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ロケット機体の軽量化とは?課題と対策・製品を解説
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宇宙におけるロケット機体の軽量化とは?
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航空宇宙業界では、機体の軽量化が燃費効率や飛行性能を向上させる上で重要な課題です。軽量化を実現するためには、強度を保ちつつ、部品の重量を削減する必要があります。当社のSUS304パイプは、極細・極薄でありながら高い強度を持ち、軽量構造に貢献します。これにより、航空宇宙分野における設計の自由度を高め、性能向上に貢献します。
【活用シーン】
・航空機、宇宙機の構造部材
・軽量化が求められる部品
・精密機器、センサー
【導入の効果】
・軽量化による燃費効率の向上
・設計の自由度向上
・高い強度と耐久性
・製品性能の向上
【航空宇宙向け】SUS ステンレス パイプ
航空宇宙業界では、燃費効率の向上と環境負荷低減のため、部品の軽量化が不可欠です。同時に、高い強度と耐久性が求められます。真空浸炭炉『Z-TKM』は、これらの要求に応える熱処理を提供します。CO2排出量を大幅に削減しながら、高品質な熱処理により、航空宇宙部品の性能向上に貢献します。
【活用シーン】
* 航空機部品(エンジン部品、構造部材など)の熱処理
* 宇宙ロケット部品の熱処理
* 軽量化を目的とした高強度部品の製造
【導入の効果】
* CO2排出量の大幅削減による環境貢献
* 軽量化と高強度を両立した部品製造
* コスト削減と生産性向上
【航空宇宙向け】真空浸炭炉『Z-TKM』
航空機体制御において、姿勢制御は飛行の安定性と安全性を確保する上で不可欠です。特に、小型衛星や無人航空機(UAV)などの分野では、軽量かつ高精度な姿勢制御システムの需要が高まっています。従来の大型で重量のあるシステムは、機体の性能を制限する可能性があります。当社の超小型リアクションホイールは、これらの課題に対応するために開発されました。
【活用シーン】
* 小型衛星の姿勢制御
【導入の効果】
* 軽量化による機体性能向上
* 省スペース化による設計自由度の向上
【人工衛星の姿勢制御】超小型リアクションホイール
航空宇宙業界では、部品の軽量化が性能向上とコスト削減に不可欠です。機体の燃費効率を高めるため、梱包材の重量も重要な要素となります。また、廃棄物の削減は、環境負荷低減の観点からも重要視されています。紙管レスパックは、軽量でありながら優れた緩衝性能を持ち、廃棄処理費用の削減にも貢献します。
【活用シーン】
* 航空機部品の梱包
* 宇宙関連機器の輸送
* 軽量化が求められるあらゆる梱包
【導入の効果】
* 梱包材の軽量化による輸送コスト削減
* 廃棄物削減による環境負荷低減
* 優れた緩衝性による製品保護
【航空宇宙向け】紙管レスパック
航空宇宙業界では、機体の軽量化が燃費効率の向上や性能向上に不可欠です。特に、高強度かつ軽量な材料の接合技術が求められています。ろう付けは、異なる金属を接合し、高い強度と気密性を実現できるため、航空宇宙分野での利用が広がっています。当社の動画資料では、ろう付けの原理や特徴、改善事例を紹介し、航空宇宙分野における課題解決に貢献します。
【活用シーン】
* 航空機 部品の製造
* 宇宙船部品の製造
* ロケットエンジンの製造
【導入の効果】
* 軽量化による燃費効率の向上
* 高い接合強度と気密性の実現
* 部品の耐久性向上
【航空宇宙向け】ろう付け技術のご紹介
航空宇宙業界では、機体の軽量化が重要な課題です。機体の振動解析は、設計段階での強度評価や、材料の選定において不可欠であり、軽量化を阻害する要因を特定するために重要です。バイブロマップ1000は、非接触でリアルタイムに振動と変位を測定し、軽量化設計を支援します。
【活用シーン】
・航空機部品の振動解析
・ロケットエンジンの振動解析
・構造物の振動解析
【導入の効果】
・設計段階での振動問題の早期発見
・軽量化設計の効率化
・製品の信頼性向上
【航空宇宙向け】レーザー振動計測装置
航空宇宙業界では、機体の軽量化が燃費効率の向上や性能向上に不可欠です。特に、航空機の部品においては、強度を維持しつつ軽量化を図ることが重要です。切削加工は、金属材料から不要な部分を削り取ることで、精密かつ軽量な部品を製造するのに適しています。当社の動画資料では、切削加工の原理や特徴、改善事例を紹介し、航空宇宙分野における軽量化ニーズに応えるための加工先選定のポイントを解説します。
【活用シーン】
* 航空機部品(構造部材、エンジン部品など)
* 宇宙探査機部品
* ドローン部品
【導入の効果】
* 軽量化による燃費効率の向上
* 部品の高性能化
* コスト削減
【航空宇宙向け】切削加工とは?
