宇宙へは、戦闘機で十分出られるのではないか？

宇宙ロケットというのは、なにを難しく考えてしまっているのでしょう？


なぜ、いつも垂直に飛ばすのでしょうか？

わたしたちは、旅客機とか戦闘機をみますが、垂直になど飛び立ちません。


なのに、なぜ飛行機と同じように水平に飛び立ち、徐々に大気圏に入っていかないのでしょう？

いつもの飛行機のように飛び立ち、斜めに大気圏に入ってそのまま宇宙へ出れば良いのではないでしょうか？


いつも垂直に飛ばし、一気に宇宙へ出ようとするので負荷がかかりよく爆発事故になってしまい確率を低くしているのではないでしょうか？


ふつうに、戦闘機くらいの強度があれば、そのまま宇宙に出られると思うのです。

旅客機ともなるとちょっと強度も疑問に思いますが、戦闘機ほどの頑強な鎧なら大丈夫だと思います。


ステルス戦闘機などもあるわけですから、あれを宇宙へ出られるよう設備をととのえ、そのまま宇宙へ出られるようにすればどうでしょうか？

そうすれば、あんな大規模なエンジンを積まなくともよいのでは？

No.1 回答者： mmks31 回答日時： 2015/06/30 00:31

ステルス戦闘機ってＦ２２の事？

確かに強力なエンジン積んでるけど、空気が薄くなったら動かなくなるよ。
燃料を燃やす酸素が必要だしね。

戦闘機って意外と脆いですよ。
Ｆ２２なら耐Ｇもあるでしょうけど、熱には全然ダメでしょうね。
パワーのあるエンジン積んでいるからバンバン加速できるけど
高速になると空気との摩擦熱で機体が高温になり脆くなる。
エンジン推力の問題ではなく機体の耐久力の問題で速度制限がある。

摩擦熱を避けようとすると空気の薄い高空で加速することになるけど
そうなると冒頭の燃料を燃やす酸素の供給問題になるから難しいですね。
酸化燃料を積んだらそれはロケットで、いわゆる現代の戦闘機とは異なる事になるし。

それでも飛行機って事ならＸ１５などのロケット飛行機もある。
宇宙と規定されている高度１００Ｋｍまで上昇できたんじゃなかったかな？
でも、実用性はなかったみたいで、廃れました。

質問者さんの思想は今でもＮＡＳＡなんかも持っていて超高速飛翔体の実験とかしてるけど
水平方向への加速だと超高温の問題をなかなかクリアできなくて実用レベルにはならない。
膨大な量の燃料を積んでわざわざ横方向に加速するよりも
宇宙空間では不要な翼などを外して一気に上昇しながら加速し
カラのタンクなど不要な部分をどんどん切り離していくほうが
効率が良いとわかっているからでしょうね。

ちなみに、地球の引力を振り切る速度を稼がないと
衛星軌道にも乗れないから、速度ＵＰは必要ですよ。
ただ単に上昇したいだけなら弾道ミサイルと同じ理屈になるから
結局は形状的にも動力にしても普通のロケットに落ち着くのが合理的ではないでしょうか？

戦闘機みたいなので宇宙空間まで一気に飛び出す、
というのは現代の技術は実現困難で、ＳＦやアニメの世界だけの話だと思います。

No.2 回答者： ふーさん 回答日時： 2015/06/30 01:27

高空に上がると酸素が無い

エンジンが燃焼しなくなる
推力が無くなる
上がれなくなる

戦闘機の機体は、拳銃で撃ったら穴が開きます、それぐらい脆い

F-22を水平に飛ばして宇宙に達するようにするには、今のロケットの３倍の長さのロケット部分が必要になって
羽根で飛行できない

No.3 回答者： keronjin 回答日時： 2015/06/30 01:29

そういう発想ってとても大切だと思います。

何事も開発する上で「なぜもっと簡単にしないのだろう」と疑問に思うのは重要なことですよね。

数十トンもある荷物を約250km上空まで持って行くにはかなりのパワーが必要です。
当然多くの燃料と大きなエンジンが必要になるでしょう。
なるべく少ない燃料で最短距離で到達させるには、垂直に打ち上げるのが一番”近道”です。
それに、そもそも宇宙は真空なので空気で揚力を得る”翼”では飛べませんし、
火も使えないのですから普通のエンジン類も使えません。
なので、旅客機や戦闘機の仕組みでは宇宙へは行けません。少しぐらい強度を増したとしても
大気圏に突入する際の1000度以上の熱にも耐えられるはずがないので強度的にも不可能。

アメリカのヴァージン・ギャラクティック社が飛行機っぽい機体で宇宙へ行こうとしていますが
直接あのまま宇宙に出るわけではなく、ある程度上空に行ったら小型ロケット部分を切り離し
垂直上昇して大気圏外に出るので結局は同じことです。
地上から垂直に打ち上げるか、上空で垂直に打ち上げるかだけの違いです。
しかしこれは人が数人乗る程度の小型ロケットの話なので、やはり大きな荷物ともなると地上から
垂直に大規模なエンジンで一気に打ち上げた方が良いという結論になるんだと思います。

