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JAXA S-310 ロケット とは 観測ロケット 概要


JAXA S-310 ロケット とは 観測ロケット 概要



S-310型ロケットは、単段式で直径 310mm、打上げ時の重量 約 700kgで、高度 約 150kmに到達する能力を有し、前身の S-300は、S-210とほぼ並行して南極観測ロケットを目指して開発が進められ、PT-300の名で1966年(昭和41年)秋に行われた第 1回飛翔実験では、高度 160kmをマークしました


S-310は、大気中から機体に積極的にスピンを与えて早期に共振状態を通過させ、共振状態の持続を避けると共に、共振時に生じた姿勢の乱れをその後の空力的ダンピングによって整定させる方策が採られた単段式ロケットである。

JAXA S-310 観測ロケット 宇宙科学研究所 」 より

しかし、引き続く 3回の飛翔実験中 2回まで燃焼中に機体に異常を生じ、不具合解析からピッチ ・ ロール共振による機体迎え角の異常な増大が有力な原因であると推定されました


S-310では、大気中から機体に積極的にスピンを与えて早期に共振状態を通過させ、共振状態の持続を避けると共に、共振時に生じた姿勢の乱れをその後の空力的ダンピングによって整定させる方策が採られています

スピンは、機軸を含む面に対し尾翼全体を 約 0.8度傾けて取り付けることによって与えられ、燃焼終了時(点火後 29秒)における設計最終スピンは 2.8Hz、推力曲線は、最適推力計画に従って初期に最大推力を持ち、空気力が卓越してくる後期には低推力が持続するような設計になっており、これにより到達高度を増大し、動圧を抑えて空力加熱が緩和されるよう工夫されています


チェンバーは クロムモリブデン鋼で、ブタジエン系推薬を用いたグレインは、2種類のワゴンホイールの組合せからなっており、後部が先に焼失することにより上述の推力曲線を得ています

尾翼はチタンの一枚板、オージャイブ形状の開頭部は CFRP製、科学観測時にスピンを 1Hz程度にさげる目的から、計器部には、発射後 50秒に作動するヨーヨーデスピナが装着されています


1975年1月の S-310-1号機以来、2014年9月末の時点で、内之浦で 39機、ノルウェーのアンドーヤ ・ ロケット基地で 4機、南極で 7機が打上げられ、全て成功しています



JAXA 観測ロケット とは



観測ロケットは衛星打上げ用のロケットとは異なり、ロケット自身が宇宙空間を飛びながら落下するまでの間に観測を行なうもので、通常は 1段式、あるいは、2段式構成で、実験終了後、観測装置およびロケットは海上に落下します

観測機器はロケットの上段の頭胴部と呼ばれる場所に取り付けられ、飛翔中の空力加熱から保護するためにノーズコーンというとんがり帽子のような蓋をかぶせて打ち上げられます


観測はロケットが最高高度に達する前から、落下するまでの間に行われ、ロケットは上空のあらかじめ決められた高さでタイマによってノーズコーンを開き、観測機器のアンテナを伸ばしたり、観測のための試料を放出したり、いろいろな作業が設定されたタイマによって進められたのち、目的に応じた観測を行います

気球が到達可能な高度は 約 50kmまで、多くの人工衛星は 高度 250km以上を飛んでいますので、両者の間の空間を直接観測できるのは観測ロケットのみで、この空間は、中間圏や熱圏、電離圏と呼ばれている領域ですが、観測ロケットはこの空間に特異な現象を解明するために打ち上げられてきました


観測のテーマは全国の大学や研究機関に所属する研究者から提案されたものを評価 ・ 選定し決定され、宇宙科学研究所の観測ロケットは、天体物理学の観測、上層大気の研究、宇宙プラズマ物理学等に貢献し、日本の宇宙科学研究を支えてきました

宇宙科学研究所の工学チームも、姿勢制御システム、再突入技術、回収技術、航法技術等、新しい飛翔体システムを開発しています。

また、材料科学やライフ・サイエンスのための微小重力実験の分野でも、観測ロケットが使われています。


観測ロケットを使った実験では、計画立案から実験実施まで迅速な対応が可能であり、短期間で実験成果を得ることができるため、将来の人工衛星や惑星探査機などに搭載を予定している新しい観測装置や技術要素の機能や性能の確認試験としても優れた機動性を発揮しています。

現在、宇宙科学研究所で使用している観測ロケットは、S-310、S-520、SS-520の3機種です。


観測ロケットは毎年1~2機、鹿児島県大隅半島東端に位置する内之浦宇宙空間観測所から打ち上げられています。

国内だけでなく海外でも観測ロケットの打上げを行っています。


S-310は国立極地研究所の南極での観測に、S-310とS-520は、ノルウェーのアンドーヤ・ロケット基地からオーロラの直接観測のために使われました。

SS-520はノルウェーのスピッツベルゲン島から磁気圏のカスプと呼ばれる領域の観測のためにも使われました。



JAXA 観測ロケット 一覧



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JAXA 観測ロケット 宇宙科学研究所 」 より


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