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国産技術で初の人工衛星姿勢制御用「高性能ホイール軸受」を開発  





 日本精工は17日、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき(GOSAT)」に搭載された、国産技術で初の高性能姿勢制御用ホイール軸受を開発したと発表した。衛星は「いぶきプロジェクト」として2010年1月の打ち上げ以降、宇宙空間で観測している。



 衛星の姿勢制御用ホイールは、内部のローテティングマス(はずみ車)をモータで加・減速し、その際に発生する反作用トルクによって衛星の姿勢を制御する。軸受は、ホイールの性能を左右するコア部品の一つで、真空環境で軸受表面の微量の潤滑油だけで宇宙の軌道上で10 - 15年の長期間、安定して回転し続け、衛星の観測機能に悪影響を与えないよう振動を低減する必要がある。また、打ち上げ時の振動や衝撃環境、軌道上での温度変動にも耐える必要がある。

Response.jp
http://response.jp/article/2010/02/17/136528.html





2 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 01:46:53 ID:PLzLHgoL
はやぶさの後継に積めるかな?

3 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 01:58:38 ID:pubVWImx
>>2
いぶきのRWはMサイズ、はやぶさ2のRWはSサイズ。



4 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 02:34:17 ID:MCvrABuO
なるほど、精度と強度を極限まで追求、オイルセーバーまで一体となったシステム軸受けか。
セラミックではだめなのかな?


6 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 03:19:50 ID:BKp7E3LS
回転系の弱さは日本の衛星の弱点だったからな、あとは、燃料系のバルブの信頼性向上かな。
大型衛星のメインバス系の問題は解決したのか。


7 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 03:28:42 ID:5+im2AWR
これをはやぶさに搭載していれば、製造業が弱いアメリカのやつを搭載したばかりに…

10 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 06:49:04 ID:L4J86tF2
>>7
そうすると余りにも上手く行き過ぎて、まったく盛り上がらなかった可能性もあるぞ。

36 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 18:23:26 ID:3kBNHZ+1
>>7
ホイール自体はかなり実績のある製品だったが、はやぶさ向けに改修した部分でトラブル発生。
受入テストは日本側の責任。



9 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 06:44:05 ID:tNmdrv2P
今までどこの使ってたんだろ?SKFとかシェフラー?


14 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 07:56:32 ID:fKsOtXyY
米国にしか作れないものなんてありえない、もちろん日本にしか作れないものもない。

15 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 08:00:32 ID:lwQVQZ/7
>>14
コスト・特許・採算を全て無視すれば、いつかは辿り着ける技術なんだろうな。

16 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 08:04:33 ID:fKsOtXyY
>>15
特許なら回避できてもコストは難しい、採算になるとさらに。
たくさん売らなきゃならんからな。

21 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:49:47 ID:8bWTQb94
>>16
売りすぎると、トヨタのように連日連夜バッシング報道されるからなw



20 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:22:20 ID:No5AcTng
> 宇宙の軌道上で10 - 15年の長期間、安定して回転し続け
衛星自体15年も持つのか?

33 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 12:18:05 ID:HPsRA6JI
>>20
ヒント、ボイジャー

54 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 23:12:21 ID:w3MJVuzM
>>20
スペースシャトルとの通信に使ってる衛星は、20年ぐらい前のものらしい。

54 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 23:12:21 ID:w3MJVuzM
>>33
ボイジャーは今はもうスピン安定+ガス噴射で姿勢制御してるから、ホイールは使ってない。
カッシーニや2001オデッセイは今も現役でホイール使ってるけど。



22 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:05:14 ID:W2MgQt1F
誰かコイツの凄さを俺に教えてくれ、何か地味すぎる…

28 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:57:03 ID:8+Uas5ic
>>22
ベアリングって時点で質の高いのを作るのはかなり難しいんだぞ。
しかも真空では潤滑油なんかホイホイ使えないし、金属同士接触してたら固着するような世界だぞ?



23 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:05:46 ID:vs0ix1rw
海外のホイールはブラックボックスの癖に不良品ばかりだからな、日本で開発しないと結局ダメなんだろうな。
米国にサブマリン特許でパクられないように気をつけないと…


24 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:07:33 ID:jvXIUFoS
これでワッシャーの表裏も管理できないようなイタコ製を減らせるのか。


26 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:36:23 ID:/kBUze90
一瞬、こいつのことかと思ったけど、違ったか…
磁気軸受ホイール
http://www.usef.or.jp/project/servis/s2_mbw.html


29 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 11:06:52 ID:fKRlasIe
インラインスケート用に作ってくれ。

41 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:12:46 ID:9AnSSLdh
>>29
ベアリングの画像を見て俺も、同じ事を思ったw



