2013年08月04日

ロケットを「ハンマー投げ」のように宇宙まで放り投げる装置:スリンガトロン

1:2013/08/03(土) 20:15:36.34 ID:

まるで「ハンマー投げ」のように、ロケットを放り投げて宇宙まで到達させよう、という斬新な技術開発プロジェクトが登場した。
米国の技術ヴェンチャー企業、ハイパー・ヴィー・テクノロジーズ社が提唱する「スリンガトロン」だ。
スリンガトロンの実証試験を行うため、Kickstarterでのクラウドファンディングも始まっている。

19世紀の末、コンスタンチン・ツィオルコフスキーが宇宙まで到達できるロケットの原理を発明して以来、ロケットの性能やサイズは格段に進歩したが、
基本となる原理は100年以上まったく変わっていない。
理論上、ロケットが地球の周回軌道に乗るためには、秒速およそ8km以上の速度が必要になる。
ロケットはこの速度まで加速するため、膨大な量の燃料(液体水素・酸素や種々の固体推進薬)を搭載している。
実際、現存するロケットは、その重量のほとんどが燃料で占められ、最終的に宇宙に送り込めるペイロードの重量は、
打ち上げ時のロケット重量の数%にすぎない。ロケットは、まるで「膨大な燃料を打ち上げている」ようなものだ。

この問題を解決し、より多くのペイロードを宇宙へ送り込むための、ひとつの方法(そして、最も素朴な方法)は、
ロケットに燃料を搭載するのではなく、何らかの方法で外部から力を加えて、ロケットを加速することだ。
すなわち、ロケットを宇宙空間めがけて「放り投げて」やればよい。例えば、陸上競技のハンマー投げのように……。

この古くて新しいアイデアを本気で実現しようというのが、ハイパー・ヴィー・テクノロジーズ社が提唱する「スリンガトロン」だ。
スリンガトロンの原理は、まさにハンマー投げそのもの。
ハンマー投げでは、鎖をつけた重りを振り回して加速するが、スリンガトロンでは鎖の代わりに巨大な渦巻状のレールを使う。
このレールの中心に物体を置き、レール全体をある周期で振動させると、物体は渦巻状のレール上を外側へ移動しながら、徐々に加速される。
これは、ハンマー投げで、重りを一定の角速度で回しながら鎖の長さを徐々に長くすると、重りが加速されるのと同じ原理だ。


ソース:ロケットを「ハンマー投げ」のように宇宙まで放り投げる装置:スリンガトロン /WIRED
http://wired.jp/2013/08/03/slingatron/

イメージ:
スリンガトロンの構想図。直径200?300mの、巨大な蚊取り線香のような渦巻状のレールを振動させ、レール上の物体を加速する。

ハイパー社は小型のスリンガトロンを試作し、200gの物体を秒速100mまで加速することに成功している。


動画:ハイパー社作成のスリンガトロンの作動原理のアニメーション(8秒)
2:2013/08/03(土) 20:21:14.65 ID:
>>1
続き

ハイパー社によれば、実用フェーズでのスリンガトロンは、直径200?300mの巨大な蚊取り線香のような渦巻き状のレールでつくられ、
このレール全体を30?60Hzで振動させて、物体を加速する。
物体が高速に加速されると、物体とレールの間に「プラズマ・ベアリング」と呼ばれる層ができることで、摩擦抵抗が低減され、加速はより効率的になるという。
このスリンガトロンで得られる打ち上げ速度は秒速6?7km。地球周回速度に若干足らないぶんは、小型のロケットエンジンを搭載して補われる。

スリンガトロン開発の一環として、この度ハイパー社は、Kickstarter上で実証試験プロジェクトの公募を開始した。
直径5mのスリンガトロンのプロトタイプを試作し、重さ110gから500gの物体を、秒速1kmまで加速するデモ実験を行う計画だ。
同社はすでに、小型のスリンガトロンを使って、200gの物体を秒速100mまで加速する実験を実際に行っている(下の動画)。

ハイパー社の副社長、クリス・ファラネッタは言う。「わたしたちの目標は宇宙へアクセスする方法を変えることです。
(Kickstarterでは)スリンガトロンの実証実験へ資金を提供してもらうだけでなく、
ぜひわたしたちのコミュニティに参加して、スリンガトロンにどのように応用が可能か、みなさんに意見を出してほしいと思っています」。

なお、ハイパー社の、Kickstarterでのファンディング目標額は25万ドル(約2,500万円)だが、
公募開始から10日経過時点で集まった額は1万5千ドル弱。
この斬新なプロジェクトが飛び立てるほど、資金集めのほうはまだ十分加速できていないようだ。

