次世代のスペースシャトルは、左の図の様に、逆さにオービター（軌道船）を取り付けた、逆さ取り付けスペースシャトルに成るだろう。
打ち上げは左の図の様な形で打ち上げ、途中で固体燃料ブースター、及び左右の有人液体燃料ブースターを切り離し、真空の宇宙にまで上昇すると、中の図の様な形に成るので、方向転換して周回軌道に乗れる速度にまで加速する。
周回軌道に乗れば、外部燃料タンクを切り離し、右の図の見慣れたオービターに成る。
左の図の、左右の有人液体燃料ブースターの貨物室には、液体酸素と液体水素が積まれ、打ち上げ時の燃料とされる。
左の図の、左右の有人液体燃料ブースターは、耐熱タイルを貼る必要が無い。大気圏再突入の速度が遅いからだ。従って耐熱タイルの剥がれや破損の心配が無く、従ってコストも安い。
左の図の、上部の、逆さに取り付けられたオービターには耐熱タイルが貼られているが、万一、外部燃料タンクから断熱材が剥がれても、それが当たって耐熱タイルが損傷する心配が無い。オービターは外部燃料タンクの上に有るからだ。
中の図の状態で加速中に、外部燃料タンクから断熱材が剥がれたら、オービターに当たるが、真空中なので、当たる速度が遅く、オービターの耐熱タイルが損傷する心配は無い。
左の図の、上部の、逆さに取り付けられたオービターの乗員の椅子は回転椅子になっていて、打ち上げ時には、当然、上向きに座る。
打ち上げは左の図の様な形で打ち上げ、途中で固体燃料ブースター、及び左右の有人液体燃料ブースターを切り離し、真空の宇宙にまで上昇すると、中の図の様な形に成るので、方向転換して周回軌道に乗れる速度にまで加速する。
周回軌道に乗れば、外部燃料タンクを切り離し、右の図の見慣れたオービターに成る。
左の図の、左右の有人液体燃料ブースターの貨物室には、液体酸素と液体水素が積まれ、打ち上げ時の燃料とされる。
左の図の、左右の有人液体燃料ブースターは、耐熱タイルを貼る必要が無い。大気圏再突入の速度が遅いからだ。従って耐熱タイルの剥がれや破損の心配が無く、従ってコストも安い。
左の図の、上部の、逆さに取り付けられたオービターには耐熱タイルが貼られているが、万一、外部燃料タンクから断熱材が剥がれても、それが当たって耐熱タイルが損傷する心配が無い。オービターは外部燃料タンクの上に有るからだ。
中の図の状態で加速中に、外部燃料タンクから断熱材が剥がれたら、オービターに当たるが、真空中なので、当たる速度が遅く、オービターの耐熱タイルが損傷する心配は無い。
左の図の、上部の、逆さに取り付けられたオービターの乗員の椅子は回転椅子になっていて、打ち上げ時には、当然、上向きに座る。
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コメント(291)
＞マル 様
＞小学生レベルの机上の空論程度じゃないかと思えてきました。
これは多分、ヒロ＠HIRO２氏のご自分の小学生の子供に対して言っているようです。マルさんがアイデアとして主張していない、カタパルトの話しを自分で持ち出して自分で否定しているので“マッチポンプ式”の嫌がらせと考える方が良さそうですね。
客観的に見てどちらの行為が醜いかは、分かる者には解るので無視をするのが最良の判断だと思います。
それから本題に入ります。
＞X-33の耐熱タイルを金属のインコネルＸにして…
自分でも検索をかけてみましたが、X-33の情報じたいが少なくて探せませんでした。もし宜しければソースを教えていただけませんか。サイトが見つからないのでしたら関連書籍の紹介でも構いません。何卒よろしくお願いします。
インコネルＸはＨ２ロケットのエンジンの圧力ポンプに使われていて、最近ではＡＴＤＸ“心神”のパドル式の推力偏向ノズルにも使用される予定です。がっ、何んと言ってもＮＡＳＡ、Ｘプレーン史上最高と呼ばれるX-15の機体に使用された事で有名です。インコネルＸで検索をかけるとX-15にはすぐにヒットします。
＞小学生レベルの机上の空論程度じゃないかと思えてきました。
これは多分、ヒロ＠HIRO２氏のご自分の小学生の子供に対して言っているようです。マルさんがアイデアとして主張していない、カタパルトの話しを自分で持ち出して自分で否定しているので“マッチポンプ式”の嫌がらせと考える方が良さそうですね。
客観的に見てどちらの行為が醜いかは、分かる者には解るので無視をするのが最良の判断だと思います。
それから本題に入ります。
＞X-33の耐熱タイルを金属のインコネルＸにして…
自分でも検索をかけてみましたが、X-33の情報じたいが少なくて探せませんでした。もし宜しければソースを教えていただけませんか。サイトが見つからないのでしたら関連書籍の紹介でも構いません。何卒よろしくお願いします。
インコネルＸはＨ２ロケットのエンジンの圧力ポンプに使われていて、最近ではＡＴＤＸ“心神”のパドル式の推力偏向ノズルにも使用される予定です。がっ、何んと言ってもＮＡＳＡ、Ｘプレーン史上最高と呼ばれるX-15の機体に使用された事で有名です。インコネルＸで検索をかけるとX-15にはすぐにヒットします。
> 260
> こうちゃん
> 客観的に見てどちらの行為が醜いかは、分かる者には解るので無視をするのが最良の判断だと思います。
確かにそうですね。
それから、インコネルについては、
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http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
(4)熱防御システム
