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  • 2015/01/02(金) 20:59:07.22
固体ロケットやケロシン(Kerosene/LOX) ロケットより比推力が高く,
液体水素(LH/LOX) ロケットよりも密度が大きくタンクがコンパクトになる上に貯蔵性も良好で,
化学ロケットとしては理想的と言われながらなかなか実現しない LNG ロケットのスレです.

関連スレ
ロケット総合スレ16 [転載禁止] 2ch.net
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/galileo/1419208501/

H-IIA/B,H-IIIロケット総合スレ part六十二 [転載禁止] 2ch.net
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/galileo/1419821413/

イプシロンロケットスレ 3号機
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/galileo/1406294990/

ここまで見た
  • 93
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  • 2016/02/02(火) 04:31:48.25
ロシアでLNGを燃料に使用して低軌道へ90kgの打ち上げ能力のAnivaが開発中。
http://en.spacelin.ru/projects/aniva-microsat-launch-vehicle/

低軌道へ700kgの打ち上げ能力のAdler
http://en.spacelin.ru/projects/adler-smallsat-launch-vehicle/

低軌道へ100kgの打ち上げ能力のAldan
http://en.spacelin.ru/projects/aldan-microsat-launch-vehicle/

低軌道へ10kgから180kgを打ち上げるTaymyr
http://en.spacelin.ru/projects/taymyr-microsat-launch-vehicle/

ここまで見た
  • 94
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  • 2016/02/02(火) 22:20:36.40
>>93
Taymyr、サイズ比較図にワロタ

ここまで見た
  • 95
  •  
  • 2016/02/10(水) 03:51:17.75
垂直離着陸実験を成功させたブルーオリジンが開発中の液化メタンが燃料のBE-4はAR-1や他のエンジンとは異なり
空軍やNASAから出資は受けておらず、ベゾフ氏の自己資金で賄っている。

http://spacenews.com/blue-origin-reaches-milestone-in-be-4-engine-development/

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  • 96
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  • 2016/03/14(月) 18:12:01.86
10トンの2段式ケロシンエンジンのロケットで本当に400kgも上がるかね?

ここまで見た
  • 97
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  • 2016/11/11(金) 04:46:40.17
確かにそうですね。

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  • 98
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  • 2017/03/04(土) 15:02:46.00
http://www8.cao.go.jp/space/comittee/dai55/siryou5-6.pdf

LNG推進系関連技術

平成28 年度末までの達成状況・実績
LNG推進系の設計技術の向上と更なる高性能エンジン技術の獲得を目的として、平
成27年度に比べ、より実機エンジンの形態に近づけたエンジン部品の要素試験を行い、
基盤技術データを蓄積した。


平成29 年度以降の取組
平成29年度は、平成28年度に要素試験を行ったエンジン部品と、燃料のLNGを用
いて冷却する燃焼室機能を模擬した部品を組み合わせて、実機エンジンの形態に近づけ
た要素試験等を行い、設計/解析技術の向上等の基盤技術の蓄積に向けて研究を進
める。

ここまで見た
  • 99
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  • 2017/04/07(金) 20:53:50.58
LNGロケットよりメタンロケットのほうがいい
LNGは不純物多すぎ

ここまで見た
  • 100
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  • 2017/04/07(金) 21:09:58.37
LNGと純メタンの価格差がロケット打ち上げ価格にどのくらい効いてくるかだなあ。

わずか数%の価格差のために難しい方に挑戦して失敗してる気がする。

ここまで見た
  • 101
  • 2017/04/23(日) 18:19:51.65
水素と素粒子と原子核と胞子にロケットをうちこみたいんだけど、よろしく

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  • 102
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  • 2017/05/22(月) 22:14:10.42
2016年国際航空宇宙展 - IHIは液酸メタンのロケット・エンジン、三菱重工は国産旅客機「MRJ」を展示
http://news.mynavi.jp/articles/2016/10/25/ja2016_ihi_mhi/


IHIは現在、エアバス・ディフェンス&スペースと共同で、液体酸素と液体メタンを推進剤とする
「ACE-42R」ロケット・エンジンを開発しており、今回そのエンジンに使われるターボ・ポンプの
模型が展示された。

ACE-42Rの推力は約412kN(42tf)で、ガス・ジェネレイター・サイクルを採用している。エアバスが
開発中のサブオービタル宇宙船のエンジンに使うことが計画されており、ACE-42Rは
約30回の再使用を想定しているという。

メタンには、低コストであることや、ケロシンよりも性能が良いこと、またススが出ないため
再使用に向いていること、液体にしたときの温度が液体酸素と近いため、タンクの構造を
簡略化できるといった特長がある。

IHIは以前、日本の中型ロケット「GX」の第2段用エンジンとして、液化天然ガスを燃料に
使うロケット・エンジンを開発していた実績があり、GXが中止された後も、研究・開発を
続けていた。こうした実績が評価され、2011年からエアバスとの契約に基づいて、
ACE-42Rの開発を開始。2015年の夏に冷走試験(冷たい窒素などのガスを流す試験)に
成功し、現在は2018年の熱走試験(実際のエンジンと同じように熱い燃焼ガスを流す
試験)に向けて開発を続けているという。


>>74
>>75

と関連するか?

