大学生でもできる！ハイブリッドロケット入門

研究室のtech talk(LT)で学生ロケットの紹介したやつ

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1. 大学生でもできる！
   ハイブリッドロケット入門
   CORE sksat
   

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2. ロケットとは
   ・質量の一部を放出して進む
   ・作用反作用の法則で進む
   ・ジェットエンジンはロケットではない
   (重要)
   ・化学反応(燃焼)を使って推進剤を噴射する方式が多い
   ・化学ロケットと呼ぶ
   ・イオンエンジンとか原子力ロケットとかもある
   (あまり使われない)
   

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3. (化学)ロケットの種類
   ・固体燃料ロケット
   ・液体燃料ロケット
   ・ハイブリッドロケット
   

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4. 液体燃料ロケット
   ・液体の燃料と液体の酸化剤を使う
   (二液式)
   ・混ぜて燃やしてガスを噴射する
   メリット：推力を制御できる　効率
   (比推力)が良い
   デメリット：構造が複雑　高い
   

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5. 固体燃料ロケット
   ・固体燃料(酸化剤も混ざってる)を燃やしてガスを噴射
   ・ようするにロケット花火のデカいやつ
   メリット：構造が超単純　安い
   デメリット：推力を制御できない　効率
   (比推力)が悪い
   

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6. ハイブリッドロケット
   ・液体ロケットと固体ロケットの良いとこ取り
   (？)
   ・液体の酸化剤を固体の燃料に流して燃やしてガスを噴射
   (のものが多い)
   メリット：安全　そこそこ効率
   (比推力)が良い　液体よりは構造が単純
   デメリット：大型化しにくい　オタクに境界層燃焼は難しい！
   

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7. 学生でもできるロケットは？
   ・水ロケット
   ・ペットボトルロケットってやつ
   ・モデルロケット
   ・ロケット花火の強いやつ
   ・ハイブリッドロケット
   ・大学の研究室・サークルでもできる
   

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8. 水ロケット
   ・炭酸飲料用ペットボトルに水と圧縮空気を入れるだけ
   ・圧縮空気が水を押し出して噴射する
   ・ペットボトルと水と空気入れがあればできる
   ・小学生でもできる
   ・到達高度は数10m〜数100m(2015世界記録：830m)
   

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9. モデルロケット
   ・ホビー向け固体燃料ロケット
   ・Estes社がエンジンを販売
   ・全力積ごとにA,B,C...という型がある
   

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10. ハイブリッドロケット
    ・エンジンが市販されている
    (HyperTEK)
    ・これもA,B,C...という型がある
    ・大学生の集団くらいなら作れる
    ・結構デカい(1~2mとか)
    

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11. エンジンの種類
    ・CTI社が販売しているHyperTEKシリーズ
    ・多くの学生ロケット団体はこれ
    ・CAMUI
    ・北海道の大学・民間企業が開発
    ・自作エンジン(！)
    

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12. 機体の作り方
    ・開放機構とかをがんばって考える
    ・CADでがんばる
    ・GFRP/CFRPの筒を用意する(買う/積層する)
    ・ノーズとかを3Dプリンタで印刷する
    ・加工する
    ・加工する
    ・加工する(大事なことなので3回言いました)
    ・組み立てる
    

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13. 電装の作り方
    ・ミッションを行うために何が要るか考える
    ・マイコン・センサ・アクチュエータを選ぶ
    ・BBM作って試験する
    ・デバッグする
    ・EM作って試験する
    ・デバッグする
    ・FM作って試験する
    ・デバッグする(大事なことなので3回言いました)
    

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14. 打上実験
    ・年に何回か打上実験の機会がある
    ・能代宇宙イベント(8月)
    ・秋田県能代市で行われる宇宙イベント
    (JAXA能代ロケット実験場)
    ・CanSatやモデルロケットの実験も行われる
    ・伊豆大島共同打上実験
    (3月,11月)
    ・伊豆大島の裏砂漠で実施
    ・複数のハイブリッドロケット団体が打上実験を行う
    

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15. 安全審査
    ・ハイブリッドロケットはまあまあ安全 → まあまあ危険
    ・たくさんの人(学生運営,打ち上げ場所の管理者,漁師の人)の協力で打たせてもらっている
    ・「設計しました」「作りました」「多分大丈夫」ではダメ
    ・飛翔中に壊れない/こっちに飛んでこない/時間通り打てる ことを示す必要がある
    ・審査は学生運営(要するにOBとか)が行う
    ・かなりちゃんと審査される
    ・普通に落とされる(2次，3次で合格となるのが多い)
    ・現地でも審査がある(もちろんダメなら打てない)
    

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16. シミュレーション
    ・「実際何ｍくらい飛ぶの？」「変なとこに飛んでかない？」を示すために必要
    ・もちろんこれも審査がある
    (高度制限とかもある)
    ・僕が最近やってるのはこれ
    ・計算のためには色々なパラメータが必要
    ・特に重心と空力中心が重要
    (CADやCFDを使う)
    ・地上燃焼試験でエンジンの推力履歴を取得
    ・落下分散を計算して，「実際に打てる条件」を出す
    (風向風速制限)
    

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17. COREの紹介
    ・Challengers Of Rocket Engineering
    ・インカレサークル
    ・能代宇宙イベント(8月)，伊豆大島共同打上実験
    (3,11月)に打上実験
    ・自作エンジンを使ったロケット
    

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18. COREの自作エンジン
    ・CAMELLIA(K型相当) CORE初の独自エンジン
    ・LARKSPUR X(K型相当) CORE初の独自エンジンによる打上
    (学生団体で３団体目)
    ・LARKSPUR Jr.(J型相当)
    ・LARKSPUR XP(K型相当) 現行モデル
    ・LARKSPUR XP.300 2019年11月大島
    ・Luciferia(L型相当) 開発中
    

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19. 打上の様子
    ・https://youtu.be/hvE1H7p7YtY
    

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20. おわり
    

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