信州大学先鋭領域融合研究群 航空宇宙システム研究拠点　SUWA小型ロケットプロジェクト5年間の軌跡産学官金融連携

　「SUWA小型ロケットプロジェクト」は、2015年、内閣府地方創生交付金「諏訪圏6市町村によるSUWAブランド創造事業」の主軸プロジェクトとしてスタート。超精密加工を得意とする企業が多く集まる諏訪圏域の6市町村と、岡谷市にサテライトキャンパスを持つ信州大学などが広域に連携、小型ロケット開発を通した「次代の産業を担う人材育成」を目標に取り組んできました。
　プロジェクトメンバーの多くは、信州大学大学院（※1）の社会人修了生や在学生。メンバーの所属企業は協力企業としてプロジェクトに参画し、研究開発をサポートしてきました。現在、協力企業として名を連ねているのは、諏訪市に本社を置く太陽工業（株）や茅野市に本社を置く高島産業（株）といった精密機械部品メーカーをはじめとする計10社。信州大学は、学内の研究シーズはもちろんのこと、連携協定を結ぶ秋田大学理工学部との共同研究（※2）や、公立諏訪東京理科大学、宇宙航空研究開発機構（JAXA）などからの技術支援が受けられる環境を提供してきました。2019年3月には4号機の打ち上げに成功し、現在は5号機の打ち上げに向け、準備が進んでいます。
　本プロジェクトは、2014年に終了した「ぎんれい」プロジェクト（※3）の後継事業でもありました。2014年12月に運用を終えた超小型人工衛星Shindai Sat（愛称：ぎんれい）は、工学部発であると同時に、長野県下で初めて開発された人工衛星として、各業界に大きなインパクトをもたらしました。この「ぎんれい」プロジェクトで重要な役割を担ったのが、世界的にも優れた加工技術を持つ諏訪地域の企業の技術力でした。
　「ぎんれいプロジェクト終了後、『もう一度人工衛星を作ろう』という声も上がりましたが、次のプロジェクトは、優れた加工技術を持つ諏訪圏域の企業の強みや特色をより活かしたものにしたいと考えていました。そこで高度な加工技術を必要とするロケットを作ることになったのです。ロケットであれば、諏訪地域の技術力をより広くアピールすることにもつながると考えました」。プロジェクトマネージャーでもある信州大学学術研究院（工学系）中山昇准教授はそう振り返ります。

※1：信州大学大学院総合理工学研究科 工学専攻 機械システム分野社会人特別選抜　「超精密加工技術」社会人プログラム
※2：航空宇宙関連分野における連携協力に関する覚書（H28.1.4～H30.3.31）
※3：信州大学工学部と民間企業との共同で、超小型可視光通信実験衛星の開発を行ったプロジェクト。2008年、信州大学大学院工学系研究科に寄附講座が設置されたことを契機に開発が始まった。2014年2月、H-ⅡA相乗り副衛星としてJAXA採択を受けて、Shindai Sat（愛称：ぎんれい）を大気圏へ打ち上げた。

　プロジェクトメンバーはそれぞれ「構造機構班」・「燃焼班」・「計測制御班」・「ミッション班」・「地上設備班」・「広報班」に所属しています。重要な技術開発チームは、「構造機構班」と「燃焼班」の2班。ロケットの打ち上げは半年～1年ごとに実施し、打ち上げ終了を区切りとして、メンバーの入れ替えなどを行ってきました。
　ロケット製造で最も難しいのは、「燃焼班」が担当するエンジン開発だといいます。小型ロケットの推進力を上げるためには、エンジンは軽量であることが必須条件。燃料も最小限しか積むことはできません。しかし高度を上げるには逆にエンジンを大きくする必要が出てきます。このジレンマをいかに解消するかが、エンジン開発には常に求められてきました。ちなみに、小型ロケットに搭載されているのは「ハイブリッドロケットエンジン」という、固体
燃料と液体の酸化剤を併用し、燃焼で生成したガスの噴射による反動で進むエンジンシステム。火薬を用いないことから安全性が極めて高く、低コストで環境への負荷も少ないことから第3のロケットエンジンとも呼ばれており、JAXAでも研究開発が進んでいます。今年「燃焼班」に所属しているのは、超精密加工を得意とする高島産業（株）や（株）小松精機工作所などに所属するメンバー。それぞれの経験を活かしながら、課題に取り組んでいます。
　「加工技術と一言で言っても、塑性加工に切削加工…それぞれ少しずつ技術領域や分野が異なります。このプロジェクトの面白い点は、メンバーそれぞれの知識や経験、強みを活かしながら、主体となって課題解決を図っていることにあると感じています」（中山准教授）
　「構造機構班」が担当するロケットの機体は、第3号機から炭素繊維強化プラスチック（CFRP）が用いられています。軽量で高強度、たわみの少ない新素材で、近年では、航空機や自動車にも使われています。実は、それまで諏訪地域の企業において、CFRPの製造・加工に関する前例がなく、本プロジェクトによって初めて取り組まれたことだったそうです。初の試みを前に、開発メンバーはこれまで培ってきた経験と技術を注ぎ込み、試作を重ね、課題を突破してきました。2017年には、接着剤やボルト等を使わずにCFRPとアルミニウムを強固に接合する新技術を開発。太陽工業（株）と信州大学との共同研究の成果であり、特許を出願するという大きな成果を得ることもできました。機体の軽量化も実現できる上、再利用もしやすく、実用化されれば自動車や家電などにも応用できる可能性のある技術です。

　例えば、落下に必要なパラシュートを開く機構も要素技術のひとつ。「高い高度で、しかも高速で動きながらパラシュートを開き、風の軌道にあわせ、落下場所に誘導するという難しい設計が求められます。現在は、短冊状のパラシュートと大きなパラシュートの順に、2段階で開く2段パラシュートという機構を検討しているところです」と中山准教授。　
　そうした中、今年10月、構造機構班が超音速に耐え得る機体の形状設計に成功しました。JAXAの施設で小型模型を使った実験を行い、その性能を確認したそうです。最終となる5号機の形状は諏訪圏工業メッセでお披露目できそうな段階のようで、まだまだ各班による実験と検証が続きます。
　「第5号機の打ち上げは、2020年3月、それも“我らが諏訪湖”で実現できないか検討しています。研究会はこれからも続くのでメンバーとはいつかは宇宙まで行くロケットを作りたいね、と話しているところです」と語る中山准教授の笑顔が印象的でした。