X-33の機体は、ニッケル基の耐熱合金インコネルで製造された金属パネルによって再突入の際の高温から守られている。スペースシャトルに使用されているセラミックタイルは、細部にわたる検査、頻繁な防水処理、高価なメンテナンス費用を必要としているが、インコネルパネルの防水処理は1度だけで済み、取り替えも容易である。これは、革新的なブラケットシステムによって可能になっている。同システムでは、インコネルパネルはX-33の機体に密着せず、少し浮かせて設置されており(図5参照)、大気圏突入時、約1000度の熱から機体を防御する。
同システムは最終的な試験にも成功し、現在X-33の組立工場に搬入中である。
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> こうちゃん
> 客観的に見てどちらの行為が醜いかは、分かる者には解るので無視をするのが最良の判断だと思います。
確かにそうですね。
それから、インコネルについては、
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http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
(4)熱防御システム
X-33の機体は、ニッケル基の耐熱合金インコネルで製造された金属パネルによって再突入の際の高温から守られている。スペースシャトルに使用されているセラミックタイルは、細部にわたる検査、頻繁な防水処理、高価なメンテナンス費用を必要としているが、インコネルパネルの防水処理は1度だけで済み、取り替えも容易である。これは、革新的なブラケットシステムによって可能になっている。同システムでは、インコネルパネルはX-33の機体に密着せず、少し浮かせて設置されており(図5参照)、大気圏突入時、約1000度の熱から機体を防御する。
同システムは最終的な試験にも成功し、現在X-33の組立工場に搬入中である。
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みなさん冷静になってシャトルにつて話題を戻しましょう。
それと、相手の態度につて非難するのはやめましょう。例え相手が自分の誤りを認めず間違った主張を繰り返していても、感情的にならず、その誤りを訂正した内容の書き込みをアンカーを打って提示して下さい。
マルさんに対して感情的になり、態度や人格などトピックテーマと無関係な非難をすると、自分自身を醜悪な姿に落しめる事になります。
X-33までは話題が到達しましたが、まだボーイングX-37の現状についての話題が出て来ていないようです。シャトルオービターの可能性と問題点は宇宙コミュでも間口の広いよいトピックテーマーだと私は考えますが…
それと、相手の態度につて非難するのはやめましょう。例え相手が自分の誤りを認めず間違った主張を繰り返していても、感情的にならず、その誤りを訂正した内容の書き込みをアンカーを打って提示して下さい。
マルさんに対して感情的になり、態度や人格などトピックテーマと無関係な非難をすると、自分自身を醜悪な姿に落しめる事になります。
X-33までは話題が到達しましたが、まだボーイングX-37の現状についての話題が出て来ていないようです。シャトルオービターの可能性と問題点は宇宙コミュでも間口の広いよいトピックテーマーだと私は考えますが…
リニアエアロスパイクエンジンの仕組みが、最初、さっぱり分かりませんでしたが、どうやら、右の図の赤い矢印のように燃焼ガスを噴き出す構造のようです。
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http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
4. X-33で使用される主な先端技術
(1)エンジン
X-33のエンジンには、リニアエアロスパイクエンジン(図3参照)が採用されている。同エンジンは、配管や付属品の点で既存のエンジンと類似しているが、軽量化され、能力も優れている。
既存のエンジンとの最大の違いはベル型のノズルが無いということである。リニアエアロスパイクエンジンは、大気をノズルの代わりに使用することが可能で、大気の流れを自在に変化させる(ノズルの大きさを変える)ことによって、打上げからエンジン停止まで、常に最高の能力を発揮することができる。同時に、ジンバル装置無しでのロケット制御も可能にしている。
1999年12月には、18秒間に及ぶ同エンジンの試験が、初めて最高出力で行われた。試験のデータは、同エンジンの優れた能力を充分に示すものであった。2000年以降もエンジンの試験は引き続き行われる。
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http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
4. X-33で使用される主な先端技術
(1)エンジン
X-33のエンジンには、リニアエアロスパイクエンジン(図3参照)が採用されている。同エンジンは、配管や付属品の点で既存のエンジンと類似しているが、軽量化され、能力も優れている。
既存のエンジンとの最大の違いはベル型のノズルが無いということである。リニアエアロスパイクエンジンは、大気をノズルの代わりに使用することが可能で、大気の流れを自在に変化させる(ノズルの大きさを変える)ことによって、打上げからエンジン停止まで、常に最高の能力を発揮することができる。同時に、ジンバル装置無しでのロケット制御も可能にしている。
1999年12月には、18秒間に及ぶ同エンジンの試験が、初めて最高出力で行われた。試験のデータは、同エンジンの優れた能力を充分に示すものであった。2000年以降もエンジンの試験は引き続き行われる。
