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炭素繊維複合材料構造を採用した「ニュートロン」ロケットは、世界初の大型炭素繊維複合材料製ロケットとなる。

小型ロケット「エレクトロン」の開発におけるこれまでの成功経験に基づき、米国の大手打ち上げ・宇宙システム企業であるロケット・ラボUSAは、ペイロード容量8トンの大型ロケット「ニュートロン」を開発しました。このロケットは、有人宇宙飛行、大型衛星コンステレーションの打ち上げ、深宇宙探査などに使用可能です。設計、材料、再利用性において画期的な成果を上げています。

「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ロケットとなる。このロケットには、軽量かつ高強度で、打ち上げ時や再突入時の高温と衝撃に耐えられる、新開発の特殊な炭素繊維複合材料が採用され、第1段の繰り返し使用が可能となる。迅速な製造を実現するため、「ニュートロン」ロケットの炭素繊維複合構造は、自動繊維配置（AFP）プロセスを用いて製造される。このプロセスにより、数メートルにも及ぶ炭素繊維複合ロケットシェルを数分で製造できる。

 

2. 新しい基地構造により、打ち上げと着陸のプロセスが簡素化される。

再利用性は頻繁かつ低コストの打ち上げの鍵となるため、「ニュートロン」ロケットは設計当初から着陸、回収、再打ち上げができるように設計されました。「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て頑丈なベースは、ロケットの複雑な構造を簡素化するだけでなく、着陸脚やかさばる発射場のインフラも不要にします。「ニュートロン」ロケットは発射台に依存せず、自身のベースだけで活動を行うことができます。軌道に打ち上げられ、第2段ロケットとそのペイロードを分離した後、第1段ロケットは地球に帰還し、発射場に軟着陸します。

3. 新しいフェアリングコンセプトは従来のデザインを打破する

 

「ニュートロン」ロケットのユニークな設計は、「ハングリーヒッポ」と呼ばれるフェアリングにも反映されています。「ハングリーヒッポ」フェアリングはロケットの第1段の一部となり、第1段と完全に一体化されます。従来のフェアリングのようにロケットから分離して海に落下するのではなく、カバのように口を開いてロケットの第2段とペイロードを放出し、その後再び閉じて第1段ロケットと共に地球に戻ります。発射台に着陸するロケットはフェアリング付きの第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び打ち上げることができます。「ハングリーヒッポ」フェアリング設計を採用することで、打ち上げ頻度を高め、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信頼性の問題を解消できます。

4. ロケットの第2段は高性能特性を備えている

 

「ハングリーヒッポ」フェアリング設計により、ロケット第2段は打ち上げ時にロケット段とフェアリング内に完全に覆われます。そのため、「ニュートロン」ロケットの第2段は史上最軽量の第2段となります。一般的に、ロケットの第2段は打ち上げ機の外部構造の一部であり、打ち上げ時に下層大気の過酷な環境にさらされます。ロケット段と「ハングリーヒッポ」フェアリングを取り付けることで、「ニュートロン」ロケットの第2段は打ち上げ環境の圧力に耐える必要がなくなり、重量を大幅に削減できるため、より高い宇宙性能を実現できます。現在、ロケットの第2段は使い捨て設計となっています。

5. 信頼性と繰り返し使用を考慮して設計されたロケットエンジン

 

「ニュートロン」ロケットは、新型のアルキメデスロケットエンジンを搭載します。アルキメデスはロケットラボが設計・製造したもので、再利用可能な液体酸素/メタンガス発生サイクルエンジンであり、1メガニュートンの推力と320秒の初期比推力（ISP）を発揮します。「ニュートロン」ロケットは、第1段に7基のアルキメデスエンジン、第2段に真空バージョンのアルキメデスエンジンを1基搭載します。「ニュートロン」ロケットは軽量な炭素繊維複合材構造部品を使用しているため、アルキメデスエンジンに高い性能や複雑さを求める必要はありません。比較的シンプルなエンジンで適度な性能を実現することで、開発・試験期間を大幅に短縮できます。