ノースカロライナ州キティホークでのライト兄弟の初飛行以来、飛行と空力に関する私たちの理解は劇的に進化しました。技術の進歩は別として、宇宙への進出を開始しても、飛行機の形状は劇的に変化していません。航空宇宙コミュニティは、ロケット飛行機を進化の行き止まりと見なすことがよくあります。それにもかかわらず、エンジニアは前に進むために過去を振り返ることをやめませんでした。ロケット飛行機の歴史と、これからどこへ向かうのかを見てみましょう。
力の歴史
燃料効率は、ロケット飛行機に関連して耳にする言葉ではありません。これらの飛行機は 1928 年にさかのぼります。最初のロケット飛行機、Lippisch Ente と呼ばれるドイツの航空機は、以前はグライダーとして使用されていました。最も単純な形の初期のロケット飛行機は、航空機に 2 つのロケットを固定することで機能していました。ロケットは、通常数秒間しか持続しない大量の速度バーストを与えることができました。
11 年後、ハインケル He 176 として知られる液体燃料ロケット航空機が動力飛行を行いました。第二次世界大戦中、ドイツはメッサーシュミット Me 163 のみを大量生産したにもかかわらず、ロケット飛行機を作成する試みをいくつか行いました。同じ期間に、日本は 850 機以上の横須賀 MXY7 桜花ロケット飛行機を製造しました。ただし、これらは主に神風特攻隊で使用されました。
他のモデルは、冷戦時代以降に登場しました。冷戦後、新しい技術によって従来の飛行がより速く効率的になり、ロケット飛行機は脇に追いやられました。
再利用可能な宇宙船への推進
1960 年代にマーキュリー計画とジェミニ計画が登場して以来、私たちは何十年にもわたって軌道に乗ってきました。また、ブースター ロケットと一部のクルー カプセルが 1 回の使用で海底に沈むという、最も無駄の多いプログラムの 1 つでもあります。 NASA が技術の再利用を開始したのは、1981 年のスペース シャトル プログラムの初飛行でした。スペースシャトルは、大気圏を離れるために巨大な燃料タンクと 2 つの巨大なブースターを必要としていました。ブースターは大西洋で廃棄されるか、再突入時に燃え尽きました。地球に落下した後、シャトルのロケット ブースターなどの一部のコンポーネントは、科学者が回収できるまで海流に浮くことができました。しかし、海に落ちた他のほとんどのものはそこにとどまりました。
宇宙旅行と探査をより持続可能で環境に優しいものにすることに焦点を移すにつれて、再利用可能な宇宙船に移行しました。 SpaceX は、再利用可能な Falcon 9 ブースターから始めました。 2021 年 9 月 14 日の時点で、ブロック 5 ファルコン 9 ブースターの 1 つが打ち上げられ、10 回の記録を達成しました。これらのロケットは衛星を打ち上げ、物資と宇宙飛行士の両方を国際宇宙ステーションに運びました。
ロケット飛行機から宇宙飛行機まで
ロケット プレーンは、2021 年に空を飛ぶための最良の方法ではないかもしれません。しかし、Virgin Galactic が高額で提供しているような準軌道飛行を、大衆にとってよりアクセスしやすくするソリューションになる可能性があります。世界の宇宙市場は、2040 年までに 1 兆ドル以上の価値があると予想されています。Synergetic Air Breathing Rocket Engine (SABRE) を搭載したロケットは、人類を星に、または少なくとも低軌道に連れて行くのに役立つ次のステップになる可能性があります。
現在、従来のロケットは燃焼を利用して打ち上げに燃料を供給しています。小学校の理科の授業を覚えていれば、燃焼には酸素が必要であることをご存知でしょう。宇宙船が大気圏を離れると、酸素はすぐには利用できなくなります。つまり、従来のロケット エンジンは、独自の酸素供給を運ぶ必要があります。通常、彼らはそれを過冷却液体 O2 の形で運びます。 SABRE エンジンも同様に機能します。ただし、打ち上げ全体で液体酸素を使用する代わりに、上昇中に大気中の酸素を使用します。彼らは、エンジンが大気圏を離れると、オンボード O2 ソースに切り替えます。
打ち上げごとのコストと宇宙船の重量を削減することに加えて、SABREエンジンを搭載したものは航空機のように離着陸することができます。これにより、専用の起動プラットフォームの必要性が軽減されます。現在、ロケット飛行機は人間の宇宙飛行の進化における次のステップである可能性がありますが、以前とは少し異なって見えます.
宇宙旅行への移行
時間とお金の無駄のように思えるかもしれませんが、NASA が 2000 年に国際宇宙ステーションへの旅行に数百万ドルを支払うことを最初に許可して以来、宇宙旅行は問題になっています。彼らのロケット飛行機の準軌道飛行の1つのために。 Blue Origin はまだチケットの販売を開始していませんが、匿名の入札者の 1 人がニュー シェパードの最初のフライトで飛行する権利に 2,800 万ドルを支払いました。現在、宇宙旅行は裕福な人々に限られています。ただし、今後も成長を続けるでしょう。最終的には、2021 年の航空券の費用で、SpaceX のスターシップ ロケットの 1 つに座って、世界の一方から他方へ数分で移動できるようになります。
この宇宙旅行への推進は、少なくとも経済的な観点からは悪いことではありません。 NASA のような政府が資金提供する宇宙計画は、これらの軌道上の楽しみを提供するものではありません。民間企業は現在、宇宙旅行を推し進めており、それらの企業は資金を必要としています。少し資本主義者の悪夢のように聞こえるかもしれませんが、アメリカでも世界中でも、燃え尽きるお金を持っていて、自分が最初の一人であると言う権利のために割増金を喜んで支払う人がかなりいます。宇宙観光飛行中の人々。
宇宙飛行の未来を予測
アポロ計画で人類が初めて月面に着陸して以来、私たちは長い道のりを歩んできました。宇宙飛行の未来を予測することは困難ですが、Virgin Galactic のような企業がロケット飛行機を人々に軌道外体験をもたらす方法として販売していることから、これらのかつて悪名をはせられた航空宇宙技術の例が次のような重要な役割を果たすことは間違いありません。私たちはこの新しい宇宙競争をナビゲートします。
