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H3ロケット トピックス

トピックス一覧

2019年10月10日更新
SRB-3認定型モータ地上燃焼試験(その1)を実施しました

2019年8月28日、固体ロケットブースタのSRB-3の認定型モータ地上燃焼試験(その1)を種子島宇宙センターで実施しました。この試験は、実際のフライトに使うモータの設計及び製造・検査工程を確定することが目的です。試験は、計画通り点火後約100秒間の燃焼を行い、良好に終了しました。今後、取得したデータ及び燃焼終了後のモータを詳細に評価します。

SRB-3として2回目となる今回の燃焼試験は、試験場へのモータの移動予定日に種子島を台風が襲撃するという試練からのスタートとなりました。当初、8月16日の早朝に移動を行う計画でしたが、15日に台風が種子島を襲撃し16日朝も影響が残ることが予想されたため、半日遅れの16日夕方に試験場への移動を行うこととしました。たとえ相手が台風であっても、開発スケジュールは1日も無駄にできません。現場で作業を進めている方の努力はもちろん、各関係者と調整を円滑に進めることで、数日後には台風の影響による遅れをなんとか挽回することができました。

試験場への移動後は、試験設備にモータを組付けての最終的な準備作業や、設備の準備・点検を進めていきました。試験場での準備開始から試験当日に向け順番に関係者が集まってくる感じから、「いよいよ」という雰囲気が高まっていきました。そして、予定通り8月28日11:00に点火を行い、計画した約100秒の燃焼が終了しました。データを評価するまでは設計通りかの判断もできないため、打上げと異なり燃焼が終了しても歓声はなく、試験が無事終了したことに安堵しつつ後処置が進められていました。

実は、種子島宇宙センターで固体ロケットモータの燃焼試験を実施する試験場の歴史は古く、種子島宇宙センターの開設と同じ約50年前に建設されています。計測の要となる基礎や主要な設備は当時作られたものを現在も使用しています。普段はJAXA職員であってもなかなか訪れることのない試験場ですが、日本の大型ロケットに使われてきた固体ロケットモータの開発の歴史を見届けてきた重要な場所の一つです。ここに、今まさにSRB-3の歴史が加えられている日々です。
この規模でのロケット開発はそう度々ありません。そのためH-IIA/Bロケット用固体ロケットモータ(SRB-A)の開発が終わり設備は約10年の眠りについていました。SRB-3の開発のため復旧作業を続け昨年から再び使用しています。古い設備ゆえに苦労することもありますが、今回の試験も無事終了することができ安堵しています。

試験成功の達成感に浸るも束の間、次の試験に万全の態勢でのぞむために、今回試験結果の評価、次回試験の計画、試験設備の点検、試験用モータの準備と忙しい日々に戻ります。

SRB-3地上燃焼試験(Ground Firing Test for New Solid Rocket Booster)

2019年8月6日更新
~縁の下の力持ち~ ロケット運搬台車について

移動発射台(Movable Launcher:通称「ML」)は、種子島宇宙センターで最終的にロケットを組み立てる際の台座で、打上げ当日には大型ロケット組立棟から射点までロケット機体を運び、遠隔での燃料充填や、打上げ直前まで最終点検を行う際に使われます。また打上げ時、発射台の役割も担います。JAXAでは、H3ロケット専用のMLを新しく開発しており、2018年11月上旬に工場で製作・試験・検査を終えた後、7回に分けて種子島宇宙センターに海上輸送し組立を行いました。その後、様々な整備・点検を経て、2019年6月から大型ロケット発射場にて、運搬台車(通称「ドーリー」)と組み合わせた走行試験をしています。

6月中旬から数日かけて行われた初めての走行試験では、2機のドーリーが新しいMLを持ち上げ、射点に入る動作や、大型ロケット組立棟から射点間の約500mを走行する試験をおこないました。続いて6月下旬に行われた試験では、H3ロケット本体と同じ重さのウェイト(おもり)を載せた状態で走行試験を行いました。現在、ML内部の電気系設備の点検をしており、今後、他の設備との組み合わせた状態での機能・性能試験を実施して、機体と組み合わせた総合システム試験に臨む予定です。

今回新しく開発したMLとドーリー、それぞれの特徴を解説します!

ここが凄いぞ!~新型移動発射台(ML)~

現在使用されているH-IIBロケットのMLと比較して詳しく見てみましょう。

H3用MLは、H-IIB用MLと比較して、大きく3つの違いがあります。

  1. ロケット機体の移動時など、MLのマストなどに当たった風の後流れの影響で機体が揺れることがあります。この揺れを最小限に抑えるため、マストの上部の断面形状を変更するとともに、ふたつのマストと連結するオーバーブリッジを削除しています。
  2. 液体ロケットエンジン、固体ロケットブースタの煙(噴流)が流れるMLの開口部を大きくしています。H-IIB用MLでは各噴流に対して小さい開口部を5つ設けているのに対し、H3用MLでは大きな開口部を1つにしました。

H-IIBロケット用ML

H3ロケット用ML

これは次の3つの狙いがあります。

打上げ時の熱損傷を減らす

現行のH-IIA/B用MLから開口部を広く取ることで、打上げ時の噴流の熱などによる構造体の損傷を抑えます。また、上部デッキにあった推進薬や高圧ガス、水などの配管や機体固定台を無くすことで打上げ後の補修が容易になり、打上げ間隔を短縮することができます。

打上げ時の音響を低減する

射点には、打上げ時に発生する音響を抑えるために注水システムを備えています。現行のH-IIA/BロケットではMLにも注水装置がありますが、H3ロケットでは、ML開口部を大きくすることで発生する音を小さくすることで注水量を減らし、注水システムの簡素化を図っています。また、MLにあったものを地上に移すことでMLが射点に到着した後の水配管の接続作業が不要となり、運用性を向上しています。

H-IIBロケット

H3ロケット

ロケットの支え方が違う!

