発射台のロケットは自重をどうやって支えているのでしょうか？

質問

御世話になります。

サターン・ロケットやスペースシャトルは、重い機体を発射台でどのようにして直立させているのでしょうか。
特にスペースシャトルは、軌道船、外部燃料タンク、固体燃料補助ロケットを含めたら相当な重量だと思いますが、3つがどうまとまっているのか不思議です。
テレビなどでは、軌道船と外部燃料タンクの間に細い支柱のような構造物が見えますが、どうも頼りない感じがします。
発射台も脇から支えていて、発射の瞬間に切り離されるのかなとは想像しますが。。
サターンのようなロケットだと1段目に全ての重量がかかるわけですから、そこはよっぽど頑丈にできているのでしょうね。

また、液体燃料ロケットの点火方法もご存じの方があったら教えてください。スペースシャトルだと脇から火花のような噴出があって、その後すぐに燃料に点火するように見えます。

宜しくお願いいたします。

回答No.3

KITAIKKI · ベストアンサー

サターンロケットは簡単にいえば、単に発射台に載せられている状態で発射されます。

　サターンロケットは専用組立て塔で段階的に組み立てられますが、その際１段ロケットの基部が「ホールドダウンアーム」と呼ばれる４つの架台に載せられます（載せた後は本体をしっかりと爪で固定されます）。
　これはサターンの全重量を支えられる強度を持っているもので、これから順次ロケット本体を組立て上げていきます。

　架台に載せられるロケットフレームの４つのポイント自体も、ロケットの全自重を支えきれるだけの強度を持たされていることはいうまでもありません。

　http://www.apolloexplorer.co.uk/books/sp-4204/ch13-4.html

　スペースシャトルもシステム的には同じようなもので、主翼後端に設けられた架台用の支点に載せられています。つまり自動車がパンクしたときにジャッキアップしますが、そのとき車のフレームに設けられたジャッキアップ用のポイントと同じようなものだと考えればいいかと思います。

　ロケットエンジンの点火ですが、通常ロケットエンジンは別々になって装填されている酸化剤と燃料を、燃焼室で混合した時点で自然発火（というか爆発ですが）するようになっています。

お礼

ありがとうございます。
す、すごく頑丈そうな爪ですね。
そういえば、点火の数秒後に外側にガタンと倒れるような動きをテレビで見たことがあるのを思い出しました。

点火ですが、直前にサイドからシャワーのような火花が噴射口直下に吹き出すのをテレビで何度か見たことがあるので、これで混合気に点火するのかと想像してました。

回答No.4

KITAIKKI

こんばんは。
　発射寸前に振り子のように外れる物ですが、あれは発射寸前までロケットに電気を送る続けるための電源塔で、「なんとかタワー」（ごめん、覚えてません(^_^;)）と呼ばれているものです。

　ロケット本体の固定は、例の４本の爪によってなされていると考えてください。

　それと点火の最初に見えるシャワーのような火花ですが、あれは酸化剤と燃料が別々に出てくる最初の時点での現象で、本格的に混ざり合う前の出はなの少量の化学反応と思えばいいかと思います。

　ちょうど大き目の花火をやるとき、火をつけた最初の頃は火花のような物が出てくるようなものと同じようなものです。その後は一瞬の大爆発が起こり、つぎに打上げに必要な推進力が得られるほどの燃焼速度になるというわけです。

お礼

そ、そうですよね。
外部からの火花に混合気を吹き付けて点火するなんて危険ですね。
溶接じゃないんですから(^^;)。

今回、質問させていただいて、長年の疑問が解けました。
皆さん、ありがとうございました。

余談ですが、今 テレビの深夜放送で「シリーズ　宇宙に挑む」というのをやっていて、ワクワクしながら観ています（宣伝じゃありません）。

回答No.2

DIooggooID

ご参考

http://gigazine.net/index.php?/news/comments/20070328_space_shuttle/

お礼

な、なるほど。
発射台のシャトルの両翼下部に構造物が見えますね。
上下で翼を挟み込んでいるようです。
これで重量を支えているのでしょう。
残りの部分は宙に浮いているようです。
翼とは意外でした。
皆様、ありがとうございました。

回答No.1

kyo-mogu

まず、軽量化されていると思います。打ち上げるのに重いとその分、燃料が沢山いりますから。

　それとバランスが保たれていると思います。まっすぐに立てないようであれば、打ち上げの時に予定のコースから離れてしまうので。

　多段式なので下の部分は丈夫にしていても問題無いですね。切り離しますから。
　液体燃料ロケットも内部に点火装置があると思いますよ。点火のタイミングもありますから。

　スペースシャトルは本体と燃料タンクがつながり、燃料タンクに補助ロケットがついている形です。シャトルと補助ロケットで推力を与えて、上昇します。その後、補助ロケットを切り離して燃料タンクとシャトルが噴射して行きます。その後液体燃料タンクは切り離し、捨てられます。補助ロケットは回収して再度使用します。使い捨てはタンクのみです。最初は白色の塗装があったのですが、捨てるのだからさび止め程度の塗装になっているようですね。

お礼

早速のご回答ありがとございます。

も、もう少し良いでしょうか？
サターンもシャトルも液体燃料ロケットの最下部は噴射口ですよね。
噴射口部分は向きを変えたりして可動すると思われますので、上全部の重量を支える訳にはいかないと考えます。
つまりどこか別の部分が発射台と直に接しているんじゃないかと。。
そのあたりの構造と言いますか仕組みはどうなっているのでしょうか？
発射時のシャトルの映像を見てもよくわかりません。
ヘンにこだわってしまって恐縮です。

よろしくお願い申しあげます。