ここまで見た
  • 103
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  • 2017/05/28(日) 22:22:32.16
LNG エンジンでの各サイクルの比推力の比較資料

Chemical Rocket Propulsion: A Comprehensive Survey of Energetic Materials
by Luigi T. De Luca, ‎Toru Shimada, ‎Valery P. Sinditskii
出版社: Springer; 1st ed. 2017版 (2016/8/1)


The Status of the Research and Development of LNG Rocket Engines in Japan
481ページの fig. 21

例えば燃焼圧力 P_c = 10MPa のところを見ると、比推力は
Full Expande cycler: 370sec
Srtaged Combustion cycle: 370sec
Gas Generator cycle: 360sec
Expander Bleed cycle: 340sec

ということで、2段燃焼サイクルに比べエキスパンダーブリードサイクルでは比推力が30sec
低下する。
ガスジェネレーターサイクルは 10sec 程度の低下に留まる。
(もっと燃焼圧が大きくなるとガスジェネレーターサイクルもかなり不利になる)

ここまで見た
  • 104
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  • 2017/07/30(日) 00:21:14.58
「宇宙航空機」実用化の試金石−九州工大・IHIなど、再使用ロケット打ち上げ

https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00437372

搭載するLNGエンジンはJAXAからの委託を受けてIHI、IHIエアロスペース
(IA、東京都江東区)が開発する。エンジンは真空推力3トン級。
IA相生試験場(兵庫県相生市)で今秋にも中核部品のターボポンプの試験を実施し、
17年度内には燃焼試験を実施する予定だ。

ターボポンプのうち、耐圧、気密が要求される構造部材や流路形状が
重要な翼部品などは3Dプリンターで製作する方針だ。
機体への搭載に当たり、IHI、IAはJAXAとの契約に基づき技術支援役務を提供する。

ここまで見た
  • 105
  •  
  • 2017/07/31(月) 09:50:59.11
九州工大の有翼ロケットに積むIHIのエンジンってなにこれ?

ここまで見た
  • 106
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  • 2017/08/29(火) 01:11:23.29
低温推進剤なのでブリードサイクルだろうか?

ここまで見た
  • 107
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  • 2017/09/03(日) 01:36:22.82
無難にガスジェネでは?

ここまで見た
  • 108
  •  
  • 2017/09/11(月) 22:47:50.17
純メタンってそこまで高価なのだろうか?
不純物が多けりゃ多いほど所定の性能は出せないだろうし

というのと、実際問題LNGって産地によって結構成分違うみたいだしなあ

ここまで見た
  • 109
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  • 2017/09/12(火) 00:30:14.13
エタンやプロパンなど多少不純物が混じっていても
比推力など性能にはそれほど響かない。

再生冷却をするさいの煤の発生防止には、不純物が少ない方が良い。

BE-4 みたいな酸素リッチの燃料サイクルなら、LNG 中の不純物は
あまり影響しないかも。

ここまで見た
  • 110
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  • 2017/10/29(日) 10:50:54.51
宇宙輸送は
メタンエンジンにおまかせ!
ロケットの再使用と長期間軌道上運用を可能にする
メタンエンジンの開発

https://www.ihi.co.jp/var/ezwebin_site/storage/original/application/be8f2e98a375d988db8239436895066f.pdf

現在は,再生冷却に用いた後のメタンによりターボ
ポンプを駆動する,エキスパンダサイクルを用いた高
性能化の研究を行っており,その技術実証として推力
3 t級エンジンの地上燃焼試験を2017 年度に行う予
定である
>>104 に使うエンジンのことか.