H-IIA/B用MLでは上面に設置した台座4か所でロケット機体を支えています。一方、H3用MLでは大きくなった開口部の側面に取り付けられた可動式の支持部4か所でロケット機体を支える方式が採用しています。H-IIBロケットより全長が6.4m高くなったH3ロケットを既存の大型ロケット組立棟で組み立てられるようにしています。また、支持部をMLの構造内に退避させることで噴流による損傷を防ぎ、打上げ後の補修作業を短縮します。

H-IIBロケット

H3ロケット

このように様々な工夫を施すことで、打上げ後の設備補修にかかる期間を大幅に短縮することができ、従来約2か月必要であった打上げ間隔を1か月以下に抑えることが出来るようになります。

③ H-IIA/Bロケットとは異なり、H3ロケットでは、固体ロケットブースタがなく液体ロケットエンジンだけで飛ぶ機体形態(H3-30形態)があります。これまでのH-IIA/Bロケットでは、液体ロケットエンジンが正常に立ち上がった状態でも固体モータが「おもり」となり、固体モータが点火するまでは機体は飛び上がりません。しかし、H3-30形態ではおもりとなる固体ロケットブースタがないため、液体ロケットエンジンが立ち上がるまでの間、機体が飛び上がらないにように押さえつける(ホールドダウンする)必要があります。そのために、H3用MLではホールドダウン・システムを採用しています。これにより、液体ロケットエンジンが正常に立ち上がったことを確認した上で打ち上げることで、高い信頼性を確保します。

ここが凄いぞ!~新型ドーリー~

ロケットを搭載したMLを大型ロケット組立棟から打上げ射点まで運ぶ役割を担うのが移動発射台運搬台車、通称「ドーリー」です。ドーリーは組立・整備を終えたロケットを移動発射台ごと持ち上げ、走行路に埋設されたマグネットを検知して自動で走行・停止します。1台に56輪のタイヤがあり、2台でMLを持ち上げます。時速2kmという人が歩くよりもゆっくりしたスピードで慎重にロケットを運びます。
現在使用されているH-IIA/Bロケット用のドーリーと比較して詳しく見てみましょう。

信頼性の向上

今回新たに開発したドーリーでは万一の故障した際にも30分以内に復旧して作業を継続できるようになりました。

維持費の低減

汎用部品を多用すること、また従来定期的に点検をしていた項目の一部において、セルフチェック機能を導入や健全性データのモニタにより必要な時に必要な点検を行うことなどにより、年間のメンテナンス費を半減以下にできるようになりました。

運用性の向上

H-IIA/Bロケットでの運用経験を活かし、メンテナンスしやすいよう部品を配置するなど工夫を施しています。また、H3ロケットだけではなくH-IIA/Bロケットにも使うことができます。

H-IIA/Bロケット

H3ロケット

このようにロケットの打上げに不可欠な地上設備においても、2020年度の試験機1号機の打上げに向けて、着々と準備が進んでいます。

New Movable Launcher for H3

2019年6月18日更新
SRB-3実機大分離試験

青々と茂る草木が初夏の様相を呈し、今すぐにでも蝉が鳴き出しそうなほど暑い5月の群馬県富岡市。その山中に位置するIHI Aerospace(IA)富岡事業所の試験場内に、大きな白い塔が鎮座していた。試験開始を黙々と待ち構えている白い巨塔は“SRB-3”、H3ロケットの固体ロケットブースターだ。

IAが主となり開発を行っているSRB-3の分離試験がIA富岡事業所で行われる。この分離試験はSRB-3とH3のコア機体が設計通り分離できるかを確認する試験だ。現行のロケットであるH-IIA/BのSRB-AとSRB-3それぞれのコア機体への接続方法は異なり、H-IIA/BはSRB-Aからコア機体にスラストストラットとブレスが伸び、コア機体に抱き着くような接続方法になっているのに対し、H3はピンでコア機体に引っ掛ける接続方法になっている。ピンでコア機体に接続するというシンプルな方法になることからコスト低減、ロケットの整備作業時間の削減に貢献しているのだ。

5月22日、翌日の試験にむけ試験本番と同じ動きを模擬する、いわゆるリハーサルを行った。リハーサル自体は問題なく終了したが、試験の成功確率を限りなく上昇させるため、リハーサル後試験隊の各班は当日に起こりうる事象を想定ししらみ潰しに列挙し、議論を行っていた。隊員の額は汗で濡れ、長時間の準備作業に疲労はにじみ出ていたが、それぞれの目は輝きで満ちており士気は高い。天候さえ問題なければ試験は実施できる、確実に成功するという確信を抱きリハーサルは終了した。隊員達が去った試験場には明日の快晴を予感させる燃えるような夕日が差し、SRB-3の白い巨塔を真っ赤に染め上げていた。

