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A Study on Educational Utilization of Hybrid Rocket

Research Project

Project/Area Number 16K00974
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Science education
Research InstitutionSaitama Institute of Technology

Principal Investigator

Ishihara Atsushi  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (50245247)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中原 真也  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20315112)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsハイブリッド・ロケット / 理科教材 / 技術科教材 / ペットボトル / モデルロケット / 体験教室 / ペットボトルロケット / 科学教育 / ロケット / ハイブリッドロケット / 教材
Outline of Final Research Achievements

In this study, an educational hybrid rocket using conventional materials such as a carbonate plastic bottle, polyethylene, aluminum, steel, nichrome, and wire and oxygen gas was improved and demonstrated in normal science classrooms of a school (Kazokita Public Junior High School and Misato Technological High School) and outreach programs (Hirmaki Tokimeki Science supported by JSPS, Saitama Municipal Youth Astronomical Museum, a fun science class held in Matsuyama, a science program supported by JSAA). As a result, the utilization of the hybrid rocket as an educational material was very effective to evoke the interest of science and engineering. In addition, using a 3D printer, the rocket performance was also improved. Furthermore, data from the flying rocket was cheaply obtained using 6 axis gyro sensor and accelerometer, and a parachute system. Therefore, these results could expand the utilization for the hybrid rocket in science and technology education.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ロケット教材には、風船ロケット、水ロケット、そして火薬ロケット等が存在するが、風船ロケットは玩具的要素が大きく、水ロケットは噴煙を伴わず、火薬ロケットは、推力を発生するエンジンの改良を禁じられており、暴発や保管で危険性が伴う。本ハイブリッド・ロケットは、火薬を全く使わず、どこでも入手可能な材料を利用したものであるため、保管の安全性に優れ、生徒自身で改良でき、天候や環境に関係なくロケット発射実験を実施できる特徴を有する。加えて、6軸加速度・ジャイロセンサーとパラシュート機構によって、安価にロケット飛翔中のデータを取得でき、中学校・高校の理科・技術科・物理化学の実践的教育に大いに貢献できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] PLAを燃料とした教材用小型ハイブリッド・ロケットの開発に関する基礎研究2018

    • Author(s)
      時川凌一, 中原真也, 栗田明秀, 阿部文明, 石原敦
    • Organizer
      第56回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 教材ハイブリッドロケットの体験教室での利用2018

    • Author(s)
      田口 将隆,石原 敦,中原 真也
    • Organizer
      日本理科教育学会第57回関東支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A Study on Developing an Eco-friendly Hybrid Rocket with PLA Fuel as an Educational Material2018

    • Author(s)
      Akihide Kurita, Ryoichi Tokigawa, Masaya Nakahara, Fumiaki Abe, Kenichi Tokunaga and Atsushi Ishihara
    • Organizer
      The 7th Joint Conference on Renewable Energy and Nanotechnology(JCREN2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] UTILIZATION OF A ROBOT AS AN EDUCATION MATERIAL FOR A PUBLIC JUNIOR HIGH SCHOOL2017

    • Author(s)
      Atsushi Ishihara, TianWen Zhang, Brian Teoh Kai Shen, Wataru Muraishi, Masaya Nakahara, Atsushi Ohashi, Akiyo Kobayashi
    • Organizer
      111th annual International Technology, Education and Development Conference
    • Place of Presentation
      Spain, Valencia
    • Year and Date
      2017-03-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Study on Development of a Small Hybrid Rocket as an Educational Material2017

    • Author(s)
      Masaya NAKAHARA, Ryouichi TOKIGAWA, Keisuke WATADA, Kohki BANDEN, Fumiaki ABE, Kenichi TOKUNAGA, Atsushi ISHIHARA
    • Organizer
      31st ISTS
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Hybrid Rocket for Usual Science Classes in a Public Junior High School2017

    • Author(s)
      Atsushi Ishihara, TianWen Zhang, Brian Teoh Kai Shen, Masaya Nakahara
    • Organizer
      31st ISTS
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PLAを燃料とした教材用ハイブリッドロケットに関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      綿田 圭佑, 中原 真也, 時川 凌一, 阿部 文明, 石原敦
    • Organizer
      第55回燃焼シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高大連携を利用した小学校プログラミング教育2017

    • Author(s)
      瀧澤 保鷹,石原 敦,村石 亘,中原 真也
    • Organizer
      日本理科教育学会第56回関東支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 公立中学校・連携授業における教材ロボットの利用2016

    • Author(s)
      張 天文、張 凱勝、石原 敦、中原 真也、大橋 淳史、小林 明代
    • Organizer
      日本理科教育学会関東支部大会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県・さいたま市)
    • Year and Date
      2016-12-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 教材用ハイブリッド・ロケットに関する基礎研究2016

    • Author(s)
      晩田 光貴、中原 真也、綿田 圭佑、阿部 文明、石原 敦
    • Organizer
      第54回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-11-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] N2O/ポリエチレンハイブリッドロケットの研究2016

    • Author(s)
      辻 角 信 男、石 原 敦、 張 天 文
    • Organizer
      第54回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-11-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 空気ハイブリッドロケット2018

    • Inventor(s)
      石原敦,中原真也
    • Industrial Property Rights Holder
      石原敦,中原真也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Acquisition Date
      2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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