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ロケット発射時の安定は
中国の有人ロケット発射のテレビ映像を見ていて改めて疑問に感じました。 速度ゼロの状態からあれだけのモーメントがある物体を垂直に持ち上げるのはかなりの技術力が必要かと思います。 どのような安定技術を用いているのでしょうか? 姿勢センサからジェット噴射へのフィードバックではレスポンスが悪そうですし、ジャイロによる機体安定では装置が大きくなるような気がします。 もちろん正解が知りたいですけど、制御系経験者からの自由なアイディアなどもお聞きしたいです。
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ジャイロからの信号で，ノズル内に，偏心した噴出口から ガスを噴射してスラストベクトルを変更しています． 上段になると，ノズル自体を動かすことも行われています． 同様のことはロケットの父，ゴダードも当初考えていて， だからノズルが上部にあるロケットを最初に作ったのですが， やはり下部が噴射を受けると効率が悪い，と言うことで， ノズルを最下部に持って来て，それをジャイロで制御することに したのですが，映像を見る限り，彼のロケットはノズル横の 板が開いたり閉じたりすることで実際の制御を行っているように 見受けられます．
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- ElectricGamo
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質量や寸法が大きいことなどを除けば、ロケットの制御は手の上に棒を載せてバランスを取る倒立振子と基本的に同じです。 姿勢の検出ですが、そもそもジャイロはそれほど大きい装置ではありません。また、今ではレーザーリングジャイロなどもありますし、ずいぶんとコンパクトです。 姿勢の変化を検出したら、ロケットエンジンの向きを変えるジンバリングを行い、姿勢の変化を打ち消すように推力を発生させます。今の計算機の能力だったらロケットに搭載した計算機上でリアルタイムに制御できます。もちろん、そういう制御系を組むためには、それなりのハードウェアや蓄積したデータが必要であることがいうまでもありませんが。
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回答ありがとうございます。 ジャイロはセンサーとして活用されているのですね。 私の発想は「地球ゴマ」でして、巨大(?)ジャイロを内蔵して期待の安定を図るというものでした。 ジンバリングで姿勢制御は即座に反映されるものなのでしょうか? そう言う意味では姿勢安定といいながら、実は振れ幅はゼロでなくミクロな振動を繰り返しながら直進しているのでしょうか? (当たり前ですかね)
お礼
回答ありがとうございます。 なるほど安定を求めるために噴射ノズルを丈夫に設定し牽引する発想ですね。