宇宙往環機用極低温静圧ジャーナル軸受の動的挙動に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

ターボポンプ軸受は液体燃料ロケットエンジンにとってきわめて重要な部品であり,性能・寿命・信頼性の限りない向上の追求が肝要である.従来使用されているボール軸受を,潤滑性と耐久性,経済性に優れ,小形・軽量で構造が簡単な静圧ジャーナル軸受に置換する研究・開発が進められているが,その特性はいまだ明らかにされていない.本研究は多数のリセスが2列千鳥状に配置された静圧ジャーナル軸受を解析対象としている.ロケットエンジン起動・停止時において軸受差圧は大きく変化する.このときの軸受特性を数値解析により明らかにしようとするものである.平成12年度において得られた結果の主たるものは次のようである.実機のターボポンプ特性に基づき,ロケットエンジン起動時のジャーナル回転数の増大にともない液体水素の供給圧が上昇し,軸受差圧が変化する場合を想定した.ジャーナルは軸受中心位置で回転しながら静止した状態から運動を開始するものとして,ジャーナル中心の軌跡を求めた.ジャーナルに不釣合いが存在しない場合,ジャーナル中心は大きくふれまわりながら静的平衡点に向かい安定になる.ジャーナルの振動の対数減衰率は,回転数が増すとともに増加し,その後ほぼ一定になることがわかった.ジャーナルに不釣合いが存在する場合,ジャーナル中心は大きくふれまわった後,静的平衡点を中心とする円軌道を描く.回転数の増大にともない円軌道直径はわずかに増加し,その後減少することを明らかにした.