東海大のロケットの中の人

2009年12月27日日曜日

ひぱれー

どうも。

3DCADの中の人です。

今日は大学でコンブ班の燃焼実験とぞうきん班の引き張り試験がありました。

(年末? 　そんなの関係ないです)

燃焼班の方はそのうち誰かが書き込んでくれるでしょうから、僕の方からは引きはり試験の様子などを。

この機械は東海大が誇る(?) その名も｢100t万能試験機｣。

なんとこの機械で最大100トンもの荷重をかけることができるらしいのです。

なぜ｢らしい｣かは、実際にそんな大きな荷重をかけたことが無いから(-。-;;

(100tonって、戦車2台分くらいですよ?)

真ん中に小さく写っている黒い長方形がロケットの一部分で、これを両端から引っ張ってどこまで耐えられるかを調べます。

壊れたあとは、

こんな感じ。

ここで得られたデータを元にして機体の肉厚などを決めていきます。

2009年12月24日木曜日

遊んでみた

最近、全然更新できてないですね・・・。

申し訳ないです。

クリスマス・イブとかぜんっぜんカンケーなく、

こんなん作ってみました。

どーでしょうか?

>JKの中の人とか

CADだとちょっと大変だけど、塗るのはラクです、多分。

2009年12月3日木曜日

うみの向こうのライバル(NZ編)

数日前､こんな記事を見つけました｡

東海大のロケットの中の人ならみんな読んでる(よね?)『sorae.jp』の11月30日の記事です｡

[ニュージーランド初のロケット､打ち上げ成功]

Image credit: 3NEWS/Rocket Lab

正直､最初に読んだときはただの固体サウンディングロケットだと思ったのですが､N2Oタンクの人に言われて調べてみると､なんとハイブリッドだそうです｡

しかも､N2Oを使った自加圧式で､わりと若い方数人で開発された模様｡

なんか身近です｡

Image credit: 3NEWS/Rocket Lab

ランチャも油圧?を使っている点など､｢コレが作りたかったんだよ｣的な仕様です｡

打ち上げ前質量約 65 [kg] (推進剤込み)､燃焼終了時質量約 20[kg]

最大推力:6.5 [kN]

トータルインパルス:100,000 [N･sec]

直径 150 [mm] 全長 6 [m]

ちなみに今度打つ東海大のロケットが､概ね

1 [kN] / 3,000[N･sec]

120 [mm] / 2 [m]

です｡

なんか近いでしょ?

(向こうは2段式ですが)

タンクの人曰く比推力もウチと近いとのこと｡

しかもこいつ､無火薬式分離機構を使ってるっぽいんです｡

ライバルです｡すげーどんぴしゃに同じ事やってます｡

目指している地点もたぶん同じです｡

向こうが数年先を行っているのが悔しいですが､この道を歩くのが僕らだけでないと分かったのは嬉しいですね｡

がんばらないと｡負けちゃいます｡

動画も見られます｡(CMあり)

↑ぜひ見て下さい｡

競い合うライバルがいるから前に進めるんです｡

この道は僕の目指す道ですが､他にも色んな道があるはずです｡

1,2年生諸君､はやいところライバル(と道)を見つけて頑張って下さい｡

時間はどんどんなくなって行きます｡

(ボソッと)ワークショップ､サボりやがって(-｡-#)

2009年11月28日土曜日

･･･3倍だと?

こんにちは｡

3DCADの中の人デス｡

最近､政治関連のエントリが続いて｢ここはマジメなblogなんだ｣という誤解を招きそうですので､
(え?)

ここらで正しい路線に戻したいと思います｡

宣言｡

このブログは単なるロケットの中の人の日常を報告する場所です｡

マジメなことばっかり考えているわけではありません｡

宇宙とロケットに関係あればなんでもOKです

(じゃあGX記事OKじゃん､というツッコミは無しで...)

で､今日のネタは...

･･･カレーです｡

左がN2Oタンクの中の人｡右が3DCADの中の人｡

∞号館の食堂の｢トリプルカツカレー(650円)｣と､｢ハーフカレー(180円+チーズ50円)｣です｡

おおきなおとをだしてひをふいてもえるエンジン屋さんには､大量の､どちらかというとガテン系な食事が必要です｡(キムチ○×とか好きですよね)

んで､分離機構とか､オープニングショックとかを扱っている機体&セパ屋さんは胃を痛めているせいでゴッツイ食事は苦手です｡

打ち上げに行くとよく分かります｡

燃焼班の人､がっつり食べます｡作業がハードなので食べないと動かなくなります｡

(打上の日は大抵食べられません｡スケジュール的に｡)

