H3火箭集結日本「技術皇冠上的明珠」
2024/02/18
NEC Space Technologies (東京都府中市)負責向地面站發送溫度和壓力等數據的「遙測發射機」。
引擎零部件決定成敗
在被稱為「潛伏著魔鬼」的引擎裏,裝滿了很多關係到發射命運的零部件。伊格爾工業開展防止氣體和液體洩漏的「密封件」(由金屬和碳等製成)業務。該公司向H3火箭提供産品,以防止氫氣和氧氣在引擎內混合。萬一混合在一起,可能會導致爆炸。
密封件也用於汽車引擎等,但面向航空宇宙需要高精度、複雜的加工。用於H3火箭的密封件採取把旋轉的金屬壓在碳上的結構。如果今後多次利用型火箭得到普及,有必要提高密封件的耐久性。目前正在研究在微懸浮的狀態下旋轉的結構,尋找對策。
引擎存在管道和燃料箱産生的金屬碎片侵入後引發故障的危險。NICHIDAI FILTER(京都府宇治田原町)生産防止異物侵入的過濾器。
大型的H3火箭達到575噸,最多是H2A 的2倍,過濾器也需要增大至原來的2倍。由於容易産生應變,異物會通過微小的縫隙侵入,因此利用在真空度高的狀態下加熱和加壓的「擴散接合」技術克服了難題。
H3火箭計劃使每次發射的費用降至50億日元,僅為H2A 的一半。「成本取決於設計」,CHUO ENGINEERING(東京千代田區)的防衛和宇宙技術部長中村勝彥這樣表示。在H3火箭的零部件製造中,3D印表機的利用備受關注。在結構複雜的零部件上使用3D列印,可以降低製造成本。
CHUO ENGINEERING對於向火箭引擎的閥門和管道製造中引入3D印表機作出了貢獻。中村表示,「沒有一個引擎是完全一樣的」。計劃在3號機以後繼續反覆改善,以提高國際競爭力。
火箭供應鏈是太空産業及安保的基礎
日本政策投資銀行的數據顯示,如果包括中小企業在內,上一代主力火箭H2A形成涵蓋約1000家企業的供應鏈。雖然火箭是需要高度技術的太空相關設備,但屬於多品種少量生産,難以確保盈利,盈利方面的成果較小。
實際上,日本的航太産業一直在低速發展。據日本航空宇宙工業會(東京港區)介紹,日本2022年度包括飛翔體、地上裝置、軟體在內的航太相關業務的銷售額僅為3032億日元(預測值),僅比1991年度增長14%。30多年來基本沒有增長。
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