スペースシャトル固体ロケットブースター | 設計・回収・遺産

設計と構成

各SRBは複数のセグメントを接合して構成され、鋼製ケースの内部に固体コンポジット推進薬を収めていた。主な構成要素は次のとおりである。

• フィールドジョイントで結合され、Oリングで密封された分割式ケース
• 取付金具と主ノズルを備える後部スカート
• ケースを保護する点火装置と内部断熱層
• 分離後に展開するパラシュートを含む回収システム

性能と回収

離昇時、SRBは発射台周辺から脱出するのに必要な推力の大部分を供給した。約2分間燃焼した後に分離され、数百万ニュートン規模の推力を発生したため、有人宇宙飛行で用いられた最も強力な固体モーターの一部となった。燃焼終了後は投棄され、パラシュートで降下して大西洋に着水した。そこで回収され、陸上へえい航された後、後続の飛行で再使用するため改修された。

歴史と安全性

SRBは、サイオコルなど、後に社名が変わった企業を含む請負業者によって開発された。分割式フィールドジョイントとOリングによる密封は、低温下でのジョイントシールの不具合に起因するとされた1986年のチャレンジャー事故後の調査で中心的な論点となった。この悲劇を受け、再設計、新たな手順の導入、固体モーターのジョイントに対する監視強化が行われた。それでもSRBは、2011年のスペースシャトル退役まで多くの成功したミッションで飛行した。

用途と遺産

SRB技術は、シャトルでの主たる役割を超えて、その後の大型打ち上げ用ブースターの設計に活用された。スペース・ローンチ・システムは、深宇宙ミッションに必要な高い初期推力を得るため、シャトルSRBのアーキテクチャーを基にした改良型5セグメント仕様を採用した。シャトルのSRBは、その規模、再使用のサイクル、そしてロケットの安全性と工学に寄与した教訓で知られている。

主な特徴

SRBは、離昇時の高い推力重量比、固体推進薬の保管の簡便さ、輸送と組み立てを可能にする分割構造により、液体燃料を用いる第1段と区別される。非常に大型の固体モーターとしては、回収・改修が行われた点も珍しく、その運用史は現代のブースター設計と安全実務に影響を与え続けている。

第1段ロケットは、特殊な高推力の例であるSRBを含む、より広い分類である。