宇宙クラスタによる固体ロケットエンジンの考察

林司＠るーしゃんず @Archangel_HT

「なつのロケット」にもあったが、固体モータの光芒形状は完全にノウハウの集積だから液体エンジンのがまだ設計しやすいというのは多分本当なんだろう

ケイロン_M @Sgr_198X

ちなみに現在の大型固体ロケットモータは高性能化のためにＦＲＰモータケースを適用するのが主流です。SRB-Aも例外ではなく，現OrbitalATK社の技術導入を一部受けてFRPモータケースの開発を行いました。（H3 SRBは国産化！）

ケイロン_M @Sgr_198X

FRPモータケースは一般にセグメント構造はありません。H-II SRBとSRB-Aとの比較図を見てみましょう。 via　jaxa.jp/press/2003/12/… pic.twitter.com/CNSU8qXzhl

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ケドルスキー @Kedrskie

@hadukino 多セグメント固体ロケットでしたら、防衛省絡みで面白いネタが＞ mod.go.jp/trdi/research/… マルチセグメントに直接FWモーターケースを成形、燃料充填率と燃焼パターン設計の自由度を向上させられる可能性があるとか。

ケイロン_M @Sgr_198X

このあたりの話は全部，例えばサットンのロケット推進工学や木村逸郎先生のロケット工学により詳しく載っていますので，持っている人は復習してみてください

ケイロン_M @Sgr_198X

宇宙研の名誉のために１つ捕捉しますが，SRB-AのＦＲＰモーターケースは製造技術に一部ライセンスが含まれている一方，これとは全く別に宇宙研のＭ系ロケットの上段モータは既にFRP化が進められていました。よって日本のFRPモータケース技術は全てライセンス起源という訳ではないです。

LH2 @LH2NHI

中国の固体モータの進歩、興味深いです ちなみに米国のセグメント式固体モータ事始めについてはこちら。 Titan3C以前からこつこつ研究 enu.kz/repository/201… 　twitter.com/hadukino/statu… pic.twitter.com/ql3WtRD0MZ

ɩਕ　ᓝ⠂ ྄ᚬ　ര @hadukino

航天科技四院で開発中の固体ロケットブースターについてちょっと調べてみると、独自技術の獲得を目指して2009年ごろには初期開発、10年には直径1m、2セグメント型の燃焼試験成功、11年には展示物と同型の直径2m、3セグメント型燃焼試験に成功していたもよう。

2015-07-17 22:37:06

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LH2 @LH2NHI

固体モータのセグメント接続部といえば、チャレンジャー事故で問題になったシャトルSRBの接合部が有名ですが、 タイタンの接合部はこちら。シアピンで荷重を受ける形態。 enu.kz/repository/201… pic.twitter.com/GPIpma2vQQ

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LH2 @LH2NHI

あと、CFRPなどのモータケースは基本FW一体成型が多いのですが、セグメント式もあります。 例えばTitanIVBのSRB,SRMUがこちら。 arc.aiaa.org/doi/abs/10.251… pic.twitter.com/mk8oUVQFDF

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LH2 @LH2NHI

Titanといえば大型のSRBが特徴的ですが、 TitanIVAでは鋼製7セグメントのUA1207が TitanIVBではCFRP2セグメントのSRMUに更新。 打ち上げ能力25%アップ！またSITVCではなくMNTVCを採用。 pic.twitter.com/DefAW5xMq4

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LH2 @LH2NHI

補足すると、我が国初のフライト用CFRP製モータケースはM-3H-KM-Bで EXOS-Bじきけん　衛星のキックモータです↓論文 ci.nii.ac.jp/naid/110000197… twitter.com/Sgr_198X/statu… pic.twitter.com/GwOTXXIl4h

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LH2 @LH2NHI

@Sgr_198X TitanIVBのSRMUやキャンセルされたシャトルのASRMなんかは セグメント式FRPモータケースなのですが、セグメント連結部でケースと口金の膨張が合わなさそうで、設計するときは大変だったんだろうなあと…。

ケイロン_M @Sgr_198X

@LH2NHI そもそもゼグメント部の設計は構造と断熱を両方見ないといけないので面倒なのだと思います。実際SRMUもゼグメントまわりの設計に起因した爆発事故を起こして設計変更していますしね。それにコストは上がって、性能も落ちるので、出来れば一発整形したいと設計者は考えそうです

ケイロン_M @Sgr_198X

Titan IV Booster Test Firing Failure1 映像が残っていたか。FRPモーターケースでセグメント方式のブースターSRMUの最初の燃焼試験。点火後1.6秒でモーターケースが破裂、推進薬もろとも飛散。 youtu.be/2VHJu_fKQZI

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LH2 @LH2NHI

固体ロケットネタをまとめていただいたので、ミューロケットもご紹介。 M-3HロケットM-13モータ 星型形状は中子を流用して決定、等設計思想も載ってる「観測ロケット特集号」おすすめです ci.nii.ac.jp/naid/110000197… pic.twitter.com/iRbu161yB2

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ケイロン_M @Sgr_198X

こういう情報がすぐ見られる世の中は素晴らしいですね。日米のセグメント結合部の設計思想の違いに思いを馳せるのがお勧めの楽しみ方です（笑） twitter.com/LH2NHI/status/…

LH2 @LH2NHI

M-Vロケット推進系(5号機から8号機) こちらはM-V(後期型)の資料。燃焼末期の推力パターンの話もありましたが 「M-14はMNTVC維持のためスライバ燃焼時間を長く、M-25以上はスライバをなくすよう…」等興味深い。 repository.exst.jaxa.jp/dspace/bitstre…

LH2 @LH2NHI

M-14,M-25,M-34,KM-V2ご一同様　 KM-V2以外MNTVCを採用しています。M-25,M-34,KM-V2はコンポジットモータケースですね。M-14は高張力鋼。 twitter.com/LH2NHI/status/… pic.twitter.com/N7oWYHqnvW

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ケイロン_M @Sgr_198X

LH2さんのエンジンが点火したので私の出番はおしまい（笑）

LH2 @LH2NHI

いわゆるCFRP FW(フィラメントワインディング)モータケースに関しては、「M-Vロケットの構造・機構」が参考になります。 巻き方の思想なども解説！ repository.exst.jaxa.jp/dspace/bitstre… pic.twitter.com/m3WeBX9a1o

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ケイロン_M @Sgr_198X

@LH2NHI あれ？複数回点火で軌道投入まで持っていく高度化アッパーステージではなくて？（笑）

LH2 @LH2NHI

イプシロンロケットではここまでマニアックな情報はさすがに出ていないですが（最近はいろいろ…）それでもこのくらいは。 宇宙ファンならプレスリリースだけでなく、AIREXやCiNiiもぜひ！ repository.exst.jaxa.jp/dspace/bitstre… pic.twitter.com/uhU2vddJSw

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ケイロン_M @Sgr_198X

Nitro Fun - Friendzone (feat. Telepathics) youtu.be/vXux8DihEQw?li…

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ケイロン_M @Sgr_198X

TCR Composites Towpreg Winding Demo CFRP FW（フィラメントワインディング）モーターケースの話題がありましたが，FWの工程がじっくり見られる良い動画を見つけました。ロケット工学徒必見です。 youtu.be/1A3vaJaNDLY

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ケイロン_M @Sgr_198X

こちらの資料と併せて見るとよりFWモータケースのイメージがつかみやすいと思います。　twitter.com/LH2NHI/status/…