OTRAG (ロケット)

OTRAG

機能きのう	Launch vehicle
製造せいぞう	OTRAG
開発かいはつ国こく	ドイツ
打うち上あげ実績じっせき
状態じょうたい	退役たいえき
射場いば	コンゴ民主みんしゅ共和きょうわ国こく、en:Shaba North リビア、セブハ スウェーデン、エスレンジ
総そう打うち上あげ回数かいすう	18
初はつ打うち上あげ	5月18日にち 1977
最終さいしゅう打うち上あげ	9月19日にち 1983
Common Rocket Propulsion Unit
全長ぜんちょう	16 m (52 ft)
直径ちょっけい	0.27 m (11 in)
空虚くうきょ重量じゅうりょう	150 kg (330 lb)
グロス重量じゅうりょう	1,500 kg (3,300 lb)
エンジン	1 × OTRAG
推力すいりょく	26.960 kN (6,061 lbf)
比ひ推力すいりょく	297 s (2.91 km/s)
燃焼ねんしょう時間じかん	140秒びょう
燃料ねんりょう	N 2O 4

OTRAG ロケットは1970年代ねんだいから80年代ねんだいにかけてOTRAG社しゃによって設計せっけいされたモジュラー式しきの人工じんこう衛星えいせい打うち上あげロケットである。

OTRAGロケットは複数ふくすうの大量たいりょう生産せいさんされたユニットを組くみ合あわせて出来できており、1～10トン或あるいはそれ以上いじょうの衛星えいせいを軌道きどうに投入とうにゅうする事ことを目的もくてきとしていた。大量たいりょう生産せいさんによって類似るいじの打うち上あげ能力のうりょくを有ゆうする従来じゅうらい型がたのロケットの10分ぶんの一いちの費用ひようを目指めざしていた。

OTRAG CRPU

設計せっけい

CRPU (Common Rocket Propulsion Unit)を組くみ合あわせる事ことによって多様たようなOTRAGロケットを製造せいぞうする事ことができた。観測かんそくロケットには4本ほん或あるいはそれ以上いじょうのCRPUを並列へいれつに束たばねる予定よていで上部じょうぶに積載せきさい物ぶつを備そなえる構造こうぞうだった。軌道きどう投入とうにゅう用ようのロケットは積載せきさい物ぶつの重量じゅうりょうに応おうじて数すう10本ほんから100本ほんのCRPUを使用しようする予定よていだった。ロケットの段だんに相当そうとうするのは燃焼ねんしょう後ごのCRPUを外側そとがわから切きり離はなし、内側うちがわのCRPUは積載せきさい物ぶつと共ともに飛行ひこうを続つづける。

CRPUは実質じっしつ的てきには短みじかい管かんで連結れんけつされた直径ちょっけい27cm、全長ぜんちょう16mの鋼管こうかんだった。CRPUは鏡板かがみいた間あいだに固定こてい用ようの環たまきを追加ついかしたアルミ製せいの鏡板かがみいたによって内部ないぶが3分割ぶんかつされた。前方ぜんぽうの管内かんないは主おもに硝酸しょうさんと四よん酸化さんか二に窒素ちっその混合こんごう物ぶつによる酸化さんか剤ざいで満みたされていた。次つぎの区画くかくは燃料ねんりょうであるケロシン(灯油とうゆ)で満みたされていた。これはロケットの燃料ねんりょう用ようとして精製せいせいされた高価こうかなRP-1ではなく、市販しはんの灯油とうゆだった。最後さいごの区画くかくはエンジンが備そなえられた。燃料ねんりょうの配管はいかんはケロシンの周囲しゅういに硝酸しょうさんを送おくりエンジンへ入いれる。

