ロケット製造に革新：中国本土で部品の量産新技術、製造時間を90%以上削減
宇宙開発の競争が激化するなか、ロケットの「製造スピード」が大きな鍵を握っています。中国本土の研究チームが、ロケットの心臓部ともいえる燃料タンクの重要部品を効率的に量産できる新技術を開発し、製造サイクルを劇的に短縮することに成功しました。
製造の「ボトルネック」を解消する新アプローチ
ロケットの打ち上げ頻度を上げるためには、機体の量産体制を整える必要がありますが、そのなかでも特に製造に時間がかかっていたのが「推進剤タンクの底部（ボトムドーム）」でした。この部品はロケット全体の生産ペースを左右する重要な構造体です。
大連理工大学の機械工学部研究チームは、世界的に先駆的な「超低温成形技術」を用いることで、直径2メートルを超える大型のタンク底部の量産を実現しました。
精度と信頼性を両立させた「シームレス」な構造
今回開発された部品は、直径2メートル以上ありながら厚さはわずか4ミリメートルという、巨大な金属の蓋のような形状をしています。軽量である一方で、打ち上げ時の激しい振動や衝撃に耐え、数百トンの推進剤による圧力に耐えうる極めて高い精度と信頼性が求められます。
これまで、この部品の製造には主に2つの手法が用いられてきましたが、それぞれに課題がありました。
- 溶接構造： 複数の接合箇所ができるため、信頼性に影響が出るリスクがあった。
- 一体切削加工： 材料の廃棄量が多く、製造サイクルが非常に長かった。
研究チームは、国内の航空宇宙企業と協力し、年間に約1,000個の一体成形（スムーズシート）タンク底部を生産できる体制を構築しました。この新システムでは、4ミリ厚のアルミニウム合金板を一度の成形プロセスで完成させることができ、壁厚の偏差を0.3ミリ未満に抑えるという厳しい航空宇宙規格をクリアしています。
「1週間から数時間へ」劇的な効率化がもたらす未来
この技術の最大のインパクトは、その圧倒的なスピードにあります。従来の製造方法では1週間以上かかっていた工程が、わずか数時間にまで短縮されました。生産サイクルにして90%以上の削減となります。
この新技術で作られたタンク底部は、すでに実際のミッションで検証されており、以下のロケットでの飛行実績を上げています。
- 長征12号ロケットの初飛行
- 長征7A Y14運搬ロケットの打ち上げ
商業宇宙開発への波及効果
製造コストの低減と生産能力の向上は、今後の商業宇宙産業にとって大きな追い風となります。特に、大量の衛星を打ち上げる「衛星コンステレーション計画」のような、高頻度な打ち上げが求められるプロジェクトにおいて、この量産技術が重要な役割を果たすと考えられています。
技術的な効率化が、単なるコストダウンに留まらず、人類の宇宙へのアクセスをより日常的なものに変えていく可能性を秘めています。
Reference(s):
China speeds up key rocket component production with new technology
cgtn.com
