マスク氏、Falcon 9 のブロック 5 の改良点を詳細に発表

5月25日東部時間午前10時18分に更新。

ワシントン - スペースXのイーロン・マスク最高経営責任者（CEO）は5月10日、2016年のロケットの打ち上げ前の爆発に関与した圧力容器の再設計など、最新型ファルコン9に加えられた変更点について詳しく述べた。

最初のブロック5ファルコン9ロケットの打ち上げの数時間前に記者団と会見したマスク氏は、ブロック5は「これまでに作られた中で最も信頼性の高いロケット」となるように設計されていると語った。

「それが設計意図です」と彼は言いました。「運命がこの言葉で私を罰しないことを願っていますが、それが明白な意図です。そして、当社の最も保守的な顧客もそれに同意すると思います。」

土壇場の問題で5月10日、ブロック5ファルコン9のデビュー打ち上げが5月11日に24時間延期された。スペースXは、打ち上げ58秒前にカウントダウンが止まったのは「標準的な地上システムの自動中止」のせいだと非難した。ロケットは5月11日午後4時14分に打ち上げに成功し、11分後に第1段に着陸し、34分弱後にバングラデシュ初の通信衛星バンガバンドゥ1号を静止トランスファー軌道に展開した。

2016 年の教訓

マスク氏は、スペースX社は、打ち上げロケットの第2段で推進剤タンクを加圧するためのヘリウムを貯蔵するために使用される、非常に信頼性の高いCOPV（複合材料で覆われた圧力容器）の開発に多大な努力を払ったと述べた。 SpaceXは新しい圧力容器を完成させたが、ブロック5にはまだ組み込んでいない。打上げ会社は、遅くとも8月の無人ドラゴンV2カプセルのデモンストレーションミッションまでに新しい圧力容器を組み込む計画だ。

スペースXの広報担当者は5月25日、スペースニュースに対し、ブロック5ファルコン9の初飛行は依然として「今年後半に国際宇宙ステーションへの乗組員の飛行に向けた重要なマイルストーンとしての役割を果たしている」と語った。

「最初のブロック5の打ち上げから始めて、NASAと緊密に連携しながら、SpaceXはファルコン9ブロック5の各ミッションからのコンポーネント、システム、運用を評価して、機体の飛行の歴史を記録し、最先端で信頼性が高く、最も安全な人間の開発を保証します」これまでに構築された宇宙飛行システムではない」と広報担当者は語った。

2016年9月、ファルコン9が静的火災試験の準備中に爆発し、イスラエルの艦隊運営会社スペースコムの通信衛星を破壊した。

スペースX社は、上段タンク内の液体酸素がCOPVのオーバーラップとライナーの間に閉じ込められ、摩擦やその他のメカニズムによって発火したことが原因であると突き止めた。その後、スペースXは、後のファルコン9商用乗組員打ち上げでその設計を使用することに対するNASAの懸念に対処するために、NASAと協力してこれらの圧力容器の再設計に取り組んできた。

マスク氏は5月10日の電話会談で、「これは人類がこれまでに開発した中で最も先進的な圧力容器だ」と語った。「とんでもないことだ。私は個人的に設計を見直した。何回考えたか数え切れない。SpaceX のエンジニアリングのトップの頭脳はこれについて頭を悩ませてきた。私たちはそれを実際に試してみた。私たちは徹底的に研究してきた。これについてはNASAと深く話し合っており、良い状況にあると思います。」

マスク氏は、改良されたCOPVは「実際にパッドに負荷される圧力の2倍以上」の破裂圧力を持つと述べた。スペースX社は、アルミニウムライナーを備えた高強度炭素繊維から超合金インコネルへの切り替えを含む緊急時対応設計を用意しているが、それは「必要になる可能性は低い」とマスク氏は語った。

新しくなり改善された

ブロックの番号付けは、これが Falcon 9 の 5 番目の反復であることを示唆しているが、マスク氏は、時間の経過とともにどのように改善されてきたかに基づいて、ブロック 5 は「おそらく Falcon 9 のバージョン 6 である」と述べた。