航空宇宙業界では、機体の軽量化が燃費効率の向上、運航コスト削減に不可欠です。部品の軽量化は、機体の性能向上に直結するため、高い強度を保ちながら軽量化できる技術が求められます。熱間鍛造は、金属材料の強度を最大限に引き出しつつ、形状を精密に成形できるため、航空宇宙部品の軽量化に貢献します。当社の動画資料では、熱間鍛造の加工原理と特徴、改善事例、加工先選定のポイントを解説しています。熱間鍛造技術は、航空宇宙分野における軽量化と高性能化の両立に貢献します。
【活用シーン】
* 航空機部品(エンジン部品、構造部品など)
* 宇宙ロケット部品
* ドローン部品
【導入の効果】
* 部品の軽量化による燃費効率の向上
* 高い強度と耐久性の確保
* 設計自由度の向上
【航空宇宙向け】熱間鍛造による軽量化
当社で取り扱っている「風洞操作卓」についてご紹介いたします。
航空・宇宙関連分野に於いて風洞試験装置での指示、監視、計測、分析を
集中して行う設備です。高精度で高速の測定、演算処理が要求されます。
また、当設備の他にも、風洞試験設備制御装置といった航空・宇宙関連
分野の製品をご用意しております。
【特長】
■風洞試験装置での指示、監視、計測、分析を集中して行う設備
■高精度で高速の測定、演算処理が要求される
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
【航空・宇宙関連分野の方必見!】風洞操作卓
「cyber reaction wheel 2」は、ピコ・ナノ衛星のために設計された超小型・高性能な姿勢制御装置です。
弊社本社(ドイツ)での採用事例をご紹介いたします。
【採用事例】 NetSat プロジェクト
プロジェクト実施機関:テレマティクスセンター(ドイツ・ヴュルツブルク)
開発目的:地球の3次元観測と次世代通信ネットワークの開発
打ち上げ日・場所:2020年9月 ロシア・プレセック宇宙基地
衛星構成:4機のCubeSatミニ衛星(各衛星あたり4kg未満)
各衛星に6つの「cyber reaction wheel」が搭載され、X・Y・Z軸の姿勢制御を担いました
現在、6U~16U、100kg~1トンの衛星向けリアクションホイールも開発進行中です。
詳細は弊社までお気軽にお問合せください。
【採用実績ご紹介】超小型リアクションホイール
オランダ・デルフトの学生チームは、過酸化水素を推進剤とする二液式ロケットを開発しています。最適な部品を探し求められる中、KELLER Pressureがそこに関わることとなりました。
過酸化水素を推進剤とするロケットは決して新しいものではありません。しかし、この燃料方式は第二次世界大戦や宇宙開発初期以来、ほとんど使われなくなっていました。「私たちは学生レベルで、低コストかつゼロから開発する形でこの燃料を再現したいと思いました。最初は“とにかく飛ばす”ことが目的でしたが、進めるうちに“飛行可能な機体”を設計する段階にまで発展しました」
KELLER Pressureのセンサは2種類使用されています(エンジン内の圧力測定にはM5HB、過酸化水素とエタノールタンクの圧力測定には7LCを採用)。これらのセンサは軽量・コンパクトで、材料の適合性も非常に優れています。加えて技術仕様がオープンに公開されている点も評価頂きました。必要な情報はすべてウェブサイトで確認でき、販売担当に問い合わせなくても、適合判断が可能。使用を決定してからのコミュニケーションもスムーズに行うことができました。
詳細は下記関連リンクから!
二液式ロケット用圧力センサ
ケラー社の圧力センサは熱圏まで飛行するロケットにも使われているんです!
