차세대 로켓 H3, 주엔진 연소 시험 시작되는 유럽 아리안이나 미 스페이스 X에 코스트로 도전한다
(1/3페이지)
PR
차세대 로켓의 심장부
차세대 대형 로켓 H3의 심장부인 제1단 엔진 「LE9」의 연소 시험이 시작되었다.종래의 개발 사상을 전환해, 저비용화를 중시한 설계가 특징이다.대형 로켓의 개발 경쟁이 세계적으로 진행되는 중, 독자적인 기술을 무기로 시장에 도전한다.(초하켄 남편)
개발은 절정에
H3는 현행의 H2A 로켓의 후계기로, 우주 항공 연구 개발 기구(JAXA)와 미츠비시중공업이 2020년도의 발사를 목표로 하고 개발을 진행시키고 있다.운용 개시부터 16년이 경과한 H2A는 인공위성의 대형화로 능력 부족하게 되어 있어 발사 비용도 약 100억엔과 고액으로 국제 경쟁력이 저하.이 때문에 H3에서는 고성능화와 비용 반액이 목표다.
제1단의 LE9는 발사로부터 약 5분간, 기체를 상승시키는 주엔진이다.추진력은 약 3할 올라가 국내 최대로, 위성의 크기에 따라 2~3기를 탑재한다.금년 4월부터 다네가시마 우주센터(카고시마현)에서 연소 시험이 시작되어, 이번 달 12일에 초기 단계의 시험을 끝냈다.
개발을 통괄하는 JAXA의 오키타 코우이치 펑션 매니저는 「시동이나 정지등의 기본 동작을 확인해, 필요한 데이터를 취득할 수 있었다」라고 가슴을 쓸어내린다.가을 이후는 성능이나 수명, 제조비등을 판별하기 위한 연소 시험을 실시해, 개발은 절정을 맞이한다.
일본 독자적인 니이가타식
H2A의 제1단 엔진은 미 스페이스 셔틀과 같은 고효율의 「2단 연소식」이지만,LE9에서는 일본이 독자적으로 개발한 「expander 브리드식」을 채용한다.H2A의 제2단 엔진으로 실적이 있는 방식이다.
어느 방식도, 연료의 액체 수소와 액체 산소를 펌프로 가압하고 연소실에 보내, 발생한 연소 가스를 분사 노즐로부터 내고 추진력을 얻는 기본 구조는 같지만, 니이가타식은 구조를 큰폭으로 간소화했다.
종래는 수소를 우선 부연소실로 태워, 그 가스로 펌프를 구동시킨 후, 연소실에 보내 2 단계에서 태우고 있었다.연료를 낭비 없게 사용하기 위해 연비는 좋지만, 제어는 복잡하다.
이것에 대해 니이가타식은, 연소실의 열로 팽창(확장)시킨 수소로 펌프를 움직인다.부연소실이 불필요하게 되어 부품수가 2할 이상 줄어 들기 위해, 코스트 삭감과 신뢰성 향상으로 연결되어, 이상시에 폭발할 우려도 큰폭으로 저하한다.
또, 펌프를 움직이는데 사용한 수소는 연소실에 보내지 않고, 분사 노즐로부터 유출(브리드)시킨다.연비를 약 3%희생하는 대신에, 제어가 간단하게 되는 것이 이점이다.
격화하는 국제 경쟁
일본의 대형 로켓의 주엔진은 1970년대에 미국으로부터의 기술 도입으로 시작되어, 독자 기술과 국산화를 목표로 해 걸어 왔다.
94년의 순국산기 H2로부터 2단 연소식을 채용.타네가시마의 발사장은 근린에 민가가 있어, 기체의 대형화로 폭발 사고의 피해가 생기지 않도록 하려면 , 연료가 소량으로 끝나는 고효율의 엔진이 필요했기 때문에다.
그러나 H2는 99년에 주엔진의 파손으로 쏘아 올려에 실패해, 중지되었다.후계의 H2A에서는 배관의 궁리나 용접 부분의 삭감으로 신뢰성을 높여 합계 34회의 발사로 엔진이 원인의 사고는 일어나지 않지만, 코스트를 얼마나 억제할지가 큰 과제가 되어 왔다.
로켓의 저비용화는 세계적인 흐름이지만, 그 손법은 다양하다.차세대기에서는 유럽이 아리안 6의 제조 체제를 쇄신 해, 러시아는 복수의 기종으로 기체의 공통화를 진행시키고 있다.저가격을 무기로 시장쉐어를 늘리는 미국의 파르콘 9는 기체의 재사용에 성공해, 한층 더 가격을 내린다고 한다.
2020년대에는 각국의 차세대기가 등장해, 위성의 발사 업무를 민간등에서 수주하는 상업 발사 비즈니스의 경쟁이 격화하는 것은 불가피하다.JAXA의 숲유사 계획 매니저는 「 제1단의 개발 사상을 고성능으로부터 저비용에 대전환한 것은 살아 남기 위해다」라고 밝힌다.
국산 로켓은 H3로 대형 위성을 옮기는 파워와 저비용을 양립해, 국제 시장에서 수주를 확대할 수 있는 것인가.LE9의 개발의 성공 여부가 그 열쇠를 잡는다.
