YF-50t

YF-50t

YF-50tは、中華人民共和国が人工衛星などの宇宙ペイロードを軌道へ投入するために開発した大型ロケット「長征5号」シリーズの上段用に設計された、先進的な極低温ロケットエンジンです。

ロケットの上段エンジンは、大気圏を離脱し、真空環境で機体を最終的な目標軌道へと導く重要な役割を担います。そのため、高い比推力（燃費の良さに相当）が求められ、液体水素（LH2）と液体酸素（LOX）を推進剤とする極低温エンジンが多く採用されます。液体水素と液体酸素の組み合わせは、燃焼効率が非常に高く、他の推進剤に比べて大きな推力を得られるという利点がありますが、極めて低い温度（液体水素はセ氏マイナス253度、液体酸素はセ氏マイナス183度）で取り扱う必要があるため、高度な断熱技術やポンプ技術が不可欠となります。

YF-50tエンジンの開発は、これまでに中国が培ってきた上段用エンジン技術の経験が基盤となっています。具体的には、先行するYF-73やYF-75といったエンジンの設計・運用を通じて得られた知見やノウハウが活かされており、これらの経験を元に、さらに高性能化・高信頼化を目指して独自に開発が進められています。

このエンジンの技術的な特徴の一つとして、推力方向を精密に制御するためのジンバル機構が挙げられます。YF-50tは2軸方向にノズル部分を傾ける（首を振る）ことが可能であり、これにより飛行中に発生する様々な外乱に対応し、正確な軌道修正や姿勢制御を行うことができます。ロケットの誘導・制御システムからの指令に基づき、エンジンの推力方向を微調整することで、目標軌道への高い精度での投入を実現します。

また、推進剤タンク内の加圧システムにも独自の工夫が見られます。ロケットが上昇するにつれてタンク内の推進剤が消費されると、空間が生まれて圧力が低下するため、タンク構造を維持し、エンジンへの推進剤供給を安定させるために内部を加圧する必要があります。YF-50tのシステムでは、エンジン作動中に発生するガスの一部を抽出してタンク加圧に利用します。詳細としては、燃料である水素ガスはエンジンから抽出し、酸化剤である液体酸素タンクの加圧に使用されます。一方、燃料である液体水素タンクの加圧にはヘリウムガスが用いられます。これは、極低温の液体水素タンク内で、抽出した水素ガス自身が再度液化してしまうのを防ぐためと考えられます。ヘリウムは非常に低い温度でも液化しにくく、安定した加圧ガスとして機能するため、極低温の液体水素タンクに適しています。

YF-50tは、長征5号シリーズロケットの性能向上に貢献することが期待されており、中国の宇宙輸送能力、特に静止軌道や月・惑星探査ミッションといった高エネルギー軌道へのペイロード輸送能力を支える基幹技術の一つとなるでしょう。現在開発中であり、今後の試験や実機への搭載が待たれます。

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