韓国産ロケットのメインエンジンの開発完了?

迷走韓国宇宙開発史

ちょっと遅れた印象なのだけれど、ロケットの開発は完了したとのこと。え?メインエンジンだけ?それはそうだ。

贅沢号1段75トンのエンジン認証完了… 来年発射準備着々

記事入力 2020.03.15 午後16:31

来年打ち上げ予定の韓国型ロケット「ヌリ号」に搭載する1段用75トンエンジン認証が完了した。私たちの手で75トンのエンジン設計から設備の構築、認証まで開発前のサイクルのプロセスを実行したという意味のある成果も収めた。

「NEAVER」より

このブログでは韓国の宇宙開発事業に関しても追いかけているのだけれど、最近はちっとも新しいニュースを見かけない。

日本の方も追いかけるようにしようかな?

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韓国の次世代ロケット「KSLV-II」の開発

独自のロケットが欲しい

久しぶりなので、簡単におさらいしておきたい。

読んで頂ければ分かると思うのだけれど、簡単に以下の流れで開発が進んだ。

  • KSR-I  無誘導1段式固体燃料ロケット 高度66.7kmに到達(打ち上げ回数2回)
  • KSR-II 誘導式2段式固体燃料ロケット 高度160kmに到達(打ち上げ回数2回)
  • KSR-III 無誘導1段式液体燃料ロケット 高度42.7kmに到達(打ち上げ回数1回)

韓国が独自にロケットを開発しようと試みたのはここまでで、一応、二段式のロケットを打ち上げた実績もあるのだけれど、詳しい情報はよく分からない。韓国語のWikipediaの内容もハッキリしない内容が書かれているのだが、一段目のロケット切り離しは成功したとのことのようだ。

そして、残念な事にKSR-IIIの液体燃料ロケットエンジンは、ロシアの技術移転を受けて開発したものとしている。だが、更に残念な事に次のロケットの開発は、「独自開発」を諦めてロシアに技術協力を要請した。

  • KSLV-I 羅老号 2段式ロケット 打ち上げ回数3回

この羅老号は、2段式のロケットで1段目に液体燃料ロケット・アンガラUM(RD-151)を使い、2段目にはKSR-1を使っている。そして1段目のロケットはロシアに開発をお願いして、2段目は韓国の技術を使ったという形になった。

3回打ち上げをして、最初の2回は失敗し、最後の1回は成功している。

ただ、ロシアのエンジン技術も劣化の一途を辿っていて、新たなロケットエンジンを作るという踏み台にされたという見方もあり、実際に開発した技術の殆どは韓国に開示される事は無かった。それでもロケット開発に必要な施設などはある程度残ったワケで、無意味であったとは思わない。

開発の方向性を転換

そんな訳で、現在開発中の韓国のロケットKSLV-IIは韓国が独自に開発することにしたモノである。

元々韓国のロケット開発は、北朝鮮の開発を横目に見て「負けたくない」とう意識を元に始められたモノである。その意識は悪く無いと思うのだが、「楽して結果だけゲット」という発想が見え隠れしていて、どうに真面目に開発する気があるとは思えない。

ココで日本のロケット開発に簡単に触れておこう。

  • 戦前には陸海軍においてミサイル技術の開発が行われる
  • 1955年 ペンシルロケットの水平発射実験(日本初の近代ロケット打ち上げ)
  • 1955年~1965年 ベビーロケットの打ち上げ実験(18基程度を打ち上げ)
  • 1956年~1975年 カッパロケットの打ち上げ実験(117基程度を打ち上げ)
  • 1970年 無誘導L-4Sロケット5号によって日本初の人工衛星「おおすみ」を打ち上げ
  • 1975年 N-Iロケット1号機によって技術試験衛星「きく1号」の打ち上げ成功、以降7基を打ち上げ
  • 1981年 N-IIロケット1号機によって技術試験衛星「きく3号」の打ち上げ成功、以降8基を打ち上げ
  • 1986年 H-Iロケット試験機1号機打ち上げ成功、以降9基を打ち上げ
  • 1994年 H-IIロケット1号機打ち上げ成功、以降7基を打ち上げ
  • 2001年 H-IIAロケット試験機1号機打ち上げ成功、以降41基を打ち上げ(現役)
  • 2009年 H-IIBロケット試験機1号機打ち上げ成功、以降8基を打ち上げ(現役)
  • 2020年 H-IIIロケット試験機1号打ち上げ予定

ロケットの打ち上げだけでもざっとこの程度の打ち上げをやっている。なお、日本で打ち上げられたものについてはここから漏れているロケットもあって、例えば固体燃料ロケットの開発も継続されている模様。それらの中には失敗もあった訳だが、技術の積み重ねというのは、こういう努力の継続によって獲得し得るものなのだ。