CRPUの設計せっけいはすこぶる単純たんじゅんだった。タンクは推進すいしん剤ざいを加圧かあつによって供給きょうきゅうする為ために十分じゅうぶんな強度きょうどを備そなえ、ターボポンプを用もちいないガス圧あつ送おくサイクルを用もちい、しかも一般いっぱん的てきなガス圧あつ送おくサイクルと異ことなり高だか圧あつヘリウムタンクや熱ねつ交換こうかん器きも持もたず、タンク内ないに600psi(4.1MPa)で充填じゅうてんされたガスで圧力あつりょくを得える。つまるところペットボトルロケットと全まったく同おなじ方法ほうほうで燃料ねんりょうを噴出ふんしゅつするわけである。エンジンはアブレーション冷却れいきゃくを採用さいようした事ことによって再生さいせい冷却れいきゃくや耐たい熱性ねっせいケロシンを不要ふようにした。エンジンはジンバルによる角度かくど調整ちょうせいが出来できないものだったが、代かわりにマルチコプターのように対角線たいかくせん方向ほうこうのCRPUの推力すいりょくを変かえることによって行いった。そのため、エンジンは管かんの内壁ないへき内ないに納おさまるように機構きこうは出力しゅつりょく調整ちょうせい弁べんのみで単純たんじゅんに製造せいぞうされた。細ほそい管かんなので区画くかく間あいだの鏡板かがみいたは他たのロケットのようなドーム状じょうではなく単純たんじゅんな平板へいばんだった。点火てんか装置そうちは備そなえられず、代かわりにフルフリルアルコールをケロシンよりも先さきに噴射ふんしゃした。フルフリルアルコールは硝酸しょうさんと接触せっしょくするだけで着火ちゃっかする。

管かんの直径ちょっけいが小ちいさかったので圧力あつりょく隔壁かくへきは通常つうじょうのロケットのようなドーム状じょうではなく平たいらな板いたが使用しようされた。点火てんか装置そうちは無なく、硝酸しょうさんと接触せっしょくするだけで着火ちゃっかする自己じこ着火ちゃっか性せいのフルフリルアルコールを灯油とうゆの供給きょうきゅう前まえに噴射ふんしゃした。

アブレーション冷却れいきゃくの使用しようによる十分じゅうぶんな量りょうのアブレータの搭載とうさい・安やすいが重おもく強度きょうどが低ひくい高圧こうあつ鋼鉄こうてつ構造こうぞう体たい・ガスをためるためにタンク内ないに広ひろい空あきスペースを確保かくほしなければならないことによりCRPUは重おもく、低てい性能せいのうになった。管かんの直径ちょっけいが同様どうようにエンジンの直径ちょっけいを厳きびしく制限せいげんした事ことによって上段じょうだんに高こう効率こうりつの高こう膨張ぼうちょうノズルの使用しようが出来できなかった。CRPUは3段だんで軌道きどうに投入とうにゅうする予定よていだった。これにより2段式だんしきよりツィオルコフスキーの式しきより重量じゅうりょうの悪影響あくえいきょうを減へらしている。

会社かいしゃの基本きほん的てきな打うち上あげ設計せっけいは1トンを軌道きどうに投入とうにゅうすると主張しゅちょうされた。予想よそうでは3段だん目めが4基きのCRUP、その周囲しゅういに2段だん目めが12基きのCRUP、その周まわりを囲かこむように1段だん目めが48基きのCRUPで構成こうせいされていた。より大型おおがたの打うち上あげ機きでは重量じゅうりょう物ぶつの打うち上あげに可能かのうであれば数すう100基きのCRPUを使用しようすると予想よそうされた。

規模きぼの経済けいざいによって廉価れんかなそれぞれのCRPUは年間ねんかん100基き、或あるいは可能かのうであれば1000基き以上いじょう生産せいさんすることによって既存きそんのロケットよりも安やすく打うち上あげることを企図きとしていた。さらに多数たすうの小型こがたのエンジンを個別こべつに燃焼ねんしょうすることによって高信頼こうしんらい性せいと冗長じょうちょう性せいを与あたえられると予想よそうされた。

