NASAを悩ませた不可解なエンジン問題：英語学習ノート

On the 12th of September 1962,

1962年9月12日、

President John F. Kennedy made his famous speech about landing a man on the moon by the end of the decade. 文法

ジョン・F・ケネディ大統領は、10年代の終わりまでに人類を月に着陸させるという有名な演説を行いました。

At this point in time,

この時点で、

NASA had just several hours worth of human space flight experience.

NASAは有人宇宙飛行の経験をわずか数時間しか持っていませんでした。

Many Americans had accepted that the space race would be won by the Soviet Union, 文法

多くのアメリカ人は、宇宙開発競争はソビエト連邦が勝つだろうと受け入れていました。

who had already claimed the records for launching the first satellite and the first human into orbit.

ソビエト連邦はすでに、初の人工衛星と初の有人軌道飛行の記録を打ち立てていたからです。

So, in order to achieve their goal of reaching the Moon,

そのため、月に到達するという目標を達成するために、

NASA would need to develop much larger rockets with engines more powerful than anything they had made before.

NASAは、それまでに作られたどのエンジンよりも強力なエンジンを搭載した、はるかに巨大なロケットを開発する必要がありました。

But scaling up to a much larger rocket design sent NASA engineers into a new world of complex problems. 句動詞

しかし、より巨大なロケットの設計へのスケールアップは、NASAのエンジニアたちを複雑な問題の新たな世界へと突き落としました。

In this video,

この動画では、

we're going to look at the issues that NASA had with their F-1 engine. 話の流れ

NASAがF-1エンジンで抱えていた問題を見ていきます。

We're also going to look at how they fixed these issues and the unusual method they used to test it.

また、彼らがこれらの問題をどのように解決したか、そしてテストに使用した珍しい方法についても見ていきます。

In order to lift the enormous Saturn V rocket off the launch pad,

巨大なサターンVロケットを発射台から打ち上げるために、

it required five F-1 engines on the first stage,

その第1段には5基のF-1エンジンが必要であり、

each capable of producing 1.5 million pounds of thrust.

それぞれが150万ポンドの推力を生み出す能力を持っていました。

In order to achieve this amount of thrust,

これほどの推力を達成するためには、

massive amounts of RP-1 fuel and liquid oxygen had to be pumped into the thrust chamber. 文法

大量のRP-1燃料と液体酸素を推力室に送り込む必要がありました。

Here, the two propellants would combust

そこで、これら2つの推進剤が燃焼し、

and lift the Saturn V away from the launch pad.

サターンVを発射台から飛び立たせるのです。

The first stage alone would burn through an entire Olympic swimming pool's worth of fuel 解説

第1段だけでも、オリンピック用プール丸々1つ分の燃料を消費し、

in just over 2 minutes.

それはわずか2分強の間の出来事でした。

The company tasked with making such a powerful engine was Rocketdyne. フレーズ

このような強力なエンジンの製造を任されたのは、ロケットダイン社でした。

They had designed the F-1 engine several years before for the US Air Force,

彼らは数年前にアメリカ空軍のためにF-1エンジンを設計していましたが、

but after the Air Force couldn't find a use for such a powerful engine,

空軍がこれほど強力なエンジンの使い道を見出せなかったため、

development was stopped until NASA came along. 句動詞

NASAが登場するまで開発は中止されていました。

In June 1962,

1962年6月、

Rocketdyne were ready to perform a long-duration test of the F-1 engine.

ロケットダインはF-1エンジンの長時間テストを実施する準備を整えました。

But as the engine ignited and the turbopumps spooled up, 句動詞

しかし、エンジンが点火され、ターボポンプが回転し始めると、

the test came to a catastrophic end when the engine exploded.

エンジンが爆発し、テストは壊滅的な結末を迎えました。

It took several more explosive tests

エンジニアたちが何が間違っていたのかをようやく突き止めるまでには、

before the engineers finally found what was going wrong, 文法

さらに数回の爆発を伴うテストが必要でした。

combustion instability. 語彙

それは「燃焼不安定性」でした。

This is where the propellants in the thrust chamber burn unevenly 文法

これは推力室内の推進剤が不均等に燃焼し、

and cause enormous pressure swings inside the chamber.

室内で巨大な圧力の変動を引き起こす現象です。

As one area of the chamber fills with more oxygen,

室内のある領域により多くの酸素が充満すると、

it produces more heat,

そこからより多くの熱が発生し、

which pushes the flame around in the thrust chamber.

それが推力室内で炎を押し動かすのです。

The reason this was so catastrophic in the F-1 engine is because these pressure swings were happening 2,000 times a second, 文法

F-1エンジンでこれが非常に破滅的だった理由は、これらの圧力変動が1秒間に2,000回も起きており、

enough to completely rip apart the engine. 句動詞

エンジンを完全に引き裂くのに十分なほどだったからです。

At this point,

この時点で、

the Apollo program was well underway and NASA needed a fully capable engine for the first crewed flights, フレーズ

アポロ計画は順調に進行しており、NASAは数年後に迫った最初の有人飛行のために、完全に機能するエンジンを必要としていました。

which were just a few years away.

それはわずか数年後のことでした。

But since an engine of this scale had never been made before, 文法

しかし、この規模のエンジンはこれまで作られたことがなかったため、

the solution to this problem wasn't going to be obvious.