なお、日本は100%独自開発をした、ということでは無い。H-Iロケットの段階でも国産化率は78%程度から始まって、最終的に98%程度まで高められている。ただ、本格的な国産ロケットと呼べるのはH-IIロケットからである。

もちろんロケット先進国であるアメリカにおいても多額の宇宙開発費を投じており、実際に打ち上げしたロケットの数も数えるのも大変なレベルだ。

翻って韓国はどうだったか?というと、「韓国産ロケット」と胸をはっているKSLV-IIであってもロケットエンジンの設計図はウクライナから買った30t級液体燃料エンジンの設計図をベースにしたモノである。もちろん75t級エンジン(KRE-075)に設計し直したのは韓国なのだから「韓国産」と言う事自体問題だとはいわないが、ちょっとは恥ずかしいと思わないのだろうか?素直に、ウクライナからの技術支援を受けたと言っておけば良いのに。

なお、ヌリ号の1段目ロケットは、ロシアが開発した羅老号の1段目ロケットのうちRD-151エンジンを取り除いたものを利用して開発したものである。これもロシアからの技術支援を受けた形とは言えるだろう。

外国へのアプローチ

なお、このヌリ号の開発にあたって、ロシアやウクライナに技術支援を要請した他、アメリカや日本、EUにも技術支援の要請をしていたようだ。尤も、全て断られたようだが。

また、アメリカからロシアの高性能ロケットエンジンRD-180とその関連技術を盗み出そうとしている。

Nerve-gas plotter indicted over rocket deal 68-year-old allegedly tried to sell propulsion systems to South Korea

updated 4/29/2009 12:31:53 PM ET

MIAMI — A Korean-American who served prison time for attempting to broker the sale of deadly nerve gas bombs to Iran was indicted Wednesday on new charges of trying to help South Korea obtain advanced Russian rocket hardware and technology.

Investigators also found thousands of e-mails allegedly sent by Juwhan Yun, a 68-year-old naturalized U.S. citizen from Short Hills, N.J., involving other deals for sophisticated radar and air defense systems, short-wave infrared cameras, laser-guided bomb components and missile launch devices.

「NBC news」より

この記事は前回も引用したが、この韓国系アメリカ人は様々な技術をアメリカから盗み出して不正輸出しようとしていたらしいね。サリンガスをイランに不正輸出しようとして逮捕された実績もあるようだ。

更に、ロシアで宇宙飛行士の訓練をしていた韓国人の高山氏もロシアでスパイ容疑で摘発されて訓練を継続できなくなっている。

ロケットエンジン開発成功!

何はともあれ「成功」

さて、そろそろ冒頭のニュースに戻っていこう。

「様々な努力」をした韓国は、75t級エンジン(KRE-075)の開発を成功した、と報じている。

エンジン認証プログラムは、エンジンが実際にうまく機能していることを検証するプロセスである。ロケット1段エンジンの場合、通常125〜130秒燃焼するが、これを260秒に延長する試験をはじめ、過酷な条件を反映するように、エンジンの完成度を測るする。認証の過程で欠陥を発見した場合、エンジンの製作にこれを反映する。航宇研は150回の実験まで特に問題なくプログラムを終えた。

「NEAVER」より

えーっと、燃焼テストのプログラムを終了したというニュースだね。

過去にはヌリ号とは別の試験用ロケットに開発中の75t級エンジン(KRE-075)を載せて、実際に打ち上げを実現している。

100%「韓国産」ヌリ号試験用ロケット、目標燃焼時間を突破

2018.11.28 16:29

28日に打ち上げられた「ヌリ号」エンジン試験用ロケットが安定した性能を見せたことが発表された。

科学技術情報通信部と韓国航空宇宙研究院によると、全羅南道高興(チョルラナムド・コフン)の羅老(ナロ)宇宙センターからこの日午後4時ごろに打ち上げられた試験用ロケットの燃焼時間が目標時間を越えた。

「中央日報」より

よく分からない事に、この試験用ロケットは高度100km以上に到達したと報じられている。が、この記事には燃焼時間についても「目標時間を越えた」としか書かれていない。このテストロケットは2段目のロケットに相当し、本番では2段目エンジンの燃焼時間143秒間とされているので、多分150秒程度が目標なんだろうなと、そんな風に思っていた。

が、調べて見ると目標は140秒だったようだ。

科学とICT省は、エンジンの燃焼が140秒以上維持され、その間に新しいエンジン、飛行制御、およびその他の部品の性能が厳密に監視される場合、テストは成功したとみなされると述べた。

「朝鮮日報」より

……案外、余裕を持たないのね。

プログラム終了は、実際の飛行のためのエンジンの開発の過程を終えたという意味だ。エンジン認定プログラム実行は少なくないノウハウと技術力が必要である。これを外部の助けなしに、私たちの手で直接実行したという点で意味のある成果だ。

航宇研は、今回の75トンのエンジン設計で認証までの全過程を、80人という限られた人員で、10年以内に達成した。海外では、通常、13年以上かかる課題である。

「NEAVER」より

でも、「完成したよ!それも少ない人員で短期間に成し遂げた!」とホルホルしているのが、所いつに韓国らしい。明るい話題がない韓国で国威向上の溜めに書かせた記事の香りがするが、ヤバいんじゃないの?

