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モデルロケット自作雑学コーナー 

     

 モデルロケットは、エンジン燃焼により放出ガスが噴射され、ニュートン運動力学の
法則(作用 反作用)の原理で正反対方向に同じ力を受け機体を垂直保つことで上昇します。
しかし地上においては、空気がありこれが抵抗となり制御しないとコントロール出来ません。
モデルロケットもComputer制御でFlightできる時代かも知れませんが
制御機能なしで安定飛行させるには、最低限の知識が必要です。
基礎知識を習得するためにもシンプルな構造で安全に楽しく宇宙への夢を学びましょう。

市販されている機体は、正しく製作すれば(組立3時間位)必ず飛ぶはずです。
充分なフライト経験(30回以上フライト)を積むとステップアップして自作ロケットを作りたくなります。
そんな方へ製作する前に〈チョット〉アドバイス

素材は厚紙 バルサ材 カーボン繊維 ほう材 プラ材等で軽くて強度に絶えられるもの(加工しやすい事)
製作が難しいノーズコーンやエンジンマウントは、古くなったロケットを利用するのも便利です。
又、NO1463 DesignersSpecial を利用すれば各種材料が多数入っています。

@空気抵抗(抗力)を減らす
抗力は、先端形状 後部形状により抵抗が発生しさらに空気密度に比例し
速度の2乗に比例して大きくなりますので先端は流線型(飛行機の翼断面)が抗力係数が小さいです。
しかしロケットは、全体を流線型にすることは不可能ですのでノーズコーンに受ける抵抗を出来るだけ
小さくすることと翼(フィン)の形状で先端抵抗を小さくする必要があります。又後部にエンジンが付くため
本体の絞込みは出来ません。結論は、市販品の形が一番飛距離が伸び飛行安定性があるのです。
あえて抗力を無視してカップラーメン ペットボトル プラコップ ペーパー皿等にチャレンジするのも面白いです。
おもしろロケットを作るには、以下の注意が必要です。

A重心を求める
ロケットは、バランスが取れないと真っ直ぐに飛びません。
完成したロケットにエンジン パラシュートを入れ飛行状態にして横(水平)に倒し中央部を持ち前後のバランスが
安定した場所が、重心点です。その部分にマーキングしましょう。

B圧力中心を求める
ロケットは、飛行中空気圧を受けます。この圧力をすべて1つの力として扱える点を圧力中心です。
圧力中心は、平面図を厚紙で型取りし前後バランスの取れた場所がおおよその圧力中心です。
ロケットが安定して飛行するには、発射台装着時(垂直)にしたとき重心点が上部に圧力中心が下部に
位置している状態が安全フライトの条件です。(Eスイングテストで安定性が調べられます。)

C全長対直径比
理想的なロケットは、直径1に対して全長10です。極端に対比を逆にするとUFO型になります。

D翼(フィン)
フィンは、重心点の下方に取り付け1枚の大きさは、ロケット直径の1.2倍の1辺×1.2倍の1辺です。
1枚だけのフィンだとロール(センター軸中心に回転)は防げますが、ピッチング(前後傾き)は防げません。
安定させるには最低3枚必要です。大きなフィンを多数(5〜10枚)取り付けると空気抵抗や重心点の下方移動で
アンバランスになりノーズにそれ以上のウエートの搭載が必要です(バトミントンの羽根のように)

Eスイング
スイングテストは、必ず行なってください。ロケットにエンジン パラシュートを入れ飛行状態にして重心位置
に凧糸やテングスで縛り3m以上の長さにして糸の先端を持ちゆっくり大きく回転させます。その時
ロケットが先端を前にして飛行すれば大丈夫です。さらにテストをする時はハイスピードで回転させる
重心点より後方に糸を縛り先端が10度前後傾いた状態でスイングテストをする
このテストで十分な安定性ならば100%OKです。

Fエンジン
推進力 大きさ 目的により各種のエンジンがあります。(下記一覧参照)
性能表示は、1/2Aを1の推進力とするとAは2倍 BはAの2倍 CはBの2倍 です。
末尾の-3は、パラシュート放出までの延滞時間3秒です。-5は5秒 -0は(多段1段目用)0秒です。

Gマルチステージ
ロケットをより高く飛行させる方法として多段式(マルチステージ)を使用します。
1個以上のエンジンを直列につなぎ1段目(ファーストステージ)にゼロタイマーエンジン点火燃焼すると
2段目(セカンドステージ-5)に着火し延時間5秒でパラシュート放出薬に点火・回収します。