この問題の解決策は決して明らかなものではありませんでした。

Engineers started to focus on the injector plate,

エンジニアたちは、インジェクタプレート（噴射板）に注目し始めました。

which feeds the fuel and oxidizer into the thrust chamber. フレーズ

これは燃料と酸化剤を推力室に送り込むためのものです。

The original design was a single large plate with multiple injection holes.

元の設計は、複数の噴射孔を持つ単一の大きな板でした。

Although this was a common design,

これは一般的な設計でしたが、

previous engines never suffered from instability

過去のエンジンが不安定性に悩まされることはありませんでした。

since their thrust chambers were much smaller and the propellants were more contained.

なぜなら、それらの推力室ははるかに小さく、推進剤がより密閉されていたからです。

In order to solve this critical issue,

この重大な問題を解決するために、

Rocketdyne engineers looked back to one of the very first rocket designs, 句動詞

ロケットダインのエンジニアたちは、ごく初期のロケット設計の一つに遡りました。

the V-2 rocket. 文化背景

V-2ロケットです。

This rocket was developed by the Germans during the Second World War,

このロケットは第二次世界大戦中にドイツ人によって開発されたものですが、

but it contained the perfect solution to fix the F-1 engine.

F-1エンジンを修理するための完璧な解決策を含んでいました。

Instead of a single flat injector plate,

単一の平らなインジェクタプレートの代わりに、

the V-2 featured several different nozzles,

V-2には複数の異なるノズルがあり、

which separated the combustion into different streams.

それが燃焼を異なる流れに分割していました。

The engineers believed that the more controlled sections in the V-2 engine

エンジニアたちは、V-2エンジンのより制御されたセクションが、

eliminated the possibility of combustion instability.

燃焼不安定性の可能性を排除していると信じていました。

In order to translate this theory onto the enormous F-1 engine

この理論を巨大なF-1エンジンに適用するために、

without a complete redesign,

完全に設計し直すことなく、

engineers added a series of baffles to the injector plate 語彙

エンジニアたちはインジェクタプレートに一連のバッフル（邪魔板）を追加し、

to split the combustion up into different zones. 句動詞

燃焼を異なるゾーンに分割できるようにしました。

After experimenting with many variations of baffle designs,

様々なバッフル設計のバリエーションを実験した後、

the engineers came across a layout which seemed to stabilize the combustion. 解説

エンジニアたちは燃焼を安定させると思われるレイアウトを偶然見つけました。

The new design was put to the test, 慣用句

新しい設計がテストされると、

and sure enough, 話の流れ

案の定、

the engine executed a flawless burn. 語彙

エンジンは完璧な燃焼を実行しました。

But the engineers weren't convinced that the problem was fully fixed. 意図と語調

しかしエンジニアたちは、問題が完全に解決したとは確信していませんでした。

Many worried that once the engine was in flight,

多くの人が、一度エンジンが飛行状態に入れば、

the extra forces and vibrations

追加の力と振動によって、

could reintroduce instability back into the engine.

エンジンに再び不安定性が持ち込まれるのではないかと懸念していました。

So, in order to fully test the new design,

そこで、新しい設計を完全にテストするために、

NASA placed a small bomb in the center of the injector plate

NASAはインジェクタプレートの中央に小型爆弾を配置し、

and set it off as soon as the engine fired up. 句動詞

エンジンが点火すると同時にそれを爆発させました。

The idea was that a small explosion within the engine 話の流れ

エンジン内部での小さな爆発によって、

could create an enormous amount of instability,

巨大な不安定性を意図的に作り出すというアイデアでした。

far greater than the engine would naturally receive.

それはエンジンが自然に受けるものよりもはるかに大きいものでした。

When the bomb went off,

爆弾が爆発すると、

the flame inside the engine became completely unstable.

エンジン内部の炎は完全に不安定になりました。

But almost instantly,

しかし、ほぼ瞬時に、

the baffles on the injector plate started to dampen the pressure swings 語彙

インジェクタプレートのバッフルが圧力の変動を減衰させ始め、

and the combustion became stable again.

燃焼は再び安定しました。

NASA performed multiple explosive tests

NASAは複数回の爆発テストを実施し、

in order to make sure that the combustion instability had gone.

燃焼不安定性が消え去ったことを確認しました。

From the first Saturn V launch to the last, 話の流れ

サターンVの最初の打ち上げから最後の打ち上げまで、

65 F-1 engines propelled multiple astronauts into space

65基のF-1エンジンが複数の宇宙飛行士を宇宙へと推進させましたが、

without any instability problems.

不安定性の問題は一切発生しませんでした。

Looking back to a time when rocket engines were designed using slide rules, 解説

計算尺を使ってロケットエンジンが設計されていた時代を振り返ると、

the ingenuity that was required to overcome these monumental challenges is spectacular.

これらの途方もない課題を克服するために必要とされた創意工夫には目を見張るものがあります。

And although we have yet to return to the Moon, 文法

私たちはまだ月に戻ってはいませんが、

we can appreciate the incredible genius and dedication

ケネディの目標を達成するために注がれた、

that went into achieving Kennedy's goal. 句動詞

信じられないほどの才能と献身を称賛することができます。

Thank you very much for watching

ご視聴ありがとうございました。

and I'll see you in the next video.

また次回の動画でお会いしましょう。