この他,軌道上輸送システムに必要となる技術として,
・燃料流量調整弁の電動化によるエンジン制御
・漏えいのないターボポンプ用シール
・電動アシストターボポンプ

ここまで見た
ここまで見た
  • 112
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  • 2017/10/29(日) 18:01:02.17
Blue origin の BE-4 ロケットエンジンは,5月に事故あったが,
10月に初の燃焼試験成功

Blue Origin conducts first test of BE-4 engine
http://spacenews.com/blue-origin-conducts-first-test-of-be-4-engine/


こちらのソースでは 50% 推力,3秒間の試験
https://arstechnica.com/science/2017/10/blue-origin-has-successfully-tested-its-powerful-be-4-rocket-engine/

ここまで見た
  • 113
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  • 2017/10/29(日) 18:22:16.98
>>25

SpaceX の raptor エンジンのその後
2016 年には妥協して推力 300t
2017年9月発表では地上試験でさらに妥協して,
「2022年までに推力 190トン(海面上 170トン),燃焼室圧力 250気圧目標」
なお,2017年9月までの燃焼試験では,燃焼室圧力 200気圧目
(2015年以前の燃焼室圧力の目標は300気圧)

>>29
まさに茨の道となりつつある(当初目標が高すぎたのか)

2年前の書き込みと比較できるのは,過疎スレならではだな.

ここまで見た
  • 114
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  • 2017/10/31(火) 13:40:11.35
IHIがやってるメタンエンジンはガスジェネだけかと思ったがエキスパンダもあるのか
飛行試験するなら期待大

ここまで見た
  • 115
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  • 2017/10/31(火) 23:18:59.46
Subscale Firing Test for Regenerative Cooling LOX/Methane Rocket Engine
https://www.eucass.eu/doi/EUCASS2017-381.pdf

JAXA と IHI による,メタンロケットエンジンの論文報告
比推力 370sec を目指しての,クローズドサイクル(エキスパンダーサイクルと2段燃焼サイクル)
の研究開発.

特に
subscale engine (reference engine) の試験を 2017 年10月以降に行うとのこと,
推力 30kN (3トン)
>>110
のロケットエンジンのことか.
フルエキスパンダーサイクルで,1軸のターボポンプ,燃焼圧 4.7MPa
スロットリング幅は 50-100%

軌道間輸送向け(月着陸用も可能)のようだが,
うまくいけばイプシロンの第三段+PBS を代替できそう.
あるいは,この試験が順調に進めば,
これを拡大したもの(推力10-20トンクラス)の開発も狙えるか?

ここまで見た
  • 116
  •  
  • 2017/10/31(火) 23:49:57.50
イプシロン3段目は欲しいなぁ。
わざわざPBSオプションを別に用意するのも手間だし、惑星間軌道に投入するにも相性よさそう。

ここまで見た
  • 117
  •  
  • 2017/11/01(水) 22:44:00.87
比推力 370sec で推力 30kN なら
Fregat などのような活用ができそうだが,
>>115
のソースには,エンジン質量の項目が無い.

まあ,reference engine ということで,いきなり実用ではなく,このエンジンで試験してからさらに改良か.

ここまで見た
  • 118
  •  
  • 2017/11/11(土) 11:41:51.97
イプシロン三段目兼PBSには、ハイパーゴリック系液体燃料のほうがいいのでは?

ここまで見た
  • 119
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  • 2017/11/11(土) 13:46:18.95
>>118

ヒドラジンは有毒なので地上での取扱いが面倒.
比推力の差は結構大きい.
何よりも,日本では 2-5 トンクラスのヒドラジンエンジンがない.

ここまで見た
  • 120
  •  
  • 2017/11/11(土) 13:49:46.23
LNGと違って用途の伸び代もないしなぁ。
LNGエンジンなら用途と発展も広い。

ここまで見た
  • 121
  •  
  • 2017/11/11(土) 23:58:33.64
http://stage.tksc.jaxa.jp/compe/zui/nendo/zui29nendo.pdf


月サンプルリターン機構想の軽量化検討(そのイ) 一式
H29.9.20
株式会社IHIエアロスペース

本契約は、昨年度実施した、月着陸船への搭載を
目指しているロケットによる打上げから月着陸まで
の軌道を 飛行する LNG 進系を 搭載したシステム
構想の改善案を検討するものであり、軌道上での
LNG推進系のシステム、極低温推進薬の挙動、
及び低蒸発率を実現する 推進系構造等に
関する 設計手法、 並びに 昨年度検討したシステム
構想における設計解析手法の技術情報を有する 者が一に 限
定される 必要がある。相手方は、LNG推進系の研
究開発、 軌道間輸送機の極低温推進系に加えて、
昨年度月サンプルリターン機システム構想の検討
を行っており、本業務の実施に必要となる軌道上で
のLNG 推進系のシステム、極低温推進薬の挙動、
及び 低蒸発率を実現する 推進系構造等に
関する設計手法、並びに 昨年度検討したシステム
構想の設計解析手法についての
技術情報(業者保有の非開示情報)を有している唯一の業者である。

>>115
のエンジンを利用するのだろうか?

