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H-IIBロケット燃焼試験レポート |
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そこで現在、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と三菱重工業(MHI)が共同で開発を進めているのが新型の「H-IIB」ロケット。最大の特徴となるのは、メインエンジンの「LE-7A」を2基搭載していること(これをクラスタ化という)。海外ではスペースシャトルのオービターなどに例があるが、日本のロケットでメインエンジンのクラスタ化は初めてとなる。 現在、このH-IIBロケットは、実機の1段目を模擬した「厚肉タンクステージ」での燃焼試験が行なわれているところで、11日には最後となる予定の第8回目の試験が実施された。今回、この燃焼試験が初めて報道向けに公開されたので、本レポートでその模様をお伝えしたい。
● H-IIBはH-IIAの強化型ロケット H-IIBロケットは前述のように、従来のH-IIAロケットの1段目エンジン(LE-7A)をクラスタ化し、打上げ能力の増強を図ったものだ。より重いものを運ぶためには、より強力な推力が必要となる。このためには、強力な新型エンジンを開発する方法も考えられるが、推力が2倍のエンジンを一から開発するのは長い時間と膨大なコストがかかる。最悪の場合、開発に失敗することもあり得る。しかしクラスタ化はすでに実績のあるエンジンを使用できるので、低コスト・短期間・低リスクでの開発が期待できる。H-IIBが187億円という「格安」なコストで開発できるのも、そういった利点によるものだ。 H-IIBロケットの場合、なるべくH-IIAのコンポーネントを利用することで、開発費の更なる低減を図っている。1段目はエンジンのクラスタ化に伴い、直径が4mから5.2mと太くなっているが、2段目は基本的にそのまま利用する(重いHTVを頭に搭載するので、強度を上げるための小変更は行なわれている)。エンジンのクラスタ化についても、燃料配管の分岐点をエンジンから遠くにもっていくなどして、開発リスクの低減を図っている(性能的にはエンジンに近いところで分岐した方が良いが、開発の難易度は上がる)。
ところで、H-IIBロケットは「HTV専用」というわけではなく、商業衛星の打上げも視野に入れている。H-IIBロケットは静止トランスファ軌道(GTO)に8トンの打上げ能力があるので、4トン級の静止衛星であれば2機同時に打上げることができる。2機上げてもコストがH-IIAの2倍かかるわけではないので、1機当たりのコストは安くなるというわけだ。 ● 燃焼試験、山中に響き渡る大音響 MHI田代試験場(秋田県大館市)で実施されているのは「厚肉タンクステージ燃焼試験(BFT:Battleship Firing Test)」と呼ばれるもの。クラスタ化した第1段推進系システムの設計妥当性確認を目的としたもので、推進剤のタンクは全く異なるものの(より頑丈なものが使われている)、それ以外は実機と同じ、または実機相当のものが使われている。ちなみに略称を見て「なぜにBattleship?」と思った人もいるかと思うが、これは分厚いタンクがまるで戦艦のよう、というアメリカンジョークらしい。
田代試験場は、大館市内から車で1時間ほどかかる山中にある。ロケットのエンジンという危険極まりないものをテストするため、こういった場所に試験場があるのだが、付近には田代岳(1178m)への登山口もあり、一般の人でもこのあたりまで来ることはできる(もちろん敷地内には入れない)。冒頭で「公開は初」とは書いたが、BFTの実施は事前にWEBサイトで予告されているので、こっそり見に来たマニアもいるかもしれない。
今回、報道陣が案内された場所は林道の脇で、ここからは厚肉タンクステージが設置された建物が良く見える。普段、種子島で取材するときには3kmほど離れた場所から見ることになるのだが、この場所はエンジンからの距離が700m程度と、かなり近い。実際の打上げと違い、固体のブースタはないのだが、エンジンのクラスタ化もあり、かなりの大音響が体験できそうだ。
この日、当初は13時にBFTを開始する予定だったが、作業が順調に進んだため、前倒しで12時に実施されることになった。以下に動画を掲載するのでご覧いただきたい。
● JAXA/MHIの大サービス ところでBFTが終わった後で、建物の中に入ってエンジンを間近に見ることができたのだが、残念ながら撮影は禁止。写真がないと説明しずらいのだが、エンジンは実機と同じ直径5.2mの胴体に取り付けられていた。筆者が現地で急いでスケッチした絵を添付するので、イメージだけでも掴んでもらえればと思う(無理?)。普通、燃焼後のエンジンを見る機会などそうそうないので、貴重な体験だった。関係者に感謝しつつ、今後も公開できるものはどんどん公開してもらえれば、と期待したい。
■URL 宇宙航空研究開発機構(JAXA) http://www.jaxa.jp/ 三菱重工業 http://www.mhi.co.jp/
（ 大塚 実 ）
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