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情報をもらうばかりでは申し訳がないので少し古いニュースですが書かせてもらいますね。
＞ナッシー 様
＞X-37について
[ボーイングは乗員を輸送出来るX-37Bの進化型を研究] AVIATION WEEK
２０１２年１０月７日
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_10_06_2011_p01-01-378339.xml
【翻訳引用】
ロサンゼルス
ボーイングは貨物や人員を国際宇宙ステーション(ISS)や地球低軌道へと輸送する能力を持つ、これまでとは異なりスケールアップされた再使用可能なX-37B軌道試験機(OTV)の研究をしている。
開発計画は長期間に渡り乗員を運ぶ事が可能な（スペースシャトルの）後継機種だけでなく、より大きな貨物に対応出来るボーイングCST100（カプセル型）乗員輸送機の提供が目標と考えられている。計画は現在進行しているアメリカ空軍とのOTV実証試験を当てにしている。すでに終了して機密扱いになった開発第１段では、無人のOTV-1試験機を２４４日間地球周回軌道に残留させた後に、２０１０年１２月カリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地に自律飛行で着陸した。第２ミッションのOTV-2は現在進行中である。
OTV-2は３月５日のスペース・サイエンス誌には取り上げられており、情報の秘匿は不十分であったと推測するが、そこでは少なくとも１０月の半ばまで継続して宇宙に留まる事を期待されていた。着陸した１０月１５日周辺がOTV-1ミッション終了とイコールになるのであろう。X-37Bのミッション航続距離の限界は２７０日が与えられると早い時期に空軍は述べている。３月の早い時期に打ち上げる事になりヴァンデンバーグへの着陸は９月３０日の前に出来る事を期待したい。
X-37Bの進化型の研究では、軍事用途以前のＮＡＳＡのオリジナルOTVを思い起すことで３段階の発展型を予想できる。まず最初に２９フィート（8.845メートル）の長さの機体がISSまでの実証飛行に使用されるであろう。X-37Bの最初の仕様での打ち上げではアトラスVロケットの（直径が）５メートル(16.5フィート）のフェアリングの中に収納される。それほど大きいな物は他には、ステーション・コントロール・モーメント・ジャイロとバッテリー・ディスチャージャーとポンプ・モジュールくらいだと、そうボーイングは語る。
開発第２段階では１６５％スケールアップしたヴァージョンを見ることになる。約４７フィート(14.2メートル)の長さと大きさで、宇宙ステーションに輸送するのに十分な大型輸送機の後継機種(LRUs)である。大型ヴァージョンの試験飛行では、ＩＳＳ（国際宇宙ステーション）からの人の輸送する開発第３段階の方法が整うであろう。これは“５人から７人の宇宙飛行士”を輸送するヴァージョンの評価試験になるであろう。ボーイング社X-37Bプロジェクトチーフ、アート・グランツ氏はそう語る。
アメリカ航空機設計、宇宙航法と宇宙協会のカルフォルニア州ロングビーチでの会合対話集会でグランツ氏は語った。
「次のステップはより大きな貨物室を持つ機体で、それはＩＳＳ（国際宇宙ステーション）に輸送ができる大きさで帰還可能なISS LRUs（スペースシャトルの後継機種）であり、同時に緊急時の避難のためにLEO（地球周回低軌道）から宇宙飛行士を輸送できる自律航法（無人運転）も導入した」
OTV-1の飛行の細目に不明な点が残るとしても、OTV-2は初飛行に比べてさらに謎に包まれている。グランツ氏は語る。最初の打ち上げの目標は機体の視点からの“空中輸送テストプラットフォームと似たものになる”しかしながら、それはまた衛星軌道を利用しない自律型の実験になり“シャトルスタイル”を採用して、滑走路への軟着陸だけでなくエアーブレーキ機動や弾道飛行なども取り入れて自律航法の実証を行う。テストではまた、航法と制御システム、電子機器によるフライト・コントロールと耐熱性なども、X-37Bの自律航法による誘導と共に実証される。X-37Bの宇宙での８カ月の期間中に空軍の操縦者達(controllers)はさらにソーラー・ウイングを配置展開して試験を行い、その後機内に積み込み地上に持ち帰り再使用する。【引用終了】
By Guy Norris
Source: Aerospace Daily & Defense Report
＞ナッシー 様
＞X-37について
[ボーイングは乗員を輸送出来るX-37Bの進化型を研究] AVIATION WEEK
２０１２年１０月７日
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_10_06_2011_p01-01-378339.xml
【翻訳引用】
ロサンゼルス
ボーイングは貨物や人員を国際宇宙ステーション(ISS)や地球低軌道へと輸送する能力を持つ、これまでとは異なりスケールアップされた再使用可能なX-37B軌道試験機(OTV)の研究をしている。
開発計画は長期間に渡り乗員を運ぶ事が可能な（スペースシャトルの）後継機種だけでなく、より大きな貨物に対応出来るボーイングCST100（カプセル型）乗員輸送機の提供が目標と考えられている。計画は現在進行しているアメリカ空軍とのOTV実証試験を当てにしている。すでに終了して機密扱いになった開発第１段では、無人のOTV-1試験機を２４４日間地球周回軌道に残留させた後に、２０１０年１２月カリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地に自律飛行で着陸した。第２ミッションのOTV-2は現在進行中である。
