アポロの月着陸船はバランスがとれたか？

締切済

質問者：mpcsp079goo
質問日時：2025/06/14 14:20
回答数：6件

どう思いますか？

アポロ１１号は月に行ったかの数学的検証　　　　

ロケットの打ち上げは難しい。アポロ計画では月着陸船が逆噴射で月面に着陸した。しかしこれが可能であろうか？　これについて考えてみた。　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　図１　倒立振り子ーー＞下図

　　図１は倒立振り子である。物体Ａは台座Ｂの上にのっていて、θの回転が可能である。Ｂは横に動き（ｄ）、Ａが倒れないようにしようとする。ロケットの場合、Ｂは上にむかってＡを押す。重力とこの推力により、Ａは傾こうとする力が生じる。これをノズルの角度を制御すること、図１ではｄにより立て直す、もしくはθ＝０に制御するのである。

　　たとえば長さＬの棒を手の上に立てて、このような制御をやった場合、Ｌが小さいと倒れないようにすることが難しくなる。どうしてだろうか？

　　ここで数学的に考えてみる。ものが回転しようとするとき、その回転中心からみた慣性モーメントＩが大きいほど回転しずらくなる。この慣性モーメントＩは回転中心からＡの各点までの距離をｒとしたとき、　　　　　
ーー＞下図
　　となる。ここでＶは体積、ρは密度である。つまり、回転中心から遠い位置に質量があるほどその距離の２乗で大きくなる。重かったり、長かったするほうがＩは大きくなる。とくに長さは効く。

　　つまり、重さが同じでも、長いものほどＩは大きくなる。ロケットで考えれば、重力や推力によるθの反応は小さくなる。長いものほどθの反応はちいさくなり、したがって、制御は楽になる。

　　たとえばサターンの打ち上げ時の姿勢制御は月着陸船の姿勢制御より楽になる。

　　棒を手の上にのせ倒れないようにすることを考えると、長いもののほうが楽である。数ｃｍのものを倒れないようにすることは不可能であるだろう。回転の反応が速いからだ。

　　このことから考えても、長さが短い月着陸船を逆噴射で姿勢を保つのは、しかもそれを手動で制御することは不可能であることがわかる。

　　ハリアーやオスプレイの事故の多さもこのことと同じである。

　　月着陸船を逆噴射で姿勢制御すること、特に手動でやることは不可能である、という結論である。さらに離陸の場合も難しいことがわかる。

参考

https
://www.youtube.com/watch?v=gSrgzZgeCjU

これがCG画像

No.1の回答に寄せられた補足コメントです。補足日時：2025/06/14 14:48
通報する

通報する

この質問への回答は締め切られました。

質問の本文を隠す

回答 (6件)

最新から表示
回答順に表示

No.6

回答者： amerikaumare
回答日時：2025/06/14 16:25

打ち上げに使う1段目２段目くらいはお尻のノズルの角度でバランスをとる（というか軌道を変える）のだけど、

衛星軌道に乗った（乗ろうとしてるも含む）衛星　や　アポロ着陸船　は　軌道修正用の小さなロケット（というよりガス噴出機に近い　バーニアスラスターという（略してバーニア））で　その方向のロケットをふかして軌道修正するのです。

アポロ着陸船　の　下部についているロケットは　軟着陸のための逆噴射するだけで、軌道修正用のジンバルはついていません。　そこでバーニアをふかして軌道修正します。　なので、言われていることはこの場合は当てはまりません。

ところで　図にあるような「支点で角度Θの角度が変わる」云々は　ヨーロッパのロケットで　実際にそういうミスがあった。　バーニアを吹かせばΘ度変わると思ったが、実際は衛星は宇宙に浮いていて何も支えがないのでΘ度変わるとともに全体が平行移動しちゃうんだ。　それがシミュレーターでは簡単にできたが宇宙ではうまくドッキングできなかった理由だってさ。結局は人間が感覚で操作して事なきを得たそうだ。
（そういえばアポロ着陸船だって着陸寸前でコンピュータがパンクして手動で操作したみたいだよ。）

- 1
- 件

通報する

この回答へのお礼

其れでは無理なんだよ！

＞バーニアを吹かせばΘ度変わると思ったが、実際は衛星は宇宙に浮いていて何も支えがないのでΘ度変わるとともに全体が平行移動しちゃうんだ。　それがシミュレーターでは簡単にできたが宇宙ではうまくドッキングできなかった理由だってさ。結局は人間が感覚で操作して事なきを得たそうだ。
ーー＞
すべて嘘だよ！
不可能だよ！

＞（そういえばアポロ着陸船だって着陸寸前でコンピュータがパンクして手動で操作したみたいだよ。）
ーー＞
さらに不可能だよ！

通報する

お礼日時：2025/06/14 16:56