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洋上ロケット打ち上げと着陸!!

2020/01/07 20:27:45 | その他 | コメント:0件

Landing_on_Droneship.gif

 洋上からロケットを発射。そして着陸。

 わくわくするようなものを発見。というか、台船にロケットが垂直着陸する動画を見て衝撃を受けました。

 冒頭のGIFはSpaceX社の「Falcon 9」と呼ばれる軌道クラスロケットブースター部分着陸の様子(2016年4月8日)。海上は波がある状態で、台船もフラフラしてますがピタッと着陸。CGじゃないかと疑うほどの完成度。しかも高さがあるロケットを垂直に着陸させてるところが感動しました。
 見ての通り、不安定な状態で固縛されてないので台船の動揺で転倒しそうというか海に落下しそうになる場面があります。その動画も後で紹介。

 ロケットを着陸させるということは、メンテナンスすると再度使用できるということになります。単純な話ですがとても難しいことだそうです。着陸の動画を見ると分かりますが、失敗してもおかしくないですよね。どんなシステムを使って誘導しているかは分かりませんが、精度を高めて着陸を成功させることが安全性の向上やコスト削減につながるようです。



1.ロケットの再利用



Google翻訳
「飛行機と同じようにロケットを効果的に再利用する方法を考え出すことができれば、宇宙へのアクセスのコストは100分の1に削減されます。 完全に再利用可能な車両は、これまでに行われたことがありません。 それが本当に宇宙へのアクセスに革命を起こすために必要な基本的なブレークスルーです。」

--Elon Musk
引用元:"SpaceX | Reusability: The Key to Making Human Life Multi-Planetary




イーロン・マスク
Elon_Musk_2015.jpg

イーロン・リーヴ・マスク(Elon Reeve Musk, 1971年6月28日 - )は、南アフリカ共和国・プレトリア出身のアメリカの実業家、エンジニアである。宇宙関連を経営としたスペースX社の共同設立者およびCEO、テスラの共同設立者およびCEO、テスラの子会社であるソーラーシティの会長を務める。2016年12月、フォーブスの世界で最も影響力のある人物ランキング21位に選出された。PayPal社の前身であるX.com社を1999年に設立した人物でもある。
引用元:"Wikipedia | イーロン・マスク



 宇宙へのアクセスを考えた時にロケットを再利用できることはとても大きな進歩になるそうです。まぁそうですよね、1回しか使えないのと2回使えるのとでは製作コストに大きな差がでますから。

 日本のH-ⅡAだと打ち上げにかかる費用は1基約100億円。ボーイングの中型旅客機で1基300億円。開発費用とかは考慮しないとして、使用回数を比較するとロケットは使い捨てなので1回。飛行機はおよそ1万回とすると1回あたり300万円までさがります。

2.SpaceX社 Falcon 9


falcon9-rocket.jpg

 SpaceX社が手掛ける打ち上げロケットで現在運用、開発が行われている「Falcon 9」についての実績。

 2010年6月から2019年12月までに77回の打ち上げが計画されています。その内、打ち上げに失敗したのは1回のみ。ウィキ調べですが。成功率高いですね。

 そして、ブースター部分(1段目)の垂直着陸について調べると、陸上への着陸が12回中11回成功、ドローンシップへの着陸が34回中29回成功。圧倒的に海上での試行回数が多いです。失敗した時のリスク回避でしょうか。2014年まではドローンシップを使用せず、制御を行った状態で海上へ落下させる試行を繰り返していたようです。ドローンシップへの着陸が失敗になった後も、確認するように海上への着水を制御した状態で行っています。

