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エンジン

中国が日本の高性能エンジンを分解してみてわかったこと「技術を盗み取ることは難しい」

1: Felis silvestris catus ★ 2021/03/31(水) 07:10:54.14 ID:rrLITGG09

http://news.searchina.net/id/1698024?page=1
 車だけでなく、軍用機、宇宙船にも欠かせない高性能のエンジン。各国は今でも技術開発にしのぎを削っている。中でも、日本のエンジン技術はすばらしく、中国も先進的な技術をぜひマネしたいと考えている。しかし、実のところ、エンジン技術は分解してもその技術を盗むことはできない、という。いったいなぜか。中国メディアの網易がこの点について答えている。

 その理由はいとも簡単で、「日本のエンジンは、たとえ分解しても二度とふたたび組み立てることができないから」というもの。記事は「日本が独自に開発した精密機器の加工技術は素晴らしい。日本はこうした技術を用いてエンジン開発をしている。この高度な技術で精密に組み合わされたエンジンは、一度分解してしまうと再度組み立てるのすら難しい。そのため、実際には分解したからといって技術を盗み取ることは難しい」と述べている。

 さらに記事は「日本のエンジン開発技術は長い時間をかけて培われてきたもの。しかも、その技術は今も決して停滞しておらず、進歩し続けている」と称賛している。一方、中国のエンジン開発はどうか。記事は「技術の発展は続いているが、ことエンジン開発についてはまだまだ日本に及ばず、中国産エンジンには欠点も多い」と率直に認めている。

 記事は「学習能力の高い中国なら、やがては日本のエンジンを超えるものを開発できると信じて、開発を続けるしかない」とまとめている。(編集:時田瑞樹)(イメージ写真提供:123RF)



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1617142254/続きを読む

ホリエモンロケットISTが「みんなのロケットパートナーズ」を発足、JAXAがエンジン開発に協力

1: しじみ ★ 2019/03/22(金) 15:36:35.47 ID:CAP_USER

インターステラテクノロジズ(IST)は3月19日、宇宙輸送サービスに関する事業戦略発表会を開催し、現在開発を進めている観測ロケット「MOMO」3号機と超小型衛星用ロケット「ZERO」の現状について説明した。サポート組織「みんなのロケットパートナーズ」を発足させ、ZEROの開発に協力して取り組んでいくことも明らかにした。

■MOMO3号機での改良点は?

同社は2018年6月30日、MOMO2号機の打ち上げ実験を行ったものの、離昇から4秒でエンジンが停止、機体は落下・炎上し、宇宙に到達するという目的を果たすことができなかった。当時の状況については、こちらの現地レポートを参照して欲しい。
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回収した部品や、テレメトリのデータなどを解析し、原因の究明を進めたところ、2号機で新規に搭載した姿勢制御スラスタの燃焼器が設定範囲外で動作していたことが分かった。姿勢制御用のガスの温度が設計値以上の高温になり、配管が溶融。漏れた高温ガスがバルブを駆動するための配管を焼き切り、燃料の供給が止まったとみられる。
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3号機に向けて、改良を施したのは大きく2点。まずは配管形態の変更だ。2号機は、姿勢制御スラスタとメインエンジンへの燃料は、配管の途中で分岐させていた。しかし、この影響で燃料の流量が低下し、酸化剤の比率が増えた結果温度が上昇したとみられ、3号機では分岐はさせず、タンクから直接供給するようにした。

もう1つはインジェクタだ。2号機のものは、温度が上昇すると燃料が流れにくくなって、その結果さらに温度が上昇するという特性があった。3号機ではインジェクタの設計を変更し、こうした温度依存性を無くした。

これらの対策を反映して3号機の開発を進め、同社はCFT(Captive Firing Test)試験を実施。実フライトと同じ120秒間の燃焼に成功した。CFTは実機相当の機体を使って行う燃焼試験。同社は1号機と2号機では省略してきたのだが、ここで潜在的なリスクを全て出し切っておくため、3号機では実施する方針に切り替えた。
MOMO-F3 Full Duration Captive Firing Test 4 https://youtu.be/MoK73pAMA4Q



