宇宙航空研究開発機構 サイトマップ
サイト内の現在位置

LE-5B(概要と燃焼試験)

カテゴリーナビ
  • 概要
  • 燃焼試験

LE-5Bエンジン概要

「LE-5B」エンジンは、「H-IIロケット」の第2段エンジンである「LE-5A」エンジンの改良型で、「H-Iロケット」の第2段エンジンとして国内で開発された「LE-5」エンジンに順次改良を加え、信頼性が高いエンジンへと進化したエンジンです。
「LE-5B」エンジンは、「LE-5A」エンジンと同様に軌道上で複数回燃焼させることができる複数回着火機能を持ち、「H-IIA/H-IIBロケット」の第2段に適用されています。
近年、「LE-5B」エンジンが持つ、微小推力機能(アイドルモード燃焼機能)や、スロットリング機能を有効活用しようとする取組みを始めています。

主要諸元

LE-5系エンジンは、ロケットの打上げ能力向上に伴い、「LE-5」→「LE-5A」→「LE-5B」に進むにつれ、真空中推力を大きくしてきました。また、「LE-5」エンジンでは、ターボポンプを副燃焼器(ガスジェネレータ)からの燃焼ガスで駆動するガスジェネレータサイクルを採用していましたが、「LE-5A」エンジンや「LE-5B」エンジンでは、燃焼器やノズルスカートの壁面を形成する再生冷却部で吸熱した水素ガスの一部でターボポンプ駆動するエキスパンダーブリードサイクルを採用し、構造を簡素化するとともに、タービン駆動ガス温度を引き下げて信頼性を向上させました。

LE-5系エンジンの概要
主要諸元 LE-5 LE-5A LE-5B
適用ロケット H-I H-II H-IIA
真空中推力 103kN
(10.5ton)
122kN
(12.4ton)
137kN
(14ton)
混合比 5.5 5 5
真空中比推力 450s 453s 448s
エンジンサイクル ガス
ジェネレータ
サイクル
エキスパンダブリードサイクル
(ノズル
エキスパンダ)
(チャンバ
エキスパンダ)
推進剤 LH2/LOX
膨張比 140 130 110
燃焼圧力 3.7MPa 4.0MPa 3.6MPa
LH2ターボポンプ
駆動ガス温度
約850K 約600K 約400K
LH2ターボ
ポンプ回転数
51,000
回転/min
52,000
回転/min
52,000
回転/min
LOXターボ
ポンプ回転数
17,000
回転/min
17,000
回転/min
18,000
回転/min
全長 2.7m 2.7m 2.8m
質量 260kg 250kg 290kg
その他の機能 - - 60%
スロットル

設計改良

(1) LE-5BからLE-5B-2へ

「H-IIAロケット」3号機の第2段燃焼中に、それまでの打上げと比較して過大な低周波振動が確認されたことから、2003年3月からこの振動の主要因の一つである燃焼圧力変動の低減を目的として、「LE-5B-2」エンジンの開発に着手しました。「LE-5B」エンジンからの主要変更箇所は、吸熱後の水素ガスと液水ターボポンプで昇圧された液体水素とを混合するミキサーと噴射器です。 ミキサーは噴射孔の位相を変更し、噴射器はマニホールドと呼ばれる水素ガス溜りに仕切り板を設けることで液体水素とガス水素の混合促進を図りました。 また噴射器は、燃焼室内にガス水素と液体酸素の噴き出す同軸状の噴射エレメントを小型化し、かつエレメント数を増加させることで、燃焼室に噴射する液体酸素の微粒化を図りました。これらの改良により、衛星搭載部にかかる振動や燃焼圧力変動を約半分に抑えることが出来ました。「LE-5B-2」エンジンは、H-IIAロケット14号機以降、またH-IIBロケットにも搭載しています。

関連サイト
燃焼試験
JAXAデジタルアーカイブス
  • フォトアーカイブス