民間宇宙船の耐熱性についての質問です。

質問

先日DVDにて、アメリカの民間航空企業が世界初の宇宙飛行に成功したという内容のドキュメンタリーを見たのですが（スターシップワンというやつです）、その宇宙船の素材は炭素繊維とエポキシ樹脂で作った炭素繊維複合素材だそうです。

アメリカの民間航空企業（スケールドコンポジット社）の発表によると、その宇宙船の到達高度（上空100km）からの大気圏再突入時に発生する熱はおよそ500℃だそうです。

JAXAの情報によるとエポキシ樹脂で作った炭素繊維複合素材の熱変形温度は120℃だそうです。

これでは再突入時の熱に耐えられないですよね？

回答No.3

debukuro

日本での実験
紙飛行機を大気圏突入時と同じ５０００メートル毎秒の気流中に置いても燃えなかったそうです
こういうことかもしれませんね

回答No.2

noname#215107

炭素繊維複合素材は、高熱にさらされることを前提にしたものではありません。溶けて冷却等の使い捨ての目的でもありません。
あくまでも、丈夫で軽い機体を作るための構造材です。普通の旅客機にも使われます。

機体すべてを耐熱素材にする必要はありません。
スペースシップワンの場合、その５００℃の温度が発生する部分は、ごく限られているので、主翼の前縁部分のみ耐熱加工が施されているようです。
熱対策は、超音速ジェット機に毛が生えた程度のようです。

お礼

速やかなアドバイスありがとうございます。
先ほどの情報が少し間違っていて、大気圏再突入時に発生する最高温度は機首及び主翼前縁部において華氏500K(摂氏260℃)だそうです。
そしてスペースシップワンの大気圏再突入後の画像を見たところ、確かに機首および主翼前縁部が耐熱加工されているみたいで若干焦げていました。
そこでなんですが、スペースシップワンに施されている耐熱加工がいったいどのようなものなのか気になるのですが、国外および国内のサイトに有力な情報がないみたいんです・・
もし何かご存知でしたら教えてください。

回答No.1

debukuro

耐えられません
耐える必要はないのです
高温にさらされる時間が短いのでその間持ち堪えればいいのです
気泡を多く含ませて断熱性を高めます
表面が高温になると融けて蒸発します
気化熱で表面が冷却されさらに断熱性が高いので中まで高温になるには時間がかかります
そのうちに空気の密度が高くなって空気による冷却が行われるようになります
その時間だけ耐えることが出来ればいいのです
融けることで自らを冷却できる素材なのです

お礼

たしかにその様にして大気圏再突入時に発生する熱を放出することもできるみたいなんですが、スペースシップワンは何か特殊な耐熱加工を施しているみたいなんですよ。。それがきになります。。