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精密加工

高速高精度切削加工技術と新素材部品を用いて燃費、耐熱性、信頼性を大幅に向上したUAV用ジェットエンジンを開発

新潟県

YSEC株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 環境対応型先進無人飛行機(UAV)用ジェットエンジンの開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、農業、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、環境配慮
キーワード ジェットエンジン、小型ジェットエンジン、無人飛行機、空中輸送、マグネシウム合金加工
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成22年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

21世紀に入り10年間で2倍以上の成長を見せている無人飛行機(UAV)用の、世界トップレベルの環境対応型特性を持つジェットエンジンを開発することを目的とし、高速高精度切削加工技術を用いて加工した新素材等の部品により、燃費向上、耐熱性向上、精度向上させたエンジンを開発し、無人飛行機の完全国産開発に貢献するとともに、最新技術の蓄積を行い、将来のエンジン関連産業の集積に繋げる

開発した技術のポイント

高速高精度切削加工技術で加工した新素材等の部品により燃費、耐熱性、信頼性を向上させたUAV用ジェットエンジンを開発する
・燃費向上→部品の軽量化、タービン高速回転時の振動・摩耗損失の低減
・耐熱性向上→耐熱合金・チタン合金の採用
・信頼性向上→従来品の保証時間400時間を大幅に超える
(新技術)
<環境対応型ジェットエンジン>
・ジェットエンジンという川下企業をサポートする製品を試作することにより、中小企業の技術を評価
(特徴)
・音が静か
・燃費が良い
・国産で安価
・安定交換部品供給

図4-開発した小型ジェットエンジン
具体的な成果

・高精度高速切削加工技術の実現
‐難削材であるインコネル合金や、軽量マグネシウム合金の高精度高速切削技術を実現し、切削による排気タービン、圧縮タービンを開発した適正工具の研究
‐切削時に工具及びワークの熱を制御するための無刃部を有する、高精度高速切削用工具を開発した
・ドライ加工の研究
‐難削材であるインコネル合金のニアドライ加工やチタン合金のドライ加工、軽量マグネシウム合金のニアドライ加工を実践し、環境負荷を低減した
・ジェットエンジンの試作
‐ジェットエンジンのシステム化技術の構築により、推力20kgfクラス国産初のプロトタイプジェットエンジンの試作、試運転を行った

図5-切削テストの様子
図6-製作したジェットエンジン部品の一部
知財出願や広報活動等の状況

新聞:日本経済新聞(H23.8.27)、日刊工業新聞(H24.3.15、H24.3.21)他

研究開発成果の利用シーン

・固定翼無人機の動力源として。
・固定翼無人飛行機の離陸補助用として。
・ジェットエンジン、燃焼を学ぶ学生への教材として。
・ジェットジェネレーター(発電機)への応用も研究成果あり。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・固定翼無人機の動力源として飛行テストに成功。
・固定翼無人飛行機の離陸補助用として飛行テストに成功。
・教育機関へ教材として販売実績あり。

図1-開発した小型ジェットエンジン(静音装置あり)
図2-飛行テスト
図3-教材用エンジン
提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、製品製造、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・推力20kgfの小型ジェットエンジンの開発に成功、国内でも数少ない小型ジェットエンジンメーカーとして、ユーザの要望に合わせたカスタムも可能である。
・小型軽量で振動も無いターボジェットエンジンは推力としての利用のみならず、高速回転体として発電用途にも注目されている。

今後の実用化・事業化の見通し

・固定翼無人機の動力源または離陸補助用としての活用 ⇒ テスト飛行実績あり
・ジェットエンジン、燃焼を学ぶ学生への教材として ⇒ 販売実績あり
・ジェットジェネレーター(発電機)への応用 ⇒ 研究実績あり(継続中)

実用化・事業化にあたっての課題

・長時間飛行を目的とした無人機等への利用に対し、最大の課題はまだ燃費が良くないことであり、航続距離延長のためには継続した研究が必要である。

事業化に向けた提携や連携の希望

・燃費(燃焼効率)向上のためには圧力比を上げることが原則だが、そのためにはコンプレッサー、タービンなどのシミュレーションにより形状最適化を図りたいため、解析・シミュレーション技術を持つ企業または大学等との連携を行いたい。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 YSEC株式会社 新潟巻工場 開発室
事業管理機関 公益財団法人にいがた産業創造機構
研究等実施機関 有限会社小林製作所
佐渡精密株式会社
株式会社ジェーシーエム
国立大学法人新潟大学
国立研究開発法人産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 YSEC株式会社(法人番号:1020001044138)
事業内容 航空・宇宙衛星部品等の切削加工
社員数 18 名
生産拠点 新潟巻工場(新潟県)
本社所在地 〒953-0054 新潟県新潟市西蒲区漆山字四十歩割8460
ホームページ http://ysec.jp
連絡先窓口 開発室長 阿部和幸
メールアドレス k.abe@ysec.jp
電話番号 0256-77-7771