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液体燃料を用いた液滴パージ法による革新的実用型パルスデトネーションエンジンの実証

Research Project

Project/Area Number 25889033
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

松岡 健  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40710067)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsパルスデトネーションエンジン / パルスデトネーションロケットエンジン / 液滴パージ法
Research Abstract

昨今の環境・エネルギー問題に対して、ブラッシュアップされた既存の推進・発電エンジンの飛躍的な性能向上は見込めない。最も激しい燃焼モードであるデトネーション波を利用したパルスデトネーションエンジン(PDE)は、既存のエンジンシステムを一新するポテンシャルを有する。PDEは、円筒形状の燃焼器内で、PDE1サイクル(推進剤の供給・デトネーション波の伝播・既燃ガスのパージ)を繰り返す。実用化の観点から、推進用PDEの次の明確な課題は、液体燃料・酸化剤の使用,高周波数作動による高推力重量比の実証である。
本研究独自の手法である液滴パージ法の基礎実験(噴霧実験)を開始した。並行して、液体C2H4-液体N2Oを用いた回転バルブ式四気筒パルスデトネーションロケット(TODOROKI II)を構築した(全長1.9 m、全重量32.5 kg)。液体推進剤を使用した推力測定実験を行い、約400 Hzの高周波数作動および256 Nの時間平均推力の発生を確認した。本研究が2006年に構築したTODOROKIの推力重量比を大幅に向上させた。この結果、液体酸化剤を使用したPDE作動を実証し、さらに、世界発の飛行試験を実現性を確認した。
2013年10月20日には、名古屋大学内実験室にて、打ち上げ角度約10°の飛行試験に成功した。さらに、2013年12月01日には、筑波大学構内において、打ち上げ角度90°(垂直打ち上げ)での飛行試験に成功した。この一連の飛行試験によって、液体推進剤を使用したPDEトータルシステムでの実飛行環境下(6自由度下)推力実証および飛行特性の把握を行った。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013

All Presentation (15 results)

  • [Presentation] 4気筒パルスデトネーションロケットエンジンの垂直打ち上げ飛行・回収試験による推力実証研究2014

    • Author(s)
      高木 駿介, 笠原 次郎, 松岡 健, 両角 智人, 松尾 亜紀子, 船木 一幸
    • Organizer
      平成25年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速走行軌道装置における回転デトネーションエンジン滑走試験に関する研究2014

    • Author(s)
      側原 圭太, 加藤 優一, 松岡 健, 笠原 次郎, 松尾 亜紀子, 船木 一幸, 中田 大将, 東野 和幸, 棚次亘弘
    • Organizer
      平成25年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on a Rotary-Valved Four-Cylinder Pulse Detonation Rocket: Six Degree-of-Freedom Flight Measurement2014

    • Author(s)
      K., Matsuoka, S., Takagi, J., Kasahara, T., Morozumi, T., Kashiwazaki, Y., Fujiwara, A., Matsuo and I., Funaki
    • Organizer
      2014 AIAA Science and Technology Forum and Exposition
    • Place of Presentation
      Maryland
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on a Rotary-Valved Four-Cylinder Pulse Detonation Rocket: Thrust Measurment by Ground Test2014

    • Author(s)
      T., Morozumi, R., Sakamoto, T., Kashiwazaki, J., Kasahara, K., Matsuoka, A., Matsuo and I., Funaki
    • Organizer
      2014 AIAA Science and Technology Forum and Exposition
    • Place of Presentation
      Maryland
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] C2H4-N2O推進剤を用いた回転デトネーションエンジンの燃焼実験2014

    • Author(s)
      加藤優一, 側原圭太, 松岡 健, 笠原次郎, 松尾 亜紀子, 船木 一幸, 中田大将, 東野和幸, 棚次亘弘
    • Organizer
      平成25年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 4気筒パルスデトネーションロケットの垂直打ち上げ実験による飛行実証研究2014

    • Author(s)
      高木 駿介, 両角 智人, 松岡 健, 笠原 次郎, 松尾 亜紀子, 船木 一幸
    • Organizer
      平成25年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Flight Demonstration of a Rotary-Valved Four-Cylinder Pulse Detonation Rocket Todoroki II2014

    • Author(s)
      K., Matsuoka, S., Takagi, J., Kasahara, T., Morozumi, T., A., Matsuo and I., Funaki
    • Organizer
      14th International Space Conference of Pacific-basin Societies
    • Place of Presentation
      Xi’an
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 4気筒パルスデトネーションロケットエンジンシステムの垂直打ち上げ飛行実証2014

    • Author(s)
      高木 駿介, 両角 智人, 松岡 健, 笠原 次郎, 松尾 亜紀子, 船木 一幸
    • Organizer
      第46回流体力学講演会
    • Place of Presentation
      弘前
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] C2H4-O2推進剤を用いた回転デトネーションエンジンの滑走試験2014

    • Author(s)
      加藤優一, 松岡 健, 笠原次郎, 松尾 亜紀子, 船木 一幸, 中田大将, 東野和幸, 棚次亘弘
    • Organizer
      第46回流体力学講演会
    • Place of Presentation
      弘前
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on Pulse Detonation Rocket Engine Using Flight Test Demonstrator "Todoroki II"2014

    • Author(s)
      S., Takagi, T., Morozumi, K., Matsuoka, J., Kasahara, A., Matsuo and I., Funaki
    • Organizer
      50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Cleveland
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Thrust Measurement of Rotating Detonation Engine by Sled Test2014

    • Author(s)
      Y.., Kato, K., Gawahara, K., Matsuoka, J., Kasahara, A., Matsuo, I., Funaki, D., Nakata, K., Higashino, and N., Tanatsugu
    • Organizer
      50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Cleveland
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] FLIGHT DEMONSTRATION OF A PULSE DETONATION ROCKET SYSTEM TODOROKI II2014

    • Author(s)
      K., Matsuoka, S., Takagi, J., Kasahara, T., Morozumi, T., A., Matsuo and I., Funaki
    • Organizer
      65th INTERNATIONAL ASTRONAUTICAL CONGRESS
    • Place of Presentation
      Toronto
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] パルスデトネーションロケットの飛行実証2013

    • Author(s)
      松岡健, 両角智人, 高木駿介, 柏崎貴司, 藤原大, 笠原次郎, 松尾亜紀子, 船木一幸
    • Organizer
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      米子市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] エチレン-亜酸化窒素を用いた回転バルブ型4気筒パルスデトネーションロケッ トの研究2013

    • Author(s)
      両角 智人, 坂本 龍基, 柏崎 貴司, 藤原 大, 笠原 次郎, 松岡 健, 松尾 亜紀子, 船木 一幸
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 直線曲線流路結合型回転デトネーションエンジンにおけるインジェクター近傍流れの可視化研究2013

    • Author(s)
      側原 圭太, 中山 久広, 笠原 次郎, 松岡 健, 松尾 亜紀子, 富岡 定毅, 平岩 徹夫, 船木 一幸
    • Organizer
      第51回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      大田区
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-09-12   Modified: 2019-07-29  

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