宇宙ロケットを多段式にする(途中で分離する)ようにすると1段式ロケットより大きなペイロード(荷物)を軌道に投入できるそうですがなぜですか?

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A 回答 (5件)

空になった燃料タンクと離床時に必要なほどのエンジンパワーがいらないために不要になったエンジン部分を切り離すことでロケット全体の重量を減らし、


燃料を効率よく使うことが出来るようになるためです。
一番に燃料とエンジンパワーがいるのは発射の時ですから。
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サターンなどのかつてのローンチャーの段数が3段(またはそれ以上)のもの


が多いのは,その理由の1つとして使用している燃料の比推力が小さいことによります.
比推力が小さい燃料は力は大きいのですが,加速する能力が悪いです.
加速が悪いから更に段数を加える必要があったのでしょう.
現在よく使用されているLH2-LO2は比推力が大きく,加速能力が高いものです.

別の理由として,構造重量が大きかったことが考えられます.
機体構造技術や材料技術がかなり発展した現在では,当時と
同じ強度の機体構造でもかなり軽量に製造することが出来ます.

ですので,現在のローンチャーは大抵2段でGTO(静止衛星遷移軌道)に
ペイロードを投入することが出来ます.
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「ブースター」その名前を思い出せませんでした。


メインエンジンはずっと使いますが、補助エンジンは切り離して、パラシュートで回収してましたね。

 月軌道までとんだアポロ8号以前でも、ジェミニ宇宙船を飛ばしたのも3段ロケットじゃなかったですか? これはアポロを想定したから?(サターンロケット)

 そういえば、日本の1号「おおすみ」も。(ラムダロケットだったか・・?)
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nozomi500さん、


シャトルの場合は一段目と言うより、固体燃料のブースター(補助ロケット)って言った方が良いですよ。

NASDAのURLをどうぞ m(__)m

アポロの場合、衛星軌道まででしたら2段目だけで十分でした、
そこから月へ向かうために3段目が必要だったのです。

蛇足
西側諸国は多段式のロケットを開発していきましたが
東側(旧ソビエト)は束ね式(クラスター型)のロケットで開発を進めました。
結果は、
構造がシンプルな束ね式が最初に宇宙へ行きました。
ソユーズロケットの概要
http://jem.tksc.nasda.go.jp/~ckup/iss/soyuz.html

参考URL:http://www.nasda.go.jp/
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1の回答の通りです。


スペースシャトルでも、回収してつかっていますが、1段補助エンジンは切り離して落としてます。(燃料タンクは、回収再利用の費用のほうが高くつくらしく、使い捨て。)

アポロ宇宙船は、3段ロケットで月に向かいましたね。
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ロケット燃料は四方八方に―――簡単のため上下左右に―――飛んで行きます。

↑の方向に飛んでいったガスは容器の内壁にぶつかり、ロケットを上方向に押します。
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