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重力加速度  ある会員の活動24

『地球から月へ』でニコルがバービケインにぶつける問題。発射の衝撃に中の人間をどうやって耐えさせるか? バービケインはさんざん考えたあげくに水を緩衝剤にすることで解決することになっているのだが、ミラーの『詳注版』によると、重力加速度の問題はそんなことではまるで解決できないとのこと。

この辺、純粋文系の私のようなものにはなかなか理解できない。ただ、重力加速度というのがジェット機などでいうGという単位で表されるものであることに思い当たると、話はちょっと見えてくる(正直言うと、『詳注版』の表記が小文字のgだったので、何のことだかよく分からなかったのだ)。

戦闘機のパイロットが大きなGに耐えるために訓練する、とかいう話はよく聞きますので。5Gくらいになると相当厳しいとか。ミラーの注では、コロンビアード砲の発射時は28000Gで、何をしても無駄らしい。

それなら、現実のロケットはどうしているのか。

ロケットの仕組み、などインターネットで調べても、力学的な話ばかりでよく分からない。ウィキペディアでよく大気圏脱出速度、とか言われているものを調べると、まず落ちない速度(人工衛星になるための最低速度)を「第一宇宙速度」、地球の重力を振り切って飛ぶための速度を「第二宇宙速度(脱出速度)」というそうな。そこに「よくある誤解」として、ロケットは最初からそんな速度をだす必要がない、とある。

要するに、地上から離れるだけの推力で上昇していき、徐々に加速していけばいいのである。それに、次第に重力は弱くなるので、加速もそれほど急激な必要はないのかも知れない。空になった燃料タンクを切り離して機体を軽くしていくことも計算に入れて、最低限のGで飛ばす、ということのようだ。

アポロ計画のサターンロケットで3.5G、スペースシャトルは2.5Gくらいだとのこと。

結論として、大砲じゃだめ、ということなのである。燃焼ガスの出力を調整できる内燃機関式のロケットでなければならない。

しかし、こんなことを確認するためにやたら時間のかかることだ。インターネットでもなかなかきちんと説明しているサイトはない。
書店でロケット工学の本を見ても、力学の原理を書いてあるだけで、有人ならどうなるのかまでは書いていなかった。

そんな書店で見かけたのが『ロシア宇宙開発史』

メンデレーエフあたりから、ツィオルコフスキーの理論など19世紀から説き起こし、ガガーリンの有人飛行に至るまで詳細に記述してあって労作としか言いようがない。3月に一度出版されたところ、ロシア語表記の間違いなどで一度回収し、8月31日付で再出版したようだ。

5月か6月頃だったか、いろいろ調べているうちに突き当たったこのサイトと同じ方が書かれているのではないかと思うのだが、何も書いてないのでよく分からない。

最初のところで、19世紀の影響としてやはりヴェルヌが出てくる。ツィオルコフスキーがヴェルヌを読んでいたかは分からないが、現在のロケット推進の基本原理を大体作ってしまった人で、宇宙進出の夢を語り、自分でも『月世界到達!』というSFを書いている人である。

肝心の有人飛行技術であるが、人を飛ばす時に問題になったのは発射時よりも、どうやって生還させるかという帰還時の技術の問題であったそうだ。ミサイルとして開発されたR−7型ロケットを使用したため、発射時の振動や圧力の問題は、核弾頭を搭載するときに検証済だったようだ(P323)。