インドのPSLVロケットに小さなブースターがあるのはなぜですか?

Dec 28 2020

インドのロケットPSLVには、下部の側面に小さなストラップオンブースターが取り付けられていることに気づきました。より大きな最初のステージを使用する代わりに、なぜこれらが使用されるのでしょうか?なぜフロントにさらに小さなブースターがあるのですか?

回答

33 OrganicMarble Dec 28 2020 at 19:54

より大きな最初のステージを使用する代わりに、なぜこれらが使用されるのでしょうか?

異なるサイズのブースターをストラップで固定すると、最初のステージを再設計することなく、ペイロードの質量を変化させることができます。PSLVは、なし(PSLV-CA)、図のように小さい(PSLV-G)、または大きい(PSLV-XL)固体ブースターで飛行しました。

  • PSLV-CA(ブースターなし)-1100kgから622kmの太陽同期軌道を提供できます
  • PSLV-G(小型ブースター)-1678kgから622kmの太陽同期軌道を提供できます
  • PSLV-XL(大型ブースター)-1800kgから622kmの太陽同期軌道を提供できます

出典:ウィキペディア

コメントを介してOhsinから提供された画像、ありがとう。

なぜフロントにさらに小さなブースターがあるのですか?

「フロントのさらに小さなブースター」はブースターではありません。これは、姿勢制御システム(RCS)モジュールの上にある推力ベクトル制御システムで使用される流体を保持するタンクです。

参照:PSLV-C2ミッション

それはストロンチウム過塩素酸塩を保持します。このシステムは、二次噴射推力ベクトル制御(SITVC)と呼ばれます。詳しくはこちらをご覧ください。この写真は、タンクとRCSモジュールの間の接合部を示しています。

これは、第1段エンジンノズルの周りのSITVCシステム配管です。

この回答で説明されているように、US Titanランチャーの一部のバリエーションでは、側面に取り付けられたタンクまで同様のTVCシステムを使用していました。

8 RyanC Dec 28 2020 at 22:54

すでに投稿された答えは素晴らしいです。追加したいのは、あなたが尋ねたいと思うかもしれないフォローアップの質問と、それに対する私の答えだけです。

Q:わかりました。特に、ブースターではありません。しかし、1つの大きなブースターではなく、多くの小さなブースターを使用することは理にかなっていますか?

A:はい、2つの主な理由があります。

1つは、宇宙飛行に関連するあらゆるものの極端な費用と、新しいものの開発に伴う大きなリスクです。過去にたくさん使ったことのあるものがたくさんある場合は、新しいエンジンを設計して爆発しないことを期待するよりも、実績のある古いものをまとめる方が速く、安く、安全です。その初飛行で。同様の論理が故障の程度にも当てはまります。エンジンが1つあり、それが起動しない場合、今日は宇宙に行くことはありません。しかし、8つあり、1つが起動しない場合でも、途中でいる可能性があります。

2つは固体ロケットモーターが機能する方法です。液体ロケットを使用すると、推進剤を燃焼する速度と混合物を変更することで飛行中の推力を制御でき、いつでもオフにすることができます(ただし、一部の設計ではオンに戻すことができません)が、固体よりもはるかに複雑です。ただし、固体ロケットはその中のすべてを燃やし、変更したり停止したりすることはできません。燃焼する表面の形状を選択することにより、さまざまな推力プロファイル(つまり、推力対時間の曲線の形状)を工場で組み込むことができます。しかし、燃料が成形されると、それが唯一の推力プロファイルになります。利用可能なブースターの配列を見ると、大きなブースターは間違った時間に推力を出力し、小さなブースターはいつ押すのがどれだけ難しいかという計画によりよく適合していることに気付くかもしれません。

また、軌道は固定位置ではないことにも注意する必要があります。それは継続的に加速し、非常に高速で移動し(低軌道では毎秒7または8 km、または静止軌道では「わずか」3 km / s)、非常に慎重に選択された経路で永久に落下および落下します。 。目的の軌道を達成するには、適切な場所に到達するだけでなく、適切な速度、大きさ、方向で到達する必要があります。そうしないと、ミッションは失敗します。適切な場所にたどり着いたが、速度が遅すぎたり垂直すぎたりすると、再びクラッシュする可能性があります。速度が速すぎると、次のパスに戻ることができない場合があります(地球からの脱出速度は11 km / sです)。これは、固体がブースターと見なされることが多い理由、および上段がほとんど液体でなければならない理由の大きな部分です。固体ロケットしかなく、発射するものの質量を変えたい場合、または最終的に軌道を変えたい場合は、意図的に適切に燃焼する特定の種類の非効率的な軌道を飛ばす必要があります。固体を止めることができないことを理解しない限り意味をなさない自己キャンセル操作での余分な燃料の量、それであなたはどこかに余分なデルタVを捨てなければなりません。下段は、地面から離れて宇宙に飛び込むためだけに、粗い制御を伴う連続的な高推力です。上段は断続的な低推力で、細かい制御が可能で、最終的に目的の正しい軌道に到達した場所から移動できます。大きすぎるエンジンを使用してオーバーシュートのリスクを冒すのではなく、小さいエンジンのグループを使用すると、最後にいじくり回すことなく、正しい答えに近づくことができる場合があります。