巻頭言

宇宙開発特集号の発刊にあたって
- 取締役常務執行役員 航空・宇宙・防衛事業領域長
- 識名朝春
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巻頭言
巻頭言:
宇宙開発特集号の発刊にあたって
見えない資産
見えない資産1:
マイナス253度を制御せよ!ロケットエンジンの心臓部ターボポンプ試験を指揮する元サッカー少年
見えない資産2:
宇宙開発の醍醐味はゼロからものを考えること
見えない資産3:
微小重力で謎を解明 宇宙ステーション用の実験装置を作る
我が社の看板娘
我が社の看板娘1:
小型固体ロケット「イプシロン」 ジオスペース探査衛星「あらせ」を軌道に乗せたイプシロン2号機
我が社の看板娘2:
コンパクトで力持ち「強化型イプシロンロケット」 小型衛星打ち上げニーズに応える強化型イプシロンロケット
我が社の看板娘3:
アビオニクスがコンパクトに! 機械式から半導体式へ 強化型イプシロンロケット用小型軽量電力シーケンス分配器(PSDB)
我が社の看板娘4:
宇宙ステーション「きぼう」初の燃焼実験に成功 国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟用液滴群燃焼実験供試体(GCEM)
我が社の看板娘5:
浮かせて溶かす! 非接触での溶融によってきれいな材料を作り,地上では不可能な高融点材料のデータを得る「きぼう」日本実験棟搭載用静電浮遊炉
我が社のいち押し技術
我が社のいち押し技術1:
宇宙輸送はメタンエンジンにおまかせ! ロケットの再使用と長期間軌道上運用を可能にするメタンエンジンの開発
我が社のいち押し技術2:
3Dプリンターでロケットエンジンを作る 最先端のものづくり技術,3Dプリンターを使ったロケットエンジン部品の製造方法を開発
我が社のいち押し技術3:
宇宙利用の拡大へ!超小型衛星用スラスタ 3Dプリンタを用いた低コスト低毒スラスタの開発
こんなIHIが面白い
こんなIHIが面白い1:
宇宙から船を追う 衛星AIS情報を活用して安全で効率的な海上物流を実現する
こんなIHIが面白い2:
人工衛星へ軌道上補給 ロボティクス技術で軌道上衛星サービスの事業化を目指す
こんなIHIが面白い3:
全電化で人工衛星も長寿命 大推力と低燃費を1台で実現 全電化衛星用ホールスラスタ
てくのすこーぷ
てくのすこーぷ:
IHIグループの環境配慮製品
箸休め
箸休め:
光と色 ―双子の宝石―
論文
論文1:
国際競争力のあるH3ロケット用固体ロケットブースタの開発
宇宙開発特集号の発刊にあたって
マイナス253度を制御せよ!ロケットエンジンの心臓部ターボポンプ試験を指揮する元サッカー少年
宇宙開発の醍醐味はゼロからものを考えること
微小重力で謎を解明 宇宙ステーション用の実験装置を作る
小型固体ロケット「イプシロン」 ジオスペース探査衛星「あらせ」を軌道に乗せたイプシロン2号機
2016年,ジオスペース探査衛星「あらせ」(ERG)は宇宙空間に飛び立ち,ヴァンアレン帯で世界で初めての観測に挑んでいる.この「あらせ」を打ち上げ,軌道投入に成功させたのがJAXAとIAが開発したイプシロン2号機である.
コンパクトで力持ち「強化型イプシロンロケット」 小型衛星打ち上げニーズに応える強化型イプシロンロケット
近年高まる小型衛星への期待.この期待に応えるためイプシロンロケットの打ち上げ能力を3割向上させた.小さな衛星の打ち上げにも柔軟に対応するIAの技術と,イプシロンロケットが提供する価値を紹介する.
アビオニクスがコンパクトに! 機械式から半導体式へ 強化型イプシロンロケット用小型軽量電力シーケンス分配器(PSDB)
機械式スイッチは安全だが大きくて重い,半導体スイッチなら小型軽量化が可能だが誤動作が不安.この課題を,宇宙機器評価ノウハウをもつIHIグループが解決して実現した小型軽量アビオニクス.
宇宙ステーション「きぼう」初の燃焼実験に成功 国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟用液滴群燃焼実験供試体(GCEM)
地上で燃焼現象を観察する場合,燃料液滴が小さく,現象(反応)も高速であるため,詳細な観察が困難である.宇宙実験では,重力の影響が微小となるため,その分燃料液滴を大きくすることができ,スケールアップした詳細な観察が可能となる.そこで,宇宙実験用の燃焼実験装置を開発した.
浮かせて溶かす! 非接触での溶融によってきれいな材料を作り,地上では不可能な高融点材料のデータを得る「きぼう」日本実験棟搭載用静電浮遊炉
地上では測定できなかった高融点の酸化物などの熱物性値取得や新材料開発への貢献,新規高機能物質の探索に活躍が期待される静電浮遊炉.2011年に開発に着手し,2015年8月,国際宇宙ステーションに搭載された.
