仕組み：最も強力な宇宙ロケット

スペースX社が今年後半にファルコン・ヘビーロケットを宇宙に打ち上げると、同ロケットは世界最強のロケットとなる。これまでこれを上回る出力を発したのは、米国人を月に送ったNASAのサターンVだけだ。

ロケットにおいて、最も重要なパワーの尺度は推力である。ファルコン・ヘビーの27基のブースターエンジンは合計で380万ポンドの推力を生み出す。これは310万ポンドのロケットと11万7000ポンドのペイロードを低軌道に打ち上げるのに十分な推力である。このロケットの成功はスペースXと米国の宇宙計画の両方にとって極めて重要である。空軍はすでにスペースXとそのファルコン・ヘビーを雇い、2015年中に2基の衛星を軌道に乗せる予定である。

1) エンジンクラスター
宇宙船の3つのコア、つまりブースターのそれぞれの底部には、SpaceXのMerlin 1Dエンジンが9基搭載されている。このエンジンは、SpaceXのFalcon 9ロケットのエンジンと同一である。

2) 第一段階: 3つのロケットコア
ファルコンヘビーの第 1 段は 3 つのコアで構成されています。3 つのコアはすべて、打ち上げ時に同時に動作します。飛行開始から T+2:45 分頃、中央のコアのスロットルが下がり、2 つのサイドコアは燃料がほぼなくなるまで全推力で飛行を続けます。その時点で、空気圧式セパレーターがサイドコアを解放して海に落下させ、中央のコアのスロットルが上がります。

3) センターコア
10万ポンドを超えるペイロードの場合、ファルコンヘビーはクロスフィードシステムを使用して燃料をサイドコアからセンターコアに送り、サイドブースターが分離した後もセンターコアにほぼ満タンの燃料が残る。残るのは、すでに宇宙空間にある完全なファルコン9ロケットと同等の燃料だ。

4) 燃料タンク
各コアの上部にある液体酸素タンクは、中央のチューブを通じてエンジンに燃料を供給します。タンクの下部にはロケットグレードの灯油が入っています。推進剤はターボポンプで各マーリンエンジンのインジェクターに送り込まれ、そこで混合されて燃焼室に供給されます。

5) 第2ステージ
宇宙空間で動作するように改造された単一の Merlin 1D エンジンを搭載した第 2 段は、ペイロードを軌道に乗せる最後の推進力を提供します。エンジンは必要に応じて停止および再点火できるため、Falcon Heavy は複数のペイロードを異なる軌道に乗せることができます。

6) フェアリング
ファルコンヘビーは、ドラゴンカプセル（現在、国際宇宙ステーションへの補給に使用されている、スペースXの自由飛行宇宙船）か、長さ45フィート、直径17フィートのシェルに収められた最大117,000ポンドのペイロード（複数の軍事および商用衛星を想定）のいずれかを運ぶことができる。フェアリングは、アルミニウムハニカムコアとカーボンファイバー表面シートで作られた2つのクラムシェルスタイルの半分から構成される。第2段が目的の軌道に近づくと、空気圧プッシャーが半分を切り離し、ペイロードを露出させる。

7) マーリン 1Dエンジン
マーリン 1D 1 基は、ターボポンプから燃焼室に送り込まれたロケットグレードのケロシンと液体酸素を燃焼させ、海面で 147,000 ポンドの推力を生み出す。ファルコンヘビーの液体推進剤は固体燃料より優れている。液体燃料エンジンは飛行中に停止して再起動できるが、固体燃料エンジンは使い果たされるまで燃焼し続ける。スペース X が公表しない独自の調整により、エンジニアは最近エンジンを軽量化して効率を高め、これまでで最も効率的なロケットブースターエンジンにした。