5月23日、試験当日は早朝からミーティングが行われた。リハーサル時には感じられなかった緊張感が試験場内に充満している。試験手順の確認を行い、午前10時20分、工程を開始した。準備時間は何十時間、試験時間は数秒。一瞬の試験に向けて膨大な労力をかけ試験の準備を行う。試験計画を立案、各種確認会を実施し試験実施に問題ないことを確認した。雑草が生い茂る現場には人の足によって道ができた。人事は尽くした。あとは天命を待つのみだった。
カウントダウンが始まる。心臓の鼓動が激しく刻まれる中、分離の瞬間がやってきた。となった。「シューーー」という推進薬の音が鳴り、約1秒後SRB-3が地面に落ちた低音が試験場に響いた。試験は大成功だった。予想していた通りの分離の動きだった。緊張に満ちていた隊員達の顔はほぐれ、まぶしいほどの笑顔を見せていた。
この日H3ロケットの開発は確かに一歩進んだのである。

分離の瞬間を待つSRB-3供試体

分離後の様子

SRB-3実機大分離試験

2019年4月16日更新
第1段厚肉タンクステージ燃焼試験について


世界遺産で有名な白神山地の近く、秋田県大館市の田代岳に向かう林道を奥へ奥へと進むと三菱重工業(株)の田代試験場があります。ここでは、今まさにH3ロケットの1段推進系開発の山場である燃焼試験が行われています。この燃焼試験は「第1段厚肉タンクステージ燃焼試験」と言います。ステージ燃焼試験とは、推進薬タンクとエンジンを組み合わせ飛行時の圧力や温度を地上で模擬した総合的な燃焼試験です。厚肉タンクという名称は、実機のアルミ合金製タンクではなくステンレスの頑丈な推進薬タンクを用いるため、こう呼ばれています。英語名はBattleship Firing Testと言い、直訳すると軍艦(のように丈夫なタンクを用いた)燃焼試験です。関係者は頭文字をとってBFT(ビーエフティー)と呼んでいます。

種子島で行われているLE-9エンジンの燃焼試験は「エンジン単体(1基)」の燃焼試験ですが、BFTではタンク以外は実機と同じ構成部品を使用し、LE-9エンジンは実機と同じ2基もしくは3基を束ねる(「クラスタ」と呼びます)大規模な燃焼試験です。2019年1月からH3ロケットのエンジン2基形態のBFTが始まりました。試験全体を取りまとめる三菱重工業(株)名古屋航空宇宙システム製作所(通称、「名航」)、エンジン・ターボポンプ開発を担う三菱重工業(株)名古屋誘導推進システム製作所(通称、「名誘」)、および(株)IHIの3社を主体とし、多くの関係業者や地元企業の協力の下、試験を進めています。試験当日は深夜から作業を開始し、推進薬タンクに液体水素と液体酸素を充填するところから始まります。さながら実際のロケット打上げと同じ長時間での作業です。燃焼試験ではクラスタしたLE-9エンジンを同時に着火させ、燃焼中はフライトと同様にエンジンからもらうガスを利用してタンクの圧力を制御します。また、電動アクチュエータを用いてロケットが進みたい方向にエンジンの姿勢を変える(ジンバル)試験もBFTで初めて検証します。これらH3ロケットで刷新された新たな推進系の構成部品の準備に苦労しましたが、現在はBFTを一歩一歩着実に進めています。

BFTは大規模試験が故に中身の濃い試験内容になるため、ひとつのミスが大きな事故につながりかねない緊張の中で試験が行われます。関係者にとっては、プレッシャの中で平常心を保ちつつ作業を進行していくロケット打上げに向けた修練の場でもあります。土地柄、冬季は深い深い雪に覆われる場所ですので、作業者はロケットの整備作業だけでなく雪かきも行います。まさに精神的にも体力的にもタフな作業を遂行しています。ロケット開発は関係者のひたむきな努力と地道な作業の積み重ねがあってのものです。2019年4月12日に2基形態の最終試験である4回目のBFTが無事に終了し、今後は入念に試験結果を評価した後、エンジンを1基追加し、3基形態の試験へと開発を進めていきます。一連のBFTシリーズを乗り切ることで、ロケットも人も成長した姿で次の開発ステップに進むことができます。


燃焼試験スタンドの概要


燃焼試験時の様子

2019年3月8日更新
LE-5B-3エンジン開発試験完了!

