四酸化二窒素/モノメチルヒドラジンのスラスタについて

質問

四酸化二窒素/モノメチルヒドラジンのスラスタについて質問したいのですが、四酸化二窒素/モノメチルヒドラジンのスラスタを推力20ｔを最大推進力と設計し、構造物に設置するようにした場合、スラスタの大きさはどのくらいにすればよいのか考える為にはどうすれば良いのですか？計算式などがありましたら教えてください。
　又、四酸化二窒素/モノメチルヒドラジンのスラスタを使用し、その噴射のon-offを瞬時に行う場合どのような方法がありますか？

回答No.3

First_Noel · ベストアンサー

サットン以外で使えそうな教科書です．

・「宇宙航行の理論と技術」河崎俊夫編著（地人書館）

・これは外部に出ていないのかも知れません，とても簡易製本ですが，
　「ロケットシステム」田辺英二著（ＥＴ）
　航空宇宙関係の図書館にあるかも？

どうしても本が見付からない場合，使えそうな式

・比推力＝推力÷（質量流量×重力加速度）
・推力＝有効排気速度×質量流量
・∴比推力＝有効排気速度÷重力加速度
・排気速度∝１／√（分子量）
・排気速度∝√（プレナム室温度）
・ノズル効率が１なら，有効排気速度＝理想排気速度
・ノズルについては，熱力学か流体力学の教科書の，
　ノズル理論のところに詳細あるかと思われます．

とかとか．．．

スラスタ設計の最適解はあるでしょうけど，ある程度は
えいや！で良いのではないかなとも思います．
（最適設計だとそれ自体で大変そうなので．）

お礼

ありがとうございました．
参考文献は探してみます．スラスタの設計は難しいですね～．
　そういえば比推力のことで単位が秒で表されているのですが教授に話をしたら単位が付くはずはないと言われたのですがどうなんですか？

回答No.5

ElectricGamo

ほとんどFirst_Noelさんが回答されてるので、それ以外のところを。

＞市立の図書館から大学の図書館まで探したのですが見つかりません・・・．いったいどうしたらよいでしょうか・・・

私の限られた経験上、ロケットの本で比較的に容易に手に入るのがサットンの本です。近くになければ思い切って買ってみるのはどうでしょうか？身近において損はありません。私もよく利用してます。先ほどhttp://www.amazon.com/で調べてみたのですがすぐ出てきますよ。

それから横からですみませんが

＞教授に話をしたら単位が付くはずはないと

比推力に単位がつかないという話は聞いたことがありません。失礼ながらその教授大丈夫なのかなと思います。教授にロケットの本を買ってもらって一緒に勉強してもらうのがいいかも知れません。

お礼

ありがとうございます。
本を買うかどうか考えてみます。
比推力については今度教授に反論してみます！
教授がなんと答えるか楽しみ（？）です＾＾

回答No.4

First_Noel

今まで単に「推進剤流量」とか「質量流量」とか書いていたことに
起因しているかも知れません．すみません．

比推力は，推力を「単位時間」の推進剤重量（質量ではなく）で
割ったものなので，

（推力）÷（単位時間の推進剤重量）
＝（推力）÷（単位時間の推進剤質量×重力加速度）
＝Ｎ÷（（ｋｇ／ｓ）×（ｍ／ｓ２））
＝（ｋｇ×（ｍ／ｓ２））÷（（ｋｇ／ｓ）×（ｍ／ｓ２））
＝ｓ
となり，「秒」の単位が付きます．
注意すべきは単位時間の推進剤質量はｋｇではなく，ｋｇ／ｓと言う点でしょうか．

語弊がある言い方かも知れませんが，同じだけの推進剤があって，
同じ推力が出せるスラスタがある場合，推進剤を消費するのに
かかる時間・・・とも言えます．

お礼

回答ありがとうございます。
私も本で調べてみたのですが同じようなことが書かれていました・・・。
教授に詳しく話してみたいと思います。

回答No.2

First_Noel

＃１さま書かれておりますサットンの本は，
推進系のバイブル的な本ですので，ぜひお読み下さい．

ノズル効率等の実際的な損失分は代表的な値をえいや！と使うとすれば，
推力と比推力とから，プレナム室の温度・圧力から求まる排気速度，
推進剤質量流量が決まります．

この辺のスラスタは，大きな学会や展示会でＩＨＩのものなどが
展示される場合がありますので，もし出かけられるのでしたら，
学会かメーカーに尋ねて見学したい旨を伝えれば，
悪いようにはならないかと思います．

電磁バルブや遮断弁で推進剤供給ＯＮ－ＯＦＦするくらいでしょうか．
例えば映画「アポロ１３」で，機械船が
ふらふらしているとき，プシュッ！プシュッ！と姿勢制御用スラスタが
パルス的に噴いている様子が描かれています．

回答No.1

ElectricGamo

段々と具体的な話になって来ましたね。

計算式を書くと大変なので、例えば、次の本

George P. Sutton , Oscar Biblarz, "Rocket Propulsion Elements, 7th Edition"

邦訳版は、(第7版ではないですが)望月昌監訳“ロケット推進工学”，1995，山海堂

がありますので、これをお読みください。ご質問の答えはそこから探せると思います。

お礼

回答ありがとうございます．
市立の図書館から大学の図書館まで探したのですが見つかりません・・・．いったいどうしたらよいでしょうか・・・．何か変わりになる文献はありますか？