 次に、成功・失敗の動画を集めてみました。

Booster landing 成功


 冒頭でも紹介していますが、2016年4月のドローンシップへの垂直着陸の様子。


CRS-8_first_stage_landing_(25788014884).jpg

CRS-8_first_stage_landing_(26300505022).jpg

CRS-8_(26239020092).jpg

Legless_Falcon_(25867510274).jpg

引用元:"Wikipedia | Falcon 9 booster B1021



動画のリンク先:YouTube | CRS-8 | First Stage Landing on Droneship

 2015年12月21日、世界初の衛星打ち上げロケットの垂直着陸(陸上)。


ORBCOMM-2_(23802552292).jpg

ORBCOMM-2_First-Stage_Landing_(23271687254).jpg

ORBCOMM-2_(23913008725).jpg

Falcon_9_first_stage_at_LZ-1_(24068507662).jpg

引用元:"Wikipedia | Falcon 9 booster B1019



動画のリンク先:YouTube | Falcon 9 First Stage Landing | From Helicopter

Booster landing 失敗




CRS-6_First_Stage_Landing-01.jpg

CRS-6_First_Stage_Landing-02.jpg

CRS-6_First_Stage_Landing-03.jpg

CRS-6_First_Stage_Landing-04.jpg

CRS-6_First_Stage_Landing-05.jpg

引用元:"YouTube | CRS-6 First Stage Landing




 垂直着陸を成功させるまでの失敗と成功を集めた動画もありましたので紹介。
 洋上でドローンシップに着陸させた後、波で揺れる台船上でブースターが転倒しそうになる場面を開始位置にしてます。動画のリンク先からどうぞ。

動画のリンク先:YouTube | How Not to Land an Orbital Rocket Booster

3.Sea LaunchのOcean Odyssey


OceanOdyssey-01.jpg

 SpaceX社以外の会社も調べてみました。
 「Sea Launch」は事業体の名称。1995年に米露など多国籍の企業による共同事業として開始された人工衛星を打ち上げる会社。2009年に経営破綻。3年前はロシアのS7グループに所属。


海上発射システムを採用することにより、従来の地上発射の場合のような地理的、物理的制約を受ける事が少なく、海洋上のあらゆる場所から打ち上げが可能となり、地上発射型に比べ経費を減らす事ができる。特に赤道直下まで移動して打ち上げることにより、より効率的に人工衛星を軌道に投入することができ、静止トランスファ軌道に6.1tを投入できる。

打ち上げシステムは司令船「シーローンチ・コマンダー」と打ち上げプラットホーム「オーシャン・オデッセイ」 の2隻で構成されている。母港はカリフォルニア州ロングビーチ。司令船「シーローンチ・コマンダー」も同所で建造された。通信設備・発射管制設備のほか、ロケット整備用格納庫を有する。プラットホーム「オーシャン・オデッセイ」 は石油プラットフォーム改造のものであり、打ち上げ地点でロケットを直立させて発射する。

引用元:"Wikipedia | シーローンチ



打ち上げプラットホーム Ocean Odyssey
OceanOdyssey-02.jpg

建造時の石油掘削リグ Ocean Odyssey
OceanOdyssey-03.jpg

司令船 Sea Launch Commander
Sea_Launch_Commander-01.jpg

Ocean Odysseyからの打ち上げ



 先程のドローンシップとは違い、打ち上げを行う母船が大きいです。長さ133m、幅67m、深さ35m。打上なので揺れに強くするために大きな母船にしたのでしょうか。
 打ち上げは赤道に近いほうが打上コストを抑えられるそうです。
 打ち上げ用のプラットフォーム「Ocean Odyssey」は石油掘削リグを改造したもの。
 まずは、打ち上げ成功から。

OceanOdyssey-04.jpg

 次に失敗。点火直後に爆発。プラットフォームは破損しただけで済んだようです。
 爆発の勢いがすごいので沈没してもおかしくない。

OceanOdyssey-05.jpg

OceanOdyssey-06.jpg

OceanOdyssey-07.jpg

 破損した「Ocean Odyssey」。見た感じは軽傷。
OceanOdyssey-8.jpg

4.中国航天科技集団 長征11号


CZ-11-01.jpg

 2019年6月5日に打ち上げられた中国のロケット。

打上準備から打ち上げまで。
CZ-11-02.jpg

CZ-11-03.jpg

CZ-11-04.jpg

CZ-11-05.jpg

CZ-11-06.jpg

CZ-11-07.jpg

動画のリンク先:YouTube | China's first satellite launch from floating sea platform sees it rocket ahead in space race
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