再使用型宇宙往還機

再使用型宇宙往還機(さいしようがたうちゅうおうかんき、英語: Reusable launch vehicle; RLV)とは、宇宙に繰り返し打ち上げることのできる打ち上げ機使い捨て型ロケット (ELV) と対となる用語である。なお、単段式のRLVはSSTOとも呼ばれる。

最もRLVに近い宇宙船スペースシャトル

概要編集

 
着陸するファルコンヘビーのサイドブースター

1960年代後半以降、各国で盛んに研究が行われたものの、2018年現在、軌道上まで到達できる完全なRLVは存在しない。RLVに最も近い例は2011年に退役したスペースシャトルである。そのオービターとメインエンジン、それに固体燃料ロケットブースタ (SRB) は、数ヶ月のメンテナンスの末、再利用された。外部燃料タンクは廃棄された。その他、軌道には届かないものの、宇宙空間には到達できるRLVとしてスペースシップワンが、1段目のみを再使用するRLVとしてファルコン9/ファルコンヘビーが存在する。

RLVの実現により、1回の打ち上げごとに機体の製造費がかかる使い捨てロケットのコストモデルから、飛行機のような減価償却が可能なコストモデルへと転換が図れ、低コストで信頼性の高い宇宙へのアクセスが提供されると期待されている。これは、スペースシャトルのような初期のRLVでは実現されなかったが、2010年代に実用化されたファルコン9では実際に再使用部分のコストが10%以下に抑えられるなど大きな効果が上がっている[1]

なお、英語のReusable launch vehicleは文字通り「再利用可能なローンチ・ヴィークル(打ち上げ機)」であるが、日本語訳として用いられる「再使用型宇宙往還機」[2] の場合、HOPEX-37といったそれ自体は打ち上げ能力を持たない再使用が可能な宇宙往還機、についても含まれてしまう場合がある。

主なRLV編集

低軌道以上への到達能力を持つRLV。ローンチ・ヴィークルとしての能力を持たない機体は除外する。

開発元 名称 画像 初出 初打ち上げ 再利用 状態 備考
  アメリカ合衆国 スペースシャトル   1969年 1981年
4月12日
部分的 退役 オービターSRBが再使用されたが、修理費が嵩み、1回あたりの打ち上げ費用は15億ドルにも上った。
  アメリカ合衆国 サターン・シャトル   1960年代 部分的 中止
  アメリカ合衆国 DC-3英語版 1960年代 完全 中止
  アメリカ合衆国 シャトル-C   1984年 部分的 中止 無人機
  イギリス HOTOL   1985年 完全 中止 構想のみ
  アメリカ合衆国 X-30   1986年 完全 中止
  ソビエト連邦 エネルギア-ブラン   1960年代 1988年
11月15日
部分的 退役
  ソビエト連邦 MAKS・スペースプレーン 1988年 部分的 中止
  ソビエト連邦 ザーリャ 1980年代 中止 計画された再使用型VTVL
  日本 ヤマト 1980年代 部分的 中止 10tクラスの日本版スペースシャトル構想[3]
  日本ロケット協会 観光丸 1993年 完全 構想
  アメリカ合衆国 ベンチャースター   1996年 完全 中止
  インド アバター   1998年 構想 宇宙往還機。2001年以降研究中断
  スペースX ファルコン1   2006年
5月24日
部分的 中止 打ち上げは成功したが、再利用を実現しないまま運用終了
  スペースX ファルコン9   2007年 2010年
6月4日
部分的 運用中 1段目を再使用。当初は使い捨てで運用されていたが、2017年3月に再使用を達成した[4]。1段目のコストは、再使用により新造の10%以下に抑えられる[1]
  リアクション・エンジンズ英語版 スカイロン   2000年代 完全 開発中 エアブリージングエンジンを用いる単段式スペースプレーン
  ウクライナ スーラ 2006年 完全 構想 計画段階の無人二段式宇宙輸送機
  スペースX ファルコンヘビー   2011年 2018年
2月6日
部分的 運用中 1段目を再使用
 マキーエフロケット設計局 CORONA   2012年 完全 開発中 全長約30m、直径約10mの単段式宇宙輸送機 (SSTO)。打ち上げ時重量295トン、高度200kmの低軌道へ7トンの重量を打ち上げ可能。垂直離着陸可能で100回以上繰り返し再利用可能な想定。
  アメリカ合衆国 XS-1 2013年 部分的 中止 1段目のみを再使用
  ブルーオリジン ニューグレン 2016年 部分的 開発中 1段目のみを再使用
  スペースX スターシップ   2017年 完全 開発中
  Rocket Lab エレクトロン 2010年代 2017年
5月25日
部分的 開発中 1段目を再使用。2019年現在使い捨てで運用されており再使用は未達成
  ロスコスモス アムール 2020年 部分的 開発中 1段目を再使用
  Rocket Lab ニュートロン 2021年 部分的 開発中 1段目のみ再使用だが、2段目を1段目内に収納するSSTOに近い形状
  Relativity Space英語版 Terran R 2021年 完全 開発中

主な準軌道RLV編集

準軌道(弾道飛行)の能力を持つRLV。Ansari X Prize参加機を始め、民間企業・団体によりこの他にも数多くのRLVが試みられている。

開発元 名称 画像 初出 初打ち上げ 状態 備考
  アメリカ合衆国 X-15   1954年 1959年
9月17日
退役
  日本 HIMES 1982年 中止
  日本ロケット協会 宇宙丸 1993年 構想
  スケールド・コンポジッツ スペースシップワン   2003年
12月17日
退役 Ansari X Prize 受賞機
  スペースシップ・カンパニー スペースシップツー   2006年 2013年
4月29日
運用中 2021年に乗客を乗せた状態で初飛行
  XCORエアロスペース英語版 Lynx   2008年 中止 2016年開発中断
  ブルーオリジン ニューシェパード   2015年
4月29日
運用中 2021年に乗客を乗せた状態で初飛行
  日本 再使用観測ロケット 2008年 中止 RV-X/CALLISTO実験機に移行
  SPACE WALKER サブオービタルスペースプレーン 2018年 開発中

脚注編集

  1. ^ a b “10回飛んだロケット” スペースXの再使用ロケット「ファルコン9」の挑戦”. マイナビニュース (2021年5月21日). 2021年5月22日閲覧。
  2. ^ 再使用型宇宙輸送システムに関する米国の動向”. NASDA (2001年3月21日). 2013年8月29日閲覧。 “X-33計画は、1996年に、再使用型宇宙往還機(RLV)プログラムの一部として開始され”
  3. ^ 日本宇宙開拓史 第9章 日本製スペースシャトル” (2001年5月8日). 2011年7月23日閲覧。
  4. ^ スペースXの再使用ロケット、打ち上げ実施し着陸に成功! 格安打ち上げ実現へ”. Sorae.jp (2017年3月31日). 2017年3月31日閲覧。

関連項目編集

外部リンク編集