宇宙輸送はメタンエンジンにおまかせ! ロケットの再使用と長期間軌道上運用を可能にするメタンエンジンの開発
メタンエンジンは,再使用打ち上げロケットや軌道上輸送システムのエンジンとして有望視され,世界で研究や開発が開始されている.IHIは,いち早くエンジン試作試験を実施し,メタンエンジンの実用化研究を行っており,将来,軌道上で長期運用するために必要となる新規技術を開発している.
3Dプリンターでロケットエンジンを作る 最先端のものづくり技術,3Dプリンターを使ったロケットエンジン部品の製造方法を開発
近年,急速に技術が進歩しており,ニュースで耳にすることも多い3Dプリンター.ある意味どんな形状の金属部品も作れてしまうこの技術を使って,究極の工業製品ともいえるロケットエンジンの製造方法に革新を起こす.
宇宙利用の拡大へ!超小型衛星用スラスタ 3Dプリンタを用いた低コスト低毒スラスタの開発
超小型衛星用のスラスタとして,3Dプリンタにより製造コストを低減し,毒性が低く安全な推進薬を用いることで,製造から運用に至るライフサイクルコストを抑えた推進系をユーザーに提供する.
宇宙から船を追う 衛星AIS情報を活用して安全で効率的な海上物流を実現する
幅広い事業領域をカバーするIHIは,宇宙・衛星で取得するデータを活用して,さまざまな分野の課題解決に貢献できる.新しいデータとして注目されている衛星AIS情報の活用方法について紹介する.
人工衛星へ軌道上補給 ロボティクス技術で軌道上衛星サービスの事業化を目指す
株式会社IHIエアロスペースはこれまでに実績のある宇宙ビジネスすなわち機構系や推進系にロボティクス制御技術を加えて,軌道上の人工衛星への推進薬補給や部品交換サービス・ビジネスを検討している.
全電化で人工衛星も長寿命 大推力と低燃費を1台で実現 全電化衛星用ホールスラスタ
ホールスラスタとは人工衛星で使われる電気推進装置の一種である.これまでは静止軌道上での軌道制御用として電気推進装置が使用され,軌道変換には化学推進装置が用いられていた.今,ホールスラスタのみを搭載した全電化衛星に向けた動きが加速している.
IHIグループの環境配慮製品
光と色 ―双子の宝石―
国際競争力のあるH3ロケット用固体ロケットブースタの開発
近年,商業衛星の打上げ受注を目指した大型格安ロケットの開発が世界中で進められている.業界の雄であるアリアンスペース社(欧州)のAriane 6をはじめ,イーロン・マスク氏率いるスペースX社(アメリカ)のFalcon 9およびFalcon Heavy,ULA社(アメリカ)のVulcan,さらに,ロシアやインドなど.そして日本も2020年度の初打上げを目指し,H3ロケットを開発中である.本稿では,H3ロケットおよび補助ロケットである固体ロケットブースタについて紹介する.
H3ロケット1段エンジンLE-9ターボポンプの開発
LE-9エンジンは,高い信頼性と性能およびコストの面で国際競争力を目指すH3ロケットの1段用液体酸素・液体水素エンジンである.エンジン設計手法は最適化設計アプローチを用いて,従来のエンジン開発と一線を画している.また,推力はH-ⅡAロケットの1段用LE-7Aエンジンの1.4倍弱となる1500kNレベルであるが,エンジンサイクルとしては2段燃焼サイクルからエキスパンダブリードサイクルの採用へ変更になっている.そのため,ターボポンプとしては相当異なる設計仕様が要求されている.本稿ではLE-9エンジン用ターボポンプの設計仕様や技術的特徴について述べるとともに,現在進行している開発試験の状況について説明する.
AE計測による宇宙用高圧ガスタンクの損傷位置標定
炭素繊維強化プラスチック (CFRP) で製造された宇宙用高圧ガスタンクを用いて,水耐圧試験を実施した.あらかじめタンク上部に損傷を付与しておき,損傷の進展や新たに発生した損傷箇所を,アコースティック・エミッション (AE) 法により特定した.損傷位置の標定には,タンク内部の水中を伝播する波を用いた.計測したAE(水中伝播波)による三次元位置標定を実施した結果,損傷箇所や破壊起点の位置標定ができていることを確認した.
ロケット用ターボポンプの多領域最適設計における高信頼性評価手法の構築
高い信頼性が求められるロケット用ターボポンプは,タービン,インペラ,軸受などの要素から構成される.このような多領域の最適設計を考える場合,まず各要素の配置・配列を決定し,定義した設計変数の組合せに対して軸振動の安定化・抑制を目的とした最適化を行う.このとき,軸振動特性に対する誤差因子の寄与を考慮することで,信頼性の高い最適設計が可能となる.本稿では,信頼性評価指標として評価指標の標準偏差を用い,応答曲面を援用した高信頼性評価手法の枠組みを提案する.さらに,提案手法を用いたロケット用ターボポンプの多領域最適設計事例について報告する.