ロケットの推進の原理？

質問

最近、スペースシャトルの話題もちらほら聞きますが、あのロケットエンジンの推進原理は、どんな原理なのでしょうか？
大気圏内なら、ロケットエンジンも、プロペラエンジンやジェットエンジンみたいに、後ろの空気に空気（排気？）をぶつけて前に進む・・・？、みたいに正誤はともかく、素人考えでも思いつきますが、空気のない宇宙空間ではどういった原理で前に進むのでしょうか？
または、ロケットエンジンは、地球の引力から脱するだけの物なのでしょうか？
子供みたいな質問ですが、宜しくお願いします。

回答No.2

noname#21343 · ベストアンサー

ガスがロケットの後方に噴出される作用の「反作用」として、前方への推進力が生み出される

－－ということのようです。なので空気の有無は関係ないとか。

http://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%AD%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E3%80%80%E6%8E%A8%E9%80%B2%E5%8E%9F%E7%90%86%E3%80%80%E5%AE%87%E5%AE%99&hl=ja

参考URL：

http://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%AD%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88%E3%80%80%E6%8E%A8%E9%80%B2%E5%8E%9F%E7%90%86%E3%80

お礼

早速のご回答ありがとうございます！　やはり専門分野なのか、なかなか難しいですね。反作用ですか、そんなものがあるとは・・・勉強になりました。

回答No.6

matrsetra

＞あのロケットエンジンの推進原理は、どんな原理なのでしょうか？

高圧高熱のガスを噴射する反動で進みます。

＞プロペラエンジンやジェットエンジンみたいに、後ろの空気に空気（排気？）をぶつけて前に

ジェットエンジンの場合もロケットエンジンと同じ原理ですが、酸素のある大気圏を飛ぶのでロケットのように酸素を積まなくてもよい。
プロペラは回転する翼の揚力が推進力になります。

＞ロケットエンジンは、地球の引力から脱するだけの物なのでしょうか？

ロケットは地球に向かって落ちようとしますからその速度をどんどん上げていくと落ちずに地球を一回りしてしまいます。
これが第一宇宙速度、7.905km/sでスペースシャトルの補助ロケットや巨大な燃料タンクのほとんどはこの速度を得る為に費やされます。
先日の燃料タンクのセンサーのトラブルは早めに感知してメインエンジンが止まってしまうので、第一宇宙速度まで加速ができずに軌道に乗れない事になるところだったようです。
また、地球に帰還する場合もロケットエンジンを噴射して速度を落し降下します。
スペースシャトルには三角の翼がありますが宇宙では大気がないので飛行機のように操縦はできません。
スペースシャトルの前後左右のあちこちに小さな噴射口があって、この小さなロケットで姿勢を変えます。
スペースシャトルは地球に帰還する場合は後ろ向きにロケットを噴射し速度を落し降下します。
大気圏に入れば飛行機のように翼で操縦ができるようになります。
この時点で燃料はほとんどありませんからマッハ25の一回勝負の世界最高速のグライダーになります。
ケネディー宇宙センターに着陸する為にSターンや旋回を繰り返して速度と距離を調整して滑走路の端を360km/hで通過し、346km/hで接地します。
スペースシャトルは三角翼の為、速度が遅くなると揚力が極端に少なくなるので機首を大きく持ち上げた独特の姿勢で綺麗な着陸を見せてくれるでしょう。

参考URL：

http://iss.sfo.jaxa.jp/kids/rocket/top.html

お礼

ご回答ありがとうございます！　あの大きなタンクが、ほとんど打ち上げだけの物とは・・・。　スペースシャトルも宇宙にでたら、人工衛星と大差ない感じですね。ガンダムみたいに飛び回れると思ってました。

回答No.5

maikosandos

地球から脱出するためのロケットエンジンは、もう回答が出ているので、宇宙空間航行用を紹介します。

イオンエンジンを日本の探査機はやぶさが搭載して、小惑星イトカワに到着寸前です。

イオンエンジンは、化学反応を利用しないので酸素がいりません。さらに噴射速度が桁違いに速いので、推進剤の量も桁違いに少なくて済みます。

スペースシャトルの影で少しも報道されませんが、日本的には世界初、小惑星の石を持って帰る「はやぶさ」を応援してください。(最後の部分は私情です)

参考URL：

http://www.isas.ac.jp/j/special/2004/kuninaka/index.shtml

お礼

ご回答ありがとうございます！　イオンエンジンですか、響き的には、ＳＦ映画のようですね。　そんな探査機を日本が打ち上げていたとは、これも勉強になりました。

回答No.4

info22

ジェット機がナフサという航空用のガソリンのタービンで圧縮した空気の中の酸素で燃焼させて飛びますが、ロケットは、空気のない宇宙に行きますので、固形や液体燃料（水素と酸素）を燃料として使います。それを気体にし水素と酸素の混合ガスを爆発燃焼させたガスの圧力による、<作用・反作用の原理>で推力を得ています。
ボートから人が池などに飛び込むとき、船が反対側に進むのと同じ原理です。

>地球の引力から脱するだけの物なのでしょうか？
そうです。地球の引力を振り切るために膨大な燃料を持っていき、宇宙に行くまでに燃料を使い切ってしまい、空になった主燃料タンクや補助ブースターは途中で切り離して捨ててしまいます。

お礼

早速のご回答ありがとうございます！　やはり、反作用がポイントらしいですね。ボート以外でも、普段の生活でも、何気に反作用を体験しているかもしれないですね。

回答No.3

SCNK

反動推力と圧力推力があります。反動推力とは反作用によるものです。大砲を撃つと砲弾が飛ぶのと反対に、砲身が後座しますね。あれと同じ原理です。圧力推力とはロケット前面と後面の圧力差によるもので、宇宙ではほぼ真空と推進ガスの圧力差になります。

地球の引力からの脱出だけではなく、減速にも、大気圏を付きぬけるためにも、姿勢制御のためにも使います。加速手段としては他にスイングバイとか太陽風利用がありますが、もっとも手軽に使えるのがロケットなのです。

お礼

早速のご回答ありがとうございます！　大砲の例は、分かりやすかったです。圧力推力の方は少し難しいですが、宇宙では、噴射しても抵抗無く前進していくということですかね。勉強になりました。

回答No.1

men-environment

高校生でも理解できる原理みたいです。

参考URL：

http://www.ne.jp/asahi/contact/japan/cj_xxx/cj1/prog/cj1_p3utyus.html

お礼

早速のご回答ありがとうございます！　ですが、数式みたいなのは難解で、理解できませんでした。せっかくお教え頂いたのに、申し訳ありません。