2008年05月04日

宇宙世紀のロケット推進に関する考察1

連邦軍のロケットプロペラント規格(仮)

『RPstd−02〜』
化学燃焼式ロケットの推進剤として用いられるケロシン系燃料。添加剤の違いで数バージョンある。

『RPstd−X1』
酸化剤。液体酸素。

『RPstd−X2』
酸化剤。過酸化なんとか。機密。

『RPstd−03』
単なる水。ただし配管のメンテナンスのコストを下げる為に超純水である。熱核ロケットの推進剤としては民生用途でも一般的である。ジェットプロペラントである『JPstd−003』と同等品。

『RPstd−04』
主にキセノンから成る推進剤。初期の宇宙戦艦の主機であった溶隔塩増殖炉を用いる熱核ロケットに使われた。ミノフスキー・イヨネスコ型反応炉が普及してからは、中性子対策の要求が激減したため、液相化するのに多大なエネルギーを要するために軍用ではあまり使われなくなった。

『RPstd−06』
姿勢制御スラスター用の一液式半固体燃料。一年戦争時より使われている。−40℃〜300℃という広範囲でペースト状を維持し、液体燃料並みの制御性を持つ。燃焼ガスの平均分子量はかなり大きい。発火点が高いため、レーザー点火する必要がある。その特性のため、常温常圧下での取り扱いが容易である。兵装用途では燃料タンクの周りを還元剤で囲い、被弾時の誘爆を防ぐ安全機構が見られる。

『RPstd−11』
ツィマッド社の木星エンジンに使われていた推進剤と同等品。重金属が多く溶解した化学合成液体である。戦後、連邦軍でも同様のエンジンが開発され、加速重視の機体に用いるようになった。

『RPstd−12』
木星圏などの高重力環境下で使用されるプロペラント。ビスマス等の重金属を多量に添加された化学合成物質である。超高出力の熱核反応炉と組み合わせ、水素−酸素の化学燃焼式ロケット並みの噴射速度を与えることで、高い推力と比推力を実現する。高密度のためタンク容積は小さくて済む。ジュピトリス級に使われる「人類史上最強のロケットエンジン」はこの推進剤を使用したものである。

『RPstd−16』
06の改良型。燃焼温度が高く、同じ質量の推進剤からより大きい推力が得られるよう、組成を改良されている。ただし、更に点火し難くなっているので、点火レーザーの強度が要求される(つまりジェネレーター出力の向上によって使用可能になった)。

 

 

こーゆーのはどんなマニアも普通は設定しないので、密かにスキにやらせてもらおうw



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この記事へのコメント

1. Posted by サリエル   2008年05月10日 03:27
是非とも、連邦系とかジオンでもジオニック系はこういうの!とかいろいろ設定してください。

そして……使わせてください(コラ
2. Posted by ねも   2008年05月10日 22:50
目の付け所がシャアーーープですね。
早い者勝ちです。
うちも隠し玉はありますが…。

うちも…この設定は…
便乗して……使わせてください(コラ
3. Posted by 叡天   2008年05月13日 00:53
熱核ロケットの推進剤って、それ自体が燃焼する必要がないから、ぶっちゃけなんでもイイんですよね。

扱いが楽な「水」が最適なのかと思うのですが、熱核反応炉のエネルギーでプラズマ化すると水素と酸素に分離してしまい、ノズルを通り過ぎた後に燃焼してしまう「アフターファイヤ」現象が起こって推進効率が悪くなるそうです(噴射ガスはノズルで一方向に整えられた状態が望ましいが、後から燃焼されると分子の飛ぶ方向が乱れるのである)。

ウソですけど。
4. Posted by 叡天   2008年05月13日 01:41
推進剤Aは1立方cm当たり1g
推進剤Bは1立方cm当たり10g

ところで、5gの推進剤Aを秒速10kmで噴射すんのと、50gの推進剤Bを秒速1kmで噴射すんのでは、反動(推力)は一緒です。つまり与えられるエネルギーが一緒。これを融合炉αの上限スペックとします。

しかし、燃焼室へ続く配管の太さから、一秒間に1立方cm分の推進剤しかノズルに送れないとするとどうでしょう。
5. Posted by ねも   2008年05月16日 00:27
>融合炉αの上限スペック
熱核ロケットαの上限スペックではなくて?ですか?
融合炉αから電力を取り出して、この電力で推進剤の圧縮を事前に行なえば、熱核ロケットαとしての上限スペックは向上するのでは?