Hクラスター(パラレル)
ロケットをより重い物を飛行させる方法としてクラスター(束ねる)パラレル(並べる)を使用します。
1個以上のエンジンを同時に点火し最大限の推進力で重い物体を飛行させます。
技術的に同時点火が難しく大電流の電源が必要です。(12Vシールドバッテリー・7.2Vニッカドバッテリー等)

Iその他注意事項
多段ロケットで飛ばす場合、合計薬量は20gを越えてはならない。
ランチャーロッド(発射台方向誘導ガイド棒)は、30度以上傾けては、ならない。
自作ロケットを製作するには、ロケット協会の講習受講し4級 3級ライセンスを取得するのが望ましい。

<参考Data資料→日本ロケット協会 アメリカESTES社 電波実験社>

     

●モデルロケットエンジン・イグナイター・アクセサリー/パーツ の性能と特性

飛距離の表示は、アルファー(22.6g 全長31cm)での参考距離です。
価格は、2005年1月1日現在の表示です。為替レートで変動があります。

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パラシュート保護紙
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◆リカバリーワッディング No2274 価格¥935

模型ロケットモーターとパラシュートの間に入れ、パラシュートを放出する際の高温ガスがパラシュートに
直接あたらないようにします。
紙に化学薬品を染み込ませて、不燃処理がしてあります。
10cmxl0cm 72枚入り(10cmx40cm4枚続き18枚入り)飛行回数約30回分。
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模型ロケットモーター(エンジン)
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◆1/2A6-2型エンジンNo1593 火薬量 3.5g 価格¥1,617  

総推力1.25ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.20抄、延時時間2秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約50mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆A8-3型モーター No.1598 火薬量 5.6g 価格¥1,617

総推力2.5ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.32抄、延時時間3秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約100mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆B4-2型モーター (消耗品)No.1601 火薬量 7.7g 価格¥2,037 製品重量66g

総推力5.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間1.2抄、延時時間2秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約200mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆B4-4型モーターNo.1602 火薬量 9.8g 価格¥2,037 

総推力5.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間1.2抄、延時時間4秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約250mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆B6-4型モーター No.1606 火薬量 8.4g 価格¥2,037 製品重量67g

総推力5.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.83抄、延時時間4秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約250mまでモデルロケットを持ち上げます。4本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆B6-0型モーター No.1608 火薬量 6.5g 価格¥2,037

総推力5.0ニュートン・秒、多段式ブースター用
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆C6-3型モーターNo.1613 火薬量 14.2g 価格¥2,310 

総推力10.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間1.70抄、延時時間3秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約500mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆C6-5型モーター No.1614 火薬量 14.9g 価格¥2,310

総推力10.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間1.70抄、延時時間5秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約500mまでモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆C6-0型モーターNo.1616 火薬量13.0g 価格¥2,310 製品重量75g

総推力10.0ニュートン・秒、推進薬燃焼時間1.68抄、多段式ロケットのブースターエンジンとして
総重量113gまでのモデルロケットを持ち上げます。3本入り。
直径 18mm 長さ 7cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(3本付属)

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◆1/2A3-2T型モーターNo.1503 火薬量 3.5g 価格¥1,617 

総推力1.25ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.36抄、延時時間2秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約100mまでモデルロケットを持ち上げます。4本入り。
直径 13mm 長さ 4.5cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(4本付属)

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◆A3-4T型モーター (消耗品)No.1507 火薬量 4.9g 価格¥1,617 製品重量50g

総推力2.5ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.86抄、延時時間4秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約200mまでモデルロケットを持ち上げます。4本入り。
直径 13mm 長さ 4.5cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)(4本付属)

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◆A10-3T型モーター No.1511 火薬量 4.9g 価格¥1,617  在庫なし

総推力2.5ニュートン・秒、推進薬燃焼時間0.26抄、延時時間3秒(パラシュートを開くまでの時間)で、
約200mまでモデルロケットを持ち上げます。4本入り。
直径 13mm 長さ 4.5cm
イグナイター(模型ロケットモーター点火具/消耗品)
模型ロケットモーターに付属しています。(4本付属)

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◆イグナイター(模型ロケットモーター点火具)No.2301 火薬量 0.02g 価格¥830 

模型ロケットモーターのノズルに差し込みます。2本の脚線は電気点火装置のマイクロクリップにつながれます。
別売り品(6本パック)

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