二段燃焼サイクルと液体燃料ロケット

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。

二段燃焼サイクルと液体燃料ロケットの違い

二段燃焼サイクル vs. 液体燃料ロケット

二段燃焼サイクル（にだんねんしょうサイクル）とは2液推進系ロケットエンジンの動作サイクルの1つである。推進剤の一部をプレバーナー（予燃焼室）であらかじめ燃焼させ、その燃焼ガスでターボポンプを駆動させる。その時の燃焼ガスはターボポンプで加圧された推進剤とともに主燃焼室に送られ燃焼する。 酸化剤と酸化される燃料という構成の場合、予燃における混合比について燃料リッチと酸化剤リッチの2つの場合がある。スペースシャトルのエンジンSSMEなどは燃料の比率が高い燃料リッチ（SSMEの場合は水素リッチ）であり、エネルギアのブースターに用いられたエンジンRD-170などは酸化剤の比率が高い酸化剤リッチ（この場合は酸素リッチ）である。酸素リッチの方が高出力を得られるが、高温の酸化性ガスにエンジン内面が晒されるという難しさがあり、旧ソビエト連邦～ロシアおよび中国以外では実用化された例がない。 二段燃焼サイクルの優位な点は、すべての推進剤が主燃焼室での燃焼に利用されエンジン全体としての比推力が高いこと、また高圧で燃焼できるため大気圧下においても効率の良い高膨張比のノズルを用いることが出来ることである。一方、部品点数が多くなり開発や製造はより困難になる。プレバーナーで発生させるガスはターボポンプを駆動した後においてもなお主燃焼室よりも高い圧力を保っていなくてはならないから、プレバーナーは極めて高圧で動作しなくてはならない。したがってプレバーナーに供給される推進剤を加圧するターボポンプはさらなる高圧で動作する必要が生じる。このようにシステム全体できわめて高い圧力での動作を要求することが二段燃焼サイクルエンジンの開発が困難な大きな理由である。. 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。.

圧送式サイクル

圧送式サイクルの模式図。加圧された燃料タンクから燃料及び酸化剤を供給するため、ターボポンプを必要としない。 圧送式サイクル（あっそうしきサイクル）またはガス押し式サイクル（ガスおししきサイクル）とは、ロケットエンジンの動作方式の1つである。推進剤タンクに別系統の高圧ガスを供給し、そのガス圧力で燃料と酸化剤を燃焼室に押し出す仕組みである。最も単純で、低コストな二液推進系ロケットエンジンの形式である。圧送用の高圧ガスには通常ヘリウムが用いられる。.

二段燃焼サイクルと圧送式サイクル · 圧送式サイクルと液体燃料ロケット · 続きを見る »

ノズル

ノズル（Nozzle）とは、気体や液体のような流体の流れる方向を定めるために使用されるパイプ状の機械部品のこと。ノズルは流れる物質の流量、流速、方向、圧力と言った流体の持つ特性をコントロールするために幅広く使用される。.

ノズルと二段燃焼サイクル · ノズルと液体燃料ロケット · 続きを見る »

ロシア

ア連邦（ロシアれんぽう、Российская Федерация）、またはロシア (Россия) は、ユーラシア大陸北部にある共和制及び連邦制国家。.

ロシアと二段燃焼サイクル · ロシアと液体燃料ロケット · 続きを見る »

アメリカ航空宇宙局

アメリカ航空宇宙局（アメリカこうくううちゅうきょく、National Aeronautics and Space Administration, NASA）は、アメリカ合衆国政府内における宇宙開発に関わる計画を担当する連邦機関である。1958年7月29日、国家航空宇宙法 (National Aeronautics and Space Act) に基づき、先行の国家航空宇宙諮問委員会 (National Advisory Committee for Aeronautics, NACA) を発展的に解消する形で設立された。正式に活動を始めたのは同年10月1日のことであった。 NASAはアメリカの宇宙開発における国家的努力をそれ以前よりもさらに充実させ、アポロ計画における人類初の月面着陸、スカイラブ計画における長期宇宙滞在、さらに宇宙往還機スペースシャトルなどを実現させた。現在は国際宇宙ステーション (International Space Station, ISS) の運用支援、オリオン宇宙船、スペース・ローンチ・システム、商業乗員輸送などの開発と監督を行なっている。 宇宙開発に加えてNASAが帯びている重要な任務は、宇宙空間の平和目的あるいは軍事目的における長期間の探査である。人工衛星を使用した地球自体への探査、無人探査機を使用した太陽系の探査、進行中の冥王星探査機ニュー・ホライズンズ (New Horizons) のような太陽系外縁部の探査、さらにはハッブル宇宙望遠鏡などを使用した、ビッグ・バンを初めとする宇宙全体への探査などが主な役割となっている。2006年2月に発表されたNASAの到達目標は、「宇宙空間の開拓、科学的発見、そして最新鋭機の開発において、常に先駆者たれ」であった。.

