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
| Project/Area Number |
25889033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Aerospace engineering
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松岡 健 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40710067)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2014)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(15 results)
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[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
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[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
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[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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[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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[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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[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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