「ヴァージン・オービットが空中発射ロケット「ランチャーワン」の初打ち上げに成功」記事へのコメント

メリット、デメリット

[Anonymous Coward]

https://iss.jaxa.jp/column/norisan/vol11.html [iss.jaxa.jp]

その長所は地上からの打上に比べて、

        母機が離着陸出来る飛行場に、
        安全上の基準を満たす整備設備があればよく、射場の簡素化が出来る。
        通常打上げで問題になる射場上空の氷結層や雷雲などは、
        母機さえ飛べれば影響を受けない。
        母機の発着する射場の緯度や周辺の状況に関係なく、
        公海上空で発射が出来るので、目的の軌道投入が容易になる。
        赤道近くで打ち上げが可能になり、地球自転速度が加味され、
        より大きい衛星質量を打ち上げられる。
        ロケット落下物など安全確保がし易くなる。

短所としては、

        母機の搭載能力に限界があるので、大型の人工衛星の打上げには向かない。
        打上げ回数が少ないと母機の維持費負担比率が上がりコスト高になる。

#何度か書いた記憶がある

Re:

[Anonymous Coward]

これ、何度もでる話題だよね。

第一宇宙速度(28,400 km/h)に対して、航空機がアシストできる速度は800km/hぐらい？だとしたら、
一段目の燃料はほとんど節約できなさそう。
上空まで持ち上げて空気が薄くなったとしても、水平に進む距離がふえれば、それだけ空気抵抗を
受ける距離が延びるわけで、それなら垂直に打ち上げて最短距離で大気を抜けた方が良いと思われる。

打ち上げも空中でロケットの点火に失敗すれば衛星ごと失うけど、地上なら衛星は回収できる可能性
があるかも。

Re:メリット、デメリット

[Anonymous Coward]

ちがう。いかに素早く水平方向の速度を得られるかがポイントなんだ。
(ただし、ご指摘のとおり、航空機による速度のアシストは無視できる程度)

鉛直方向にどんなに頑張って加速しても、その速度は軌道速度の足しにはならない。(宇宙では空気がないから方向転換できない)
だから、鉛直方向は重力とつりあうぎりぎりの推力で、余剰の推力を全て水平方向の加速に使用して
さっさと第一宇宙速度を得れば、重量に直接あらがわなくて済むようになるので、それから
じっくり高い軌道に移ればいいんだ。ルナモジュールなんかはこの方法で、最小限の推進剤で帰ってこれる。

だが、こちらもご指摘の通り、地球には大気があるので、いきなり水平方向の速度を獲得するのは得策ではないけど、
かといって大気が(実質的に)なくなるまで垂直に進んで、それから(地表とほとんど変わらない)重力にあらがいながら、
水平速度を獲得するのもよくない。

上記の途中に最適解があると思うのだけど(変分問題？)いかがだろうか？

Re:

[Anonymous Coward]

その「最適解」こそ、ほぼ全てのロケットが垂直に打ち上げられる理由なのですが……。
ちゃんと計算されてる、角度とか。（これが書きたかったわけではないｗ）

# M-Vは斜めに打ち上げていたけれど、あれは発射後速やかに海上へ移動するためだし、

Re:

[Anonymous Coward]

第一段の仕事の前半と補助ブースターがやってることはほぼ「高度を稼ぐため」と見て問題ないよ。
ロケットの打ち上げ重量の半分くらいはそのために使われるので「一段目の燃料はほとんど節約できなさそう」なんてことはない。

Re:

[Anonymous Coward]

ただしロケットが稼いでくれるのは高度100kmで飛行機が稼いでくれるのは結局高度10kmなので、それがシステム複雑化の割に合うかは…。