OTV-2は３月５日のスペース・サイエンス誌には取り上げられており、情報の秘匿は不十分であったと推測するが、そこでは少なくとも１０月の半ばまで継続して宇宙に留まる事を期待されていた。着陸した１０月１５日周辺がOTV-1ミッション終了とイコールになるのであろう。X-37Bのミッション航続距離の限界は２７０日が与えられると早い時期に空軍は述べている。３月の早い時期に打ち上げる事になりヴァンデンバーグへの着陸は９月３０日の前に出来る事を期待したい。
X-37Bの進化型の研究では、軍事用途以前のＮＡＳＡのオリジナルOTVを思い起すことで３段階の発展型を予想できる。まず最初に２９フィート（8.845メートル）の長さの機体がISSまでの実証飛行に使用されるであろう。X-37Bの最初の仕様での打ち上げではアトラスVロケットの（直径が）５メートル(16.5フィート）のフェアリングの中に収納される。それほど大きいな物は他には、ステーション・コントロール・モーメント・ジャイロとバッテリー・ディスチャージャーとポンプ・モジュールくらいだと、そうボーイングは語る。
開発第２段階では１６５％スケールアップしたヴァージョンを見ることになる。約４７フィート(14.2メートル)の長さと大きさで、宇宙ステーションに輸送するのに十分な大型輸送機の後継機種(LRUs)である。大型ヴァージョンの試験飛行では、ＩＳＳ（国際宇宙ステーション）からの人の輸送する開発第３段階の方法が整うであろう。これは“５人から７人の宇宙飛行士”を輸送するヴァージョンの評価試験になるであろう。ボーイング社X-37Bプロジェクトチーフ、アート・グランツ氏はそう語る。
アメリカ航空機設計、宇宙航法と宇宙協会のカルフォルニア州ロングビーチでの会合対話集会でグランツ氏は語った。
「次のステップはより大きな貨物室を持つ機体で、それはＩＳＳ（国際宇宙ステーション）に輸送ができる大きさで帰還可能なISS LRUs（スペースシャトルの後継機種）であり、同時に緊急時の避難のためにLEO（地球周回低軌道）から宇宙飛行士を輸送できる自律航法（無人運転）も導入した」
OTV-1の飛行の細目に不明な点が残るとしても、OTV-2は初飛行に比べてさらに謎に包まれている。グランツ氏は語る。最初の打ち上げの目標は機体の視点からの“空中輸送テストプラットフォームと似たものになる”しかしながら、それはまた衛星軌道を利用しない自律型の実験になり“シャトルスタイル”を採用して、滑走路への軟着陸だけでなくエアーブレーキ機動や弾道飛行なども取り入れて自律航法の実証を行う。テストではまた、航法と制御システム、電子機器によるフライト・コントロールと耐熱性なども、X-37Bの自律航法による誘導と共に実証される。X-37Bの宇宙での８カ月の期間中に空軍の操縦者達(controllers)はさらにソーラー・ウイングを配置展開して試験を行い、その後機内に積み込み地上に持ち帰り再使用する。【引用終了】
By Guy Norris
Source: Aerospace Daily & Defense Report
> こうちゃんさん
マッチポンプですか(笑)
悪意があるという偏見を持って読まれたんでしょうね。
マッチポンプという他人を非難した言葉を使う貴方が、
> それと、相手の態度につて非難するのはやめましょ う。例え相手が自分の誤りを認めず間違った主張を繰 り返していても、感情的にならず、その誤りを訂正し た内容の書き込みをアンカーを打って提示して下さい 。
と書かれているのは興味深いですね。
ただの親バカの独り言ですよ。
> こうちゃんさんとトピ主以外の方
(こう入力した方が、お二方には適切なのでしょう)
スペースシャトルが運用廃止になる事を「こども新聞」で知った息子は、「お金が無いなら、世界中の国がＮＡＳＡにお金を出せばいいのに」みたいな事を言っていました。
当然、そうはいかないわけです。
私の教育論を語るつもりはありませんが、子供から訊かれた事は可能な限り、調べてでも、より正確に近いものを答えてやろうと思っています。また、わからない事は「わからない」と。
子供は「自分よりも賢い」と思う人間の言葉は、情報を咀嚼せずに鵜呑みにしがちです。
これはある意味、恐ろしいんですよね。
親である自分は間違えられないし、有害になりうる情報を親では防ぎきれない。
だから、今、息子の中でどうしても整合化できない事が、神と科学なんですよね。
息子の中で、神はいないと自分で結論付けたようなのですが、アインシュタインのような天才が「神はいる」と言う。
「信じる人を非難できないもの」と宗教に対して曖昧にしか教えていなかったので(笑)
だから、息子に「アインシュタインは神様の違う形を見付けたんだと思うよ」と。「多分、この宇宙ではどこにいっても１＋１=２だと思う。他にもそんな決まりが沢山あって、それがまるで神様が作ったみたいだったからアインシュタインは信じてたんじゃないかな」
この答えがマズかったのですが、この前、家庭訪問の時に担任の先生から、道徳(だったかな？)の時間に宗教に触れた際、息子が私が話した内容を発言し、先生を困らせたようです。
子供はよく人の話は聞く。
いつからなんでしょうね。
知ったフリをして、自分の考え方に固執し、人の話を聞けなくなるのって。
バカは知ったフリをし、賢人は知らないフリをする。
わかっている事なのですが、自戒を込めて書き留めてみました。
長文失礼しました。
マッチポンプですか(笑)
悪意があるという偏見を持って読まれたんでしょうね。
マッチポンプという他人を非難した言葉を使う貴方が、
