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JAXA

AC0x01の日記: H3ロケットの初打ち上げが2021年度に延期に、燃焼試験でタービンにひびが見つかる 25

日記 by AC0x01

JAXAと三菱重工業が開発中で今年度の初打ち上げが予定されていた次期基幹ロケット「H3ロケット」だが、JAXAは11日、H3用に新たに開発中のLE-9エンジンについて、技術的課題が確認されたため、1号機の打ち上げを2021年度に、2号機の打ち上げを2022年度に延期することを発表した(プレスリリース)。

プレスリリースには詳細は記述されていないが、読売新聞の記事によると、燃焼試験でタービンにひびが見つかったことが理由とされている。LE-9エンジンについては、2018年の燃焼試験で共振による破損が起きていたが、1号機については共振を起こさない範囲での運用に留め、2号機以降で改修する方針を示していた(2019年の開発状況)。

H3が延期という事は、H3で打ち上げ予定だったHTV-Xも後ろにずれるのだろうか?ISSへの影響なども心配である。

  • by Anonymous Coward on 2020年09月13日 20時48分 (#3888423)

    ちょっと詳しめの記事があったので引用。

    JAXA、「H3」ロケット打ち上げ延期の理由 [newswitch.jp]

    打ち上げ延期の原因であるエンジンの燃焼室内の開口は、燃焼室を冷やす水素が通る冷却溝付近で14カ所見つかった。燃焼室内壁を高温作動条件で試験すると、設計値よりも燃焼室内壁が高温になることが分かった。

    もうひとつの原因であるタービンの疲労破面は、外部からの振動でより内部の振動が強まり、金属疲労の蓄積が進行したと考えられる。

    後者はエンジン単体の試験では分からず、組んで試験してみたら振動の影響が出てきたって話?でも前者は普通にエンジン単体の問題?
    ロケット開発ではトラブルがつきもの…とはいえエンジン再設計とか言ってるから、今年度打ち上げ予定と言ってた割には結構重大な問題が見つかった印象が。
    大幅遅延や事故にならなきゃいいが。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2020年09月13日 22時18分 (#3888456)

      両方ともエンジンの話ですよ。
      燃焼室はロケットの一番下にある臼型のノズルの付け根の部分にあり、名前の通り水素と酸素を反応させて燃焼させるところです。
      H3の場合は運転中に高温になる燃焼室を冷やすために、燃料の液体水素の一部を冷却にも使っています。今回はこの冷却機構が弱くて熱にやられた部分がみつかったようです。

      タービンは燃料の液体水素と酸化剤の液体酸素を圧力をかけて燃焼室に送り込むためのターボポンプに使っています。
      これが振動等で疲労してヒビが入ったようです。
      どちらもキーとなる重要な部分なので、設計変更のために1年打ち上げを延期するのはやむを得ないと思います。

      • by Anonymous Coward

        どちらもエンジンの問題だけど、
        外部からの振動ってことはエンジンの単体試験では出ないんである意味しゃあなし、
        でも冷却の方はエンジンの単体試験で出せなかったの?

        という話かと。

        • by Anonymous Coward on 2020年09月14日 10時16分 (#3888551)

          5chとかでは、単体試験で問題が出なかったことについては、予算不足でシミュレーション偏重の結果では、とかツッコまれてますね。
          燃焼試験を回数こなしてればもっと早く見つかってたのではないかと。

          どこで見たかは忘れたけど、今までに製造されたLE-9は6基だか8基だか?とか。
          技術的に新しい部分のあるエンジンなのに、それでOKだったのかは気になるところ。

          どれくらいが適切なのかはもちろん素人には分からないが、某SpaceXのラプターエンジンは今試験で使ってるのがSN27で、今後の試験用に動作確認中がSN39 [teslarati.com]とか言ってるから、(飛び番が無きゃ)既に40基ぐらい作ってる計算になる。
          半分とは言わなくとも、JAXAももうちょっと作って試験してもバチは当たらんと思うのだが…。

          • by Anonymous Coward

            SpaceXは過小規模のエンジンを多数製造して総運転時間を稼ぐコンセプトだから
            普通はそうすると製作費が嵩むし燃料供給が難しいと考えるけど

            • by Anonymous Coward

              理屈の話をすれば、二乗三乗則で小さなエンジンをロケット底面に並べた方が、推力質量比は向上する。
              得てして悪化ガチのエンジンコスト(その最たる物が近年の旅客機双発化)も、量産化でコストダウンできる筈、という考え方。
              多発化すれば、特に一段目回収に必要とされる推力調整範囲が広くなる。
              今のところ、SpaceXのコンセプトは上手くいっているが、今後はどうなるやら?

          • by Anonymous Coward

            衰退国家には分不相応なおもちゃってことだ。諦めて外国から調達することにして言い値でぼったくられるのとどっちが安いかは微妙なところだが

    • by Anonymous Coward

      発電用の大型タービンに比べればカワイイ問題
      発電用タービンが壊れればケースと建屋をぶち壊して遠くに吹っ飛んで、下手をすれば死人が出ます
      航空機用エンジンは壊れてもカウリングでいわゆるコンテインメントするようになってます

      • by Anonymous Coward

        残念ながら航空機エンジンも 万全では [wikipedia.org] ない [wikipedia.org]

      • by Anonymous Coward

        発電用タービンなんぞ基本的に周囲には入れない様にしてんだろうに。
        土地の広さが安全装備なんだよ。

  • by Anonymous Coward on 2020年09月13日 19時11分 (#3888395)

    R1とかにならんのか

    ここに返信
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UNIXはシンプルである。必要なのはそのシンプルさを理解する素質だけである -- Dennis Ritchie

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