2021年に第1号の打ち上げ予定

打ち上げコスト3000万ドルと想定されているこのヌリ号だが、1号機は2021年の予定らしい。予定通りだと2月と10月らしいのだが、果たして?

航宇研は贅沢号2段用75トンのエンジンと3段用7トンのエンジン認定プログラムも続行する。2段75トンのエンジンは、1段用エンジンと比較してノズルの部位を除いて、ほとんどが同じだが、点火と燃焼条件が異なり、別途認証プログラムを経なければならない。1段エンジン点火・燃焼のポイントは、地上だ2段は公衆ある。これらの2・3段エンジン認証は、今年の年末までに完了する計画だ。

「NEAVER」より

そもそも、1段目のエンジン(KRE-075)って4つをクラスタ化(4基同調制御)して使わねばならないはずなのだが、その試験を行ったという報道が見当たらない。

それのテストはやらなくて良いのか?

こんな感じで頑張ってテストはしたみたいだから、その点は信用していいだろう。

そして、2段目のエンジンは今回テストが完了した75t級エンジン(KRE-075)を使うということなので、エンジンのズルの形状が少々違う程度。

点火と燃焼条件が違うとは言えそうそう心配はないだろう。

3段目のエンジンは、7t級エンジンということで、コイツも確か何処かでロケットは打ち上げを成功したとか聞いた気がする。

寧ろ1段目の事を気にした方が良いよ。4つのエンジンを同じ様な燃焼条件で稼働させ続ける必要があり、手法としてはそれほど珍しい手法ではないのだけれど、実現するのは結構難しい。

ロケット切り離しに関しても2段ロケットの実績はあっても、実験したのはたったの2回。今度のヌリ号は3段ロケットなのでより困難性が高い。そうやって考えていくと、課題は結構残っているよという感じじゃないかなぁ。果たして予定通りにやれるのか?

追記

そうそう、コメントに「月はどうなったの?」と頂いていて、そう言えば書き忘れたなと思ったので少し記事を漁ってみた。

「月着陸どころか…韓国型ロケット開発しながらも活用できない未来に」(1)

2019.03.20 16:24

「2050年、大韓民国は結局、計画していた月着陸さえも実行できなかった。21世紀初めから30年近く開発してきた宇宙ロケット技術を完成させながらも、あきらめることになった。韓国航空宇宙研究院が苦難の末に2022年に開発、打ち上げに成功した韓国型ロケット(KSLV-2)技術は、その後、政府の政策に基づいてA民間企業などに移転した。しかしそれが問題だった。米国のスペースXを筆頭とする主要宇宙強国の民間企業のロケット発射技術と低コストについていけなかった……

「中央日報」より

拗らせ系の妄想全開コラムが悲哀を誘うのだけれど、ご指摘頂いたように、前大統領のクネクネは「2020年に月面に太極旗を突き立てる!」と、怪気炎をあげていた。

しかし、その後の開発状況は宜しく無かったようで。

しかし記事によると、韓国航空宇宙研究院の労組が10日に「18年4月から、研究現場では月探査事業に赤信号がともり始めたがいまだに放置されている。現時点で20年12月に予定されている月軌道船の打ち上げは、22年ですら可能かどうか予測困難な状況」だとする声明書を出したという。

「exiteニュース」より

月に行けるのはまだまだ先のようだ。

韓国政府は純国産ロケット「ヌリ号」の開発のために10年から計1兆9572億ウォン(約1800億円)を投じている。ヌリ号は21年2月と10月に宇宙に打ち上げられる予定で、1.5トンの実用衛星を宇宙に送ることができる3段式ロケットだ。

「レコードチャイナ」より

この記事によると2段目のテストは終了していることになっているんだが……、何が本当なのやら。

ともあれ、予定通りであれば韓国は2030年に月に行けると考えているようだ。

今回はロケットに搭載する75トン級エンジンの139回目の地上燃焼試験が成功した。また「ヌリ号」を打ち上げる第2発射台は今年10月の完工を目標としており、現在、工事進捗率は93%だという。韓国政府は「ヌリ号」の開発に成功すれば、30年までに純国産発射体で月探査船を打ち上げる計画だという。

「d menuニュース」より

頑張ってね!

