3段ロケット「H3」開発の是非
LE-Xはエキスパンダー・ブリードサイクルを採用するようだけど、せっかく確立した2段燃焼サイクルがすたれるとするとよろしくないと思いますね。
2011-01-19 11:54:28問題は、「上段用設計の140tf級液酸液水エンジンが、日本基幹ロケット第1段向けエンジンとして最適か」というところ。結果として売れるならともかく、最適でないなら、MHIは、国の予算でアメリカに売るためのエンジンを開発するということになる。
2011-01-19 11:54:38地上から液酸液水のみで発射される最近のロケットだと、デルタIVヘビーってのがある。これは、SSMEを単純化、低性能安価にしたRS68エンジンだけで固体ブースターなしで打ち上げられるロケットである。http://bit.ly/eBXkxS
2011-01-19 11:55:36上段用設計とは、燃焼サイクル。LE-Xは二段燃焼サイクルではなく、エキスパンダー・ブリードサイクルを採用予定。だが、エキスパンダー・ブリードサイクルは基本的に、体積の割に表面積が大きくて吸熱面を大きくとれる小型エンジン向けサイクル。
2011-01-19 11:57:28MHIは、エキスパンダーブリードサイクルについて、プリバーナーを省略出来る分二段燃焼より簡素で低コスト、どの配管が切れてもエンジンが爆発ではなく消火にむかう固有安全性を持つ、などのメリットを強調している。
2011-01-19 12:00:08HXについて書こうと思ったが、@ShinyaMatsuura さんが解説中なので待って読む。
2011-01-19 12:01:14しかし、プリバーナー燃焼ガスではなく、より温度の低い燃焼室壁面で吸熱膨張した水素ガスでターボポンプを駆動するので、「ポンプ出力が足りるのか?」という問題がある。大型エンジンだとこの問題が顕著になる。小型エンジンに比べ吸熱面が相対的に小さくなるので。
2011-01-19 12:02:45H-Xについては昨年からチラホラと情報が出ていたが、今日の記事がきかっけになって一気に話題となったのを見ると新聞社の影響力の大きさを感じます。
2011-01-19 12:03:51だから、ターボポンプ(MHIではなくIHI製になるはず)には高効率が要求される。実際、「かなり厳しい効率を要求される」という話は聞いている。
2011-01-19 12:04:15wwwそれは自爆なのか脱出なのかわかりませんね!RT @planetX1992: 3段目を爆発させて使うんですよきっとw RT @seisakusho_F_A ですよね〜。RT @spacesite: 3段目がアボートに使える・・それは無理でしょ。w
2011-01-19 12:04:42問題は、最低でも地上で推力100トンできればそれ以上を出すエキスパンダーブリードサイクルの液酸液水ロケットエンジンを安価に大量生産できるように開発できるか。なんか構図としてはSSMEをRS68に作り直したのとまるっきり同じに見えるんですけど。
2011-01-19 12:04:48なるほど RT @ShinyaMatsuura: ビジネス面での三菱重工の狙いはH-3/種子島からの商業打ち上げというよりも、新規開発のLE-Xエンジンをアメリカの新ヘビーリフターの上段エンジンとして売ること。J-2よりも高性能低コストを売りにする。
2011-01-19 12:05:32LE-Xへの疑問は、1)せっかくここまで開発した二段燃焼を捨てるのが正しい選択か、2)そもそも大型エンジンに不向きのエキスパンダーブリードサイクルの採用は正しい道なのか、といったところ。
2011-01-19 12:06:14このことは世間そして何より飛行士には伏せておくのですか?ww RT @planetX1992: RT @seisakusho_F_A RT @planetX1992: 3段目を爆発させて使うんですよ RT @seisakusho_F_A RT @spacesite:
2011-01-19 12:07:40クラスター5機以上の構成にして、どれか1機の配管がぶちきれても打ち上げは成功するという設計にしないと意味ないと思う。質問をぶつけてもあまり明確な答えは返ってこなかった。RT @kzmakino Kazunori この安全性は有人用途以外ではメリットとなり得るのですかねぇ。
2011-01-19 12:08:40あ、ほんとだ。付加無しの二段でLEO行けてますな。 RT @seisakusho_F_A はじめまして、デルタⅣやアトラスⅤでも基本型はブースター無しでLEO投入できますが・・。
2011-01-19 12:08:48@shinyamatsuura 疑問ですが、そもそもLE-Xが「HX下段用の最適解として開発しているが、多少のカスタマイズでアメリカにも売れる」なのか、「HX下段用としての最適解は別にあるが、アメリカに売れる最適解を選んでしまった」のかで話がまるで変わります。
2011-01-19 12:10:23もっというと「日本の基幹ロケット第1段をブースター抜き設計にする場合、水素でいいのか」という大問題もある。第1段は比推力より推力重視だから、普通に考えると高圧燃焼の炭化水素系エンジンが最適。
2011-01-19 12:13:06@shinyamatsuura エキスパンダーブリードサイクルへの疑問点は承知していますが、一方で「今後クラスタ化や有人化などを想定すればこれが最適解」という主張を論破できるほどの理屈も、自分には思い浮かびません。
2011-01-19 12:13:27H3の打ち上げ総重量が、固体ブースター抜きのH2Bよりちょいと増えてる程度だから、種子島の液酸液水供給設備は大した改変無しで行けるんだろう。日本じゃ固体ブースターも高価(たか)く付くんで、それ無しで行けるとなればエンジン増えても低コスト化、できるかなー。エンジン増えたら一緒かな。
2011-01-19 12:13:32そこですよね・・ケロシンが一番では・・ RT @ShinyaMatsuura: もっというと「日本の基幹ロケット第1段をブースター抜き設計にする場合、水素でいいのか」という大問題もある。第1段は比推力より推力重視だから、普通に考えると高圧燃焼の炭化水素系エンジンが最適。
2011-01-19 12:14:052段燃焼サイクルの問題点のひとつに、「燃焼試験後の凍結」があるそうだ。プリバーナーの下流は水蒸気と水素の混合ガスなので、燃焼停止直後に凍結する。ロケットエンジンは最終燃焼試験後、分解せずに本番を迎えるので、これが心配だという話を聞いた。
2011-01-19 12:15:31