| 1. 打上げロケットとはなにか |
| 1.1 ロケットとはなにか 1 |
| 1.2 ロケットの歴史 3 |
| 1.3 打上げロケットの構成と特色 5 |
| 1.4 打上げロケットの評価 10 |
| 練習問題 15 |
| 2. 物理・数学的準備 |
| 2.1 ロケット推進 17 |
| 2.2 重力ポテンシャルと重力加速度 21 |
| 2.3 ロケットに働く空気力と高層大気 24 |
| 2.4 座標系と座標変換 29 |
| 2.4.1 座標系 29 |
| 2.4.2 座標変換 30 |
| 練習問題 34 |
| 3. ノズルの理論 |
| 3.1 理想ロケット 35 |
| 3.2 熱力学の基礎理論 36 |
| 3.3 ノズルを通る流れ 39 |
| 3.4 特性排気速度と推力係数 44 |
| 3.5 ノズルの不足膨張と過膨張現象 47 |
| 練習問題 50 |
| 4. 固体ロケット推進システム |
| 4.1 固体ロケットと液体ロケット 52 |
| 4.2 固体ロケット推進系の構成 55 |
| 4.3 固体ロケット推進薬 56 |
| 4.4 固体ロケット推進システムの設計 58 |
| 4.5 固体ロケット推進システムの実例 62 |
| 練習問題 63 |
| 5. 液体ロケット推進システム |
| 5.1 液体ロケット推進システムの構成 64 |
| 5.2 ガス押し式エンジンとターボポンプ式エンジン 68 |
| 5.3 液体ロケット推進系の性能 70 |
| 5.3.1 液体ロケット推進薬の性能 70 |
| 5.3.2 混合比と燃焼圧の選定 71 |
| 5.3.3 液体ロケットエンジンサイクル 76 |
| 5.4 液体ロケットエンジンの実例 85 |
| 5.5 液体ロケットエンジンのコンポーネント 89 |
| 5.5.1 代表的な液体ロケットエンジン技術 89 |
| 5.5.2 液体酸素・液体水素ターボポンプ 90 |
| 5.5.3 主噴射器 93 |
| 5.5.4 主燃焼室 96 |
| 5.5.5 高膨張ノズル 97 |
| 5.5.6 プリバーナ 97 |
| 5.5.7 バルブ・制御機器 99 |
| 5.5.8 配管・シール類 100 |
| 練習問題 101 |
| 6. ロケットの運動の基礎 |
| 6.1 ロケットの運動方程式 103 |
| 6.2 人工衛星となる条件 105 |
| 6.2.1 角運動量の保存 106 |
| 6.2.2 エネルギーの保存 107 |
| 6.2.3 運動の軌跡 108 |
| 6.2.4 ロケットに要求される機能 110 |
| 6.3 上昇の運動方程式 110 |
| 6.4 ロケットの増速機能 115 |
| 6.5 ロケットのサイジング 119 |
| 6.5.1 単段式ロケットのサイジング 119 |
| 6.5.2 多段式ロケットのサイジング 120 |
| 6.5.3 軌道到達に必要な理想速度増分 123 |
| 6.6 実用ロケットの飛行経路 124 |
| 練習問題 126 |
| 7. ロケットの航法 |
| 7.1 航法の方式 128 |
| 7.2 慣性航法 129 |
| 7.2.1 慣性航法の基本原理 129 |
| 7.2.2 ステーブルプラットフォーム方式 131 |
| 7.2.3 ストラップダウン方式 134 |
| 7.3 航法センサ 137 |
| 7.3.1 加速度計 137 |
| 7.3.2 ジャイロ 138 |
| 7.3.3 慣性センサの性能 147 |
| 練習問題 148 |
| 8. ロケットの誘導と最適化 |
| 8.1 誘導の方式 149 |
| 8.2 誘導の基礎概念 151 |
| 8.3 最適化と誘導則* 155 |
| 8.3.1 最適化 155 |
| 8.3.2 開ループ誘導による打上げ軌道生成 156 |
| 8.3.3 閉ループ誘導 160 |
| 8.4 誘導計算機 167 |
| 練習問題 168 |
| 9. ロケットの姿勢制御 |
| 9.1 姿勢制御の方式 170 |
| 9.2 機体ダイナミクスとシステム構成 173 |
| 9.2.1 機体ダイナミクス 173 |
| 9.2.2 ジンバル制御システム 176 |
| 9.2.3 ガスジェット制御システム 179 |
| 9.2.4 誘導制御システム全体構成 181 |
| 9.3 姿勢制御機器 182 |
| 練習問題 186 |
| 10. ロケットの構造 |
| 10.1 ロケット構造の特徴・種類と具体例 187 |
| 10.1.1 ロケット構造の特徴 187 |
| 10.1.2 ロケット構造の種類 189 |
| 10.1.3 ロケット構造の具体例 191 |
| 10.2 ロケット構造設計の考え方 193 |
| 10.2.1 構造設計の基本的な考え方 193 |
| 10.2.2 構造体の破壊モード 194 |
| 10.2.3 強度設計 194 |
| 10.2.4 設計荷重 195 |
| 10.2.5 材料特性 196 |
| 10.3 ロケット構造設計の実際 197 |
| 10.3.1 ロケットの構造設計の流れ 197 |
| 10.3.2 制限荷重の解析法 198 |
| 10.3.3 液体推進薬タンク構造の概略設計 202 |
| 練習問題 214 |
| 11. ロケットの電気・電子システム |
| 11.1 電源系 215 |
| 11.1.1 序論 215 |
| 11.1.2 電池 216 |
| 11.1.3 電力およびシーケンス分配 218 |
| 11.1.4 電磁適合性設計 221 |
| 11.1.5 電気艤装 223 |
| 11.2 電子・電気部品 224 |
| 11.3 計測システム 226 |
| 11.3.1 計測項目 227 |
| 11.3.2 計測方法 227 |
| 11.3.3 テレメータRFリンク 232 |
| 11.4 追尾・指令破壊系統 234 |
| 11.4.1 追尾システム 234 |
| 11.4.2 指令破壊システム 236 |
| 練習問題 237 |
| 付録 |
| 1. よく使う数値と単位変換 238 |
| 2. 世界の主要打上げロケットデータ 238 |
| 3. 世界の打上げ射場 245 |
| 4. 世界の液体ロケットエンジン主要目表 246 |
| 参考文献 248 |
| 練習問題略解 254 |
| 索引 261 |
