研究紹介:ロケットエンジン用ガス発生器に関する研究
(株)IHI/(株)IHIエアロスペースとの共同研究)

 
   航空宇宙機システム研究センターは、(株)IHI/(株)IHIエアロスペースと共同で,白老エンジン実験場において、LNGロケットエンジン用ガス発生器の要素燃焼実験を行っています.液体燃料のロケットエンジンでは,エンジンの主燃焼室と燃焼室に燃料を供給するターボポンプの開発が最も重要です.今回試験を行ったガス発生器は,ターボポンプを駆動するための燃焼ガス発生装置で、ロケットの推進剤の一部を燃焼し,高温・高圧のガスを発生させて,そのガスをターボポンプのタービンに供給し、駆動する仕組みになっています.
 タービンは金属で作られていますので、金属の許容できる温度以下の比較的低温(約1000K)で高圧(5.5 MPaA)の燃焼ガスを安定して発生させ必要があります。このガス発生器の試験結果の反映が今後のロケットエンジン研究開発の進捗に大きく影響します.とりわけ,高圧燃焼室の内部状態を可視化したことにより,多くの有益な情報が得られています.
 燃焼実験では、着火条件、燃焼条件等を確認しながら高速度カメラや光学計測系による燃焼観察等々実施し初期の目的を達成しました。今後、燃焼に大きく影響する噴射エレメント形状相違による燃焼状況差などの観察実験を予定しています。
 本研究の成果は共同研究先で開発された10ton級LNGロケットエンジン設計に反映され,2011年1月に(株)IHI相生ロケット試験センターにて燃焼試験が成功しています.
 
 

10t級LNGロケットエンジン概観図
 

LNGロケットエンジン用ガスジェネレータ単体要素試験テストスタンド
(白老エンジン実験場に設置)


LNGロケットエンジン用ガスジェネレータ(可視化窓付き


可視化測定窓から見たガスジェネレータ動作の状況


計測室におけるミーティングの様子(IHI/IHIエアロスペース/室蘭工業大学)
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10ton級LNGロケットエンジン燃焼試験の様子 (IHI提供)

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