32 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 12:13:51 ID:AAsoQgr9
これ、末端価格いくらぐらいかな…

80 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 10:37:47 ID:eVtAaY57
>>32
想像だけど、普通のベアリングの1000倍くらいの価格かな。オーディオアンプ自作の記事でミリタリーグレードの抵抗が1本400円くらいだったので、販売ルートは異なるけど、少なくとも数百倍はするはず。



37 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 18:50:50 ID:AGHCBpSk
この辺に詳しいことが書いてあるな。

JAXAにおける衛星用ホイールに関する、信頼性向上活動について。
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/uchuu/gijiroku/h18/06083116/002.pdf

抜粋すると
<基本方針>
ホイール搭載位置の振動環境が厳しく、実績のある標準品が使え
ないので、ホイールに対し高振動対策の設計変更を実施した
→標準品が使える振動環境となるよう、衛星システムの設計をする

<設計変更時の対応策>
(1)設計変更に対する信頼性解析評価が不十分
(メタルライナーが剥離し、隙間に噛み込む故障モードが事前に
識別できなかった)
→信頼性解析評価の強化(詳細FMEA、FEMの実施)
(2)設計上、致命的なリスクの内在
(メタルライナーのみ、接着剤だけで固定する設計とした)
→今後メタルライナーは使用しない
→高振動に割れない接着剤を使用し、十分な解析・試験を実施する
(3)接着工程の不備→接着工程の改善
(4)ITARの制約→TAAの取得、第三者検証の実施によりJAXAで
設計変更の妥当性を確認する。


40 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:11:54 ID:1dVMIL8X
>>37
宇宙船てそんなに揺れるんかね?加速度は分かるけど…

43 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:37:28 ID:5n31x+1N
>>40
打ち上げのときは半端なく揺れる。

46 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:46:22 ID:AQIcdVV1
>>43
はやぶさで、打ち上げ直後にイオンエンジンAの調子が悪くなった原因は、
打ち上げの時の猛烈な加速度と振動だと思う。

50 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 21:00:03 ID:n4go7O8p
>>46
だが、そのお陰でニコイチ運用が出来てるってのが面白いよな。
故障がなければ使ってない中和機なんて無かった訳だし。



42 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:14:50 ID:bwu9BIBh
ミサイルの姿勢制御技術なんて凄いんだろうな。


47 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 19:58:25 ID:xzfdWU1S
小学生のころこんなのをミニ四駆に使ったような、600円は大金だった。


48 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 20:01:59 ID:XfKx317O
pdf見たけど3kgのシステムで姿勢制御するって凄いな。ローターの磁石カバーみたいなのが剥がれて回らなくなったんだね、マジでただのカバーっぽいから必要なさそうに見える。


49 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 20:15:57 ID:bFg2rXQa
これって一個何円くらい?

51 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 21:29:33 ID:sgXUS6lm
>>49
安くても数万円かな?数でないから大変そうだね。



52 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:40:28 ID:QRKJev9l
RWが壊れなければ、
化学燃料スラスタで姿勢制御しながら化学燃料スラスタで離着陸なんてしなくてよくなる。

無難にイトカワに離着陸してサンプル回収。
帰宅時間に間に合って、三年後に延長なんてならない。

中和機を生ガス噴出で姿勢制御なんて荒業しなくてもよくなるので、イオンエンジンも長生き。
2007年に無事帰還 特に話題になることもなく…

63 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 04:30:44 ID:wYBS2Zz4
>>52
世界初の快挙をノートラブルでやり遂げたら本当にすごい事だと思うが、科学界へのインパクトは相当だし、予算的にも優位に働くだろう。

失敗だのトラブル多いだのと下らない悪口を言うヤツも現れないだろう。役目を終えた後、さらなる探査に出かけるなんて、考えただけでわくわくする。ネットで見てると今のはやぶさの盛り上がりはすごいけど、世間一般的にはどうなんだろう?俺の周りには知ってるやつ全然いなさげなんだが…

84 :名無しのひみつ:2010/02/22(月) 08:39:48 ID:coOthK7X
>>63
サイエンス誌購読している様な科学者達を中心に世界的に盛り上がっている模様。ただ、日本の世間一般には「それが何?」ってレベル。

別にイトカワの石ころ持ち帰った所で少子化対策が解決出来る訳でも無いしね。というか、日本のマスゴミ報道しなさすぎ。ネット無いと本当に情報途絶える。



62 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 02:56:39 ID:ZsiytRj5
ハードディスクに搭載してほしい。


67 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 10:39:45 ID:nvaPpnk0
リアクションボールというものを、思いついてしまったんだがどうしよう。