機体班の人､食べません｡基本的に固体にはネガティブです｡ゼリーとかヨーグルトとか好んで食べます｡

(打上の日は大抵食べられません｡精神的に｡)

このように､この写真にはロケット開発を行う人間の衛生面､精神面が反映されているのです｡

深いですね｡

...ハイ､ごめんなさい｡

宇宙に関係ないですね｡

でも､カレーと宇宙には深い関係があるのです｡

宇宙に行くとムーンフェイス現象といって頭に血液が上がってきて鼻が効かなくなるため､匂いの強いカレーは宇宙食に向いているという話です｡

実際､ISSでの宇宙食にも最近になって採用されました｡

無重量で飛び散らないのも良いらしいですね｡

(実際には､少し匂いがキツく､粘度の高い専用品が使われるそうです)

...やっぱり関係ないですね｡

では最後にロケットの画像でお口直しを｡

現在開発中のロケット､コードネーム｢XL｣です｡

実はこのblogではネタにしていなかったかもしれませんが､

海打ちやります｡

海に向かって打ち上げて､海上で回収します｡

本当は来年末か再来年あたりに出来たらいいな､の予定だったのですが､

秋○先生の中の人のおかげで(せいで)予定が随分と前倒しになりました｡

本当にありがとうございますm(_ _)m

ただコンポーネントの開発が大変です｡

大車輪もいいところです｡

本当ならリカバリーシステムやテレメータは事前に打ち上げ試験を(陸で)やりたいのですが､その暇もなさそうです｡

ぶっつけ本番なので胃が痛みます｡

でもガンバリマス｡海打ちは僕らと先輩たちの夢ですから｡

なんとしても実現したいです｡

･･･冬の打上で10kg痩せた(そしてイマイチ戻らない)3次元CADの中の人でした｡

2009年11月17日火曜日

単独エントリではお久しぶりです．N2Oタンクの中の人です．
ここ数日怒りが収まりません．はいそうです，事業仕分けの件です．

各方面から非難囂々の事業仕分け，5日目に宇宙開発系の話があったようです．
結論としては，HTV，衛星を10%削減，GXを廃止という方向だそうです．

・・・なるほど，一番切ってはいけない分野から攻めよう，というわけですか．
最近はもう民主党は「国売り」をしようという意図を隠そうともしないようです．

某CAMUIの中の先生も似たような事を仰っていましたが，現代において国力を削ぐ最も確実な方法は，その国から科学技術を奪う事です．もちろんタダで奪える訳もありませんから，目先に餌をばらまいて目くらましにするのが手っ取り早いでしょう．素人でも考えつきます．

宇宙を志す者としてHTVの持つ有人への可能性も，宇宙探査の意義も，物申したい事は八ッ場ダムの容積ほどもありますが，エンジン屋さんらしくLNGエンジンについて語りたいと思います．

ものすごく長くなりますが，語らせてください．

--
GXロケット自体は，まあ切られるだろうなあと予想はしていました．計画自体が政治的な意図によって組み立てられているので，無理に無理が重なってまともなプロジェクトと認める人はいませんが，それでも基幹技術であるLNG(LiquidNaturalGas：液化天然ガス)エンジンに関しては，評価する人の多いところです．

LNGエンジンのメリットとして，以下の点があげられます．
・炭化水素系燃料に共通の特徴として，大推力を容易に取り出せる．
・日本で実用化されている液体水素に比べ密度が高く，ロケットの小型化が可能である．
この2点からは，地上打ち上げ用ブースターとして向いている事が考えられます．

また，液体酸素とさほど大差ない沸点であるため，適切な断熱によって長期保存が可能という特徴があります．この利点を生かして再着火が可能なエンジンを開発することで，同一のロケットで様々な軌道へ衛星を投入できる第二段を開発する事が出来るようになります．事実，現在コンステレーション計画を進行中のNASAがこの特性に着目し，新しい月着陸船にLNG系のエンジン(実際はここからメタンだけを取り出して使用するつもりだったようです)を開発していましたが，予算の都合上カットされたようです．科学探査を目的としてエンジンだけを頼りに月面に精密着陸させるのですから，その制御には困難が予想されます．LNGエンジンはこのように細やかな制御にも向いていると考えられます．(従来までこのような用途には自己着火性を持つ推進剤が利用されていましたが，人体に非常に有毒であるという欠点を持っています．)

