液体燃料ロケット

一般小学生

まとめ

  • 燃料と酸化剤の両方に液体の物質を使用し、燃焼の制御が容易なロケット。
  • 酸素が存在しない宇宙空間で飛行するため、燃料とともに「酸化剤」を自ら運ぶ仕組みを持つ。
  • エンジンの停止や再着火、推力の微調整が可能であり、人工衛星の精密な軌道投入に適している。
宇宙工学ロケット工学物理

解説

液体燃料ロケットは、独立したタンクに貯蔵された液体燃料(液体水素やケロシンなど)と液体酸化剤(液体酸素など)を燃焼室へと送り込み、そこで発生する爆発的な燃焼ガスをノズルから噴射して推進力を得ます。最大のメリットは、バルブによって推進剤の流量を制御できる点にあります。これにより、打ち上げ中の推力微調整や、宇宙空間でのエンジンの停止・再着火が可能となります。

物の燃焼には通常酸素が必要ですが、宇宙空間には酸素がほとんど存在しません。そのため、ロケットは燃料だけでなく、燃焼を助けるための「酸化剤」を自ら積載しています。燃料と酸化剤が反応することで激しい燃焼が起こり、そのエネルギーがロケットを前進させる推進力へと変換されるという因果関係によって、空気のない宇宙でも飛行が可能になっています。

コラム

液体燃料ロケットは、極低温の推進剤を安定して供給するためのターボポンプや複雑な配管、エンジンの冷却システムなど、機体構造が極めて高度で複雑になるという側面を持ちます。そのため、固体燃料ロケットに比べてコストが高くなる傾向がありますが、その制御性の高さから、現代の主要な大型ロケットの多くで中心的な技術として採用されています。

小学生のみなさんへ

ロケットが宇宙うちゅうへ飛んでいくためには、たくさんの燃料を燃やして、すごいいきおいでガスを後ろにき出す必要があります。でも、宇宙うちゅうには空気がなくて酸素もありません。そこで、液体えきたい燃料ロケットは「燃料」と一緒に、燃えるのを助ける「酸化剤さんかざい」という液体えきたいを積んでいます。

この2つを混ぜて燃やすことで、酸素がない宇宙うちゅうでも大きな力を出すことができるのです。液体えきたい燃料ロケットは、エンジンの火を途中で消したり、もう一度つけたりすることができるので、決まった場所に荷物をとどけるのがとても得意なロケットです。

ルラスタコラム

ロケットの燃料には、マイナス250度より低い「液体えきたい水素」という特別な液体えきたいが使われることがあります。とっても冷たいので、タンクが凍らないように特別な工夫がされているんですよ。

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