68 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 11:24:23 ID:dMqkVT44
>>67
それは俺が4年ぐらい前に考え付いて2chで駄目出しされた。
一方JAXAではすでに研究をやっていたようだ。

3次元リアクションホイールに関する基礎研究
http://airex.tksc.jaxa.jp/pl/dr/AA0063481020

71 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 20:24:48 ID:R78rar4D
>>68
リニア技術の応用か。
しかし、予算無いせいか具体的なモノができてないってのがな。

74 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 22:59:09 ID:R78rar4D
>>71
最近では髭剃りもリニア技術を応用しているし。



75 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 23:08:06 ID:a55viWph
H2ロケットは純国産辞めたよな?まぁ、国産にこだわり過ぎるのもあれだしな。

77 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 04:32:27 ID:daUFcep7
>>75
H-2Aの部品買いに行くときに、H-2のカタログ見せながら、高ければ自分で作りますからいいですよ?
と言うと、お手頃価格で売ってくれる。H-2の真の存在価値はそこ。

78 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 05:44:00 ID:URqx/HLN
>>75
一つは、近年日本の衛星、探査機で外国製RWのトラブルが結構起きている。もう一つは、外国製品はブラックボックス化されてるので、トラブルが起きた時メーカーの人も一緒になって規格外の使い方をする、というような事ができない。

こういった事から値段が高くても日本製にすべきではなかったか、という議論がある。



76 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 23:25:31 ID:pUvTr1u+
エア軸受でオイレスとかNSKとか自社設計の使ったことあるけど、NSKはほとんどクラッシュしなかったな。


81 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 20:29:06 ID:a9gViIXr
はやぶさやかぐやのRWって両方トラブったんだよな、この会社の製品買うとこあるのか?
毎回壊れる製品売ってくるってどういうことだよ?

82 :名無しのひみつ:2010/02/22(月) 01:34:45 ID:HKleUqZ8
>>81
アメリカの衛星用の部品を作るときは、本気で作るから壊れないんだよ。



83 :名無しのひみつ:2010/02/22(月) 07:59:44 ID:iqHdMRzH
ハッブル宇宙望遠鏡のも壊れて換えてるけどな。
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14005 :  2010.02.22 Mon 13:35  

ようは油でしょ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14006 :  2010.02.22 Mon 15:07  

何が「ようは」なのかよくわからんが潤滑油は通常40度程度の粘度が基準になっているが
粘度は温度によって激しく変動してしまう。温度差が200度もある宇宙で運用するには不安定すぎる。
さらに、ベアリングは油がないとすぐに壊れてしまう部品なのに、
これは姿勢制御用の高精度が求められる部分に使用されるので最小限の油しか使ってならない。

こんな鬼仕様をクリアしてるのに「ようは」で片付けるのはどうかと思うな。
  • #Ts1rNENw
  • 名無し 
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14007 :  2010.02.22 Mon 15:12  

ベアリングの球も、右半分と左半分の温度差が200度とかだもんな。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14009 :  2010.02.22 Mon 16:55  

49 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 20:15:57 ID:bFg2rXQa
これって一個何円くらい?

多分、一つ数百万程度じゃないの??

磁気受け軸はよくターボ分子ポンプで使われてるしそれなりにこなれてる技術だと思うんだけど、どうなんだろ??
  • #-
  • [URL]
  • [Edit]

14013 :  2010.02.22 Mon 18:59  

RWは宇宙機開発の1つのネックになってるってこと?
  • #Ujd6MtBI
  • 名無し隊員さん 
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14014 :  2010.02.22 Mon 19:42  

リアクションホイール (reaction wheel)、中身はジャイロ。

燃料使わず、ジャイロ効果で衛星を方向転換できる。
ただ、宇宙だとジャイロを維持すんのもたいへんなんよw
  • #-
  • 名無し隊員さん 
  • [URL]
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14023 :  2010.02.22 Mon 21:31  

マグネットコーティングの実用化はまだか?
  • #nEx7PFYA
  • 名無し隊員さん 
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14025 :  2010.02.23 Tue 00:02  

もはや、このレベルになったら運不運のレベルだな。
  • #mQop/nM.
  • 名無し隊員さん 
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14027 :  2010.02.23 Tue 01:39  

スケボーのベアリングに使ったら凄そう。
スイスボーンズが霞むんだろうな。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14028 :  2010.02.23 Tue 03:39  

スケボー用のブランドベアリングなんて…
一個数百円のNSKやNTNのベアリングで十分です
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14037 :  2010.02.23 Tue 18:47  

KOYOもがんばれ、NACHIもがんばれ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21346 :  2010.11.28 Sun 04:45  

潤滑剤にイオン液体使おうよ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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