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「トリプロペラント方式」の燃焼試験が日本で初めて成功

燃焼試験のようす

宇宙往還を可能とする輸送システムの実現を目指す将来宇宙輸送システム株式会社(東京都中央区)が、「トリプロペラント方式」の燃焼試験を、日本で初めて成功させた。

「トリプロペラント方式」の燃焼試験とは、水素・メタン・酸素の3種類の推進剤を用いた試験のこと。試験は2023年12月19日から20日にかけて北海道スペースポート滑走路で実施。同社が開発している、研究・設計・実験など開発に関わる全ての過程をデータ化し、クラウド上に集約することでアジャイル開発を実現する研究・開発プラットフォーム「P4SD」(Platform for Space Development)の有効性も確認される。(上部画像は燃焼試験のようす/出典:将来宇宙輸送システム社)

試験機体の設計に3Dプリンターを活用

将来宇宙輸送システム社は「毎日、人や貨物が届けられる世界。そんな当たり前を、宇宙でも。」をビジョンとして掲げている。そのため、完全再使用型の単段式宇宙往還機(SSTO)を用いた高頻度宇宙輸送を2040年代に行うことを最終目標に、今後5年程度で再使用型の宇宙輸送機を開発することを目指している。

アジャイル開発についての説明
アジャイル開発についての説明(出典:将来宇宙輸送システム社)

完全再使用型の単段式宇宙往還機(SSTO)の実現には、機体の軽量化が不可欠になるため、同社は「トリプロペラント方式」の適用に挑戦している。

「トリプロペラント方式」では、密度が小さく比推力の高い水素燃料の使用を大気圏外に集中させ、大気圏内の推力をメタン燃料でカバーし、液体水素タンクのサイズダウンが可能になる。

燃焼試験は、フェーズ1の「研究・設計」、フェーズ2の「試験結果の計測」、フェーズ3の「試験結果の集約」の3段階に分けられた。

「P4SD」の活用イメージ
「P4SD」の活用イメージ(出典:将来宇宙輸送システム社)

フェーズ1「研究・設計」

情報を集約したのちに試験機体の設計が行われた。この際に、一部試験機体の設計には3Dプリンターが用いられ、製造期間と費用の圧縮が図られた。結果として、検討開始からわずか3か月という短期間で、試験実施まで達成している。

フェーズ2「試験結果の計測」

独自開発の制御センサーを制作。センサーは、各々が単独でモニタリングし、即時、無線でクラウドへデータ転送が行われる。

フェーズ3「試験結果の集約」

試験におけるすべての過程はデータ化され、クラウド上での集約に成功。これにより研究・開発プラットフォーム「P4SD」の有効性が確認されたことになる。

今後も同社は「P4SD」を用いることで高頻度の実験を実現させ、「P4SD」をより使いやすいものに昇華させるとともに、再使用型の宇宙機の開発実現を目指すと発表した。

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