2019年2月18日、宮城県の角田宇宙センターにある高空燃焼試験設備の計測制御棟内に声が響きます。「燃焼開始後130秒が経過しました。
まもなく燃焼を停止します。5、4、3、2、1、燃焼停止」。H3ロケットの第2段エンジンであるLE-5B-3エンジン(以下、「上段エンジン」)の開発試験が終わった瞬間です。計測制御棟内には、JAXAだけではなく、エンジンの製造・開発会社、試験設備の運用会社、試験の安全管理を支援する会社など、H3ロケットの開発担当者が30名ほど集まっています。しかし、歓声や拍手やガッツポーズはありません。張り詰めていた緊張がほぐれるような、ふ~っという安堵の息です。

上段エンジンの開発は、2017年3月から10月までの第1試験シリーズで1台のエンジンの試験、2018年11月から2019年2月までの第2試験シリーズでもう1台の試験を行うという、2台のエンジンの試作試験で構成されています。それぞれ15~20回、累積約50分間の燃焼を行い、エンジンの設計が正しいことを見極めていきます。試験期間中は毎日が真剣勝負です。ロケットエンジンは高圧・高温で作動しますので、不注意があれば大事故につながります。もしそうなれば、試験シリーズのやり直しとなります。このため、開発担当者は、毎回、丁寧に試験の条件を決めて、慎重に試験を行い、細かく試験の結果を吟味します。特に試験シリーズの最後の方になるほど、これまでの試験結果を無駄にしたくないので、より丁寧に、より慎重に、より細かく行動することになります。気を抜かない。絶対に成功させる。そういう緊張感が最高潮に達すると、試験が成功した後は、安堵の息しか出ません。

上段エンジンの開発試験は終わり、これから上段エンジンをロケットに装着した状態での試験(実機型タンクステージ燃焼試験(CFT))や試験機1号機の打ち上げという、次の段階へ進んでいきます。まるで、運動会のリレーで、自分の出番を走りきって、次の人にハイッとバトンを渡すような感じです。でも、ゴールするまでは、ずっとバトン(上段エンジン)を見守り、支えます。気を抜かない。絶対に成功させる。そういう人達がH3ロケットの開発を行っています。

認定試験終了後の関係者集合写真
(角田宇宙センター)

試験の様子(MHI田代燃焼試験場)

液体水素ターボポンプの試験の様子(IHI相生事業所)

2019年2月12日更新
H3ロケット用新型ドーリーの整備が種子島宇宙センターで進んでいます

前回、H3ロケット用の移動発射台(以下、「ML」)について紹介しましたが、そのMLの移動に用いる、とても力持ちな「移動発射台運搬台車(通称「ドーリー」)」を紹介します。
ドーリーの役割は組立・整備を終えたロケットをMLごと持ち上げ、ロケットを打ち上げ射点に運搬することです。全長25.4m、1つの車両に56輪のタイヤを持ち、2台のドーリーでMLを持ち上げ、時速2kmほどのゆっくりとした速度で、地面に埋められたマグネットにより自動制御で走行し、決められた位置に誤差25.4mm以内の範囲で無衝撃・無振動で正確に停止することができます。この新型ドーリーはH3ロケットだけではなく現行のH-IIA/Bロケットにも使用することができます。万一故障により停止しても30分以内に復旧することが可能であったり、セルフチェック機能の充実化などにより、維持費を半減できたりと様々な工夫がなされています。現在運用されているH-IIA/Bロケット用のドーリーは緑色でしたが、H3ロケット用の新型ドーリーは外観も一新し、白・青・黒の3色でカラーリングされています。

ドーリーの上の構造物はMLを模擬したもの

プレス公開の様子

今回、この新型ドーリーを製造したのは日本車両製造株式会社で、新幹線をはじめとする鉄道車両の製造で有名な企業が、今回初めて宇宙関連設備の開発に携っています。12月5日(水)には三菱重工業(株)と共同で、愛知県半田市の工場内にて新型ドーリーをメディアの皆様に公開しました。前日まで雨が降っていましたが、公開当日はほぼ快晴という抜群の天気の下、全国から18社36名のメディアの方々にお越し頂きました。

プレス公開後、ドーリーを打上げ発射場がある種子島へ輸送します。とても大きく重い構造物であるため、それぞれを3分割にし、かつ一部の車輪を取り外し、船や特殊な車両で運びます。年が明けた1月14日(月)に打上げ発射場がある種子島の島間港に到着しました。種子島島内の移動はロケット機体同様、夜におこなわれます。分割したドーリーを載せた6台のトラックがゆっくりと種子島宇宙センターを目指します。現在は種子島宇宙センターで最終的な組立整備作業が行われており、今後、ドーリーとMLを組み合わせた試験等を予定しています。H3ロケットの「打上げ」を支える設備の開発も着実に進んでいます。

日本車両の工場出発の様子

島間港で船から下ろされるドーリーの一部

もっと詳しく

新型ドーリー種子島へ行く

2018年12月5日更新
H3ロケット用移動発射台(ML)が種子島宇宙センターに到着しました!

