ロケットエンジンターボポンプ開発に資する非定常流体連成マルチボディ解析法の開発

• Project/Area Number: 23K26063
• Project/Area Number (Other): 23H01368 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 井上 剛志 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70273258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安達 和彦 中部大学, 工学部, 教授 (30243322) ; 川崎 聡 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究領域主幹 (30839105) ; 神谷 恵輔 愛知工業大学, 工学部, 教授 (50242821) ; 堀口 祐憲 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (60314837) ; 高木 賢太郎 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60392007) ; 内海 政春 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (60727634) ; 部矢 明 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80911297)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: 振動解析・試験 / 推進・エンジン

Outline of Research at the Start

ロケットエンジンのターボポンプには作動流体の過酷な供給性能要求が課せられる．そして，それに付随した軸振動が頻繁に問題となる．H2ロケットのLE-7エンジン開発時にはこの軸振動克服に多大な労力を要し，LE-7Aエンジンでも信頼性向上への主要課題であり続けた．さらに，H3ロケットのLE-9エンジン開発でも流体力と振動の連成問題に起因した課題に直面し続けた．一方，これらの要求達成に必須なターボポンプの実フライト時の振動特性の解析技術は，世界的にもまだ十分に開発されていない．本研究では「ロケットターボポンプの実フライト状況下の非定常振動特性を流体力連成で高速に評価・予測し得る解析技術の開発」を行う．