| Project/Area Number |
20K04915
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
舩津 賢人 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (50323332)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 極超音速反応性流体力学 / ケイ素系耐熱複合材料 / 動的直接観察 / 分光計測 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、高エンタルピー流中の損耗が炭素系複合材料に比べて小さいケイ素系耐熱複合材料に着目し、材料の損耗挙動を超高精細にとらえる（動的直接観察する）ことにある。開発中の先進的発光分光計測技術に高輝度・高出力レーザー照明を導入し、材料の損耗挙動を動的直接観察し、かつ材料近傍の発光をも同時計測することで、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
スペースシャトルの退役を背景に、我が国独自の宇宙輸送機による地上－宇宙間の定期的で安全な移動が社会的要請となっている。特に地球大気圏再突入では革新的な耐熱材料開発と高精度な空力加熱予測が求められる。本研究の目的は、高エンタルピー流中の損耗が炭素系複合材料に比べて小さいケイ素系耐熱複合材料に着目し、未解明の材料の損耗挙動を世界で初めて超高精細にとらえる（動的直接観察する）ことにある。開発中の先進的発光分光計測技術に高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を導入し、材料の損耗挙動を動的直接観察し、かつ材料近傍の発光をも同時計測することで、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動を解明する。
本年度（2023年度）は、2022年度に新規購入した高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を使用し、未解明の材料の損耗挙動を超高精細にとらえ（動的直接観察した）、かつ材料近傍の発光も同時計測することに成功した。2024年度は、当初の研究計画にそった形で（COVID-19（新型コロナウイルス感染症）の影響等があったため研究の進ちょくは「やや遅れている」）、材料損耗の動的直接観察と材料近傍の強い発光の同時計測に関するデータの精査と蓄積を進め、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明に関する研究（動的発光強度比分布から強度比法を用いて動的な温度分布を推定する、など）を鋭意、進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を新規購入し、未解明の材料の損耗挙動を超高精細にとらえ（動的直接観察する）、かつ材料近傍の発光も同時計測することに成功したが、同時計測データの精査や蓄積に至っておらず、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明には至っていない。そのため、研究の進ちょく状況を「やや遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度には、高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）による材料損耗の動的直接観察と材料近傍の強い発光の同時計測に関するデータの精査と蓄積を進め、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明に関する研究を鋭意、進めていく予定である。
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