SLIM の次は月サンプルリターンだろうか,
推力としては3トン程度が適切なのだろうな.

ここまで見た
  • 122
  •  
  • 2017/11/27(月) 04:39:44.69
コンステレーション計画でアルタイル月面着陸機は当初はメタンエンジンを搭載する予定だった。
これは火星の大気に含まれる二酸化炭素と地球から持って行った水素からメタンを合成する計画のためだったらしいが、
技術的な難易度が高いので従来のハイパーゴリック推進剤に変更されたらしい。

ここまで見た
  • 123
  •  
  • 2017/12/08(金) 01:27:51.35
3トンあると、H3の第三段にしてもイプシロンの第三段にしても丁度いいかな?
昔のイプシロンの想定では4〜5トンの推力だったけど、あの後第二段が大型化したからなぁ。

ただ、この検討だと月着陸までなんだよね。サンプルリターンのくせに。
帰り道は何で帰るつもりなんだろ?ヒドラジン系か?

ここまで見た
  • 124
  •  
  • 2017/12/09(土) 19:41:03.75
宇宙基本計画工程表(平成29年度改訂)(案)(6/8)
http://www8.cao.go.jp/space/comittee/dai65/siryou3-2-6.pdf
■平成30年度は、平成29年度に試験を行った実機形態に近いエンジンを用いて、飛行実験のための総合燃焼試験を実施する。
■平成31年度は、外部機関と連携し小型ロケット実験機に搭載し飛行状態での実証実験を実施し、技術の高度化に向けたデータの蓄積を行う。
■LNG推進系に関する諸外国の取組状況を踏まえ、LNG推進系を用いた軌道間輸送等の検討を深め、その結果を平成30年度以降の研究開発に反映する。

JAXAとしては技術蓄積が目標なのは変わらず
WiresをXS-1みたいにできれば政府側(安全保障系)から実用化資金出してくれるんじゃないかな?

ここまで見た
  • 125
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  • 2017/12/09(土) 19:44:31.05
安保系が欲しいのは即応性が高い小型ロケットだけど、
WiresをXS-1みたいにしても専用射場が必要で、漁協との交渉などがいるため、運用上即応性を確保できないのでは?
本命は空中発射ロケットになるかと。
ちょうど新型輸送機C-2が本格的に配備に移行したし。

ここまで見た
  • 126
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  • 2017/12/09(土) 20:08:44.05
政府系で即応小型は必要性はあっても打上げ機会なんてそうないだろうし
母機が自衛隊機だと商用化できなくて低コスト化できないのがネック
C-2もコスト2倍になって調達ペース遅いから使えるかわからない

ここまで見た
  • 127
  •  
  • 2017/12/09(土) 20:24:38.17
今判明してる数値だと、既に多数現役のC-130でも使えるぞ?
必要ならC-130なら民間型もある。

それに商用化するのはいいけど、それならそれで別にした方が。
安保系向けなら、そちらはそちらの要求出すし、コストよりもそちらが優先されるよ?
スペースシャトルみたいなことになるから、商用化するなら安保系巻き込まない方がいい。

ここまで見た
  • 128
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  • 2017/12/09(土) 20:46:26.03
言いたいのは文科省/JAXAは金出さない、出せるのは安全保障系機関
即応小型は安くないと成立しない

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  • 129
  •  
  • 2017/12/09(土) 21:20:30.07
安保系、特に自衛隊は商用についてはご自由に、だろうけど、
それは自分とこの要求満たした上での話だから、
「防衛省の金で商用の即応衛星打ち上げロケット」つくるのは期待しちゃいけない。
防衛省はちょっと高いくらいでも、自分とこの要求満たしてるならそれでいい場所だぞ。

それが嫌なら内閣府になるけど……
内閣府、ロケットの新規開発の金出すのか?

ここまで見た
  • 130
  •  
  • 2017/12/10(日) 19:17:16.36
即応小型やってるのは内閣衛星情報センター

ここまで見た
  • 131
  •  
  • 2017/12/10(日) 19:26:28.32
問題はあそこロケットまでやってるのか?

あと空自でも調査研究の契約が出てたことが。

ここまで見た
  • 132
  •  
  • 2017/12/10(日) 20:49:42.22
本気で即応ロケットが必要になる事態なんて、想定する必要あるの?

