Plasma-assisted aerodynamic control and flameholding around external nozzle of hypersonic vehicle

• Project/Area Number: 23K26305
• Project/Area Number (Other): 23H01611 (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 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Toyota Technological Institute
• Principal Investigator: 渡邉 保真 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60736461)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2023: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: 放電気流制御 / 空力制御 / 極超音速機 / 外部ノズル / 保炎 / 極超音速 / 放電プラズマ

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，高速気流中での直流アーク放電プラズマによる気流加熱効果解析モデルを提案し，これを用いた将来型極超音速機用の急速応答型放電空力制御手法を開発することである．具体的には申請者が確立した直流アーク放電による極超音速気流制御手法を，実機での急速応答空力制御へと応用するため，気流制御効果を支配する高速気流加熱源であるプラズマ電流路の生成特性解明と解析モデル提案を行う．また，気体表面への燃料投入とプラズマによる保炎を利用した，「外部ノズル効果による新しい放電気流制御」を実機に応用する上で必要不可欠となる応答速度の特定と気流制御効果のプラズマエネルギー依存性及び制御効率を明らかにする．