一連のCFT試験に成功したことで、技術的な課題はクリアしたと言える。次はいよいよ実機を製造して打ち上げとなるが、今回、打ち上げ日時についての発表は無かった。同社の稲川貴大代表取締役社長によれば、「近日中に機体公開を行い、そのタイミングで正式にアナウンスしたい」ということだ。

なお今回は、3号機のスポンサー契約について発表があった。実業家の丹下大氏、レオス・キャピタルワークス、日本創生投資の3者で、ネーミングライツを取得した丹下氏により、ロケットの名前は「宇宙品質にシフト MOMO3号機」となった。レオス・キャピタルワークスと日本創生投資は、機体にロゴが掲載される。
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会見で、丹下氏は「次の産業は、息子の世代には宇宙が来る。息子の世代への橋渡しができれば」、レオス・キャピタルワークスの藤野英人社長は「2号機の失敗で泣いている男の子がいた。この子にまた来てもらって、3号機が宇宙に行く瞬間を見せたい」とコメント。日本創生投資の三戸政和CEOは「インターネット黎明期を彷彿とさせる宇宙ビジネスへの挑戦を後押ししたい」とメッセージを寄せた。

続きはソースで

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https://news.mynavi.jp/article/20190322-793489/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1553236595/
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電動航空機までの「つなぎ」にハイブリッドが有効か、温暖化対策

1: しじみ ★ 2019/02/26(火) 16:04:00.87 ID:CAP_USER

電動航空機が飛ぶには、まだ何十年もかかるだろう。だから、航空機からの二酸化炭素排出量を削減する方法も考えた方がいい。

航空機は急速に増加している二酸化炭素汚染源の1つであり、地球温暖化の原因となる他の微粒子も放出するため、温暖化に非常に大きな影響を及ぼしている。とはいえ、現時点では空の旅をやめる以外に、汚染をなくす代替策は見あたらない。

ボーイング737やエアバスA320を電動化することの大きな問題の1つは、あれだけ大きな機体を長距離にわたって飛ばし続けるのに必要な電池の重量だ。最近、ネイチャー・エナジー( Nature Energy)に掲載された論文によると、小型ジェット機クラスの機体には少なく見積もっても、800Wh/kg(1キログラムあたりのワット時)の比エネルギーの電池パックが必要だと分かった。

これは現在の最新型リチウム・イオン電池の4、5倍大きな数字であることが、2月11日付のネイチャー・サステナビリティ(Nature Sustainability)で新たな意見論文として発表されている。

論文の著者である、カーネギーメロン大学のバッテリー専門家ベンカット・ヴィスワナータン助教授と、ハイブリッド飛行機のスタートアップ企業「ズーナム・エアロ(Zunum Aero)」の創業者であるマット・ナップ主任技師は、リチウム・硫黄やリチウム・酸素といった次世代電池でさえその限界に達することはできないだろうと述べる。さらに、大型航空機を電動化するには、電気モーター、パワー・エレクトロニクス、バッテリー放電率、そして基本的な空気力学設計などの大幅な改善が必要になるだろう(「航空機「電化」に賭ける夢、 高出力の新電池開発を目指す 材料科学者たち」参照)。

これらを総合すると、「実用可能な完全電動航空機」に要する技術的進展までには何十年もかかるだろうと、論文著者らは述べている。

だが、それまでの間に航空機の排出を改善する方法は始められると論文著者らはいう。多くの企業が、短距離飛行用の1、2人乗り完全電動航空機や、何百キロメートルもの飛行が可能なモーターとガスタービンのハイブリッド航空機を開発しつつある。その1社が、12人乗りの「ハイブリッドから電動」航空機の2022年の完成を目指す、ズーナム・エアロだ(ヴィスワナタン助教授はズーナムの技術コンサルタントを務めている)。

