繊維強化セラミックスのロケットエンジンへの適用：現状と今後

摘要

現在，宇宙航空研究開発機構において運用中の新型固体燃料ロケット「イブシロンロケット」では（本年度2号機打ち上げ予定），オプションで第4段の液体燃料ロケットが用意されている．ここで、固体燃料ロケットは構造がシンプルで，取り扱いが容易でありさらに打ち上げタイミングに的確に対応できる即応性があることが全段液体燃料ロケットに比較して有利である．しかし，液体燃料ロケットは固体燃料ロケットに比較して，推進力を調整できる他に再着火できるなどの利点があり，固体燃料ロケットの最終段に使用すると衛星の軌道投入精度を大幅に向上できる．そのような最終段に使用または衛星に搭載するような小型液体燃料ロケットエンジンでは，軽量化およびシステム簡略化の観点から大型液体燃料ロケットエンジンのような液体水素／液体酸素燃料は使用されず，ヒドラジンなどの常温保存可能な燃料が使用される．通常大型液体燃料ロケットでは，2000°Cを超える高温の燃焼ガスにさらされる燃焼器とノズルは極低温の燃料（液体水素）を利用して金属の壁面を冷却して使用している．