アメリカ航空宇宙局と二段燃焼サイクル · アメリカ航空宇宙局と液体燃料ロケット · 続きを見る »

エネルギア

ネルギア（Энергия、エネルギヤとも）は、ソビエト連邦の大型ロケット。NPOエネルギアが開発し、制御システムはNPO "Electropribor"が開発した。 エネルギアはケロシン/液体酸素を推進剤とするRD-170エンジンを備えた4本の液体燃料補助ロケットを備え、中央部には液体水素/液体酸素を推進剤とする4基の単燃焼室のRD-0120 (11D122)エンジンを備える。 打上げシステムは機能の異なる2種類があり: エネルギア-ポリュスは最初の試験機で、ポリュスシステムを最終段に使用してペイロードを軌道へ投入する仕様でエネルギア-ブランBart Hendrickx and Bert Vis, Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (Springer Praxis Books, 2007) はブラン宇宙船がペイロードである。打ち上げ能力は低軌道へ100トン、静止軌道へ最大20トン、月周回軌道へ最大32トンである。.

エネルギアと二段燃焼サイクル · エネルギアと液体燃料ロケット · 続きを見る »

エキスパンダーサイクル

フルエキスパンダーサイクルの模式図。ノズルと燃焼室から熱を受け取った推進剤でターボポンプを駆動する。 エキスパンダーサイクル(expander cycle)とは二液推進系ロケットエンジンの動作サイクルの1つである。燃料蒸気を作用気体としてターボポンプを駆動し、液体燃料と酸化剤を燃焼室に送りロケットの推進を実現する、蒸気機関と内燃機関の複合サイクルエンジンである。.

エキスパンダーサイクルと二段燃焼サイクル · エキスパンダーサイクルと液体燃料ロケット · 続きを見る »

ガス発生器サイクル

生器サイクル (ガスはっせいきサイクル）またはガスジェネレータサイクル、オープンサイクルは、2液推進系ロケットエンジンの動作サイクルの1つである。 燃料と酸化剤の一部を主燃焼室とは別のガス発生器（副燃焼室）で燃焼させ、その燃焼ガスで燃料・酸化剤を供給するターボポンプを駆動させる。ターボポンプを駆動した後のガスはそのまま排出される。 ガス発生器サイクルには、同様に副燃焼室を用いる二段燃焼サイクルに比べいくつかの有利な点がある。ガス発生器に燃料・酸化剤を送る場合には、二段燃焼サイクルの高圧のプレバーナーへ推進剤を供給する場合のように高い圧力を加える必要がない。そのためにターボポンプの開発や製造はより容易になる。二段燃焼サイクルに比べて比推力でやや劣り推力も下がるものの、開発や製造にかかるコストを抑える事が出来る。なお、ガス発生器用に用いられている燃料・酸化剤が直接出力に寄与しないため、推進剤効率の面では劣る部分がある。 ガス発生器サイクルを採用している主なロケットエンジンとしては、サターンVの第1段エンジンF-1や、その上段エンジンのJ-2、アリアン5のヴァルカンなどがある。日本においては、H-IロケットのLE-5がこの形式である。 ファルコン1第1段のマーリンは最新式のガス発生器式エンジンの一例である。.