コメント

  1. 月に行く話はどうなったんでしょうかね。
    確か、2017年はあきらめたけれど、2020年予定ではなかったかと。

    • 月に行けるかどうかはよく分かりませんが、目標は2030年頃にズレたようですね。
      まあ、アテにならない報道ですが。

  2. >ココで日本のロケット開発に簡単に触れておこう。

    個人的な整理も兼ねて、メモを残します。

    >戦前には陸海軍においてミサイル技術の開発が行われる

    最初に開発されたのは、空母用カタパルトの代用となる「RATO(ロケット補助推進離陸:Rocket Assisted Take Off)」のようです。ほぼ実用化レベルだったようです。
    ※艦上攻撃機「天山」向けに準備されたが、実戦参加の機会がなかった模様

    陸軍が開発していた「イ号一型甲」「イ号一型乙」と海軍が開発していた「奮龍」は、「ヴァルター機関」(低温式ヴァルター機関 または 高温式ヴァルター・ロケットモーター)を動力源としていたようです。
    ※ロケット戦闘機「秋水」の発動機は「高温式ヴァルター・ロケットモーター」の模様。

    >例えば固体燃料ロケットの開発も継続されている模様。

    日本の固形燃料ロケットの系譜は、以下のとおりです(「ロケット」を省略)

    ペンシル → ベビー → アルファ → シグマ & カッパ → ラムダ → ミュー → イプシロン

    あと、観測用ロケットが、ベビーから分岐して、Sシリーズ→SSシリーズ と続いてます。

    固体燃料ロケットは、一度点火すると停止することができない(出力は推進薬の形状で限定的ながら制御できる)ので、ブースターとしての使用が多いのですが、M(ミュー)-3SII ロケットは、月衛星軌道に人工衛星を投入することに成功してます。
    (誰かが(褒め言葉として)「変態技術」と言ってました)

    一方、液体燃料ロケットは、米国から「デルタロケット」の技術を(一部ブラックボックス)で導入し、
    N-1 → N-2 → H-1 → H-2 → H-3(開発中)
    と発展してきました。なお、H-2で完全国産化に成功してます。

    • 天山、流星は実戦配備の頃には機動部隊が壊滅状態だったからRATOは使用されずじまいでしたね。
      実際にRATOを使用したのは固体ロケットエンジンの桜花を搭載した一式陸攻二四丁型の一部の機体くらいなのかな。

    • 整理、ありがとうございます。
      日本のロケット開発はなかなか紆余曲折あったようで、いくつかの計画が並行して動いていたり、計画だけで終わったりと、調べて見ると面白い気がします。
      日本は固体燃料ロケットの方も頑張って欲しいですね。

  3. 木霊様、こんにちは

    「何かあればメールはこちら」が出来ているのに気が付いたので、メールする気もないのにクリックしてみました。「送信」をクリックしなければ無害。クリックした結果は「エラー404、お探しのページは見つかりませんでした。」でした。
    mailTo: とすべきところが普通のページへのリンクとして記述されています。なので、メールアドレスをWebページとしてアクセスしようとしてエラーになっています。

    • ありがとうございました。
      暫定的に消してありますが、何らかの方法でメール出来るように変更したいと思います。

  4. 木霊さん、おはようございます。

    日本のロケット開発の時系列のご説明がありがたかったです。(微笑)
    ペンシルロケットが65年前・初の人工衛星打ち上げから50年...、そして現在のHⅠ~Ⅱシリーズだけでも2000年以降に約50機打ち上げているのですねェ~。

    着目したのは新型打ち上げまでのスパーンは概ね5~8年かかっていて(HⅢだけは11年)、低予算を無駄にせず使い失敗を防ぐ為の涙ぐましい努力が想像できます。
    商業ベースに乗りさらに成長するまで頑張って欲しいもんです。

    それを知らぬのか・ただのノー天気なお莫迦ちゃんなのか、南朝鮮はたった3回の打ち上げ試験でホルホルしちゃって外野とはいえこっちの方が恥ずかしくなりますね。(冷笑)

    >そもそも、1段目のエンジン(KRE-075)って4つをクラスタ化(4基同調制御)して使わねばならないはずなのだが、その試験を行ったという報道が見当たらない。
    >寧ろ1段目の事を気にした方が良いよ。4つのエンジンを同じ様な燃焼条件で稼働させ続ける必要があり、手法としてはそれほど珍しい手法ではないのだけれど、実現するのは結構難しい。

    既存の技術ですからいつもの通り、どっかからノウハウをパクるつもりじゃないかなァ~。
    でも、他にもフェアリングとか最重要な技術開発が必要なはずなんですけどねェ~、それはどうなっているのやら...。(冷笑)

    >ともあれ、予定通りであれば韓国は2030年に月に行けると考えているようだ。

    ファンタジーに生きる国ですから(ファンタジーは立派な芸術ですから、僕は実際こんな低俗な民族へのメタファーとして使いたくない)、ただただ「夢の中」いればそれで幸せなんでしょう。