No.4 回答者： area_99 回答日時： 2015/06/30 06:03

斜めに成層圏に突入すると、摩擦で燃え尽きてしまうので垂直に最短で宇宙に出るんです。

ジェットエンジンでなくロケットにしないと宇宙では飛びません。
燃料は、あの大きなロケットでさえ、宇宙に出るまでしか燃料が持ちません。
出たら、後は慣性の法則で落下してくるだけです。

発送は自由で良いと思いますが、基本的に物理を分かってからにしれください。

No.5 回答者： mapascal 回答日時： 2015/06/30 06:48

宇宙第一速度（時速28,400km）を出さないと宇宙へは行けません。

ロケットの様になるべく早く空気の薄いところまで上昇し加速する必要があるのです。

No.6 回答者： don_go 回答日時： 2015/06/30 08:59

＞宇宙第一速度（時速28,400km）

気温 15℃、1気圧(1,013 hPa)での音速を(時速)約1,224 km
として計算すると約マッハ23.2
マッハ2～3程度の戦闘機では力不足

No.7 回答者： papabeatles 回答日時： 2015/06/30 09:07

ジェット機は空気と燃料を燃やして飛んでいるのです。

宇宙には空気がありませんので失速することになります。
　ロケットはあのでかい機体の半分は酸素なのです。垂直に飛ばすのは揚力を生むような翼を持っていないからです。ロケットは水平に飛ぶことが出来ないのです。

No.8 回答者： don_go 回答日時： 2015/06/30 09:15

スクラムジェットエンジン

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%82%AF …

↑も研究されているようですが、現状はマッハ5を越えるぐらい。

No.9 回答者： don_go 回答日時： 2015/06/30 16:20

人工衛星の軌道

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5 …

＞話題を人工衛星に限ると、初期の高度が大気圏外（実用上は概ね100 km以上）

＞高度による分類
＞低軌道 (LEO)
＞　　高度2000km以下の地球周回軌道。国際宇宙ステーションなどはこの軌道に存在する。
＞中軌道 (MEO)
＞　　高度2000kmから地球同期軌道（35,786km）までの地球周回軌道。
＞高軌道 (HEO)
＞　　地球同期軌道（35,786km）より外の地球周回軌道。

戦闘機の実用高度は 20,000メートル(20km)前後なので、大気圏外に
到達するだけでも 80km足りない。
＃一応MiG-25が約37,600mまで上昇した記録が有る様です。

No.10 回答者： ariseru 回答日時： 2015/06/30 21:03

>なぜ、いつも垂直に飛ばすのでしょうか？

宇宙空間への最短距離だから。


>なのに、なぜ飛行機と同じように水平に飛び立ち、徐々に大気圏に入っていかないのでしょう？

宇宙空間に到達するまでの飛行距離が長くなり、航続距離(飛行可能な距離)が足りないから。


>戦闘機ほどの頑強な鎧

現代の戦闘機って、一般人が思っているほどの防御力はありませんよ？
何しろ、近距離なら歩兵が使用するライフル銃とか、ある程度の威力がある拳銃なら貫通できちゃう程度の装甲しかありませんからね。


>そうすれば、あんな大規模なエンジンを積まなくともよいのでは？

飛行機が空を飛ぶ原理とロケットが空を飛ぶ原理は別物です。

飛行機の場合、空気が翼に高速で当たることによって発生した揚力で空を飛んでいます。
そのため、空気が薄くなるほどの上空では揚力が小さくなってしまい、ある一定以上の高度までしか上昇することが出来ません。
また、飛行機のエンジンは、空気中の酸素と燃料を混ぜ、それを燃焼させることで大きな推力を得ているため、空気が薄い＝酸素が薄い高高度ではエンジンの推力が低下してしまうという問題もあります。
翼で発生する揚力というのは、飛行速度が速いほど大きくなるため、推力低下＝速度低下→揚力減少ということになり、ある程度以上の高度には上がれない原因の1つになっています。

ロケットの場合は、固形燃料を燃焼させたり、タンク内の酸化剤(酸素の代わり)と液体燃料を混ぜて燃焼させることで推力を得ています。
そのため、推力を得るために酸素を必要としないので、空気が薄くて酸素の少ない高高度や宇宙空間でも問題なく推力が得られ、飛行することが可能です。
また、飛行するために揚力を使用せず、単純にエンジンの推力のみで飛行しているため、空気が薄い場所や真空の宇宙でも飛行可能です。
ただし、ロケットで使用している燃料は非常に危険だったりしますし、エンジンが生み出す推力が飛行機用エンジンとは比べ物にならないほど大きいため、事故が起きた場合の危険性も非常に大きいです。


>斜めに成層圏に突入すると、摩擦で燃え尽きてしまうので

宇宙空間から大気圏に突入する際、高温で真っ赤になっているのは摩擦熱によるものではありません。
気体には圧縮されると温度が上昇する性質があるため、超高速で大気圏に突入した物体が前方にある空気を圧縮し、それによって超高温になっているんです。