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種子島宇宙センターにおいて、ロケットを大型ロケット組立棟(Vehicle Assembly Building:VAB)で組み立てるとき、その台座として使用するのが移動発射台(Movable Launcher:ML)です。また、移動発射台は、ロケット打上げの当日、機体を射点まで運び、遠隔でロケット機体への推進薬充填や点検などを行う役割も担います。現在、JAXAでは、H3ロケット専用の移動発射台を新しく開発しています。

新しい移動発射台では、ロケット機体を支える仕組みがこれまでとは異なります。H-IIA/H-IIBロケット用の移動発射台は上面に機体を乗せて支えていましたが、H3ロケットでは機体全体が入る大きな穴(開口部)を設け、その側面に取り付けられた可動式の支持部で機体を支えます。これにより、全長が高くなったH3ロケットを既存の大型ロケット組立棟で組み立てられるようにしました。また、開口部を大きくすることでロケットエンジンの噴流が流れやすくなるため、打上げ時に発生する音響環境の低減、打上後の補修作業の軽減にも寄与します。この可動式支持部は、打上げ当日の最終カウントダウンにおいて、液体エンジンが正常に起動するまでの間、機体が飛び上がらないように押さえ込むための仕組みを設けています。さらに、開口部の側面に引き込み格納できるようになっており、上昇していく機体にぶつからないようにするとともに、支持部自身をロケットエンジンの噴流から守るようにしています。これらの機構は確実な作動が求められるため、工場において数多くの作動試験を実施しました。

移動発射台本体は、11月上旬に工場における製作・試験・検査を終えました。その後、7回に分けて種子島宇宙センターに海上輸送し、11月25日、合計約700トンのすべての部品を無事運び終わりました。
今後、種子島宇宙センターでは、2019年にかけて、移動発射台の再組立、検査、試験を実施していきます。

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2018年10月1日更新
H3ロケット推進系開発試験の進捗について

H3ロケットはH-IIAロケットと同様に液体水素と液体酸素をエンジンで燃焼させることにより推力を得ます。各推進薬タンクからエンジンに液体水素と液体酸素を供給するために必要となる配管やバルブ、センサなどの機器類の開発と、推進薬タンクを加圧し、エンジンへ液体水素と液体酸素を供給してエンジンを作動し、得られた推力によりロケット全体を飛行させる一連の推進系システムを開発するのが、推進系開発です。

配管やバルブ、センサなどの各機器類は液体水素の温度である-253℃と非常に低温な状態となり、更にロケット飛行中に生じる振動や音響による環境に晒されることから、そのような環境下でも正常に機能・性能が発揮できることを極低温作動試験や振動試験などの各種試験の中で確認しています。

2018年度後半には、推進系システムの確認として各機器類、エンジン、及び試験用の頑丈な厚肉タンクを組み合わせて行う厚肉タンクステージ燃焼試験(BFT:Battleship Firing Test)を計画しています。更に2019年度以降にはロケットの1段機体及び2段機体を用いた実機型タンクステージ燃焼試験(CFT:Captive Firing Test)といった実際のロケットに近い形での燃焼試験を行い2020年度の打上げに向けて段階的に開発試験を行っていく計画です。


2018年8月30日更新
SRB-3実機型地上燃焼試験を実施しました!!

SRB-3実機型地上燃焼試験を実施しました!!

H3ロケット用固体ロケットブースタ(SRB-3)の初めての地上燃焼試験が平成30年8月26日(日)に種子島宇宙センター固体ロケット試験場で実施されました。今回の試験は実機型モータの燃焼試験で、これまでの開発で設計してきた仕様で試験を行い、着火特性、燃焼推進特性、断熱材性能等のデータを取得することが目的でした。試験は当初予定していた8月25日(土)には気象条件が整わず実施できず、翌日の16時に再設定されました。試験では、点火後約100秒の燃焼により良好にデータを取得することができました。今後は、得られたデータを分析し、設計の妥当性を評価して、必要応じてフライト用の設計に反映する計画です。

当日はライブ中継による映像配信を行い、着火とともに音と噴煙が広がる様子を視聴者の皆様に向けて、リアルタイムで届けしました。また、併せて開催したプレス公開では8社13名のメディアの来訪があり、試験場から約900m離れた竹崎展望台から撮影頂きました。

SRB-3の開発計画では、今回の試験結果を反映したフライト仕様のモータを用いて来年度に2回の認定型地上燃焼試験を予定しています。


2018年7月3日更新
LE-9試験用エンジンの燃焼試験公開

LE-9試験用エンジンの燃焼試験公開

2018年6月25日、種子島宇宙センターの液体エンジン燃焼試験場においてLE-9実機型エンジン(試験用エンジン)の燃焼試験を報道陣の皆様に公開しました。梅雨明け前の激しい雨と雷の影響で、当初の予定より1日延期しましたが、試験当日は快晴に恵まれました。

LE-9実機型エンジンの燃焼試験は2017年4月から実施しており、その目的は、推力などの作動条件を変えた試験を繰り返し実施することで 様々なデータを取得し、機能・性能・耐久性などが設計意図通りであるかを確認することです。今回の試験では、2式目の試験用エンジンを約220秒燃焼させ、今回を含めこれまでに計8回、約1,350秒の燃焼実績を積み重ねることができました。燃焼試験場から約550m離れた取材場所では、バリバリという大きな音と振動とともに、大量の水蒸気が発生し、燃焼試験場があっという間に真っ白な煙に包まれました。

2式目のエンジン燃焼試験では、初めて100%の推力を達成し、また実際の打ち上げとほぼ同じ275秒間燃焼させるなど、LE-9エンジン開発にとって、大きな一歩を進めることができました。今後も試験用エンジンの燃焼試験を続け、その後、実際のフライトで用いるエンジンと同等の方法で設計・製造された「認定型エンジン」による試験をおこない、2020年度のH3ロケット初号機打ち上げを目指します。

