宇宙船を海底に沈めてから浮上させて打ち上げる方法

質問

宇宙船を海底に沈め、燃料の膨張によって浮上させて打ち上げても、燃料の節約になりませんか。潜行している潜水艦から打ち上げるミサイルのようなものです。

回答No.5

koakino · ベストアンサー

宇宙に行くより深海に行く方が難しいなんてよく聞きますが、宇宙に行くために深海に行くとは面白いアイディアですね。

潜水艦をそのまま宇宙まで持っていったら無駄でしかないですが、潜水艦の内部にロケットを格納して水面に触れた瞬間に潜水艦とロケットを分離すればそこは問題になりません。つまり質問者さんの仰るように、助走をつけて潜水艦からミサイルを打ち上げるような形式ならば理論的には可能でしょう。

しかしこの手法の問題は実現できてもあまり嬉しくないという点にあります。
地表付近は極めて空気抵抗が高いため、仮に浮上時に十分な速度を得られたとしても、そこから上昇する間にほとんどのエネルギーを失ってしまいます。また、ロケットというと真上に上昇するイメージがあると思いますが、あれは空気抵抗が小さい高高度に移動しているだけで、加速のほとんどは横方向に行われます。なので地表で少しくらい上向きの速度を得られたところであまり恩恵はないのです。
ならばと空気抵抗で失われる分も含めて滅茶苦茶高速に加速してしまうと、今度はロケットへの負担が大きくなります。大気圏突入を2回やるようなものですからね。また海は深いと言っても高々10km程度ですから、それだけの加速をするにはちょっと短いです。

お礼

いろいろ難しいことがあるのですね。打ち上げられるロケットが始めはゆるゆると持ち上げられるような感じがすることも納得できました。

回答No.4

SangoJugo

水中で燃焼した場合，燃焼ガスのエネルギーは，まず，圧力に抵抗して水を押しのけるのに使われます。
水を押しのけたエネルギーが，次に，浮力となって宇宙船を持ち上げます。
ただし，宇宙船は水中を進む訳だから，水の抵抗があります。
やっぱり燃料の節約にはなりません。

回答No.3

SangoJugo

「おもちゃが水面からぴょんと飛び出るエネルギー」と同等のエネルギーを「おもちゃを沈める」のに費やすことになります。

お礼

体積の小さい液体の状態の燃料を沈め、そこで燃焼してガス状態にしてもダメでしょうか。

回答No.2

kagakusuki

なりません。
　海底に沈めても壊れない様にするためには、水圧に耐える事が可能な頑丈さを持たせるために宇宙船の外殻を厚くしなければならず、そんな事をすればロケットの先端に取り付けた宇宙船が重くなるため、その宇宙船を打ち上げるための第2段ロケットを「宇宙船が重くなった割合」以上に大型化して多くの燃料を搭載せねばならず、そうなれば、その重くなった2段目の燃料と本体を打ち上げるための第1段ロケットを「宇宙船と第2段ロケットが重くなった割合」以上に大きくしなければなりませんので、結局、節約になるどころか逆に何倍も多くの燃料が必要になります。
　その上、宇宙船は真空の宇宙空間でも内部の空気が漏れない様に、内側から外側に向かって圧力が加わっても内部から気体や液体が漏れて行かない様な封入構造となっているのですが、海中では逆に外側から内側に向かって水の圧力が加わりますから、通常の内側から外側に向かって圧力が加わった場合用の封入構造では、海水が内部に入り込んで内部の機器を損傷させてしまいます。
　内側から外側に向かって圧力が加わる場合と外側から内側に向かって圧力が加わる場合の両方に対応可能な封入構造にした場合、それ分だけ構造が複雑化しますから、故障しやすくなってしまいます。

お礼

お風呂の中で水中に沈めて手を放された軽いおもちゃが水面からぴょんと飛び出るのとは違うわけですね。

回答No.1

Dr_Hyper

水の抵抗の方がおおきいのではないでしょうか？

お礼

水面における加速でも代償できないのですね。