舵面構造開発基礎試験:舵面シール材評価試験

In this test, data on the lubricant performance and its durability under the environmental conditions assumed on the rudder surfaces of HOPE-X (H-2 Orbiting Plane-Experimental) were acquired, and their applicability was evaluated. Pin on disc sliding tests, rubber sliding tests, rubber wear tests and ceramic cloth sliding tests were performed to compare and evaluate the property of various lubrication materials, and to select usable materials. The materials, which were compared, are Teflon liner L-1390, solid film C-200, sintered alloy SL06, and polyimide composite materials Bespel P-21. As a result, Teflon liner L-1390 was accepted for the rod end of the elevon/flipper door link mechanism. By comparing the solid film C-200 and the sintered alloy SL06 as candidates for the sliding lubricant of spring seal at various parts, SL06 was adopted. For a primary sealing materials underneath the elevon and the body flap, the polyimide composite Bespel was found to have sufficient durability. As a result of the evaluation of rubber materials, the fluoro rubber was excellent at around 100 C with respect to the strength and the frictional resistance, and silicone rubber was superior at around 200 C in the heat resistance. Ceramic cloth materials obtained from two manufacturers were compared, but no significant differences were found in the durability between them. In conclusion, these materials were judged to be applicable to the thermal seal of HOPE-X.
本試験では、HOPE-X(宇宙往還技術試験機)の舵面に想定される環境条件下での材料の潤滑性能、耐久性に関するデータを取得し、HOPE-X舵面構造への適用性を評価した。ピン・オン・ディスク摺動試験、ラバー摺動試験、ラバー疲労試験およびセラミッククロス摺動試験を実施して、各種潤滑材料の性能比較を行い、材料選定を行った。試験結果を総合することにより、以下のような指針が得られた。ピン・オン・ディスク摺動試験によって、テフロンライナL-1390、ソリッドフィルムC-200、燒結合金SL06、ポリイミド系複合材ベスペルP-21を比較した結果、エレボン・フリッパドアリンク機構用ロッドエンドには、テフロンライナL-1390が選定された。各部スプリングシール用摺動材としては、ソリッドフィルムC-200および燒結合金SL06を候補として比較し、SL06を選定した。エレボンおよびボディフラップ下面1次シール材としては、ポリイミド複合材ベスペルSP-21の充分な耐久性を確認した。ラバー材の評価において、使用温度100度C程度までであれば、強度および摩擦抵抗の点でフッ素系ラバーが優れ、使用温度200度C程度の場合は耐熱性の観点からシリコーン系ラバーが優れていた。セラミッククロス材料においては、2つのメーカの材料を比較したが、両者に耐久性に関する有意差はなかった。以上の材料により、HOPE-Xの舵面シールを実現することができる。