> それと、相手の態度につて非難するのはやめましょ う。例え相手が自分の誤りを認めず間違った主張を繰 り返していても、感情的にならず、その誤りを訂正し た内容の書き込みをアンカーを打って提示して下さい 。
と書かれているのは興味深いですね。
ただの親バカの独り言ですよ。
> こうちゃんさんとトピ主以外の方
(こう入力した方が、お二方には適切なのでしょう)
スペースシャトルが運用廃止になる事を「こども新聞」で知った息子は、「お金が無いなら、世界中の国がＮＡＳＡにお金を出せばいいのに」みたいな事を言っていました。
当然、そうはいかないわけです。
私の教育論を語るつもりはありませんが、子供から訊かれた事は可能な限り、調べてでも、より正確に近いものを答えてやろうと思っています。また、わからない事は「わからない」と。
子供は「自分よりも賢い」と思う人間の言葉は、情報を咀嚼せずに鵜呑みにしがちです。
これはある意味、恐ろしいんですよね。
親である自分は間違えられないし、有害になりうる情報を親では防ぎきれない。
だから、今、息子の中でどうしても整合化できない事が、神と科学なんですよね。
息子の中で、神はいないと自分で結論付けたようなのですが、アインシュタインのような天才が「神はいる」と言う。
「信じる人を非難できないもの」と宗教に対して曖昧にしか教えていなかったので(笑)
だから、息子に「アインシュタインは神様の違う形を見付けたんだと思うよ」と。「多分、この宇宙ではどこにいっても１＋１=２だと思う。他にもそんな決まりが沢山あって、それがまるで神様が作ったみたいだったからアインシュタインは信じてたんじゃないかな」
この答えがマズかったのですが、この前、家庭訪問の時に担任の先生から、道徳(だったかな？)の時間に宗教に触れた際、息子が私が話した内容を発言し、先生を困らせたようです。
子供はよく人の話は聞く。
いつからなんでしょうね。
知ったフリをして、自分の考え方に固執し、人の話を聞けなくなるのって。
バカは知ったフリをし、賢人は知らないフリをする。
わかっている事なのですが、自戒を込めて書き留めてみました。
長文失礼しました。
エアロスパイクエンジンについては、この説明が分かりやすいですね。
なぜ、スパイクと言うのか、ひと目で分かりますね。リニア・エアロ・スパイク・エンジンでは分かりませんでした。
スパイク-日本国語大辞典
〔名〕（｛英｝spike ）すべり止めのため、くつ底に打ちつける釘（くぎ）。＊音引正解近代新用語辞典〔１９２８〕〈竹野長次・田中信澄〉「スパイクSpike 英 先の尖ったもの、大釘のこと。普通には野 ...
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
http://www.lizard-tail.com/isana/diary/?date=200404
上の写真がエアロスパイクエンジンです、見ての通りロケットエンジンに特徴的なベル型のノズルがありません。代わりに、円錐形の金属のパーツがロケットの最後部についています。これがエアロスパイクエンジンの最大の特徴です。ロケットエンジンのノズルは、噴射されるガスの圧力と外気圧で最適の形状が決まります。細かい説明は省きますが、ベル型をしているノズルは、地表付近では細長い形の方が効率がよく、逆に高空では出口の方が広い、横に広い形の方が効率が良くなります。
つまり、従来型の固定されたベル型のノズルでは最大の効率が得られるのは飛行中のごく限られた時間だけなのです。このロスをなるべく少なくする方法の１つが、このエアロスパイクエンジンです（エンジンそのものは既存の物と大きく違わないので、エアロスパイクノズルという言い方もします）。
エアロスパイクエンジンは、従来のノズルの代わりを空気が果たします。上記の写真の中で、ガスの噴出口は円錐形のパーツの根元、円周上のスリットの中にあります。従来のロケットエンジンのようにガスの流れを導くノズルがありませんから、ここから吹き出したガスは傘のように水平に広がろうとします。しかし、ロケットが前進しているために、噴射ガスは前方からの空気の抵抗を受けて後方に向かって押し曲げられ、結果的にガスが理想的な形を保つのです。高度が上がって気圧が低くなればなるほど、前方からの空気の流れが薄くなり、ガスはより大きく広がるようになります。この、吹き出すガスが広がろうとする力と、上昇するに従って薄くなる空気による圧力のバランスが取れれば、どの高度でも最大の効率を発揮するエンジンが出来るはず、これがエアロスパイクエンジンの原理です。
NASAの次世代シャトル候補として開発が進んでいたX-33は、このエアロスパイクエンジンを搭載し、外部のブースターなどに頼らずに軌道までの飛行を行う完全再使用型を目指していましたが、初飛行を待たずに予算を切られてプロジェクトが中止されてしまいました。ちなみに、X-33に搭載されていたのはガスの噴出口を円周上ではなく一列に並べた、リニアエアロスパイクエンジンというやつです。参考）Junkyard Review
今のところ、ようやく飛行テストに成功したというレベルで、どれくらいの効率が出ているかもはっきりしていません。予想されている性能が出せるのなら、整備コストが下げられたり、重量が軽減できたり、いいこと尽くめなんですが、まだかなり先のことになりそうです。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
なぜ、スパイクと言うのか、ひと目で分かりますね。リニア・エアロ・スパイク・エンジンでは分かりませんでした。
スパイク-日本国語大辞典
〔名〕（｛英｝spike ）すべり止めのため、くつ底に打ちつける釘（くぎ）。＊音引正解近代新用語辞典〔１９２８〕〈竹野長次・田中信澄〉「スパイクSpike 英 先の尖ったもの、大釘のこと。普通には野 ...
