ES-702


ES-702
用途ようと:	上段じょうだん軌道きどう投入とうにゅう用ようエンジン
推進すいしん剤ざい:	液体えきたい水素すいそ/液体えきたい酸素さんそ
開発かいはつ年ねん:	1980年代ねんだい
サイクル:	ガス発生はっせい器きサイクル
大おおきさ
全ぜん高こう
直径ちょっけい	140.19 m (459.9 ft)
乾燥かんそう重量じゅうりょう	255.8 kg (564 lb)
推力すいりょく重量じゅうりょう比ひ
性能せいのう
真空しんくう中ちゅうでの比ひ推力すいりょく	425秒びょう
真空しんくう中ちゅうでの推力すいりょく	7000kgf
燃焼ねんしょう室しつ圧力あつりょく	25.0kgf/cm²A
設計せっけい者しゃ
開発かいはつ機関きかん:	東京大学とうきょうだいがく宇宙うちゅう航空こうくう研究所けんきゅうじょ
推進すいしん技術ぎじゅつ者しゃ:
設計せっけいチーム:

ES-702は東京大学とうきょうだいがく宇宙うちゅう航空こうくう研究所けんきゅうじょ（後ごの宇宙うちゅう科学かがく研究所けんきゅうじょ（ISAS））によって開発かいはつされた液体えきたい水素すいそ/液体えきたい酸素さんそを推進すいしん剤ざいとする推力すいりょく7トン級きゅうの上段じょうだん用ようのロケットエンジンである^[1]^[2]。10トン級きゅうLOX/LH2エンジンの成果せいかをコンポーネントレベルでフィードバックしており、LE-5の開発かいはつに失敗しっぱいした場合ばあいには10トン級きゅうエンジンをバックアップとして使用しようする予定よていであった^[1]。

本ほん機きを搭載とうさいした実機じっきが打うち上あげられる事ことはなかったが、開発かいはつ過程かていで得えられた知見ちけんは後ごのLE-5シリーズをはじめとする日本にっぽんの液えき水すい/液えき酸さん系けい推進すいしん系けいの開発かいはつに活用かつようされた。

概要がいよう

液体えきたい酸素さんそ（LOX）と液体えきたい水素すいそ（LH2）を推進すいしん剤ざいとした実際じっさいに稼動かどうした最初さいしょ期きのロケットエンジンである。当初とうしょは低てい軌道きどう投入とうにゅう能力のうりょくは500kgのM-2Hの第だい2段だん用ようエンジンとして1970年ねん代だいから開発かいはつが始はじめられた^[3]^[4]。

噴射ふんしゃ装置そうちは合計ごうけい90個この同心円どうしんえんで配置はいちされターボポンプの吐出としゅつ圧力あつりょくは液体えきたい水素すいそポンプが44kg/cm²A、液体えきたい酸素さんそポンプが35kg/cm²Aだった。ターボポンプは宇宙研うちゅうけん方式ほうしきと称しょうされる直列ちょくれつ二に軸じく反転はんてん式しきで中央ちゅうおう部ぶにタービンがあり、ガス発生はっせい器きからのガスで液体えきたい水素すいそポンプ駆動くどう用ようのタービンを駆動くどう後ご、反転はんてんする液体えきたい酸素さんそポンプ駆動くどう用ようのタービンを駆動くどうする構造こうぞうだった^[5]。

推進すいしん剤ざいのタンクは液体えきたい水素すいそタンクは再生さいせい冷却れいきゃくで気化きかした水素すいそガスで加圧かあつし、液体えきたい酸素さんそタンクはタービンの排気はいきで液体えきたい酸素さんそを熱ねつ交換こうかん器きで気化きかして液体えきたい酸素さんそタンクを加圧かあつする構造こうぞうだった。液体えきたい水素すいそと液体えきたい酸素さんそを同おなじ割合わりあいで燃焼ねんしょうするためにPU制御せいぎょ弁べんでターボポンプから吐出はきだされた液体えきたい水素すいその一部いちぶをタンクに戻もどして調整ちょうせいした^[5]。

構造こうぞう

エンジンの燃焼ねんしょうサイクルはガス発生はっせい器きサイクルを採用さいようし、ガス発生はっせい器きで発生はっせいさせた水素すいそリッチな低温ていおん燃焼ねんしょうガスを用もちいてターボポンプを駆動くどうし、燃料ねんりょうを昇圧しょうあつする。駆動くどうに用もちいられた燃焼ねんしょうガスは排出はいしゅつされる。