>しかし、燃焼室へ続く配管の太さから、一秒間に1立方cm分の推進剤しかノズルに送れないとするとどうでしょう。
秒速何kmで噴射(どれ位圧を掛けるか)するかによるのでは…。

熱核融合ロケットの場合も推進剤は、炉の蒸発を防止する為に吸熱特性に優れている必要があるんでしょうかねぇ?
MS-09ドムとかも推進剤(液体水素)が尽きたら、熱核ジェットの融合炉を停止するんですよね。
熱核ロケット機も同様ですかねぇ?
それともIフィールドで熱シールドを行なうんですかね?
再始動は、基地とか母艦等、大電力供給を受けれる場所でないと出来ないとか…。
6. Posted by 叡天   2008年05月16日 23:34
ヘリウム3と重水素の反応では、普通のヘリウム(ヘリウム4)と陽子が出てくるワケですが、陽子は磁場を通すと直接電気に出来るため、D+D(重水素)反応炉のように中性子を減速材に当てて熱としてエネルギーを取り出す方式に比べ、格段の効率で発電が可能となります。「熱」は磁場が取り逃がした陽子が炉壁に当たったりして発生する変換ロス分くらいでしょうか。
実は磁場封じ込め式だと、副反応でD+D反応が起こって中性子由来の熱も発生するのですが、Iフィールドを使った方式だと、この副反応をほぼ抑えることが可能になるかもしれません。

むしろ、電気として取り出したエネルギーから、わざわざ「熱」を作ってやる必要があるかもしれません。
7. Posted by 叡天   2008年05月16日 23:48
旭屋系の技術解説を信じると、ミノフスキー・イヨネスコ型反応炉は核燃料をプラズマ化することなく反応させることが出来るため、もう、なんというか、核融合で技術的問題になるコトが一気に片付くので「なんて便利な粒子なんだ!」って、ミノ粉マンセーしたい気分になります。
しかし、ココで「ミノフスキー粒子を生成するのにどれだけエネルギーが必要で、Iフィールドを圧縮して立方格子内にトラップした燃料分子の核子間距離を縮める所業は発生した電力でまかなえるのか?」っていう新たな問題が持ち上がり夜も眠れなくなるのです。
まあ、ミノフスキー粒子が実在しないので、答は永遠に出ないのですが・・・
8. Posted by 叡天   2008年05月17日 00:07
炉自体が発生する熱は前述の通り「たいしたコトない」という認識です。まあ、それでも中性子減速式ほどではないにしても高温にはなるでしょう。
宇宙での運用だと、その分は機外に棄ててゆく推進剤に吸着させて廃熱でしょうか。やっぱし。
そうなると、炉の運転限界時間は推進剤か冷却材がある間ってコトですね。装甲に蓄熱するって設定もあります。あとは放射冷却。

ザクの出力が低いのはきっとワザとですな、ありゃ。
9. Posted by 叡天   2008年05月17日 00:34
>秒速何kmで噴射(どれ位圧を掛けるか)するかによるのでは…。

エンジンのサイズに制限がなければそんな感じですが、同じ(炉)を使ったエンジンで違う推進剤っていう仮定の話です。
密度が違うと、同じ配管を使っても単位時間当たりに燃焼室(燃焼じゃないから膨張室ですね)に送ることのできる推進剤の質量が変わりますから。
ちなみに同じ重量だと、液体水素は水の14倍の体積になります。
10. Posted by ねも   2008年05月17日 06:06
なるほど、旭屋系の技術解説(実家かどっかにありますな(苦笑))なら、プラズマ化不要ですか…。
そうなると、センチュリーから連なる「ドムの熱核ジェット」といえば「炉の高過ぎる温度」と、セットで説明される機体解説から乖離してしまうのが、扱いが難しいところですね。温度的には有り難い設定ですが…。
確かに、実在しない粒子の話なので、説も色々有り、サ社が認定しない限り「正解」には永遠にたどり着けないですね・・・。
今なら超伝導モーターとか燃料電池とかの進化系でMS位駆動出来そうな感じですけども…。
メガ粒子・ビーム・ライフルの駆動は厳しいでしょうけど。

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