ロケットエンジンを語る。

ロケットエンジンとは

ロケットとはエンジンの種類である。
後方から燃焼ガスを噴出し、その反動(反作用)で前進する。

ロケットの話の前に、燃焼の3要素について確認しておこう。
モノが燃えるためには、次の3つが必要である。

これが、燃焼の3要素だ。
どれか一つが欠けても燃焼は起こらない。

例えば木材は可燃物である。
木材が空気中にあっても燃え出さない。

熱(ライターの火など)を与えて初めて、燃焼が始まるのだ。
もし、可燃物と空気中の酸素の2つだけで燃えるのであれば、木造建築はすべて灰になっているはずだ。
実際には、ほとんどの木造建築が燃えずにいるのは、火気(熱)がないからである。

燃焼の3要素のうち、どれか一つを除去することで燃焼はストップする。
消火活動とは、3要素のどれかを除去することなのだ。
例えば、火に水をかけて消すのは、熱を除去したからである。

泡消火器は酸素を遮断し消火する。
可燃物がすべて燃えてしまえば、それ以上はもう燃えない。

燃焼の3要素が明確になると、ロケットエンジンとジェットエンジンの違いが見えてくる。

ジェットエンジンは、燃焼に必要な酸素を外気から取り入れる。
これで燃料を酸素と混合し点火して燃焼させ、燃焼ガスを噴出させてその反動で進むのだ。

ジェットエンジンでは、宇宙に行けない。
宇宙には、空気がないので酸素が取り込めないからだ。

燃料とともに酸素も持参すれば、宇宙でも使えるジェットエンジンになる。
これがロケットエンジンなのだ。

なお、「持参する酸素」は、気体の酸素ではない。
液体酸素や、酸化作用を持つ物質が利用される。
これを酸化剤という。

ジェットエンジンは燃料が必要だが、ロケットエンジンは、燃料の他に酸化剤も必要なのである。
燃料と酸化剤を合わせて推進剤という。

ロケットエンジンは、宇宙空間専用ではない。
空気中でも使っていい。
打ち上げロケットや、ミサイルは空気中で使用するロケットである。

ロケットエンジンの燃料や酸化剤は、気体のままでは使用しない。
ロケット内の狭いスペースに燃料や酸化剤を格納するので、気体のままでは体積が大きすぎて多量に積めないのだ。

そこで、燃料や酸化剤は、液体または固体が利用される。

燃料と酸化剤の両方が液体の場合は固体燃料ロケットという。
両方が個体であれば、液体燃料ロケットだ。
一方が個体、他方が液体の場合はハイブリッドロケットという。

2008/06/05