排気量の少ない航空機が地域航空市場の一部で導入され始めれば、好循環が生まれるはずだ。市場におけるたった1つの「偉大なる技術躍進」よりも、ハイブリッド航空機への小さな前進の方が投資家にとっては魅力的であり、優秀な研究者たちを引きつけることにもなるだろう。それが段階的な進歩に対する支援になるとと論文の著者たちは訴えている。非常に重要なことは、そうした動きによって研究者や規制当局が、バッテリー駆動の航空機にまつわる困難な安全対策や冗長性、認可といった問題についても取り組むようになっていくことだ、とヴィスワナータン助教授はインタビューで述べた。

電池の性能が向上し続ければ、航空機はより長距離を飛べるようになり、さらに多くの乗客を運び、航空産業の二酸化炭素排出量を大きく減少させるはずだ。

もちろん、地球温暖化や、航空機による二酸化炭素排出量の増加が急速に進んでいることを考えれば、航空産業の浄化までに何十年も待つというのはあまりにも長すぎる。その代替手段についても真剣に考える必要がある。たとえば、カーボン・ニュートラルな燃料や大気中から温室効果ガスを除去する手段を考えること、そして人や物を移動させる手段について根本的に考え直すことだ。

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https://www.technologyreview.jp/nl/hybrid-planes-could-shorten-the-leap-to-all-electric-737s/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1551164640/続きを読む

エンジン熱効率50%達成 従来比10ポイント改善 慶大・京大など

1: しじみ ★ 2019/01/17(木) 16:22:57.99 ID:CAP_USER

慶応義塾大学、京都大学、早稲田大学などのグループは16日、自動車エンジンの熱効率を従来より約10ポイント高めて50%を達成したと発表した。燃費は3割改善、二酸化炭素(CO2)排出も減る。国内の自動車メーカーに技術提供し、各社がそれぞれ量産車への搭載を検討する。

開発は2014年度に始めた内閣府の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の一環。国内約80大学が参加して自動車メーカー9社などで構成する技術研究組合が支援した。エンジンの熱効率は1970年代から40年かけて約10ポイントしか上がらなかったが、これを5年間でさらに10ポイント高めて50%に達した。

ガソリンエンジンではエネルギー損失の少ない低温燃焼を可能にする「スーパーリーンバーン」と呼ばれる技術を開発。ディーゼルエンジンでは燃料の噴霧を空気を巻き込みながら最適に分散させることで、高効率の「高速空間燃焼」と呼ぶ技術を実現した。

機械摩擦の低減や熱電変換システムの効率向上などと合わせ、ガソリンでは51.5%、ディーゼルでは50.1%の熱効率を達成した。

得られた成果の基本的な技術は開発を支援した自動車メーカーが共有する。量産車への搭載については今後、各社が競争しながら開発を進める。

日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO40068860W9A110C1000000/



http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1547709777/
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空気だけで推進力を得られる新型人工衛星用エンジンの開発に欧州宇宙機構が成功

1: しじみ ★ 2018/03/07(水) 09:16:50.04 ID:CAP_USER

欧州宇宙機構(ESA)が、世界で初めて「空気を取り入れて加速させることで推進力を得る」という仕組みを持つ
空気吸入型の電気推進器の開発に成功したことを発表しました。
この推進器により、比較的低めの地球周回軌道を飛ぶ人工衛星が空気という
無限の「推進剤」を使って飛び続けることが可能になります。

World-first firing of air-breathing electric thruster / Space Engineering & Technology / Our Activities / ESA
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/World-first_firing_of_air-breathing_electric_thruster