なお、今回の試験では、初の試みとしてライブストリーミングによる実況中継を行いました。風向きが思わしくなく画面は白煙に包まれてしまいましたが、今後も色々な方法で開発現場の様子を皆様にお伝えしたいと考えています。


2018年5月31日更新
H3ロケットエンジン部構造強度試験の様子

H3ロケットエンジン部構造強度試験の様子

ロケットは、燃料タンク、各タンクを結合する構造、第1段と第2段を結合する構造、エンジンおよび固体ロケットブースタの発生する推力を受ける構造などで構成され、打ち上げ時の厳しい荷重や振動、熱などの環境に耐えることが求められます。H3ロケットでは、これらの構造の設計や製造に新たな技術を取り入れて、より低コストで、軽量かつ信頼性の高い構造を目指して開発を進めています。これらの構造が正しく設計されて打ち上げ時の厳しい環境に耐えることを検証するために、実物のロケットと同等の構造体を試作し、地上で荷重を負荷する強度試験を行います。

その第1弾として、2018年4月からエンジン部構造の強度試験を実施中です。エンジン部構造は機体の後端に位置し、打ち上げ前はロケットの燃料を含めた機体全体の質量を支えるとともに、飛行中はエンジンおよび固体ロケットブースタの発生する全ての推力を受けるため、非常に大きな荷重が複雑に負荷されます。
強度試験ではこれらの荷重を慎重に負荷しながら、構造の変形や歪を詳細に計測し、設計どおりであることを確認しています。
今後は、各構造の試作および強度試験を順次実施していく予定です。


2018年4月24日更新
H3ロケット用の発射管制棟が完成

H3ロケット用の発射管制棟が完成

種子島宇宙センターでは、H3ロケットの打ち上げに向けて、施設や設備の開発が始まっています。その一環として、今年の3月に「竹崎発射管制棟」(略称LCC)の建屋が完成しました。発射管制棟とは、ロケット打上げまでの作業に対する指揮・作業を遠隔操作で行う建屋です。H-IIAロケットの発射管制棟は射点近くの吉信地区にありますが、H3ロケットでは射点から約3km離れた竹崎地区に移しました。

H3の竹崎発射管制棟(LCC)は、全体指揮を司る竹崎総合指令棟(RCC)と隣接させて連携を取りやすくすること、発射管制を行う人員をH-IIAロケットに比べ1/3~1/4に減らすことを目指しました。これにより、管制室はとてもコンパクトになり、また、建設にあたっては、射点の眺望を阻害しないことも考慮しました。
竹崎発射管制棟(LCC)では、今後、発射管制装置や通話・放送等共通設備の設置が行われ、2020年度に種子島宇宙センターで行われるH3ロケットの総合試験や試験機打上げに使用されます。

2018年4月5日更新
H3ロケット電気系システム試験(その1)の様子

H3ロケット電気系システム試験(その1)の様子

ロケットには姿勢制御を行うためのセンサや計算機、地上との通信機器など多くの電気系機器が搭載されます。
H3ロケットではこれらの搭載機器について、コスト低減のための自動車用電子部品の適用や、信頼性向上のための冗長化、運用性向上のための機体内ネットワーク化などの新たな技術を取り入れて開発を進めています。
2018年2月から、これらの搭載機器の主要な機能をMHI飛島工場に集めて電気系システム試験(その1)を開始しました。この試験では、開発中の各搭載機器がネットワークや電源の基本仕様を満たしていることを確認しています。
今後は、今回の試験結果を反映して試験用の機器を試作し、電気系システム試験(その2)を実施予定です。

2018年1月29日更新
H3ロケット詳細設計結果について

H3ロケット詳細設計結果について

2017年12月にH3ロケットの総合システム詳細設計審査が行われ、総合システムとして詳細設計を完了し、製作・試験フェーズへの移行が可能であると判断されました。総合システムは、ロケット本体、種子島でのロケットの組立・打ち上げに用いる設備、飛行中のデータを受信する国内・海外の追跡管制局などの集合体です。
詳細設計審査の中では、変化を続ける世界中の人工衛星やロケットの動向を見極めながら、H3ロケットが国際競争力の高いロケットとして設計できたか?また、今後の試験でその設計をどのように確認するか?確認した結果をいかにフィードバックするか?残された課題は何か?など、プロジェクトの目標達成に向かって熱心な議論が重ねられました。
これからは、引き続きLE-9エンジンの燃焼試験やSRB-3の燃焼試験など大規模な試験を進めながら、試験機の製造を順次開始します。たくさんの要素の開発の中には、清々と進むものもあれば技術の壁を乗り越えながら進むものもあります。2020年度の打ち上げを目指し、これらの要素を統合し、慎重にひとつのシステムに仕上げて行きます。2014年度から始まった開発は5合目を過ぎ、まさに佳境に入ってきました。JAXAと関連企業で一体となって、高い山の頂を目指したいと考えています。

