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2009年11月28日 (土)

クラスターモデルロケットの欠点

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パワーの小さいエンジンを束ねて大きな推力を出すのはロシアのソユーズロケットで20基のエンジンと12機の姿勢制御バー二アロケットエンジンの合計32機を同時に点火して打ち上げています、これはバルブがある液体燃料ロケットだから、推力バランスが取りやすいからです、モデルロケットは固体燃料です、クラスター方式は重たい機体を打ち上げるとき推力が不足したときに小型のモデルロケットエンジンを複数束ねて点火して打ち上げます
ですパワーのある大きなエンジンがないときに使う方法ですたとえば合計推進力20ニュートン・秒の,D12-3エンジンがないので、合計推進力10ニュートン秒のC6-3エンジンを2本クラスターにすると合計推進力は同じですが燃焼時間が同じ1.6秒ですが推力曲線がC6-3エンジンのほうが急激に下り坂となり、到達高度が低くなります
●クラスター方式の欠点
1.エンジンを複数搭載するので太いボディーチューブが必要、エンジンマウントに瞬間的に大きな力と熱が加わるので、エンジンマウントの素材が耐熱、強度を増すために、重くなる
2.複数のエンジンを同時に点火できる、クラスター専用電気点火装置が必要でコマンドコントローラなど新規に購入が必要
3.同じエンジンを同時点火しても、エンジンの燃焼時間にムラがあり、それが放出薬の点火タイミングがずれ、パラシュートの放出するガス圧が不足してパラシュートが放出に失敗することがありますので、各エンジンの放出ガスのタイミングを合わせるためにピストン方式にしなければならない
3.このようにクラスター方式のロケットは重く、空気抵抗が増える太い機体、ピストンや、素材を厚く丈夫にするので重量がかさみ、おあらシュートの面積も大きくなりエンジンケースの重量が増え、その結果到達高度が低い
4.当然同じ高度を獲得するのにコストも高くなり、同時点火に失敗すると、機体は傾き、横へ飛んでいくことがあります、エステス社の黒色火薬を燃料にするモデルロケットエンジンはイグナイターの性能を踏まえ4本クラスターまでイグナイターは並列つなぎで電気がムラなく流れるように、同じ長さの同じ電気抵抗の点火コードでつなグ用に指導しています、高性能のコンポジットモデルロケットエンジンは、同じ型番でも燃焼速度にムラガあり、圧力もないとクーパーヘッドーイグナイターの点火に失敗するので、クラスター方式、マルチステージ方式はしないように案内しています、、イグナイターは1本あたり1アンペア以上消費するので、イグナイターの本数以上に電源容量に余裕のあるバッテリーで12ボルトを推奨しています
写真は180ニュートン秒の推力を出すG型リローダブルロケットエンジンを搭載する大型モデルロケット

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