ガス発生器サイクルと二段燃焼サイクル · ガス発生器サイクルと液体燃料ロケット · 続きを見る »

ケロシン

トラック サターンVの打ち上げ ケロシン（kerosene）とは、石油の分留成分の1つである。およそ沸点150 - 280℃、炭素数10 - 15、密度0.79 - 0.83のものである。ナフサ（ガソリンの原料）より重く、軽油より軽い。 ケロシンを主成分として、灯油、ジェット燃料、ケロシン系ロケット燃料などの石油製品が作られる。灯油は成分的にはほぼケロシンだが、日本では灯油をケロシンと呼ぶことはまれで、ケロシンといえばジェット燃料やロケット燃料のことが多い。 英語では、keroseneのほかkerosineとも綴り、また、coal oilともいう。中国語では、「煤油」や俗に「火水」という。日本のモービル石油のスタンドや灯油の貯蔵施設にある給油機には英語のKerosineが書かれている。また、英国と南アフリカではparaffin（パラフィン）とも呼ぶ。.

ケロシンと二段燃焼サイクル · ケロシンと液体燃料ロケット · 続きを見る »

スペースシャトル

ペースシャトル（Space Shuttle）は、アメリカ航空宇宙局（NASA）が1981年から2011年にかけて135回打ち上げた、再使用をコンセプトに含んだ有人宇宙船である。 もともと「再使用」というコンセプトが強調されていた。しかし、結果として出来上がったシステムでは、オービタ部分は繰り返し使用されたものの、打ち上げられる各部分の全てが再利用できていたわけではなく、打ち上げ時にオービタの底側にある赤色の巨大な外部燃料タンクなどは基本的には使い捨てである。.

スペースシャトルと二段燃焼サイクル · スペースシャトルと液体燃料ロケット · 続きを見る »

ソビエト連邦

ビエト社会主義共和国連邦（ソビエトしゃかいしゅぎきょうわこくれんぽう、Союз Советских Социалистических Республик）は、1922年から1991年までの間に存在したユーラシア大陸における共和制国家である。複数のソビエト共和国により構成された連邦国家であり、マルクス・レーニン主義を掲げたソビエト連邦共産党による一党制の社会主義国家でもある。首都はモスクワ。 多数ある地方のソビエト共和国の政治および経済の統合は、高度に中央集権化されていた。.

ソビエト連邦と二段燃焼サイクル · ソビエト連邦と液体燃料ロケット · 続きを見る »

ターボポンプ

V2ロケットのターボポンプ ターボポンプ.

ターボポンプと二段燃焼サイクル · ターボポンプと液体燃料ロケット · 続きを見る »

四酸化二窒素

四酸化二窒素（しさんかにちっそ、dinitrogen tetroxide or nitrogen peroxide）は化学式 N2O4で表される窒素酸化物の一種である。窒素の酸化数は+4。強い酸化剤で高い毒性と腐食性を有する。四酸化二窒素はロケットエンジンの推進剤で酸化剤として注目されてきた。また化学合成においても有用な試薬である。固体では無色であるが、液体、気体では平衡副生成物の為、呈色している場合が多い（構造と特性に詳しい）。.

二段燃焼サイクルと四酸化二窒素 · 四酸化二窒素と液体燃料ロケット · 続きを見る »

非対称ジメチルヒドラジン

非対称ジメチルヒドラジン（Unsymmetrical dimethylhydrazine、UDMH、または1,1-ジメチルヒドラジン）はヒドラジンの誘導体の有機化合物である。示性式は (CH3)2-N-NH2である。異性体には1,2-ジメチルヒドラジン（CH3-NH-NH-CH3）があり、こちらは「対称型ジメチルヒドラジン」と呼ばれる。 アンモニア様の臭気を持つ無色透明の液体で、吸湿性を持ち、水に非常に溶けやすい。空気に触れると黄色に変色する。常温で気化しやすく、引火点が-10度のため引火しやすい。.

二段燃焼サイクルと非対称ジメチルヒドラジン · 液体燃料ロケットと非対称ジメチルヒドラジン · 続きを見る »

H-IIAロケット

H-IIA ロケット（エイチツーエー ロケット）は、宇宙開発事業団(NASDA)と後継法人の宇宙航空研究開発機構(JAXA)と三菱重工が開発し三菱重工が製造および打ち上げを行う、人工衛星打ち上げ用液体燃料ロケットで使い捨て型のローンチ・ヴィークル。JAXA内での表記は「H-IIAロケット」で、発音は「エイチツーエーロケット」であるが、新聞やテレビなどの報道では、「H2Aロケット」または「H-2Aロケット」と表記され、「エイチにエーロケット」と発音される場合が多い。.