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http://www.lizard-tail.com/isana/diary/?date=200404
上の写真がエアロスパイクエンジンです、見ての通りロケットエンジンに特徴的なベル型のノズルがありません。代わりに、円錐形の金属のパーツがロケットの最後部についています。これがエアロスパイクエンジンの最大の特徴です。ロケットエンジンのノズルは、噴射されるガスの圧力と外気圧で最適の形状が決まります。細かい説明は省きますが、ベル型をしているノズルは、地表付近では細長い形の方が効率がよく、逆に高空では出口の方が広い、横に広い形の方が効率が良くなります。
つまり、従来型の固定されたベル型のノズルでは最大の効率が得られるのは飛行中のごく限られた時間だけなのです。このロスをなるべく少なくする方法の１つが、このエアロスパイクエンジンです（エンジンそのものは既存の物と大きく違わないので、エアロスパイクノズルという言い方もします）。
エアロスパイクエンジンは、従来のノズルの代わりを空気が果たします。上記の写真の中で、ガスの噴出口は円錐形のパーツの根元、円周上のスリットの中にあります。従来のロケットエンジンのようにガスの流れを導くノズルがありませんから、ここから吹き出したガスは傘のように水平に広がろうとします。しかし、ロケットが前進しているために、噴射ガスは前方からの空気の抵抗を受けて後方に向かって押し曲げられ、結果的にガスが理想的な形を保つのです。高度が上がって気圧が低くなればなるほど、前方からの空気の流れが薄くなり、ガスはより大きく広がるようになります。この、吹き出すガスが広がろうとする力と、上昇するに従って薄くなる空気による圧力のバランスが取れれば、どの高度でも最大の効率を発揮するエンジンが出来るはず、これがエアロスパイクエンジンの原理です。
NASAの次世代シャトル候補として開発が進んでいたX-33は、このエアロスパイクエンジンを搭載し、外部のブースターなどに頼らずに軌道までの飛行を行う完全再使用型を目指していましたが、初飛行を待たずに予算を切られてプロジェクトが中止されてしまいました。ちなみに、X-33に搭載されていたのはガスの噴出口を円周上ではなく一列に並べた、リニアエアロスパイクエンジンというやつです。参考）Junkyard Review
今のところ、ようやく飛行テストに成功したというレベルで、どれくらいの効率が出ているかもはっきりしていません。予想されている性能が出せるのなら、整備コストが下げられたり、重量が軽減できたり、いいこと尽くめなんですが、まだかなり先のことになりそうです。
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これも分かりやすい。JAXAのサイトから、たどって見つけた資料だが、JAXAは良い資料を持っているのだから、もっと検索しやすいようにしてもらいたいものだ。私には非常に使い勝手が悪い。
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http://airex.tksc.jaxa.jp/dr/prc/japan/contents/NALNW0484006/nalnw0048406.pdf?IS_STYLE=jpn
ロケットは高速の燃焼ガスを後方に噴射する時に生じる力で推進力を得ますが、燃焼器内で発生する高
温・高圧の燃焼ガスを膨張させて、高速の気流を作るのがノズルの役割です。したがって、ノズルの高効率
化はエンジン全体の性能の向上にとって大変重要です。ノズルの効率は、ノズル出口での燃焼ガスの圧力が周囲の圧力（大気圧）に等しい時に最大になります。また、ノズル膨張比（ノズルのスロート面積と出口面積の比）が違うと、ノズル出口の圧力は変化します。
従来のベルノズルは形状が固定されているために、ノズルの効率はある高度で最大となります。これは大気圧が高空になるほど低くなるためです。これを改良する方法として「伸展ノズル」等（なるNo.４８２）がありますが、その考え方をさらに進めたものが「エアロスパイクノズル」といえます。
つまり、エアロスパイクノズルでは、燃焼ガスの膨張の大部分を外気に接触した状態で行なうことによって、自動的に燃焼ガスを大気圧に等しくなるまで膨張させます。これにより、広範囲で高いノズル効率を発揮することができます。
また、低高度と高高度におけるエアロスパイクノズルの作動状況を模式的に図2に示します。
このように、高度によらず常に高いノズル効率が得られるエアロスパイクノズルですが、ベルノズルと比べてノズルの表面積が大きくなるために重量が増えてしまいます。そのため、軽量化を図ること、効果的にノズルを冷却すること、さらに、燃焼ガスと外部の気流との干渉の解明を進めること等、実現に向けての課題があります。
角田宇宙推進技術研究センター
ロケット推進研究部
小野寺 卓郎
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http://airex.tksc.jaxa.jp/dr/prc/japan/contents/NALNW0484006/nalnw0048406.pdf?IS_STYLE=jpn
ロケットは高速の燃焼ガスを後方に噴射する時に生じる力で推進力を得ますが、燃焼器内で発生する高
温・高圧の燃焼ガスを膨張させて、高速の気流を作るのがノズルの役割です。したがって、ノズルの高効率
化はエンジン全体の性能の向上にとって大変重要です。ノズルの効率は、ノズル出口での燃焼ガスの圧力が周囲の圧力（大気圧）に等しい時に最大になります。また、ノズル膨張比（ノズルのスロート面積と出口面積の比）が違うと、ノズル出口の圧力は変化します。
