ジェフ・ベゾスがブルーオリジンのBE-4ロケットエンジンのブーストポンプにオタク的なブーストを与える
アラン・ボイル著
さて、Amazonの億万長者ジェフ・ベゾス氏とは全く異なる話題について。彼の最新の一斉メールは、雇用やドナルド・トランプ、あるいはワシントンD.C.の新居についてではなく、ロケットエンジンのブーストポンプについてだ。
ベゾス氏が16年以上前に設立した宇宙ベンチャー企業ブルーオリジンは、液化天然ガス（LNG）を燃料とする次世代ロケットエンジン「BE-4」の開発に取り組んでいる。本日、ベゾス氏はエンジンのサブアセンブリの一つを公開し、ブルーオリジンが3Dプリンティングをどのように活用しているかを説明した。
電子メールの更新で彼が言った内容は次のとおりです。
ロバート・ゴダードの最初のロケットは、圧縮ガスを用いて液体推進剤をエンジンの推力室に送り込みました。設計はシンプルで理にかなった出発点でしたが、彼はすぐにこの方法の限界に気づきました。分厚い重い推進剤タンクが必要になり、エンジンの推進室圧力と性能が制限され、ペイロード容量が制限されるのです。解決策はターボポンプでした。推進剤を低圧の軽量タンクに貯蔵し、主推進室への噴射直前に高圧までポンプで昇圧するのです。
さらに性能を向上させるには、メインポンプの前に1基または複数のブーストポンプを追加できます。これは、BE-4エンジンの酸化剤側で既に採用されています。当社のOx Boost Pump（OBP）設計では、主要部品の多くを3D積層造形技術で製造しています。ハウジングは単一のアルミニウム製プリント部品で、水力タービンの全段はニッケル合金であるモネルからプリントされています。この製造方法により、従来の方法でははるかに困難だった複雑な内部流路をハウジングに組み込むことができます。タービンノズルとローターも3Dプリントされており、必要な嵌合部を形成するための機械加工は最小限で済みます。
OBPは昨年の試験で初めて実証され、メインポンプとの相互作用を検証しました。現在、BE-4用OBPの2代目が試験中です。また、BE-4エンジンの初の全体試験に搭載するユニットの組み立ても完了しました。
「BE-4 パワーパックとエンジンのテストの進捗状況については、引き続きお知らせします。
「グラダティム・フェロシター！」
メールの最後の部分は、宇宙産業の観測者にとって最も興味深い部分かもしれません。BE-4エンジンは、ブルーオリジンのニューグレン軌道ロケットだけでなく、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスの次世代半再使用型ロケットであるバルカンにも搭載されるように設計されています。
ULAは、BE-4エンジンをそのまま採用するか、それともプランB（エアロジェット・ロケットダイン社が代替案として提案しているAR-1エンジン）を採用するかを決定しようとしています。その決定は、BE-4エンジンの全面試験の結果に基づいて行われます。
1年前、ULAの幹部は2016年末までに結果が出ることを期待していました。しかし、テストは2017年に延期されました。本日のメールによると、重要な全体テストはすぐにではなく、近いうちに実施される予定とのことです。そして、少なくともOx Boost Pumpについては、さらなる改良が行われたようです。
一方、ブルーオリジンは、水素燃料のBE-3エンジンを搭載した再使用型宇宙船「ニューシェパード」の弾道試験飛行プログラムを継続しています。初号機のニューシェパードは5回の宇宙飛行を成功させた後、昨年退役しました。現在、ニューシェパード2.0は、ブルーオリジンの西テキサスにある打ち上げ試験施設で、初飛行に向けて準備を進めています。
すべてが順調に進めば、今年末までにテスト宇宙飛行士がニューシェパードに搭乗し、弾道宇宙実験を行う予定であり、一方、BE-4エンジンはワシントン州ケントにあるブルーオリジン本社で生産開始の準備が整う予定だ。
ベゾス氏の言うとおり、今後も情報をお伝えしていきます。
