overig-110

元スレ:http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1514952834/

1: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 13:13:54.29 ID:CAP_USER
IHIは、「液化メタン」を燃料に用いた次世代ロケットエンジンを2020年代後半にも実用化する。


 従来のエンジンよりも小型で、繰り返し使えるのが特長で、火星の探査などで長期の運用が期待できる。
将来、「宇宙旅行」が、より身近になっていく可能性も秘める技術だ。

 IHIが実用化するのは、「メタンエンジン」と呼ばれ、メタンを液化して燃料に用いる。
現在、主流の「液化水素」を燃料としたエンジンと比べて、推進力が大きく燃料タンクの容量が小さくて済み、
より多くの人や物資を運ぶことができる。

 ロケットやジェットエンジンの燃料として一般的な「ケロシン」と違い、
燃焼時に「すす」を出さないため、長く使っても配管が詰まらず、長期にわたって使えるメリットもある。

関連ソース画像
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読売新聞
http://www.yomiuri.co.jp/science/20180101-OYT1T50007.html

9: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 13:28:25.63 ID:FK2G0m45
液化メタンて要はLNGってことだろ

12: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 13:42:25.21 ID:purIPi25
>>9
LNGはメタン以外もいくらか含まれてるらしい。
メタン率は90%ぐらいかな。

まぁ実際はLNG使うんだろと思うけどね。
以前開発してたやつは、メタンだけじゃなく不純物入りのLNG使えるのがウリだったよーな?

11: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 13:39:41.11 ID:8OLvTsYj
なんで今まで実用化されていなかったんだ?

14: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 13:49:00.29 ID:purIPi25
>>11
どこも開発してなかった。
高密度・高推力のエンジンなら長い実績のあるケロシン(灯油)がある。
高性能エンジンなら液体水素が一番良い。

ただ、液体水素は体積がデカくなるので取り回しが悪くて、
CH4のメタンあたり丁度良いんじゃね、って話はあったんだろうな。
近年、あちこちでメタンエンジン開発中だよ。

日本はGXロケットという中途半端なロケット用に開発が世界に先行してたけど、
ポシャったのでお蔵入りしてた。
それを再活用しようってコトじゃないかな。

20: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 14:31:38.79 ID:SBXlU4Yj
>>14
GXは中止になったけどLNG推進系(LE-8)の研究自体はやめてなかった
今はLE-9に集中ということでJAXAでの動きはほぼ無いけど
IHIがエアバスと協力してメタンエンジンの開発やってた

21: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 14:44:21.32 ID:aXo81vZB
>>14
> 高性能エンジンなら液体水素が一番良い。

その「高性能」ってのは「比推力の値が大きい」ということに過ぎないんだけどね

比推力は軽量だが高速なガスを噴射するタイプのロケットほど大きくなるので比推力の比較ではH-Ⅱのような液体水素燃料ロケットが有利になるが
比推力の値が大きいロケットが現実の使用で性能が高く優れているとは限らない

実際、地上から大質量のものを打ち上げねばならない第1段としては液体水素よりもケロシンやメタンといった炭化水素系のほうが優れている
アポロ計画であの大質量のアポロ宇宙船1セット(司令船+機械船+月面着陸船)を打ち上げたサターンⅤの第1段の燃料を仮にケロシンでなく液体水素でやっていたら
人類は未だ月面に足跡を残せていなかっただろう

ケロシンを燃料とする噴射ガスはやや遅いが質量が大きく従って噴射ガスの運動量がとても大きなロケットだったから
当時としては比類ないほど巨大な質量のアポロ宇宙船1セットを地上から一気に打ち上げられたのだ

液体水素ロケットが優れているのはその噴射ガスの速さを活かせる状況、つまりロケットの速度が十分に高速になる第2段やそれ以降だ
スペースシャトルはSRBを別にするとメインロケットは単段式なので地上発射時から液体水素燃料を使うのにはそれなりの合理性があるが
第1段と第2段とで燃料を原理的には変えられる筈の多段式を採用しているH-Ⅱは第1段を炭化水素系燃料にしたほうが大質量の打ち上げ能力が向上したと思われる

24: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 15:04:52.07 ID:7kRyXP1g
>>21
比推力絡みってう完全に物理縛りでどうにもならないんだっけ

28: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 16:18:08.23 ID:purIPi25
>>24
外部から熱を供給すれば越えられないこともない。
電源積んで電子レンジ的に加熱するとか、外部からレーザー加熱するとか。
純粋な化学ロケットじゃなくなるし、机上の空論だけれど。

燃料に核反応物質混ぜて核分裂の高熱で燃費良くするイカレた原子力ロケットエンジンも
考案されてたような気がする…。

27: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 16:10:55.22 ID:purIPi25
>>21
そうなんだよね。
第一段はケロシンなどの大推力の方が有利。
特に、体積問題が大きいと思うのよ。液水って体積巨大になるから、その分機体もデカくなる。
比推力が性能に効いてくるのは上段だから、1段目に液水はあまり合理的じゃない。

じゃぁなんでH2Aは1段から液水なんかというと、SRBあるから実質的に1.5段相当するからかなー、とか思う。
デルタIVみたいに液水だけで上げちゃうのもあるけど。
H2設計時の法規制の問題で大量のケロシン使えなかった説もあるけどね。

今更ケロシン使わずメタン使うのは、常温液体であるケロシンの気化器のノウハウが無いのが大きいね。
ススがどうの、ってのは多分ココ。
メタンなら、液水のノウハウが応用できるらしいので。

35: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 19:09:34.59 ID:ciCVdxVa
具体的には何処で使うんや?
客は付いとるんか?

36: 以下、VIPがお送りします 2018/01/03(水) 21:41:18.94 ID:zuJ7zrcO
>>35
まだ基礎研究段階でしょうねえ...

ただ、spaceXが注目されてるように、民間が宇宙ビジネスし始めてる 打ち上げコストカットには持って来いのエンジンだし、うまく行けば金の成る木に