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BE-3（ブルーエンジン3）は、液体水素と液体酸素を推進剤として使用する極低温ロケットエンジンです。ブルーオリジンは2010年代初頭にBE-3の開発を開始し、2015年初頭に受入試験を完了しました。BE-3PM型は、2015年4月29日に初の試験飛行を行い、2021年7月20日に初の有人飛行を行った準軌道ロケット「ニューシェパード」に使用されています。BE -3U型は、2025年1月16日に初飛行を行った軌道ロケット「ニューグレン」の第2段に使用されています。
2012年にエアロジェットがプラット・アンド・ホイットニー・ロケットダインを買収した後、ブルーオリジンの社長ロブ・マイヤーソンは防衛産業基盤のギャップを埋める機会を見出した。[ 4 ]ブルーオリジンは、ULAとBE-4の開発で提携し、他の企業と協力することで、液体ロケットエンジン事業に公に参入した。[ 4 ]マイヤーソンは2017年6月に、アラバマ州ハンツビルをブルーオリジンのロケット生産工場の所在地として選定したと発表した。[ 4 ]
BE-3は、2000年代のブルーオリジンにおける初期のロケットエンジン開発の取り組みに続くものです。ブルーオリジンの最初のエンジンは、過酸化物推進剤を使用し、わずか8.9 kN (2,000 lbf)の推力を発生させる「単純な単一推進剤エンジン」であるBE-1 (Blue Engine 1)であり、2番目のBE-2 (Blue Engine 2)は、ケロシンと過酸化物を使用する二成分推進剤エンジンで、140 kN (31,000 lbf)の推力を発生させました。[ 5 ]
2013年1月、同社は新しい液体水素/液体酸素（LH 2 /LOX）極低温エンジンであるBE-3（Blue Engine 3）の開発を発表した。このエンジンは当初、 440 kN（100,000 lbf）の推力を発生すると発表され、最初の推力室テストは2013年2月中旬にNASAステニス宇宙センターで計画されていた。 [ 6 ]推力室テストは2013年のある時期に実施された。[ 7 ]
BE-3は2013年後半に、コースティングフェーズとエンジンの再点火を含む全期間の模擬準軌道燃焼で試験され、「単一の試験シーケンスで、深いスロットル、フルパワー、長時間、信頼性の高い再点火をすべて実証した」[ 8 ]。NASAはこの試験のビデオを公開している[ 7 ] 。
2013 年 12 月までに、Blue Origin は、海抜に近い地上レベルの試験台で実施されたエンジン試験を受けて、エンジンの仕様を更新しました。これにより、エンジンは最大出力で490 キロニュートン (110,000 lbf)の推力を発生でき、特定の打ち上げロケットで制御された垂直着陸に必要であれば、110 キロニュートン (25,000 lbf)まで推力を下げられることが実証されました。[ 8 ] 2015 年 4 月に完全な試験段階を経て発表された最終的なエンジン仕様には、最小推力89 キロニュートン (20,000 lbf)が含まれており、これは予備的な数値よりもさらに 20% 広い推力調整範囲であり、以前に発表された最大出力推力仕様は維持されています。[ 9 ]
2013年12月現在 エンジンは「テキサス州ヴァンホーン近郊のブルーオリジンの試験施設で160回以上の始動と9,100秒（152分）の運転を実証した」 [ 8 ] [ 10 ] 。BE -3の追加試験は2014年に完了し、エンジンは「サブスケールブースター準軌道ミッションのデューティサイクルをシミュレート」した[ 11 ] 。エンジンの試験台試験は2015年4月までに完了し、450回以上のエンジン噴射と500分を超える累積エンジン試験時間が行われた。ブルーオリジンは、2015年後半にBE-3PMエンジンを搭載したニューシェパード機の最初の試験飛行を行うと発表した[ 9 ] [ 12 ] [ 13 ] 。
結果として、ブルーオリジンは、その月の終わりまでにニューシェパード準軌道機にBE-3PM [ 13 ] [ 12 ]エンジンを搭載した初の飛行試験を行い、 2015年4月29日に高度93,500メートル（307,000フィート）までブーストプロファイルで飛行した。 [ 14 ]
2015年4月、ユナイテッド・ローンチ・アライアンス（ULA）は、2020年代にULAのバルカン軌道打ち上げロケットの主上段となる予定の新しい第2段、先進極低温進化ステージ（ACES）にBE-3を使用することを検討していた。バルカンは既存のセントール上段を使用して2019年に軌道飛行を開始する予定で、ACESステージにはさまざまなメーカーの3つのエンジンを検討しており、ACESステージは2023年に飛行を開始する予定で、2019年より前に選定される見込みだった。[ 15 ]