会社かいしゃの見通みとおしではCRPUは徐々じょじょに安やすくなる事ことを見込みこんでいて、回収かいしゅうと再さい整備せいび式しき打うち上あげ機きは単純たんじゅんなユニットを製造せいぞうする事ことに勝まさらないという見通みとおしだった。貯蔵ちょぞう可能かのうな推進すいしん剤ざいと少数しょうすうの作動さどう部品ぶひんにより射場しゃじょうでの運用うんようも同様どうようにとても簡略かんりゃく化かされる事ことが予定よていされた。これらの利点りてんは低ひく比ひ推力すいりょくと打うち上あげ重量じゅうりょう効率こうりつの欠点けってんを補おぎなって余あまりあると期待きたいされた。

打うち上あげ実績じっせき

エンジンはドイツとアフリカの試験しけん施設しせつで地上ちじょうで試験しけんされた。実験じっけんでは多様たような燃料ねんりょうと酸化さんか剤ざいの化合かごう物ぶつで試ためされ全体ぜんたい設計せっけいは堅牢けんろうだった。

ザイールのShaba NorthとリビアのSebaオアシスで小型こがたの4機きが製造せいぞう、試験しけんされ、20から50kmの高度こうどに到達とうたつした。使用しようされたロケットの全長ぜんちょうは6mと12mだった。基本きほん的てきなCRPUの概念がいねんは作動さどうすることが示しめされたが、いくつかのロケットでは誘導ゆうどうや部品ぶひんが失敗しっぱいした。OTRAGロケットの最後さいごの打うち上あげは1983年ねん9月がつ19日にちエスレンジで行おこなわれた。この打うち上あげでOTRAGは高こう高度こうど研究けんきゅうに使用しようされた。

政治せいじ的てき圧力あつりょくによる計画けいかくの中止ちゅうしはOTRAGの記事きじを参照さんしょう。

1987年ねんに会社かいしゃがリビアから撤退てったいした時ときに、いくつかの機材きざいは政府せいふに接収せっしゅうされたが、計画けいかくを継続けいぞくするための十分じゅうぶんな部品ぶひんと知識ちしきはリビアから失うしなわれた。

関心かんしんの復活ふっかつ

最近さいきんでは同社どうしゃが助言じょげんを与あたえていたインターオービタル システムズに類似るいじのモジュラーロケットの設計せっけいがネプチューンシリーズに導入どうにゅうされた。

アルマジロ・エアロスペースの創設そうせつ者しゃで最高さいこう経営けいえい責任せきにん者しゃ(CEO)のJohn Carmackは2006年ねん5月がつにOTRAGの設立せつりつ技術ぎじゅつ者しゃであるKayserに会あって原型げんけいの研究けんきゅう機材きざいのいくつかが貸与たいよされた。

"私わたしは数すうヶ月かげつLutz Kayserに対応たいおうしていくつかの事ことを学まなんだ。私わたしは真剣しんけんに濃度のうど98%の過酸化水素かさんかすいそ(ケロシンとの2液えき推進すいしん系けいを仮定かてい)によるOTRAG型がたの大だい規模きぼなクラスター型がたの廉価れんかなモジュール式しきの軌道きどう周回しゅうかい設計せっけいを検討けんとうしてすでに軌道きどう周回しゅうかい打うち上あげ費用ひようを大幅おおはばに低減ていげんする実行じっこう可能かのうな方法ほうほうの一ひとつであると確信かくしんする。Lutzと詳細しょうさいについて協議きょうぎした後のち、私わたしはこれは大幅おおはばな軌道きどう投入とうにゅう能力のうりょくを獲得かくとくする最もっとも廉価れんかな開発かいはつであると考かんがえた。最終さいしゅう的てきには再さい利用りよう可能かのうなロケットが引ひき継つぐだろうが、現在げんざいの予算よさんでできるすべての方法ほうほうでこの方法ほうほうが最良さいりょうであると確信かくしんした。個々ここのモジュールは既存きそんの機体きたいよりも単純たんじゅんで、私わたしたちは手作てづくりの試作しさく機きを凌駕りょうがする、より生産せいさん性せいの優すぐれた生産せいさん方法ほうほうを見みつけるでしょう。" -- 2006年ねん6月がつ アルマジロ エアロスペース更新こうしん

外部がいぶリンク

• Otrag at Austronautix.com