プラスチックが燃料の
ハイブリッドロケット

　「ハイブリッドロケット」を知っているだろうか?　現在、世界中で開発されているロケットは、大きく分けて2種類。火薬を燃料とする「固体燃料ロケット」と液体水素などを燃料とする「液体燃料ロケット」だ。この2つのロケットの推進系の構造を融合したのがハイブリッドロケットである。
　「プラスチックのような固体燃料を液体の酸化剤と反応させて燃やす構造のエンジンを搭載しているのがハイブリッドロケット。爆発事故などの危険性が少ないうえ、構造がシンプルなため低コストな点が特長です。欧米では、有人宇宙飛行の実現をめざす民間宇宙船にもこのシステムが採用されています」
　そう語るのは、千葉工業大学工学部機械電子創成工学科の和田豊准教授。小学生の頃から宇宙やロケットに興味があった彼は、高校卒業後、大学の工学部航空宇宙学科に進学。そこで、学生チームでロケットを自作し、飛ばすことに挑む「学生ロケットプロジェクト」に参加する。

空気だけを使って、
プラスチックを燃やせ!

　「入学してすぐプロジェクトの担当教員に出された課題が『酸化剤に空気を使って、プラスチックに火を点けろ』というものでした。空気中の酸素は2割程度。そのまま点火しても燃焼は維持できません。温度や圧力といった条件を変えながらさんざん実験をしました」
　その課題で重視されたのは結果よりもむしろ過程。自分で実験方法を考え、試行錯誤を繰り返す技術者の基本姿勢を学んだという。そして、「プラスチックを燃やす」というキーワードは、現在のハイブリッドロケットの研究につながっていく。
　和田准教授が担当する宇宙輸送工学研究室では、ハイブリッドロケットエンジンの開発に加え、新たな燃料の開発や低コストの次世代型ロケットの実用化提案なども行っている。
　「ハイブリッドロケットの燃料開発にも力を入れています。燃料となるプラスチックは瞬時に爆発的な推力を出すのが苦手。そこで、課題となる強度や弾性などを改良した樹脂を開発し、従来のプラスチックより約3倍のスピードで燃焼させる実験に成功しました」

一般的なハイブリッドロケットエンジンの構造図。プラスチックの固体燃料に酸化剤を反応させて燃焼させる。