SSC(スウェーデン・スペース・コーポレーション)は、最先端の宇宙工学、衛星、打上げサービスを提供する世界的なリーディング・カンパニーです。SSCのロケットであるサブオービタル・エクスプレスは熱圏まで260km飛行し、研究所や企業に代わり無重力状態で科学実験を行います。
実験は無重力状態で行われ、その後ロケットは地球に落下。ヘリコプターがロケットを回収した後、SSCは収集したデータを評価・分析、それらをユーザー様と共有します。
このロケットの打ち上げで、ケラーの圧力センサPAA-33Xが実験モジュール「ARLES-II」に組み込まれました。
それに先立つ2019年夏、SSCは実験モジュール 「ARLES-I 」の圧力監視にもケラーの圧力センサは使われました。
圧力センサを使って一連の実験セル内の圧力をモニターし、そこで液滴とグラフェン粒子(グラフェンは耐引裂性、高弾性、導電性を持ち、未来の素材と考えられています)の実験を実施。船内の窒素ボンベ内のガス圧力測定にもケラーセンサは使われました!
ロケットに搭載される圧力センサ
サンドイッチパネルは、スキン材とコア材で構成され、ホットプレス成形やオートクレーヴ成形などで加熱・加圧して一体化します。
サンドイッチ構造には、コア材の種類によってハニカムサンドイッチ構造とフォームドサンドイッチ構造に大別されます。
当社では、その何れでも製造可能です。最近では、家具・インテリア製品への応用も行われています。
サンドイッチ構造にすることによって、曲げ剛性を同等とした場合、
重量をアルミパネルの12~15%、CFRP(PAN系クロス)パネルの20~25%に軽量化が図れます。
★詳細は、資料請求もしくは資料をダウンロード下さい★
サンドイッチパネル
CFRPの成形可能な形状
【概要】
お客様の仕様に応じて、さまざまな形状に加工を承っています。
特にトラスなどの構造材として多く用いられる丸型・角型パイプについては、バリエーション豊かに成形用型を用意し、
ご注文に対し迅速に対応いたしております。また三角、六角などの多角形や楕円形への成形も可能です。
●ハニカムサンドイッチパネル
航空機構造、人工衛星構造に使用されている軽量で高剛性のハニカムサンドイッチパネル構造製品を製作します。
★詳細は、資料請求もしくは資料をダウンロード下さい★
【CFRPの成形可能な形状】ハニカムサンドイッチパネル
ウィーン工科大学の学生によって運営される「TU Vienna Space Team」は、ロケットプロジェクト「Lamarr」に取り組んでおり、推進剤にエタノールと液体酸素を使用した液体ロケットの打ち上げに取り組んでいます。
「Lamarr」ロケットにはKELLER Pressure社の圧力センサPAA-23SY、PAA-21Y、PD-39Xシリーズが搭載されています。これらの高精度圧力センサは、ミッションの順調な進行に欠かせない重要な役割を果たしています。圧力センサは加圧タンクや燃料タンク、ロケットエンジンの燃焼室内の圧力を測定します。プロジェクトチームはセンサから供給される測定データを用いて、安定した飛行に不可欠な様々な要素を監視・制御します。
航空宇宙分野における圧力測定技術は最高レベルの安全基準に準拠しており、機能性に対して高い要求があります。したがってこの分野では、各お客様毎に特化した高度に専門化した圧力測定システムを製作します。「Lamarr」プロジェクトでは、KELLER Pressure社の標準仕様のピエゾ抵抗型圧力トランスミッタを選択してくれました。気になる続きは下記リンクより!
圧力センサが液体推進ロケットをモニター!
