D下一代飞机用结构构件创制加工技术开发

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时间:2019-05-14

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1、D次世代航空機用構造部材創製・加工技術開発(5)軽量耐熱複合材CMC技術開発目次頁1.事業の目的・政策的位置付け……………………………………………12.研究開発目標………………………………………………………………73.成果、目標の達成度……………………………………………………124.事業化、波及効果………………………………………………………345.研究開発マネジメント・体制・資金・費用対効果等………………381.事業の目的・政策的位置付け1-1.事業目的大きな技術波及効果によって環境をはじめ、情報、材料等の分野に高付加価値を生み出す航空機関

2、連技術について、材料・構造・システム関連等の中核的要素技術力を一層強化・保持することを目標とする、航空機・宇宙産業イノベーションプログラムの一環として本事業を実施する。航空機産業は、先行する欧米諸国の他、後発のアジア諸国等発展途上国を含めた国際的な産業競争の激化が進む中、その発展を通じて我が国産業構造の高度化に大きく貢献することが期待される。また、航空機関連技術は、高度な先進技術を要することから、その技術波及効果によって、輸送機器を始めとした様々な分野に高付加価値を生み出す上で重要な役割を果たす。特に、材料・構造関連分野においては、航空機等

3、の輸送機器の構造等部分に先進材料を早期に導入することで軽量化・高性能化等によるエネルギー使用合理化が期待される。このことから、次世代構造部材創製・加工技術開発(軽量耐熱複合材CMC技術開発)を行い、1300℃の耐熱性を有し、かつ金属材料よりも軽量なCMC(CeramicMatrixComposites)を航空機エンジンに適用することで、航空機エンジンの高性能化、軽量化等を図り、省エネルギーに資することを目的とする。海外でも米国のGE社(図1-1-1参照)、仏国のSNECMA社(次頁図1-1-2参照)が国の支援も受け、その実用化を目指して開発

4、しているが、平成21年6月ファンボローエアショーで、GE社によるe-core開発がアナウンスされて以来、CFM社(両社の合弁会社)の民間エンジンへのCMC実用化研究が加速している。このような状況での本研究開発は本要素技術での優位性を獲得するためには時機を得たものと言える。図1-1-1米国のGE社の試作部品例左:タービン静翼右:タービンシュラウド3-D(5)-1図1-1-2仏国のSNECMA社の試作部品例(燃焼器ライナ);1-2.政策的位置付け本研究開発は、経済産業省の「航空機・宇宙産業イノベーションプログラム」のもとで実施されている。このプ

5、ログラムは、今後、市場規模の拡大が見込まれるとともに、その先端的な部品、材料、システム技術の波及効果を通じて我が国製造業全体の高度化をもたらし、また安全保障上の重要な基盤である航空機産業に関連する技術開発を積極的に推進することを目的としている。このプログラムのもと本研究開発はエンジン高性能化と軽量化のため、先進複合材料である耐熱セラミック複合材のCMC部材開発、設計試作および評価を通じて、革新的な構造部材の創製・加工技術の開発能力の獲得を目指しており、同プログラムの中に適切に位置付けられている。本研究開発が所期の成果を達成することにより、プ

6、ログラムの目的の実現に大きく貢献することが期待される。また、航空機・宇宙産業イノベーションプログラムおよび本研究開発は以下の各施策とも密接に関連して実施されている。○第3期科学技術基本計画(2006年3月閣議決定)航空機分野は、先端技術と高度な材料・部品等をシステム統合する分野であり、重点推進4分野及び推進4分野のうち、「情報通信」、「環境」、「ナノテクノロジー・材料」、「ものづくり技術」、「社会基盤」、「エネルギー」といった複数の分野にまたがる技術開発課題を有している。航空機分野の技術は他分野への技術波及効果も高く、その開発は産業技術政策

7、上も極めて重要であり、特に、環境負荷低減を実現するための技術課題については、地球温暖化対策等の観点からも積極的に取り組むべきである。第3期科学技術基本計画を踏まえて策定された分野別推進戦略では、航空機分野に関連するプロジェクトは主に「社会基盤」分野に位置づけられており、「高速輸送を可能とし、大量運航によって社会生活を支えているのみならず、産業3-D(5)-2政策上、安全保障上も重要な役割を担っており、諸外国と同様に研究開発リスクを国が負担しつつ、国民の航空輸送ニーズの多様化に応え、安全や環境問題に配慮した技術開発に取り組む必要がある。特に、

8、我が国主導で航空機およびエンジンをインテグレーションできる技術を向上させるとともに、中長期的に技術を育成するための課題に取り組む必要がある」とされている。イノベーションプログラム

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