燃焼室や噴射器、ポンプなどの機構は複雑で小型化が困難なので、小型のロケットでは同規模の固体ロケットに比べて構造効率は悪化する。また、推進剤の種別によっては、腐食性や毒性を持ち貯蔵が困難であったり、極低温なため断熱や蒸発したガスの管理、蒸発した燃料の補充などで取り扱いに難があるものもある。.

ジャイロスコープ

ャイロスコープ（gyroscope）とは、物体の角度（姿勢）や角速度あるいは角加速度を検出する計測器ないし装置。ジャイロと略されることもある（ジャイロセンサと呼ばれることもある）。.

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