高エンタルピー環境下の気流計測技術を用いた宇宙往還機熱防御システムの高度化

Research Project

Project/Area Number	24K01085
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
Research Institution	Tokyo City University
Principal Investigator	桃沢愛東京都市大学, 理工学部, 准教授 (70575597)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林亮太東京都市大学, 理工学部, 准教授 (30548136) 丸山恵史東京都市大学, 理工学部, 准教授 (40780573) 田中聖也同志社大学, 研究開発推進機構, 助教 (40962048)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000) Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Keywords	熱防御システム / 再突入環境 / アーク加熱風洞 / ジルコニウムカソード / 放電プラズマ焼結
Outline of Research at the Start	本研究では、現在TPS研究開発の主流となっているZrB2-SiCの作製プロセス検討による最適化を行い、申請者らの開発したアーク加熱風洞を用いて他に殆ど実績のない再突入環境を模擬した環境下での酸化実験を行い(動的酸化)、TPSとしての使用限界を示すActive/Passive酸化の遷移境界を確定させることである。また、これまで未開発のTPSの軽量化に挑む。アーク加熱風洞については、実験室レベルで動的酸化実験可能なアーク加熱風洞の高エンタルピー化を図る。また、プラズマ気流および酸化時の試料表面付近の気流測定の導入により、高速流下での酸化のメカニズムの評価を行う。