複合材部品メーカー、テツカクリエートです。
航空宇宙関連部品加工、主に複合材料の成形加工に取り組んで参りました。
他、プラスチック金型用入駒加工、ウォータージェットによる特殊材料の加工等も承っております。
【実績例】
◆CFRP製試験片 ◆機械加工品
◆複合材パネル端部加 工
◆ウォータージェットでの複合材パネル外形切断
※詳しくはカタログをダウンロード頂くかお気軽にお問い合わせください。
航空宇宙関連部品や複合材接着部品の製作、精密機器加工サービス
当社が取り扱う、小型衛星搭載用膜展開式軌道離脱装置『DOM(ドム)』を
ご紹介します。
人工衛星のミッション終了後に膜を展開し、軌道離脱させる装置で、
現在問題視されているスペースデブリ対策として、東北大学と共同開発。
装着は基本的にボルトオンとなっており、50kg級衛星ですと分離機構内に
搭載も可能です。
要求される各種試験をクリアした後、納品させていただきます。
まずはご相談ください。
【特長】
■人工衛星のミッション終了後に膜を展開し、軌道離脱させる
■スペースデブリ対策として、東北大学と共同開発
■装着は基本的にボルトオン
■50kg級衛星だと分離機構内に搭載も可能
■要求される各種試験をクリアした後、納品
※英語版カタログをダウンロードいただけます。
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
小型衛星搭載用膜展開式軌道離脱装置『DOM(ドム)』
防水仕様であるため、屋外での使用も可能です。
軽量でありながら広範囲に渡り受信感度が良いため、高精度な測位精度が得られます。
アスニクスでは、アンテナ特性をより生かすための機器搭載方法に関してもサポートいたします。
また、アンテナ以外にも様々な多バンドGNSSアンテナも取り扱っております。
※製品仕様につきましては、下記基本情報をご確認ください。
※詳細につきましては、弊社までお問い合わせください。
GNSS高精度ヘリカルアンテナ
株式会社マクルウでは「産業用ドローン」のマグネシウム合金パイプの
溶接機体を取り扱っております。
従来、マグネシウムの加工はダイキャストや射出成形に限られてきました。
当社は独自開発した冷間引抜管を始め、曲げ加工や溶接技術を確立し、
他の金属と同等の加工を可能としました。
様々なカラーリングも可能です。是非ご検討ください。
【マグネシウム合金パイプ活用のメリット】
■塑性加工と溶接により汎用的な素材(パイプ等)から様々な形状を実現
■穴あけ等追加工が容易
■様々なカラーリングが可能(当社は粉体塗装を採用)
■リサイクルが可能
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
【産業用ドローン】マグネシウム合金パイプ溶接機体のご提案
『摩擦圧接』は、金属を摩擦熱で軟化させ、圧力を加えて接合する技術です。
異種金属の接合に適しており、当社では強度が必要な箇所にはBAR材、
強度の低い中央部にはパイプ材を使用。材料のムダを省き、軽量化にも貢献します。
また当社では、接合面をこすり合わせることで生じる摩擦熱を利用し接合する技術
「線形摩擦接合」も可能としており、航空機や空飛ぶクルマなどに用いられる
ボルト締結を不要とし、軽量化を実現できると考えています。
【特長】
■重量比で約30%軽量化
■母材を超える接合強度
■異種金属の接合に適している
■コストも大幅カット
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
軽量化に貢献!摩擦圧接のご紹介
当社では、MRJやボーイング787などの航空機部品、H-II A/BロケットやISS、
惑星探査機「はやぶさ」等の宇宙機器部品まで幅広く手掛けております。
ニーズの高いチタン合金やインコネルなどの難削材の複雑形状部品を
精密切削する技術により、高精度・高品位な製品を提供可能です。
また、これまで航空機開発の国際プロジェクトに数多く参画しており、
豊富な製造実績がございます。
【製品例】
■航空機用スイベルジョイント
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
航空宇宙部品 製造サービス
『エアスケート』は、空気で重量物を持ち上げわずかな力で
滑らせるように運搬できる、安全・無公害なエアベアリングシステムです。
360°さまざまな方向への運搬が可能。エアスケート(A'ssy)を運搬物の
下に挿入するだけなので作業効率が大幅に改善できます。
【特長】
■摩擦抵抗が最小1/1000。わずかな力で重量物が運搬可能
■360°さまざまな方向へ運搬可能
■空気が動力源なので安全、且つエコロジー
■各エアスケートは独立しているため取扱が容易
■火気が使用できない区域でも安全に使用可能
※詳しくは関連リンクページをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
地上搬送製品『エアスケート』
アルテアエンジニアリングは、情報誌「Concept to Reality (C2R) JAPAN」の発行を行っています。「Concept to Reality (C2R) JAPAN」は、米国本社発行の「Concept to Reality」の完全翻訳記事に加え、日本独自の技術、製品、イベント情報を掲載し、年2回お届けします。
「Concept To Reality Summer 2011」には、「シミュレーションで航空機用ドア開発を効率化」、「バードストライクを解析する」、「構造最適化で宇宙ペイロード打ち上げを支援」、「NASAスーパーコンピューティングセンターの舞台裏」が掲載されております。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。
Concept To Reality Summer 2011





