H-IIAロケットと二段燃焼サイクル · H-IIAロケットと液体燃料ロケット · 続きを見る »

H-IIBロケット

H-IIシリーズ H-IIBロケット（エイチツービーロケット 、エイチにビーロケット、H2Bロケット）は、日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）と三菱重工業が共同開発し三菱重工が製造及び打ち上げを行う、日本で最大の能力を持つ宇宙ステーション補給機打ち上げ用液体燃料ロケットで使い捨て型のローンチ・ヴィークル。H-IIAロケットの設備と技術を使い、H-IIA以上の能力を持つロケットとして日本で初めて官民が対等な関係で開発したロケットで、第1段エンジンを2基束ねた日本初のクラスターロケットでもある。.

H-IIBロケットと二段燃焼サイクル · H-IIBロケットと液体燃料ロケット · 続きを見る »

LE-7

LE-7（名古屋市科学館　2006年） LE-7エンジンは、宇宙開発事業団（NASDA）が航空宇宙技術研究所（NAL）、三菱重工業、石川島播磨重工業と共に開発したH-IIロケットの第1段用液体ロケットエンジン。日本初の第1段用液体ロケットエンジンである。 現在は、LE-7の設計を元にコストダウンと信頼性向上を図ったLE-7AエンジンがH-IIAロケットおよびH-IIBロケットの一段目に使用されている。.

LE-7と二段燃焼サイクル · LE-7と液体燃料ロケット · 続きを見る »

LE-7A

LE-7Aは、日本の宇宙開発事業団(NASDA)が三菱重工業や石川島播磨重工業と共に開発した液体燃料ロケットエンジンである。H-IIロケット第一段に使われていたLE-7エンジンを改良したもので、H-IIAロケットの第一段には1基、H-IIBロケットの第一段には2基使用されている。.

LE-7Aと二段燃焼サイクル · LE-7Aと液体燃料ロケット · 続きを見る »

RD-0120

RD-0120 (11D122としても認識される)はスペースシャトルの主エンジン(SSME)に相当するエネルギアの液体水素/液体酸素を推進剤とするコアロケットエンジンである。オービターではなくエネルギアコアに搭載され、飛行後、エンジンは回収されないがモジュラー設計である。(エネルギアコアはシャトルの打ち上げ以外にも多様な用途へ対応する)基本的にはアメリカの水素-酸素エンジン技術よりも成熟しているが少なからずロシアの技術革新や方法が取り入れられており、SSMEとRD-0120には相違点がある。RD-0120は理論的な比推力付近まで到達している。燃焼室の圧力はSSMEよりも高く、推力重量比を犠牲にしてSSMEよりも単純化、低コスト化されている。燃料リッチ二段燃焼サイクルであり、単軸で燃料と酸化剤の両方のターボポンプを駆動する。より単純で廉価なチャンネルウォールノズルのようないくつかのロシアの設計の特徴が1990年代末にロケットダインによってSSMEへの適用可能か検討された。SSMEでは必要な音響共鳴燃焼室を使用せずに燃焼の安定を達成する。.

RD-0120と二段燃焼サイクル · RD-0120と液体燃料ロケット · 続きを見る »

SSME

ペースシャトルメインエンジン SSME（Space Shuttle Main Engine、スペースシャトルメインエンジン）は、スペースシャトルのオービタ後部に3基装備されている再使用型液体燃料ロケットエンジン。メーカーはロケットダイン社。形式はRS-24が与えられている。初期設計は1972年。 スペースシャトル計画では計46基のSSMEがあり、3基が1回の打ち上げで使用されるKSC booklet, Quote: "Since the first Space Shuttle launch on April 12, 1981, 42 different SSMEs have successfully demonstrated the performance, safety, and reliability of the world's only reusable liquid-fuel rocket engine.", 。 NASAは14基から16基のブロックIIのSSMEを保有しており、シャトル退役後も次の計画で使用することを考慮して保管されている 。.

SSMEと二段燃焼サイクル · SSMEと液体燃料ロケット · 続きを見る »

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。.

二段燃焼サイクルと液体酸素 · 液体燃料ロケットと液体酸素 · 続きを見る »