「『ブロック』という言葉は少し奇妙だ。我々はロシア人からそれを取り入れたようなものだ」と彼は語った。

マスク氏は、ファルコン9の第1段に動力を供給するために使用された9基のマーリンエンジンはそれぞれ、現在、海面での推力が8％増加し、19万ポンド力になったと述べた。ファルコン 9 の第 2 段に搭載された単一の真空最適化マーリンエンジンは、推力が 5% 増加して 220,000 ポンド力になったと同氏は述べた。

比較すると、ブロック 5 ファルコン 9 は、2010 年に NASA へのデモンストレーション補給ミッションを初めて開始したファルコン 9 の約 2 倍強力です。その最初のバージョンのマーリンエンジンの推力は、各第 1 段エンジンで 95,000 ポンド、92,500 ポンドでした。第 2 段エンジンの推力。

ブロック 5 ロケットの第 1 段は、これまでに退役までに 2 回しか飛行していない以前のバージョンよりもはるかに再利用できるように設計されています。

「原理的には、ブロック4をおそらく10回以上再飛行できるが、各飛行の間にかなりの量の作業が必要だ」とマスク氏は語った。「ブロック 5 の重要な点は、各飛行の間に改修を行わずに 10 回以上の飛行ができるように設計されていることです。変更する必要がある唯一のことは、推進剤を再装填して再び飛行することです。」

マスク氏は、ある程度の改修を行えば、ブロック5の第1段は100回打ち上げられるはずだと語った。

再利用性の向上に加えて、SpaceX のブロック 5 ファルコン 9 は、NASA 民間乗組員の要件と空軍の国家安全保障の発射基準を満たすように設計されています。また、製造が容易になるように設計されています。

マスク氏は、9基の第1段エンジンすべてをサポートし、1基以上が故障した場合に区画化するために使用されていたFalcon 9のオクタウェブ構造が、現在ははるかに強化されていると述べた。オクタウェブは溶接されたアルミニウムではなくボルトで固定されたアルミニウムで作られており、溶融を防ぐための熱保護が強化されていると同氏は述べた。

マスク氏によると、スペースXはファルコン9の着陸脚にラッチ機構を搭載しており、海洋プラットフォームへの着陸時に機体を安定させるために外部のクランプに頼る必要がないという。

スペースXはまた、ロケットのアビオニクスもアップグレードし、チタン製のグリッドフィンを維持していると同氏は述べた。ファルコン9は以前、ファルコン9の第1段を地球に帰還させるための操縦にアルミニウムのフィンを使用していたが、大気圏再突入時にアルミニウムのフィンが発火したため、スペースXはブロック3のフィンをチタンに変更した。

マスク氏は、ロケットの段間部分にはSpaceXが開発した疎水性熱保護が特徴で、再利用性が高く、塗装を必要としないと述べた。白く塗られたロケットの第 1 段と第 2 段の間に配置された漆黒のカーボンファイバー製インターステージは、SpaceX の最初のロケットである Falcon 1 を思い起こさせます。

「明らかに、ロケットの設計において美学は小さな要素ですが、ノスタルジックな理由から黒のインターステージに戻ったという事実は依然として気に入っています」とマスク氏は語った。

ファルコン9ブロック6?

Falcon 9 の設計を静的に保つことで、SpaceX は Big Falcon Rocket と Starlink 衛星群により多くの時間と労力を費やすことができます。マスク氏と他のスペースX関係者はブロック5が最終設計であると繰り返し述べてきたが、マスク氏はロケットにまだいくつかの小さな改良が加えられる可能性があることをほのめかした。

SpaceXのエンジニアは、ブロック4と比較して、第1段からさらに2パーセント、第2段からさらに5パーセントの追加推力を絞り出す可能性があると同氏は述べた。マスク氏は、「商業衛星打ち上げにおける当社の主要顧客、NASA、空軍によるサポートがあれば」ロケットの製造性、再飛行、信頼性の向上に関して「若干の改善」が見られる可能性があると述べた。

同氏は、これ以上の変化は小規模なものになるだろうと強調した。

「ブロック6は存在しないだろう」とマスク氏は語った。「私たちは Block 5 プラットフォームで安定化するつもりであり、大きなアップグレードはありません。」

Caleb Henry は、SpaceNews のスタッフライターで、衛星、通信、打ち上げを担当しています。以前は Via Satellite と NewSpace Global で働いていました。グローブ大学で天文学の副専攻とともに政治学の学士号を取得しました。