使用しようされるターボポンプTP-703は"宇宙研うちゅうけん方式ほうしき"とされる他ほかに類るいを見みない独創どくそう的てきな形式けいしきである。

LE-5シリーズとの比較ひかく

**主要しゅよう諸しょ元もと一覧いちらん**
	ES-702	ES-1001	LE-5	LE-5A	LE-5B
燃焼ねんしょうサイクル	ガス発生はっせい器きサイクル	ガス発生はっせい器きサイクル	ガス発生はっせい器きサイクル	エキスパンダブリードサイクル（ノズルエキスパンダ）	エキスパンダブリードサイクル（チャンバエキスパンダ）
真空しんくう中ちゅう推力すいりょく	68.6kN (7.0 tf)^[6]	98kN (10.0 tf)^[7]	102.9kN (10.5 tf)	121.5kN (12.4 tf)	137.2kN (14 tf)
混合こんごう比ひ	5.2	6.0	5.5	5	5
膨張ぼうちょう比ひ	40	40	140	130	110
真ま空中くうちゅう比ひ推力すいりょく (秒びょう)	425^[8]	425^[9]	450	452	447
燃焼ねんしょう圧力あつりょく (MPa)	2.45	3.51	3.65	3.98	3.58
液体えきたい水素すいそターボポンプ回転かいてん数すう (rpm)	41,000	46,310	50,000	51,000	52,000
液体えきたい酸素さんそターボポンプ回転かいてん数すう (rpm)	16,680	21,080	16,000	17,000	18,000
全長ぜんちょう (m)			2.68	2.69	2.79
質量しつりょう (kg)	255.8	259.4^[10]	255	248	285

脚注きゃくちゅう

^ ^a ^b 棚たな次じ亘弘のぶひろ et al. 1983.
^ 棚たな次じ亘弘のぶひろ et al. 1983.
^ ISASニュース 1981.10 No.007 研究けんきゅう紹介しょうかい液えき水すいロケットエンジンの開発かいはつ
^ 大林おおばやし辰藏たつぞう「科学かがく衛星えいせい計画けいかくへの提案ていあん」『日本航空にほんこうくう宇宙うちゅう学会がっかい誌し』第だい22号ごう、日本航空にほんこうくう宇宙うちゅう学会がっかい、1974年ねん7月がつ、pp.365-371、doi:10.2322/jjsass1969.22.365、ISSN 0021-4663。
^ ^a ^b 「液体えきたい水素すいそロケットエンジン」『Newton』第だい2巻かん第だい10号ごう、教育きょういく社しゃ、1982年ねん 10月がつ号ごう、138-142頁ぺーじ。
^ 開口かいこう比ひ40のノズルスカートを未み装着そうちゃく時じの推力すいりょくは48.52kN (4.9 tf)
^ 開口かいこう比ひ40のノズルスカートを未み装着そうちゃく時じの推力すいりょくは66.64kN (6.8 tf)
^ 開口かいこう比ひ40のノズルスカートを未み装着そうちゃく時じの比ひ推力すいりょくは286.8
^ 開口かいこう比ひ40のノズルスカートを未み装着そうちゃく時じの比ひ推力すいりょくは291.6
^ 計算けいさん値ち

参考さんこう文献ぶんけん

棚たな次じ亘弘のぶひろ、成なり尾お芳博よしひろ、倉谷くらたに健治けんじ、秋葉あきば鐐二郎じろう、岩間いわま彬あきら「液えき水すい/液えき酸さんエンジンの開発かいはつ」『宇宙うちゅう科学かがく研究所けんきゅうじょ報告ほうこく. 特集とくしゅう』第だい6巻かん、宇宙うちゅう航空こうくう研究けんきゅう開発かいはつ機構きこう、1983年ねん3月がつ、55-106頁ぺーじ、NAID 110000222623。
棚たな次じ亘弘のぶひろ、成なり尾お芳博よしひろ、丸田まるた秀雄ひでお、秋葉あきば鐐二郎じろう、倉谷くらたに健治けんじ「液えき水すい/液えき酸さんステージの開発かいはつ」『宇宙うちゅう科学かがく研究所けんきゅうじょ報告ほうこく. 特集とくしゅう』第だい6巻かん、宇宙うちゅう航空こうくう研究けんきゅう開発かいはつ機構きこう、1983年ねん3月がつ、13-54頁ぺーじ、NAID 110000222622。
「液体えきたい水素すいそロケットエンジン」『Newton』第だい2巻かん第だい10号ごう、教育きょういく社しゃ、1982年ねん 10月がつ号ごう、138-142頁ぺーじ。

概要がいよう

構造こうぞう

LE-5シリーズとの比較ひかく

脚注きゃくちゅう

参考さんこう文献ぶんけん

関連かんれん項目こうもく