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カーボンニュートラル実現に向けた歯車システムとトライボロジー

 

NTN、H3ロケットにターボポンプ用軸受を全数供給

 NTNは、2月17日9時22分55秒に鹿児島県熊毛郡の種子島宇宙センターから打ち上げられた「H3ロケット」試験機2号機に、極低温環境下で超高速回転に対応するエンジン向けターボポンプ用軸受を全数供給している。

 人工衛星などの搭載物とともにロケットが飛行するためには、液体水素と液体酸素を高圧で燃焼させ、大量のガスを噴射させる必要がある。ターボポンプは、内部のインペラ(羽根車)が高速回転することで、燃料の液体水素と酸化剤の液体酸素をエンジンの燃焼室に送り込む役割を果たしている。

 インペラの回転を支持する軸受は、液体水素(-253℃)や液体酸素(-183℃)の極低温環境下においても、dmn値(軸受ピッチ円径(mm)×回転速度(min-1))が約280万というジェット機にも匹敵するロケットの超高速回転を支えている。極低温中では油やグリースなどの一般的な潤滑剤は凍りついてしまうため、NTNでは極低温中でも潤滑性能を発揮する独自の固体潤滑剤に加え、強化ガラス繊維による高強度な保持器を軸受に使用し、これらの過酷な環境に対応している。

 H3ロケットのエンジンは、小型から大型までさまざまな大きさの人工衛星の打ち上げに対応するため、先行機のH-ⅡAロケットよりも推力が高められている。そのため、各部品には剛性の向上が求められており、H3ロケットのターボポンプ用軸受も、従来よりも大径化し、大きな予圧荷重を受けられる仕様としている。また、本商品には商業用国産基幹ロケット向けの軸受として業界で初めてセラミックを材質とした転動体(ボール)を適用。軸受の大径化に伴い、軸受に使用されるボールの遠心力は強くなるが、金属製よりも軽量なセラミックボールを使用することで、軸受回転時のボールの遠心力を抑え、dmn値288万の高速回転を実現している。

 同社は1986年より打ち上げられたH-Ⅰロケットをはじめ、H-Ⅱロケット、H-ⅡAロケットと、長年にわたり多数の国産ロケットに軸受を供給し続けているほか、航空分野においても高い評価を受けており世界の大手ジェットエンジンメーカーにも軸受商品を納入している。同社は今後も、宇宙空間で使用される高品質・高機能な軸受の開発・提供を通じて、航空・宇宙分野の発展に貢献していく。

NTN ロケットエンジン ターボポンプ用軸受 bmt ベアリング&モーション・テック
ロケットエンジン ターボポンプ用軸受