さらに，LNGの成分は産出地にもよりますが，大部分をメタンが占めます．メタンは非常にありふれた可燃ガスで，非常に単純な分子構造であることから燃焼特性が良く，燃焼の可視化実験等によく用いられます．現在ロケットエンジン用途として実用化されている燃料であるケロシン(灯油のようなものです)は，常温液体で取り扱いが簡単ですが，いざロケットエンジンに用いようとすると非常に燃焼特性が悪いという欠点を持っています．現在実用化されているケロシンエンジンでマトモな燃焼が出来ているエンジンは少なく，そのどれもが極めて高い燃焼室圧力でもって無理矢理燃やしているというのが現状です．LNGはこの点非常に燃焼特性が良いので，開発費をずっと低く抑えられる可能性を持っています．

このように，LNGはその燃焼をモノにするだけで，非常に多くの発展要素を持つ燃料であると言われています．恐らくは，仮に日本が本気で有人宇宙開発をやるつもりなら，絶対にはずせない要素技術でしょう．

日本は衛星打ち上げ技術を持っており，最近は人が入れる余圧区を飛ばす技術も獲得しましたが，それが即，人を飛ばせる技術には繋がるわけではありません．昔はそういう時代もあったらしいですが，長らく戦争から離れ軍人がおらず，人死にが出る事に対する責任の扱いに慣れていないこの国ですから，何よりもまず「絶対確実に帰ってくること」が要求されます．(大抵の民主主義国家では同じ結論に辿り着くでしょうが，日本ほどそこを重視する国も無いんじゃないか，と思います．これは私はむしろ良い傾向だと考えています．)

ロケットという非常に物騒な代物に人を乗せるにあたり，上記目的を達成するための最も確実な手段は，どの段階からも人を脱出させられるシステムを用意することです．この方針から行くと，固体ロケットの採用はまず最初にはずれる選択肢です．固体ロケットは大推力かつ取り扱いが容易で地上打ち上げに適していますが，一度燃焼を開始するともう止めることが出来ません．何か間違いがあったときにその根本原因を取り除くことが出来ない訳ですから，人に出来ることと言ったらもうとにかく逃げることしかありません．これではアボートシステムの構築は困難でしょう．つまり，有人打ち上げ機はすべからく制御の容易な全段液体であることが求められます．

しかし，現在日本が実用化している液体酸素/液体水素エンジンは，大推力を出すことが困難な為，地上打ち上げには不向きです．おまけに液体水素は比重が軽く，最も大量の燃料を消費する第一段が巨大になるため，構造効率が悪化します．ですから，「常識的な設計の」有人打ち上げロケットは，全段液体で，かつ第一段に推力の得やすい炭化水素系燃料を採用しています．ここで，LNGエンジンに繋がる訳です．

あえて脇道に逸れますが，ハイブリッド屋として「ここでハイブリッドブースターですよ」と繋げたい所ですが，私個人としてはハイブリッドの利点は「シンプル・安価であること」と考えているので，必ずしもそこに繋がるとは思っていません．ハイブリッドの真価はどちらかといえばもっとずっと小型のロケットで生きると考えています．

あと，更に脇道に逸れますが，スペースシャトルは常識的な設計の有人機ではありません．その詳細は書店にでも行って松浦晋也著，「スペースシャトルの落日」を求めてくると良いと思います．理由は1.ハネが付いてること．2.機体丸ごと再利用であること．3.人貨混載であること．4.脱出手段が無いこと．の4点に集約されます．システムの全否定ですが躊躇いません．

つい最近国交相が有人宇宙開発に興味を示していたので，GXは潰されてもLNGエンジンは生き残るだろうと予想していたのですが．どうやらかなり雲行きが怪しいようです．一応，「エンジンについては再検討」ということになっていますが，どうにもこのスピード判断を見ると，そこまで深く考えているとは思えません．大方H-IIAの上にくくりつければ飛べると思っているんでしょう．

現在，ロケット燃料としてLNGやメタンガスを実用化した例はありません．宇宙輸送分野で後塵を拝する日本が，唯一世界に先駆けて実用化にこぎ着けようとしている分野です．「誰もやったことがない分野を突き進んでいる」という事もまた，重要です．この燃料の燃焼を正しく理解し，ノウハウを蓄積する事が，今後日本が宇宙輸送で食っていけるかどうかの分かれ道になると考えています．ひいては世界に対する日本の開発力のアピールにも繋がります．

エンジン開発とは，継続です．そこに飛躍はありません．
直近の需要による短期計画ではなく，長期的な視野にたって必要と思われる技術蓄積を続けることが，エンジン開発を行う最も優れた方法です．

いちエンジン屋として，権限を持つ方々に，理解を願うばかりです．