スリンガトロンの実用化には、巨大な加速度に耐えられる構造をどのように実現するか、
極超音速で発生する衝撃波の影響はどうか、などさまざまな課題があるだろう。
しかし、従来のロケットエンジンと組み合わせたハイブリッド型や、重力や空気のない宇宙空間での発射用、あるいは軌道まで至る必要がないミッションなど、
適用先によっては可能性があるかもしれない。
この斬新なアイデアに「無謀」だと判断を下す前に、実証実験の結果を見てみる価値はあるだろう。


※開発者の方のインタビューと実験の映像みたいのがあります(英語)
Slingatron Basic Function


以上です。
5:2013/08/03(土) 20:23:59.12 ID:
宇宙飛行士が酔いそう

9:2013/08/03(土) 20:27:02.08 ID:
>>5
肉塊になるよ
10:2013/08/03(土) 20:28:10.06 ID:
ISSから長〜いロープ垂らして吊り上げればよくね?
エレベーターよりはるかに簡単だと思うんだが
16:2013/08/03(土) 20:47:00.43 ID:
>>10
すげー高い位置から糸垂らして先に付いた5円玉を寸分違わぬ精度で貯金箱に入れるようなもんだぞw
位置合わせしてる間中先端は振れまくるし、質量が大き物が付いてれば振れは増大
暴れた先端により周囲の物も破壊しつくされる
21:2013/08/03(土) 21:03:52.41 ID:
遠心力×重量×スピード=破壊力
32:2013/08/03(土) 21:54:09.43 ID:
ローンチリングってのもあるらしい
でも2万Gってナニw
ttp://blogs.yahoo.co.jp/yqsbc547/42218674.html
39:2013/08/03(土) 22:10:39.91 ID:
核廃棄物を放り出せるなら1兆円かけても安いわ
44:2013/08/03(土) 22:50:31.03 ID:
バターになっちゃうやつだな
52:2013/08/03(土) 23:27:04.67 ID:
日本に電磁気力で重力制御できると大真面目で論じていた自称科学者がいたっけなあ
53:2013/08/03(土) 23:31:30.13 ID:
地表付近で軌道速度なんて出しても空力加熱であっという間にまるこげになりながら急減速するだけですぜ
(エベレスト山頂程度の高度でもほとんど事情は変わらない)
82:2013/08/04(日) 03:58:45.54 ID:
軌道エレベーター(実際には低い高度でも実用になる)の建設の方が全然マシ。
84:2013/08/04(日) 04:47:59.99 ID:
>>82
軌道エレベーターは軌道上から造らなきゃいけないから地上から物資を打ち上げる必要あるけどそれが大変だろ
これで物資打ち上げて軌道エレベーター造ればええんちゃうの
101:2013/08/04(日) 10:51:08.72 ID:
ハンマー投げは選手が回してるが
これどうやって回転させてんの?
リニアみたいに加速してるならわざわざ遠心力かかる円形である必要ないよね
104:2013/08/04(日) 11:21:27.98 ID:
>>101
蚊取り線香のような渦巻が、偏心円運動をしている
一周して外側に出る分と同じ量だけ偏心してて、渦巻自体は自転はしてないが公転してるんで、
荷物はその公転一回転で渦巻レール一周して一巻き分外側に出る
107:2013/08/04(日) 13:36:27.65 ID:
300m円形ぐらいならそれほど場所とるわけでもないし、徐々に加速していくから荷物も耐えられるかも?
回すエネルギーは地上の発電機なり使えるので安くすみそう
108:2013/08/04(日) 13:43:28.28 ID:
>>107
直線で加速しない所がミソ。
直径300mでの円周の加速度所謂遠心力がすんごい事になる。
まあこれは小さい模型作って大きいの作れば宇宙も狙えますよって無知な人間を騙して金集める投資詐欺だよね。

装置が投射体から受ける応力に耐えられる素材でロケットのガワ作ったら安価で強力なロケットが作れてこの装置の
出番なんて無くなるよw。
111:2013/08/04(日) 16:25:14.51 ID:
>>108
>無知な人間を騙して金集める投資詐欺だよね。

激しく同意。で、この手の詐欺の資料を元に詐欺マルチやる連中や、その詐欺マルチの「被害者救済の為」とかって更に詐欺マルチ(引っかかる方も筋金いりだと思うがw)ってな構図をバカな身内で見たことあるから
最初の段階でこの手の詐欺は潰されるべきだな




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posted by 科学マン at 17:03| Comment(0) | 日記 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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