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H-IIAロケットを支えるLE-7Aエンジン

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純国産にして21世紀の日本の主力ロケットであるH-IIAロケットを支える第1段エンジンが「LE-7A」です。全長3.67m、重量1.8tのLE-7Aエンジンが生み出すパワーは約230万kW(318万馬力)です。

LE-7エンジンをより効率的に改良

LE-7Aエンジンは、その前身でありH-IIロケットの第1段エンジンだった「LE-7」エンジンを改良したエンジンです。液化水素と液化酸素を使用し、また、スペースシャトルのメインエンジンと同じ方式の「2段燃焼サイクル」を採用するといった、LE-7エンジンの特徴をそのまま持っています。

LE-7Aエンジンは、LE-7エンジンの信頼性を高めたエンジンです。そのため、基礎的な設計はそのままに、徹底した簡素化を行いました。具体的には、配管の取り回しをシンプルにしたり、溶接部分を減らしたりして、トラブルの発生を抑えています。

H-IIAロケットのメインエンジンLE-7Aの燃焼試験を実施

宇宙開発事業団/現 宇宙航空研究開発機構(JAXA)では、21世紀の主力ロケットとなるH-IIAロケットの開発を行っていました。その一環としてH-IIAロケットの第1段エンジンである「LE-7A」エンジンの開発が進められ、1997年3月から実機型エンジンの燃焼試験を種子島宇宙センターの吉信地区にある地上燃焼試験設備で行いました。もともとは、LE-7エンジンの燃焼試験を行うために整備された施設でしたが、一部を改修してLE-7Aエンジンでも燃焼試験が実施できるようにしてあります。この試験設備ではエンジンを打ち上げ時と同じ垂直姿勢で固定し、連続約350秒間の燃焼試験が可能です。

種子島宇宙センター吉信地区にあるLE-7Aエンジンの地上燃焼試験設備
種子島宇宙センター吉信地区にあるLE-7Aエンジンの地上燃焼試験設備

試験を繰り返し、信頼度を高める

実機型エンジンでの試験は、2機のエンジンを使用しました。1997年3月から5月にかけて行われた試験では、性能の確認、350秒間の長秒時試験、スロットリング試験など合計7回、約1,390秒間の試験が行われました。その際に主噴射機のエレメントに損傷が見受けられたため、1997年9月からはその損傷への対策を施した主噴射機を使用しました。

こうした試行錯誤の末に開発されたLE-7AエンジンH-IIAロケットに利用され、2001年の初打ち上げから2010年まで、18回中17回という高い成功率に貢献しています。

LE-7Aエンジン燃焼試験の様子
LE-7Aエンジン燃焼試験の様子

クラスターエンジンとしてH-IIBロケットに利用

宇宙ステーション補給機「こうのとり」の打ち上げを主な目的として開発されたH-IIBロケットにもLE-7Aエンジンが使われています。H-IIAロケットで実証済のLE-7Aを2基束ねることにより低コストかつ短期間で性能をアップし、総重量6.5tの「こうのとり」の打ち上げに対応しています。