従来のベルノズルは形状が固定されているために、ノズルの効率はある高度で最大となります。これは大気圧が高空になるほど低くなるためです。これを改良する方法として「伸展ノズル」等（なるNo.４８２）がありますが、その考え方をさらに進めたものが「エアロスパイクノズル」といえます。
つまり、エアロスパイクノズルでは、燃焼ガスの膨張の大部分を外気に接触した状態で行なうことによって、自動的に燃焼ガスを大気圧に等しくなるまで膨張させます。これにより、広範囲で高いノズル効率を発揮することができます。
また、低高度と高高度におけるエアロスパイクノズルの作動状況を模式的に図2に示します。
このように、高度によらず常に高いノズル効率が得られるエアロスパイクノズルですが、ベルノズルと比べてノズルの表面積が大きくなるために重量が増えてしまいます。そのため、軽量化を図ること、効果的にノズルを冷却すること、さらに、燃焼ガスと外部の気流との干渉の解明を進めること等、実現に向けての課題があります。
角田宇宙推進技術研究センター
ロケット推進研究部
小野寺 卓郎
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＞マル 様
リニアエアロスパイクエンジンの情報にヒットしました。
「ＦＧＭ(Functionally Granded Materials)の宇宙機への的性」
ソース：ＪＳＴ 日本科学技術振興機構
http://fgmdb.kakuda.jaxa.jp/html/048rc2.html
【一部引用】
（リンク先の図を参照）図３ ２２−１にX-33用のリニアエアロスパイクエンジンXRS-2200（弾道飛行用）を示す。このエンジンは既に１４回の燃焼試験にさらされているが、ノズルに不具合等は発生していないようである。ノズル壁は溝機構を有する銅製で重量に問題がある。
（リンク先の図を参照）図３ ２２−２にVentur Star（ベンチャースター）用のリニアエアロスパイクエンジンRS-2200（軌道投入用）を示す。ノズル壁はC/SiCのチューブ構造等による軽量化が検討されている。
（リンク先の図を参照）図３ ２２−３にDelta Clipper（デルタクリッパー）型SSTO用のプラグエンジンを示す。【引用終了】
C/SiC SiC 炭化ケイ素(Sillicon Carbide) wikipediaより引用
化学式SiC、炭素Ｃとケイ素Ｓｉの１：１の化合物で天然では隕石中にわずかに存在が確認されている。鉱物学上「モアッサ石」Moissaniteと呼ばれ、また、１９世紀末に工業化した会社の商品名から「カーボランダム」と呼ばれることもある。ダイヤモンドの弟分、あるいはダイヤモンドとシリコンの「あいのこ」的な性質を持ち、硬度、耐熱性、化学的安定性に優れることから、研磨材や耐火物、発熱体などに使われ、また半導体でもあることから電子素子の素材にもなる。
【ソース：ウィキィぺディアより、引用終了】
これはあくまでもSiC炭化ケイ素であり参考程度に書かせていただきました。ベェンチャースターのRS-2200エンジンはC/SiCを使用しています。（時間がある時に調べてみますね。）
ただX-33からベンチャースターへの発展の過程でエンジンの軽量化が必要不可欠な重要な要素という事はよく分かりました。
リニアエアロスパイクエンジンの情報にヒットしました。
「ＦＧＭ(Functionally Granded Materials)の宇宙機への的性」
ソース：ＪＳＴ 日本科学技術振興機構
http://fgmdb.kakuda.jaxa.jp/html/048rc2.html
【一部引用】
（リンク先の図を参照）図３ ２２−１にX-33用のリニアエアロスパイクエンジンXRS-2200（弾道飛行用）を示す。このエンジンは既に１４回の燃焼試験にさらされているが、ノズルに不具合等は発生していないようである。ノズル壁は溝機構を有する銅製で重量に問題がある。
（リンク先の図を参照）図３ ２２−２にVentur Star（ベンチャースター）用のリニアエアロスパイクエンジンRS-2200（軌道投入用）を示す。ノズル壁はC/SiCのチューブ構造等による軽量化が検討されている。
（リンク先の図を参照）図３ ２２−３にDelta Clipper（デルタクリッパー）型SSTO用のプラグエンジンを示す。【引用終了】
C/SiC SiC 炭化ケイ素(Sillicon Carbide) wikipediaより引用
化学式SiC、炭素Ｃとケイ素Ｓｉの１：１の化合物で天然では隕石中にわずかに存在が確認されている。鉱物学上「モアッサ石」Moissaniteと呼ばれ、また、１９世紀末に工業化した会社の商品名から「カーボランダム」と呼ばれることもある。ダイヤモンドの弟分、あるいはダイヤモンドとシリコンの「あいのこ」的な性質を持ち、硬度、耐熱性、化学的安定性に優れることから、研磨材や耐火物、発熱体などに使われ、また半導体でもあることから電子素子の素材にもなる。
【ソース：ウィキィぺディアより、引用終了】
これはあくまでもSiC炭化ケイ素であり参考程度に書かせていただきました。ベェンチャースターのRS-2200エンジンはC/SiCを使用しています。（時間がある時に調べてみますね。）
ただX-33からベンチャースターへの発展の過程でエンジンの軽量化が必要不可欠な重要な要素という事はよく分かりました。
> 281
> ラスプチン
> そもそもオービターのメンテナンス費用の問題はまるで解決してないし…。
以下のシステムを採用すればコストダウンに成るでしょう。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
(4)熱防御システム
X-33の機体は、ニッケル基の耐熱合金インコネルで製造された金属パネルによって再突入の際の高温から守られている。スペースシャトルに使用されているセラミックタイルは、細部にわたる検査、頻繁な防水処理、高価なメンテナンス費用を必要としているが、インコネルパネルの防水処理は1度だけで済み、取り替えも容易である。これは、革新的なブラケットシステムによって可能になっている。同システムでは、インコネルパネルはX-33の機体に密着せず、少し浮かせて設置されており(図5参照)、大気圏突入時、約1000度の熱から機体を防御する。