ESAが開発に成功した新型の推進器は、
地球の大気圏と宇宙空間のはざまにごく微量に存在する空気の分子を推進器の先端から取り入れ、
電荷を与えることで加速力を生み、その反動を推進力として利用するという仕組みを持ちます。
これにより、わずかに空気分子が存在する高度200kmあたりの低軌道を飛ぶ人工衛星に長期間にわたって
推力を与え続けることが可能になります。
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これまでにも低軌道を周回する人工衛星に推力を与える推進器は存在していましたが、
そのいずれもがあらかじめ推進剤を搭載した状態で打ち上げ、それを消費することで力を得るというものでした。
ESAが2009年に打ち上げて運用していた地球観測衛星「GOCE(ゴーチェ)」もそんな人工衛星の一つで、
キセノンを推進剤とするイオンエンジンを搭載することで、
高度250kmを飛ぶ時に空気抵抗によって失われる速度を補完して観測を続けました。
しかし2013年には搭載していた質量40kgのキセノンを使い果たしたことで高度が低下し、
同年11月11日に大気圏に突入しました。
https://i.gzn.jp/img/2018/03/06/esa-air-breathing-ion-thruster/10.jpg

ESAが新たに開発した推進器は、このような問題を解決することができる画期的な仕組みを実現したという意味で、
大きな一歩となり得るものです。開発に携わるESAのLouis Walpot氏は「このプロジェクトは、
高度200kmあたりの大気中に漂う空気分子を推進剤として利用することで、
この高度で周回するために必要な速度である
『毎秒7.8km』という速さを実現するための新しい機構の設計とともに始まりました」と語ります。

テストは、イタリアの宇宙関連企業Sitaelが持つ真空設備を使うことで実施されました。
以下の写真に写っている機器を高度200kmの空間を再現した空間に置き、
その前から分子流生成機を用いることで、高速で衝突する空気分子の動きを作り出します。
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高速で飛来する空気分子はまず、ポーランドのQuinteScienceが開発した
空気取り入れ口「コレクター」から推進器内部に取り入れられます。圧縮された空気分子には電荷が与えられ、
エネルギーを得て加速された空気分子をノズルから高速で噴き出すことで得られる
反作用によって推進力を得るという仕組みです。
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推進器で力を生み出す部分のアップ。「2段階構造」と呼ばれる設計を取り入れることで、
より多くの電荷を与えることが可能になりますが、この方法は従来の電気推進器で加速を得るよりも難度が高いとのこと。
何度もコンピューターシミュレーションによるテストを繰り返した開発チームでしたが、
実際にコレクターと加速器を組み合わせた実験を重ねることで、空気分子を所定の密度にまで圧縮し、
必要な力を生み出せる状態を作り出すことができたそうです。
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実験の最初にはまず、従来どおりのキセノンを使った推進力を作り出したとのこと。その段階では、
推進器から出るガスは青く光っているのですが……
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徐々にキセノンを減らし、窒素と酸素の混合気の段階を経て、大気のみの状態へと遷移すると、
推進器からのガスは紫色に変化。この色こそが、大気のみを推進剤にして力を生み出すことに成功している証だとのことです。
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続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180306-esa-air-breathing-ion-thruster/


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メタンエンジン宇宙へ…20年代後半にも実用化

1: ハンバーグタイカレー ★ 2018/01/01(月) 20:20:35.06 ID:CAP_USER9

http://yomiuri.co.jp/science/20180101-OYT1T50007.html

 IHIは、「液化メタン」を燃料に用いた次世代ロケットエンジンを2020年代後半にも実用化する。

 従来のエンジンよりも小型で、繰り返し使えるのが特長で、火星の探査などで長期の運用が期待できる。将来、「宇宙旅行」が、より身近になっていく可能性も秘める技術だ。

 IHIが実用化するのは、「メタンエンジン」と呼ばれ、メタンを液化して燃料に用いる。現在、主流の「液化水素」を燃料としたエンジンと比べて、推進力が大きく燃料タンクの容量が小さくて済み、より多くの人や物資を運ぶことができる。

 ロケットやジェットエンジンの燃料として一般的な「ケロシン」と違い、燃焼時に「すす」を出さないため、長く使っても配管が詰まらず、長期にわたって使えるメリットもある。

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