海面レベルのエンジンであるBE-3PM [ 13 ]の開発は2015年初頭までに完了し、完全に認定されたが、ブルーオリジンは当時、宇宙空間で動作する真空バージョンのエンジンを開発するつもりだと述べていた[ 16 ] 。
2016年1月、米国空軍は、ブルーオリジンBE-3U用の伸縮式ノズルを開発するために、オービタルATKに開発資金の一部を提供した。 [ 17 ] [ 18 ]
2021年7月20日、このエンジン設計はニューシェパードの初の有人飛行で使用された。[ 19 ]
2022年9月12日、RSS HGウェルズカプセルを搭載したニューシェパード3号は、エンジンの非封じ込め故障に見舞われ、その結果、打ち上げ中止が発動され、機体は失われた。
2025年1月16日、このエンジンの改良型がニューグレンの初の軌道飛行に使用された。
BE-3 の第 1 段階バリアントである BE-3PM [ 13 ]は、ポンプ供給式エンジン設計を採用しており、燃焼タップオフサイクルを使用して、エンジンのターボポンプを駆動するために、主燃焼室から少量の燃焼ガスを取り出します。[ 11 ] [ 10 ]
ブルーオリジンは、BE-3のエキスパンダーブリードサイクル版であるBE-3Uを開発した。これらのエンジンのうち2基がニューグレン第2段の動力源として使用されている。[ 20 ]
2015 年 11 月、このエンジンの真空推力は670 kN (150,000 lbf)と予測された。[ 21 ] [ 22 ] 2016 年初頭までに、BE-3U 用の伸縮式ノズルの開発が始まった。[ 17 ] 2018 年 8 月までに、BE-3U エンジンの開発は進み、試験用エンジンが製造され、700 秒を超える試験時間が蓄積され、設計上の性能想定が確認された。[ 20 ] 2019 年 2 月、ブルー オリジンは、ニュー グレンで使用される BE-3U の推力を712 kN (160,000 lbf)に更新した。[ 23 ]
2020年2月、ブルーオリジンはアラバマ州ハンツビルにBE-3UおよびBE-4エンジンを生産するための工場を開設した。[ 24 ]
2024年8月、ジェフ・ベゾスはBE-3Uの推力が765 kN（172,000 lbf）に引き上げられ、比推力が445秒になったと述べた。[ 25 ]後にプレスリリースで推力が770 kN（173,000 lbf）に修正された。 [ 26 ] 2025年4月、デイブ・リンプはニューグレン第2段で静止燃焼試験を実施し、BE-3Uの最大推力が778 kN（175,000 lbf）に増加したと発表した。[ 27 ]
2025年11月、デイブ・リンプはBE-3Uの性能向上を改めて実証し、今回は最大推力を941kN （211,500lbf ）に引き上げた。[ 28 ]
海面高度版BE-3であるBE-3PM [ 13 ]の性能には以下が含まれる。
最近、エンジンの受け入れテストが完了しました。つまり、エンジンを New Shepard 機の準軌道飛行用に受け入れたということです。これは、エンジンの 450 回のテスト燃焼と 500 分を超える累積稼働時間という、非常に長い開発プログラムの終了を意味します。これらのテストの完了により、Blue Origin は今年後半に西テキサスの施設で機体のテスト飛行を開始する準備が整いました。そこでは、この機体で一連の飛行テストが行われます...自律モードで飛行します...テスト プログラム全体で数十回の飛行が予定されており、完了までに 2 年かかります。
-3エンジンは飛行中。現在ニューシェパード準軌道宇宙船に搭載されているエンジンは、軌道空間の真空中で動作するように、より大きなノズルにアップグレードされる予定です。
Orbital ATKは空軍の資金と自社の資金3,100万ドル以上、最大1億2,400万ドルを組み合わせて、Blue OriginのBE-3U上段エンジン用の伸縮式ノズルなどを開発する予定です。Blue Originは、ニューシェパード準軌道ロケットにBE-3を使用しています。BE-3は、デンバーの同社が開発中の次世代ロケットであるVulcanにUnited Launch Allianceが検討している3つの上段エンジンの1つでもあります。Blue Originの社長であるRob Meyerson氏はSpaceNewsへのメールで、「Orbital ATKの次世代打ち上げロケットにBE-3U高エネルギー上段ソリューションを提供できることを誇りに思います」と述べています。 「BE-3Uは、当社のニューシェパード宇宙船の打ち上げと着陸の両方に使用されているBE-3エンジンの派生型です。」