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ロケットの「なぜなに」&回答 大募集!

しめきり2015年2月28日(土)

今年2月11日、日本初の人工衛星「おおすみ」が打ち上げられて、45年を迎えます。1970年は日本のロケットが初めて衛星の軌道投入に成功した年なんです!

そこで2月のお題では、素朴な「なぜ?」から難しい疑問まで、ロケットにまつわる「なぜなに?」を募集します。ロケットはどうやって飛んでるの? 日本で初めて飛んだロケットは?

また、今月は同時に回答も大募集! 「これ知ってるよ!」という方は、ぜひ返信から、やさしく教えてください。
みなさんのお知恵が頼りです。どうぞよろしくお願いします。

衛星フェアリングについてです。
衛星フェアリングがぱかっと開きますが、結合部はどのような仕組みになっているのでしょうか?

ちょっと古いですが、「衛星フェアリングの分離機構」の図を見ると、
http://www.jaxa.jp/press/nasda/2000/img/h2a_000524_f08_j.gif
火工品を爆発させて、ノッチボルトを外しているようです。

フェアリングのヒミツ
http://www.rocket.jaxa.jp/basic/knowledge/fairing.html
に、フェアリング分離試験の様子の動画がアップされています~。

H2Bの打ち上げライブ中継で、メインエンジンが大きく映る時がありますが、スタートした直後にSRB-Aのノズルが若干動いたのは姿勢制御で予めついているみたいした。しかしあの後、液体窒素系と液体酸素系の補給とみられる発射台ワイヤーが外れますよね。あれってどうやって外れるんですかすか?タイミングが悪かったらロケットまで引っ張らっるんじゃないすか?

多分、アンビリカルケーブルのことを指した質問だと思うけど、あれは簡単に引き抜けるコネクタでつながっているから、コンセントを引き抜く感覚で外れるみたいっす。


こんなブログ見っけたので、ご覧下され・・・。


謎のエンジニアのブログ|人工衛星とへその緒
http://ameblo.jp/nazo-eng/entry-11000631135.html

ロケットの火がバーと出ている所のスカートみたいなツツは何のためにあるのですか?

種子島でエンジンをよく見てみてください。スカートの中はパイプを組み合わせて作ってあります。あそこに-200度の液体を流しこんで、冷却するんです。そうすれば噴射した高温のガスで、エンジンが溶けることはありません。そういうことです!
形については、推進力を大きくするためで、これによってマッハ4は簡単に出せます。
他にも質問があったら報告よろしくお願いします。

もしかしたら、馬鹿馬鹿しい疑問なのかも知れませんが……ロケットに搭載されている人工衛星のカバー的な「フェアリング」って、早い段階に外されますよね?
地球の大気圏を脱出してからなのでしょうか?それとも大気圏内?
大気圏内だとしたら、何故そんな早い段階で外すのでしょう?
人工衛星にダメージ行っちゃったりとかしないんでしょうか?

はやぶさ2は高度137キロ上空で衛星フェアリングを分離してるけど、高度100キロを超えると地上の約100万分の1程度の空気しかないらしいので、大気圏内だとしても問題ないレベルみたいですね。

どうして最近のH-IIAロケットは先端がまっすぐなんですか
膨らんだのはもう打ち上げないんですか

H-IIAロケットを開発していた頃は、ひとつの衛星にできるだけ多くの観測機器を積んで一度の打ち上げでできるだけ多くの成果を得られるようにする、というのがトレンドでした。


このため、4トン級の大型の衛星の打ち上げが多かったのだけれど、その分開発にかかる時間が長くなり、巨額のコストがかかってしまうのと失敗した時のリスクがはかりしれないので、現在は中型・小型の衛星のニーズが高まっているのが最近まっすぐなフェアリングが多い理由なのかもしれませんね。


膨らんだフェアリングはH-IIBロケットで引き続き使っているので次の「こうのとり」の打上げでまたみられるんじゃないでしょーか?!

ロケットが打ち上がる時の、世界最速スピードはどれくらいですか?

ロケットの速度を搭載しているペイロードの発射速度と捉えるのならば、先日冥王星に到達したNASAの探査機「ニューホライズンズ」のそれが最速だそうで、時速16万kmというとんでもないスピードで飛び出していったようです。

H-IIAロケットは通常時速2万8千kmで衛星を分離するのでおよそ6倍速いですね!

ソースはこちらです。http://www.nikkei-science.com/?p=36000

ご投稿ありがとうございます。
お時間かかるかもしれませんが、頑張ってお答えしますので、今しばらくお待ち下さい。

ロケット打ち上げ映像のなかで、軌道が次の数値で示されています。
X+(sec)、対地速度(m/s)、高度(km)
これらの数値から、地球引力に対する遠心力を計算してもよいのでしょうか。すなはち 遠心力=ロケットの質量*対地速度の二乗/(地球半径+高度)です。
対地速度とはどういうものか教えて頂ければありがたいです。

こんにちは、編集部です。頑張って考えてみました。

ロケットは単純な円運動をしているのではなく、上昇しながら地面と平行な速度を増していきますので単純ではありませんが、衛星分離に近いフェーズではほぼそんな値だと思われます。

あなたがロケットに搭乗されることを想定してその時に体にかかる力を気にされているのでしたら、エンジンの加速によるロケット進行方向の加速度を支配的にうけます。

ちなみに対地速度は、地面に対する物体(ここではロケット)の速度で、地面と平行方向の速度です。


答えになっていましたら幸いです!

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