国産ロケットへのあゆみとは?

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国産ロケットへのあゆみ(1)

「N-Iロケット」は、日本ロケット開発の大きな転回点

アメリカからデルタロケット技術導入決まり新たにN計画改定案が立案されました。導入技術国産技術を高度に融合した、新N計画第1世代ロケットN-I」の開発はじまりました。N-Iは3段からなり、第1段の液体ロケットと第3段の固体ロケットアメリカから技術導入して作られましたが、第2段にはQロケット開発成果を生かした国産液体ロケット採用されています。こうして、全長32.6m、最大直径2.4m、総重量約90tという、わが国初の大型ロケットN−Iロケットは、1975年9月9日、第1号機打ち上げられたのです(写真)。初号機に技術試験衛星I型(ETS-I)「きく」が搭載されました。また、1977年N-Iロケット3号機打ち上げられたETS-II軌道投入後「きく2号」と命名され、わが国初の静止衛星となりました。このとき日本は、世界で3番目の静止衛星打上げ国となったのです。


350kgの衛星搭載能力をもつ「N-IIロケット」

1975年以降、100kg級の通信衛星技術試験衛星が、N-Iロケットによって執と打ち上げられました。しかし当時宇宙技術先進国では300kg以上の静止衛星主力で、N-I打ち上げ能力130キログラム限界でした。日本は次型帰N-IIロケット開発必要性直面し、結局、これをN-I同様アメリカ技術導入により乗り切ることになりました。完成したN-IIロケットは、全長35.4m、高度36,000kmの静止衛星軌道に350kgの衛星投入する能力をもつ3段式ロケットです。1981年2月11日技術試験衛星IV型「きく3号」を積んだ1号機が、種子島宇宙センターから打ち上げられました(写真)。以来6年にわたり、計8回の打ち上げすべてに成功し、絶大信頼性を誇るロケットとなりました。


世界に比肩する「H-Iロケット」の自主開発技術

海外からの技術導入には機密制約があり、N-IN-IIにおいては完成品部品などを輸入したりしていました。そのためN-IIロケット打上げ前後から、将来純国産技術ロケット開発をめざそうとの声が高まりました。H-Iは、そうした声を受けて開発されたロケットで、全3段のうち、アメリカ技術に頼ったのは第1段の補助ブースター衛星囲うフェアリングのみ。それ以外は国産技術によって開発されました。ロケット第2段の液体酸素液体水素推進剤とするLE-5エンジンは、いったん燃焼停止したのち、無重力空間で再着火するという高度な技術をもっています。また緻密さを要求される管制誘導装置自前技術完成させたものでした。H-Iは、1986年8月13日に第1号機打ち上げられて以来(写真)、5年半にわたって活躍し、通信衛星さくら3号」(CS-3)、気象衛星ひまわり4号」(GMS-4)、地球資源衛星ふよう1号」(JERS-1)など10上の衛星実験ペイロード宇宙打ち上げました。



国産ロケットへのあゆみ(2)

1994年2月、10年間の開発を経て悲願の「H-IIロケット」打ち上げ

H-IIロケットは、H-I以前ロケットはまった系統異なる、完全に新しロケットとして開発が進められました。そのなかでもっとも困難な課題1つは、第1段のエンジン開発でした。これはロケット打上げ成否左右するエンジンであり、失敗は許されませんでした。その新エンジンであるLE-7は、何度も試験失敗し、開発は困難をきわめました。軽量化とそれに伴う高効率化振動音響温度への耐久性確保など、LE-7開発日本のロケット史上もっとも困難な課題といえるものでした。しかし、国産ロケットにかける担当者たちの熱意が困難を打ち破り、ついに予定から2年遅れて1994年2月純国産ロケットH-II初号機が種子島宇宙センターから打ち上げられました。10年開発期間経てようやく成し遂げられた、悲願打ち上げ成功でした。

スポットライトに輝く打ち上げ前夜のH-IIロケット
スポットライトに輝く打ち上げ前夜H-IIロケット

「J-I」は、開発をより円滑に進める低コスト化の試み

H-II完成させた日本は、世界宇宙開発をつねにリードしてきたアメリカロシアにようやく肩を並べました。日本世界貢献できるようになった今後は、国内宇宙開発円滑に進めるためにも、コスト削減避けられない課題となります。その低コスト化に向けた試み1つが、「J-Iロケット」です。第1段に宇宙開発事業団(現 宇宙航空研究開発機構(JAXA))開発したH-II固体ロケットブースター、第2・第3段には宇宙科学研究所(現 宇宙航空研究開発機構(JAXA))のMロケット固体モーター用いて開発にかかる手間時間大幅に減らすことに成功しています。このJ-Iロケット1号機は、1996年2月12日極超音速飛行実験機(HYFLEX)を搭載して打ち上げられました。


コスト削減と柔軟性の両立をめざした改良型「H-IIA」

コスト削減実現するもう1つ大きなは、開発するロケットに、毎回変わる衛星サイズ個数など、打上げニーズに対応可能な柔軟性もたせることです。2001年打上げ成功した「H-IIA」は、そうした観点からH-II改良したロケットです。H-IIAロケットでは、接続する固体ロケットブースタ(SRB-A)の数や、固体補助ロケットブースタ(SSB)の数をミッションあわせて変更することが可能です。

2002年9月10日、種子島宇宙センターからのH-IIA3号機の打ち上げ
2002年9月10日種子島宇宙センターからのH-IIA3号機の打ち上げ





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