同じ安全保障に金使うにしても、他にやるべきことあるだろ。。

ここまで見た
  • 133
  •  
  • 2017/12/10(日) 21:20:12.45
そこから先は軍板の管轄になりそうだがね。

てかLNGなら軌道間輸送機とは言うけど、具体的なビジョンはまだ表に公開されてない?
地球-月間とかの軌道間輸送機って、どうもどんなものを実用化するのか一般に出て来てないからイメージしにくいんだよな。

ここまで見た
  • 134
  •  
  • 2018/01/01(月) 18:46:53.99
あけましておめでとうございます

>>133

軌道間輸送機(OTV)については,
>>110
・地球低軌道から GTO や月軌道への往復輸送(数日ー数週間)
・(燃料や酸化剤の補給のみで)再使用可能
・・ 現在のロケット上段では,ヘリウム高圧系や電池など必要なので,この要求を満たさない
・・ 電動アシストターボポンプや,漏えいのないターボポンプ用シールなどでタービン起動用の高圧ガス系削除
・軌道上でのメンテナンスというかメンテナンスフリー
・・ケロシンでは煤がでるためパージなどのメンテナンスが必要でダメ.

ここまで見た
  • 135
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  • 2018/01/01(月) 19:13:42.36
軌道間輸送機(OTV)は LNG 限定ではなく,
Vulcan rocket の第2段は液体水素を使っているが,
ACES は発展させると OTV 転用できそう.

https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Cryogenic_Evolved_Stage

ヘリウム高圧ガス系を不必要にするとか,蒸発ガス利用しての動力を姿勢制御などに使うとか(ヒドラジン不要)
>>134
では姿勢制御用ヒドラジン不要というのを忘れていた.



他には電気推進を利用したものなどの構想がある

ここまで見た
  • 136
  •  
  • 2018/01/05(金) 03:52:51.31
ACESには発電、タンクの加圧用としてIntegrated Vehicle Fluids (IVF) systemという直列6気筒のレシプロ式の水素エンジンが搭載されるらしい。
ttp://www.ulalaunch.com/uploads/docs/Published_Papers/Supporting_Technologies/Space_Access_Society_2012.pdf
ttp://www.ulalaunch.com/uploads/docs/Published_Papers/Upper_Stages/ACES-Stage_Concept-AIAASpace_2015.pdf

ここまで見た
  • 137
  •  
  • 2018/01/05(金) 09:32:19.74
レシプロエンジンだと振動とか大丈夫なのかな。
あと水素ガスレシプロとかガスシール大変そうだけども。

日本でやるなら燃料電池&電動ポンプ&液水RCSかな。

ここまで見た
  • 138
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  • 2018/02/09(金) 04:03:25.23
いろいろと役に立つPCさえあれば幸せ小金持ちになれるノウハウ
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4W822

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  • 139
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  • 2018/03/30(金) 12:19:39.94
国際宇宙探査を想定した相互運用標準文書に関する情報提供要請(RFI)
http://stage.tksc.jaxa.jp/compe/koukai/jouhou.html

月着陸エレメントにLNGエンジン適用を検討

世界トップクラスのエンジン性能(比推力370秒)を目標に、さらなる高性能化のため、再生冷却燃焼室の研究を実施中

ここまで見た
  • 140
  •  
  • 2018/05/22(火) 20:51:48.09
LNG推進系関連技術
【工程表33】平成30年度以降の取組
■平成30年度は、平成29年度に試験を行った実機形態に近いエンジンを用いて、飛行実験のための総合燃焼試験を実施する。
■平成31年度は、外部機関と連携し小型ロケット実験機に搭載し飛行状態での実証実験を実施し、技術の高度化に向けたデータの蓄積を行う。
■LNG推進系に関する諸外国の取組状況を踏まえ、LNG推進系を用いた軌道間輸送等の検討を深め、
その結果を平成30年度以降の研究開発に反映する。

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  • 141
  •  
  • 2018/07/13(金) 00:06:37.75
https://repository.exst.jaxa.jp/dspace/bitstream/a-is/885357/1/AA1830003011.pdf
JAXAの解析力は世界一ィィィィ

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  • 142
  •  
  • 2018/09/09(日) 14:16:38.71
面白いツィートを見つけたので保護しておく。
後で消される可能性があるからな。


でも、この前相生でみた燃焼室圧力10気圧のLNGエンジンの、
ぶざまなまでのデカさと、2003年にロシアでみたRD-191エンジンのコンパクトさを考えるに
「圧力を上げるのは正しいんじゃないかな」と思えるのでした。
上段であっても二段燃焼で圧力を上げる意味はあるのですよ。

10:58 - 2009年9月19日

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