2017年12月28日更新
H3ロケットアンテナパターン試験の様子

H3ロケットアンテナパターン試験の様子

ロケットを打ち上げる際、重要な要素のひとつが「地上との通信を確保すること」です。
H3ロケットには地上とロケットとの通信をつなぐ重要な役割を果たすアンテナが数多く搭載されており、それらを通じて地上の管制官が飛行状況や安全性の確認を行います。
通信を成立させるために重要なのが、どの方向の電波がつながりやすいかを表す「アンテナパターン」と呼ばれる通信性能です。
アンテナパターンはロケットの管制や飛行経路設計において、とても大切なパラメータとなっています。

H3プロジェクトでは2017年7月~12月の間、筑波宇宙センター電波試験設備にてH3ロケット搭載予定の各種アンテナの性能試験を実施しました。
試験では実際の飛行状態を模擬するため、約10mのロケットのモデルにアンテナを搭載しました。
試験は順調に完了し、アンテナは設計通りの性能を満たすことが確認されました。
この結果は今後ロケットとの通信回線設計、飛行経路設計に順次反映されていきます。

2017年11月22日更新
LE-9試験用エンジン記者公開

LE-9試験用エンジン記者公開

2017年11月14日、種子島宇宙センターにおいてLE-9試験用エンジンの記者公開を行いました。当日はあいにくの雨模様でしたが、全国より多くのマスメディアの皆様にご参加いただき、燃焼試験場に取り付けられたLE-9エンジンや計測制御室をご覧いただきました。
LE-9エンジンは、H3ロケットの1段エンジンとして新しく開発している液体ロケットエンジンです。2017年4~7月におこなわれた1基目の試験用エンジン(実機型#1)を用いた燃焼試験では、起動/停止シーケンスの確認や各コンポーネントの性能データを取得することに重点を置きながら試験を進めました。今回公開されたLE-9エンジンは2基目の試験用エンジン(実機型#2)で、現在、実機型#1エンジンの試験結果を反映しつつ、燃焼試験に向けた準備を進めています。


2017年10月12日更新
H3 音響サブスケール試験 “HARE” の様子

H3 音響サブスケール試験 “HARE” の様子

ロケットの打ち上げ時には大型旅客機のエンジン100基分のエネルギーに相当する極めて大きな音が発生します。この音はロケットに搭載されている人工衛星やロケット本体にも影響を与えます。そのためH3ロケットでは、世界最高レベルに音響低減した環境を提供することを目指しています。その一環として、2017年4月~9月に能代ロケット実験場(秋田県)において、音響サブスケール試験(H3 scaled Acoustic Reduction Experiments: HARE)を実施しました。
これまでのロケット開発では、打ち上げ時にどれぐらいの音響が生じているかを調べるため、簡易な試験や数値解析により、音響低減のための地上設備(注水装置や遮音板など)を設置して対策をしてきました。H3ロケットでは、今回、ロケット機体と打ち上げ設備を1/42スケールで模擬した試験を実施し、打ち上げ時に発生する音響の強さや音響低減のための設備をより良いものにするために必要なデータ、さらに、固体モータ着火時に発生する急激な圧力上昇に関するデータを取得しました。
今後、これらの試験データのほか、数値解析、H-IIA、H-IIBロケット打ち上げの機会を活用した実環境データなどを用いて、打ち上げ時の音響発生・低減のメカニズムの解明を図り、H3ロケットの機体、地上設備の設計に反映していく予定です。



2017年9月4日更新
H3ロケット立体パネルの前で記念撮影してみませんか!?

H3ロケット立体パネルの前で記念撮影してみませんか!?

今月、JAXAの施設では、各地で特別公開を実施しています。
9月30日(日)には、筑波宇宙センターの特別公開日があります。
筑波宇宙センターの特別公開日当日は、総合開発推進棟(C-1)1階にH3ロケット立体パネルを設置する予定です。
角度を調整して撮影すれば、飛び出すH3ロケットと一緒に宇宙遊泳する写真が撮影できるかも!?
ぜひ、パネルを探して記念撮影してください。当日はH3ロケットのミニ講演の他、水ロケット工作や打ち上げ、H-IIロケットツアーなどにおいても、H3プロジェクトのメンバーが皆様をお待ちしています。お近くの方は遊びに来てくださいね。



2017年8月8日更新
LE-9エンジン用ターボポンプ単体試験の様子

LE-9エンジン用ターボポンプ単体試験の様子

JAXA角田宇宙センターでは、LE-9エンジンに使われるターボポンプの単体試験が行われています。ターボポンプはエンジンに燃料(液体水素)と酸化剤(液体酸素)を供給する重要な構成品です。液体水素ターボポンプでは、1秒間に約750リットル(ドラム缶約4個分)もの液体水素をエンジンの燃焼室に送り込みます。ターボポンプの単体試験では、エンジンに組み込まれた状態を模擬してターボポンプの機能・性能を確認しています。試験に用いた液体水素は、バーンポンドと呼ばれる未燃の水素を処理する装置を用いて燃焼させて、安全に処理しますが、その火柱は約50mにも達します。『「使いやすい」ロケットを目指して~LE-9ターボポンプ単体試験~』では、この液体水素ターボポンプ単体試験の現場の様子を交えて開発の概要を映像で紹介しています。



