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「ニュートロン」ロケットは、炭素繊維複合材料の構造を採用した世界初の大型炭素繊維複合材料打ち上げロケットとなります。

米国の打ち上げ・宇宙システム大手ロケットラボUSAは、これまでの小型ロケット「エレクトロン」開発の成功体験をもとに、積載量8機の大型ロケット「ニュートロン」ロケットを開発した。トン、有人宇宙飛行、大型衛星群の打ち上げ、深宇宙探査に使用できます。このロケットは、設計、材料、再利用性において画期的な成果を達成しました。

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「ニュートロン」ロケットは、高い信頼性、再利用性、低コストを備えた新型ロケットです。「Neutron」ロケットは従来のロケットとは異なり、顧客のニーズに合わせて開発されます。今後 10 年間に打ち上げられる衛星の 80% 以上は、特別な配備要件を備えた衛星群になると推定されています。「Neutron」ロケットは、こうした特殊なニーズに具体的に応えることができます。「ニュートロン」ロケットは次のような技術的進歩を遂げました。
 
1. 世界初の炭素繊維複合材料を使用した大型ロケット
「ニュートロン」ロケットは、炭素繊維複合材料を使用した世界初の大型打ち上げロケットとなる。このロケットには、軽量で強度が高く、打ち上げや再突入時の巨大な熱や衝撃に耐えられる新しい特殊な炭素繊維複合材料が使用されており、第1段は繰り返し使用できる。迅速な製造を実現するために、「ニュートロン」ロケットの炭素繊維複合材構造は、長さ数メートルの炭素繊維複合材ロケットシェルを数分で製造できる自動繊維配置(AFP)プロセスを使用して製造されます。
 
2. 新しいベース構造により、打ち上げと着陸のプロセスが簡素化されます。
再利用性は、頻繁かつ低コストでの打ち上げの鍵であるため、「ニュートロン」ロケットには設計の最初から、着陸、回収、再打ち上げの機能が与えられていました。「ニュートロン」ロケットの形状から判断すると、先細りのデザインと大きく頑丈な基部により、ロケットの複雑な構造が簡素化されるだけでなく、着陸脚やかさばる発射場のインフラストラクチャーが不要になります。「ニュートロン」ロケットは発射塔に依存せず、自らの基地のみで活動を開始できる。軌道上に打ち上げられ、第 2 段ロケットとそのペイロードを放出した後、第 1 段ロケットは地球に帰還し、発射場に軟着陸します。
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3. 従来のデザインを打ち破る新しいフェアリングコンセプト
 
「ニュートロン」ロケットの独特なデザインは、「Hungry Hippo」(空腹のカバ)と呼ばれるフェアリングにも反映されています。「Hungry Hippo」フェアリングはロケットの第 1 段の一部となり、第 1 段と完全に統合されます。「Hungry Hippo」フェアリングは、従来のフェアリングのようにロケットから切り離されて海に落ちることはなく、カバのように開きます。口はロケットの第 2 段とペイロードを放出するために開き、その後再び閉じて第 1 段ロケットとともに地球に帰還しました。発射台に着陸するロケットはフェアリングを備えた第 1 段ロケットであり、短時間で第 2 段ロケットに統合して再発射することができます。「Hungry Hippo」フェアリング設計を採用すると、打ち上げ頻度が向上し、海上でのフェアリングのリサイクルに伴う高コストと低い信頼性を排除できます。
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4.ロケットの第2段は高性能特性を持っています
 
「Hungry Hippo」フェアリング設計により、ロケットステージ 2 は、打ち上げ時にはロケットステージとフェアリングに完全に囲まれます。したがって、「ニュートロン」ロケットの第2段は史上最軽量の第2段となる。一般に、ロケットの第 2 段は打ち上げロケットの外部構造の一部であり、打ち上げ時には下層大気の過酷な環境にさらされます。ロケットステージと「Hungry Hippo」フェアリングを搭載することで、「Neutron」ロケットの第2段が不要となり、打ち上げ環境の圧力に耐え、大幅な軽量化が可能となり、より高い宇宙性能を実現します。現在、ロケットの第 2 段は依然として 1 回限りの使用向けに設計されています。
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5. 信頼性と繰り返しの使用を考慮して構築されたロケット エンジン
 
「ニュートロン」ロケットは新しいアルキメデスロケットエンジンを搭載する。アルキメデスは Rocket Lab によって設計および製造されています。これは、再利用可能な液体酸素/メタンガス生成サイクル エンジンで、1 メガニュートンの推力と 320 秒の初期比推力 (ISP) を提供できます。「ニュートロン」ロケットは、第 1 段目に 7 基のアルキメデス エンジンを使用し、第 2 段目には真空バージョンのアルキメデス エンジンを 1 基使用します。「ニュートロン」ロケットは軽量の炭素繊維複合構造部品を使用しており、アルキメデスのエンジンに過度の高性能や複雑さを求める必要はない。適度な性能を備えた比較的シンプルなエンジンを開発することで、開発とテストの時間を大幅に短縮できます。

投稿時間: 2021 年 12 月 31 日