ロケット燃料（ロケット推進剤）：種類、仕組み、安全性
ロケット燃料（ロケット推進剤）は、ロケットに推力を生じさせるために用いられる化学物質または気体である。固体、液体、ハイブリッド、加圧ガス方式があり、性能、取扱い、任務上の用途に影響する。
ロケット燃料は、しばしばロケット推進剤とも呼ばれ、推力を発生させるために機体に搭載される物質である。歴史的にも現代においても、ほとんどのロケットは化学推進剤に依存しており、制御された燃焼または急速な気体膨張によって高速の排気を生成する。推進剤の一般的な概念と機体内での利用については、推進剤および、より広い主題であるロケットに関する技術的な解説で扱われている。
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推進剤の種類
推進剤にはいくつかの形態がある。固体推進剤は、燃料と酸化剤を均質または複合的に混合し、グレインとして結合したものである（固体）。液体推進剤では、燃料と酸化剤を別々に貯蔵し、燃焼室へ供給する（液体）。加圧気体または圧縮された作動流体は、簡易ロケットや実演装置で使用される（気体）。固体燃料と液体または気体の酸化剤を組み合わせるハイブリッド方式もある。
作動原理と主要構成要素
化学ロケットの大半は、酸化剤の存在下で燃料を燃焼させ、高圧の高温ガスを発生させる。この過程は一般に燃焼と説明される。一般的なシステムでは燃料と酸化剤は区別され、燃料は化学エネルギーを供給し、酸化剤は大気中の空気がない環境で燃焼に必要な酸素を供給する（酸化剤）。推進性能は、排気速度、質量流量、燃焼室の条件に左右される。
歴史と主な例
推進剤は、推力、効率、貯蔵性、費用といった理由から選択されてきた。スペースシャトルは固体推進剤と極低温液体の両方を組み合わせていた。2基の固体ロケットブースターは、粉末状のアルミニウムと、過塩素酸アンモニウムなどの酸化剤を含む複合グレインを使用した。一方、主エンジンは液体水素と液体酸素を燃焼させた。玩具の水ロケットのような簡単な教育用装置では、圧縮空気または他の気体で水を排出し、推力を得る。
用途、トレードオフ、安全性
ロケット燃料の選択では、比推力（効率の指標）、密度、取扱い上の危険性、温度要件、着火特性の均衡を図る。極低温液体は高性能をもたらすが、断熱と複雑な配管を必要とする。固体モーターは機械的に簡素で貯蔵性に優れるが、いったん点火すると推力調整も停止もできない。毒性、可燃性、偶発的な爆発の可能性は、製造者と打上げ運用者にとって重要な運用上の考慮事項である。
関連項目
質問と回答
Q: ロケット推進剤とは何ですか?
A: ロケット推進剤は、ロケットの燃料です。
Q: ロケット推進剤はどのような形をしているのですか?
A:ロケット推進剤には、固体、液体、気体の形態があります。
Q: ほとんどのロケットは何によって推進されるのですか?
A: ほとんどのロケットは火によって推進されます。
Q: ほとんどの化学ロケットが推進剤として使用する2つの化学物質は何ですか?
A:化学ロケットの推進剤には、燃料と酸化剤の2種類があります。
Q:化学ロケットの燃料と酸化剤は一緒になっていることがあるのですか?
A:化学ロケットの燃料と酸化剤は混在していることがあります。
Q:スペースシャトルの固体燃料ブースターは何でできているのですか?
A:スペースシャトルの固体燃料ブースターは、燃料に粉末アルミニウム、酸化剤に過塩素酸アンモニウムを使用しています。
Q:スペースシャトルのメインエンジンの燃料は何ですか?
A: スペースシャトルのメインエンジンは、液体水素を燃料とし、液体酸素を酸化剤としたものです。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com ロケット燃料（ロケット推進剤）：種類、仕組み、安全性 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/83557
出典
- science.ksc.nasa.gov : "SOLID ROCKET BOOSTERS"
- science.ksc.nasa.gov : "MAIN PROPULSION SYSTEM"