同システムは最終的な試験にも成功し、現在X-33の組立工場に搬入中である。
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> ラスプチン
> そもそもオービターのメンテナンス費用の問題はまるで解決してないし…。
以下のシステムを採用すればコストダウンに成るでしょう。
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http://web.archive.org/web/20051031100115/www.nasda.go.jp/press/2000/02/nasa_000209_j.html
(4)熱防御システム
X-33の機体は、ニッケル基の耐熱合金インコネルで製造された金属パネルによって再突入の際の高温から守られている。スペースシャトルに使用されているセラミックタイルは、細部にわたる検査、頻繁な防水処理、高価なメンテナンス費用を必要としているが、インコネルパネルの防水処理は1度だけで済み、取り替えも容易である。これは、革新的なブラケットシステムによって可能になっている。同システムでは、インコネルパネルはX-33の機体に密着せず、少し浮かせて設置されており(図5参照)、大気圏突入時、約1000度の熱から機体を防御する。
同システムは最終的な試験にも成功し、現在X-33の組立工場に搬入中である。
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関連ニュースです。
0.5秒前、打ち上げ中止……ファルコン9ロケット/ドラゴン宇宙船
http://news.mixi.jp/view_news.pl?id=2021370&media_id=17
（RBB TODAY - 05月20日 00:50）
チェックする（11） つぶやく（22） 日記を書く日記を読む（4）
スペースX社が開発し、NASAが協力して19日に打ち上げ予定たっだ「ファルコン9」ロケットは、日本時間19日午後5時55分の予定時刻直前に、打ち上げを中止した。0.5秒前の中止だった。
ロケットの作動状況についてコンピューターが異常を感知したため。スペースXは民間の宇宙輸送時業者。スペースシャトルの後継となる「ドラゴン」宇宙船を開発している。今回の飛行では、無人ながらも国際宇宙ステーション（ISS）とのドッキングを予定しており、開発は最終段階に入っている。
（写真はドラゴン宇宙船）
0.5秒前、打ち上げ中止……ファルコン9ロケット/ドラゴン宇宙船
http://news.mixi.jp/view_news.pl?id=2021370&media_id=17
（RBB TODAY - 05月20日 00:50）
チェックする（11） つぶやく（22） 日記を書く日記を読む（4）
スペースX社が開発し、NASAが協力して19日に打ち上げ予定たっだ「ファルコン9」ロケットは、日本時間19日午後5時55分の予定時刻直前に、打ち上げを中止した。0.5秒前の中止だった。
ロケットの作動状況についてコンピューターが異常を感知したため。スペースXは民間の宇宙輸送時業者。スペースシャトルの後継となる「ドラゴン」宇宙船を開発している。今回の飛行では、無人ながらも国際宇宙ステーション（ISS）とのドッキングを予定しており、開発は最終段階に入っている。
（写真はドラゴン宇宙船）
メンテナンスコストの低減については、耐熱タイルをインコネルＸに換装する事でかなり減らせるとマルさんではなくＮＡＳＡが考えていたようですね。
X-33と実際に地球周回軌道に投入されるＳＳＴＯのヴェンチャースターの計画が中止になった原因は、グラファイト・エポキシ（炭素複合材）が液体水素の低温に耐えられずひび割れてしまった事が主な理由です。
製造を担当していたロッキード・マーチン社ではX-33実証試験とヴェンチャー・スターの開発と製造には１０年以上の期間が得られるので、X-33の計画では液体水素の燃料タンクをアルミニウム系の素材で造り、リニアエアロスパイクエンジンやインコネルＸの耐熱材などの試験の継続を訴えたのですが、アメリカ政府によるグラファイト・エポキシ（炭素複合材）のＳＳＴＯへの将来の実用化の評価試験で良い結果が得られず、X-33の計画は中止になりました。（個人的な話しで恐縮ですが、科学雑誌ニュートンの記事でこのニュースに触れた時に、私は全身から力が抜けてしまいました…
ただ、X-33で研究が進んだＳＳＴＯの要素技術の研究はＮＡＳＡから空軍に研究開発が移管されたX-37、X-40、などで継続していると思います。
X-33と実際に地球周回軌道に投入されるＳＳＴＯのヴェンチャースターの計画が中止になった原因は、グラファイト・エポキシ（炭素複合材）が液体水素の低温に耐えられずひび割れてしまった事が主な理由です。
製造を担当していたロッキード・マーチン社ではX-33実証試験とヴェンチャー・スターの開発と製造には１０年以上の期間が得られるので、X-33の計画では液体水素の燃料タンクをアルミニウム系の素材で造り、リニアエアロスパイクエンジンやインコネルＸの耐熱材などの試験の継続を訴えたのですが、アメリカ政府によるグラファイト・エポキシ（炭素複合材）のＳＳＴＯへの将来の実用化の評価試験で良い結果が得られず、X-33の計画は中止になりました。（個人的な話しで恐縮ですが、科学雑誌ニュートンの記事でこのニュースに触れた時に、私は全身から力が抜けてしまいました…
ただ、X-33で研究が進んだＳＳＴＯの要素技術の研究はＮＡＳＡから空軍に研究開発が移管されたX-37、X-40、などで継続していると思います。
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