2017年6月30日更新
H3ロケット用第2段エンジンLE-5B-3の開発状況

H3ロケット用第2段エンジンLE-5B-3の開発状況

LE-5B-3エンジンは、H3ロケットの第2段エンジンとして開発が進められている液体ロケットエンジンで、H-IIA/H-IIBロケットの第2段に用いられているLE-5B-2エンジンの改良型です。十分な実績と高い信頼性を持つLE-5B-2エンジンに対し、H3ロケットの大型化に伴い、より低燃費で、より長時間の作動が可能となるよう改良を加えています。
2016年8月までに改良設計を終え、2016年12月~2017年1月にかけて、燃料の液体水素をエンジンの燃焼室に送り込む液体水素ターボポンプ(人間で言えば心臓の役割を担う)の試験に成功しました。
2017年3月にはこの液体水素ターボポンプを搭載した認定型(その1)エンジンが完成し、同月より燃焼試験を開始しています。試験は順調に進んでおり2017年9月までに改良した設計が適切であることを確認する予定です。



2017年6月15日更新
H3ロケット用固体ロケットブースタSRB-3の開発状況

H3ロケット用固体ロケットブースタSRB-3の開発状況

SRB-3はH3ロケット用の固体ロケットブースタとして開発が進められている固体燃料を使った補助ロケットです。2本または4本のSRB-3を装着することで、H3ロケットの打ち上げ能力は段階的に引き上げられ、特徴の1つである柔軟性(High flexibility)の実現に貢献しています。開発では、H-IIA/H-IIBで使用されているSRB-Aで培った技術を活用しつつ、結合方式などを簡素化し、低コスト化を追求しています。モータのサイズはSRB-Aとほぼ同じで、将来はイプシロンロケットの第1段にも適用される計画です。
これまでの設計検討の結果を受けて、2017年4月からは実機大のモータケースを使用した強度試験を開始しました。今後、地上燃焼試験や分離試験など各種試験を実施する予定です。



2017年4月28日更新
H3ロケットCG映像公開

H3ロケットCG映像公開

2020年度の打ち上げに向けて開発が進められている「H3ロケット」のCG映像が公開されました。
雲を突き抜けて宇宙へ上昇していくシーンから始まるこのCGでは、現在開発中のH3ロケットのイメージを約1分で紹介しています。
開発が佳境に入るなか、新しいロケットの完成に向けて、ぜひH3ロケットを一緒に応援してください。



2017年3月31日更新
H3ロケット用LE-9エンジン完成、種子島での燃焼試験へ

H3ロケット用LE-9エンジン完成、種子島での燃焼試験へ

試験用のLE-9エンジンが完成しました。エンジンは2017年3月31日に宇宙航空研究開発機構種子島宇宙センターにおいて、液体ロケット試験場のスタンドに設置され、燃焼試験の準備作業が行われています。
LE-9エンジンは、これまでのエンジン開発で得られた知見、数値シミュレーション、各種要素試験などで高い信頼性を保つための設計手法を導入することにより、開発に伴うリスクを低減しつつ開発を進めています。JAXAは開発を担当している三菱重工業株式会社及び株式会社IHIと協力して、引き続き慎重に開発を進めていきます。
エンジン燃焼試験の計画は、決まり次第以下のホームページに掲載します。



2017年2月22日更新
H3ロケット用LE-9エンジンのターボポンプ単体試験(その1)の結果について

H3ロケット用LE-9エンジンのターボポンプ単体試験(その1)の結果について

2016年12月27日付でお知らせしましたH3ロケット用LE-9エンジンのターボポンプ単体試験(その1)を実施しましたので、結果をお知らせします。
本試験は、LE-9エンジン用ターボポンプの機能・性能等に関するデータの取得を目的としており、2017年2月20日までに行われた一連の試験において所期のデータを取得しました。今後得られたデータを詳細に評価するとともに、一部分解を伴う点検を行い、損傷など異常がないことを確認します。
その後、本ターボポンプをエンジンに組み込み、宇宙航空研究開発機構 種子島宇宙センターにおいてLE-9実機型エンジン燃焼試験(その1)を実施する予定です。

2016年7月20日更新
記者説明会を実施しました

記者説明会を実施しました

2016年7月20日(水)、基本設計を終えて詳細設計を実施中のH3ロケットについてJAXA東京事務所にて記者説明会を実施し、その目指す姿やシステム概要、基本設計結果などに関して説明しました。
説明会にはH3プロジェクトチームプロジェクトマネージャ岡田匡史、サブマネージャ有田誠が登壇しました。
説明会の模様は、インターネット録画配信にてご覧いただけます。

2016年7月7日更新
H3ロケット開発のロゴマーク

H3ロケット開発のロゴマーク

H3ロケット開発のロゴマークを作成しました。H3ロケットの開発担当者が心をひとつにしてゴールを目指すために作成したシンボルマークです。
「これからの日本の宇宙開発を支えるH3ロケットが力強く宇宙に向かってゆく姿」をシンプルに表現するため、幾何学的なラインで構成しています。オレンジはH3のイメージカラーです。その両脇の白は、固体ロケットブースタと噴煙を表しています。

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