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火星を目指して

切削加工インサイド 2019-02-21 Kip Hanson Thomas Allerman

ロケットエンジンの製造会社、エアロジェット・ロケットダイン社は、サンドビック・コロマントとの協力により、同社の最新のプロジェクトを文字通り、軌道に乗せようとしている。

​スポーツ競技であれ、青少年の育成であれ、チームワークが成功の重要な要素であることを否定する者はほとんどいないだろう。しかし、人命が懸っている事業ほど、その重要性が高い取り組みはない。そこで、航空宇宙ソリューション企業、エアロジェット・ロケットダイン社の主任製造技術者のスティーブン・フォンテイン氏は、特に加工が困難なワークについて、サンドビック・コロマントのデレク・スミスにサポートを要請した。スミスの答えはもちろん「イエス」だった。

スミスは、サンドビック・コロマントのグローバル・エアロスペース&カスタムソリューションチームに所属する、プロセススペシャリスト兼CAMプログラマだ。彼は約5か月の間、米国カリフォルニア州のカノガパークにあるエアロジェット・ロケットダイン社の製造工場で現場での作業に当たり、CNCプログラマのジョージ・ヘルナンデス氏、機械オペレータのエンリケ・グズマン氏、ガージット・マサル氏と共に、同社の5軸マシニングセンタでの加工に必要となる複雑なコードを開発した。スミスとエアロジェット・ロケットダイン社のチームはツーリングのテストや加工プロセスのシミュレーションを行い、細心の注意を払ってワークを完成へと導いた。

皆さんはおそらく、エアロジェット・ロケットダイン社が製造したスペースシャトルのメインエンジンを目にしたことがあるだろう。メインエンジンは、30年間にわたるミッションを通じてNASA(アメリカ宇宙局)スペースシャトル計画の​中心的役割を担い、135回も宇宙飛行士たちを軌道へ乗せるために使用されてきた。エンジンの温度は摂氏数千度にも達し、発生する推進力はシロナガスクジラ10頭を持ち上げる力に相当する。現在、このエンジンをNASAの次世代大型深宇宙探査ロケット用RS-25エンジンとして、別の目的で使用する計画が進んでいる。これは「SLS」(Space Launch System:宇宙打ち上げシステム)といい、人類の月への再着陸と最終的には火星到達を目指すものだ。

これが、エアロジェット・ロケットダイン社がサンドビック・コロマントに協力を求めた理由の1つだ。同社は、RS-25の主燃焼室 (MCC) の加工に際してのサポートを必要としていた。MCCは、今や伝説となっているロケットエンジンの多くの重要な構成部品の1つで、火炎核内部の極度の高温に耐えられるよう、堅牢かつ耐熱性の高い素材で構成される。
 

このストーリーは、しかしながら、​特に加工が困難な金属材の加工に留まらない。他にも、プロジェクトに携わった全員にすでによく知られていることがある。

このプロジェクトのユニークな点は、遅延ゼロを可能にしたスケジュールにあり、その時点で数百、数千ドルもの価値があるワークや数多くの追加の課題は、個別に見ても、十分に懸念の原因となっただろう。これには、さまざまな新しい切削工具やツールホルダ、新しいプログラミングソフトウェア、新型の工作機械やまだテストの済んでいない加工プロセスも含まれる。プロジェクトがハラハラドキドキの連続だった、と言うのは、ロケットはわりと速いと言うようなものだ。

サンドビック・コロマントがこのような事業のサポートを行うのは初めてではない。技術営業担当のジム・コートニーは、2014年にサイクルタイム短縮のプロジェクトに携わり、これにより、エアロジェット・ロケットダイン社は数台の工作機械への投資を回避し、最終的には、下請けで製造していた一連の部品を自社製造に戻すことができた。

MCCプロジェクトも同様に成功を収めた。ミッションパラメータの詳細な確認および再確認の後、スミスとヘルナンデス氏は、2018年初めに最終加工サイクルを完成させた。その後、燃焼室はミシシッピ州にあるNASAのジョン・C・ステニス宇宙センターに送られ、テストのために新設計のRS-25エンジンに取り付けられたが、8回のフルスケール地上試験の初回の結果は、予想をはるかに上回るものだった。

ロケットは誰もが好きな物だが、実際にその製造に尽力している人々ほどロケットを愛する人はいない。ヘルナンデス氏、フォンテイン氏、グズマン氏、マサル氏を始めとする数多くのエアロジェット・ロケットダイン社の従業員は、その功績に対して最高の称賛を受けるにふさわしく、サンドビック・コロマントのスミスも同様だ。もし、夜遅くまで働き、週末もたまにしか休めなかった月日がなければ、この数か月にわたるプロジェクトを通じて1つのミスも起きなかったという事実は言及するまでもなく、宇宙探査における人類の次の大きな一歩が遅れや不具合に見舞われた可能性は大いにあっただろう。

 

 

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