電気推進ミッション解析コードの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555303
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 荒川 義博 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50134490)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 鶴雄 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90215343)
• Keywords: 電機推進 / 軌道解析 / ミッション解析 / 推進性能 / イオンエンジン / 計算コード

Research Abstract

本研究の主旨は、電気推進の推進性能や特性を含めた、最適軌道解析を含む電気推進ミッション解析の汎用性のある計算コードを開発し、広く宇宙開発に従事する研究者、技術者に公開し、新たな宇宙ミッションの提案や宇宙輸送システムの構築に役立ててもらう目的で開発したものである。
本解析コードは、電気推進の性能解析コードと低推力推進最適軌道解析コードから構成されている。性能解析コードの有効性を検証するために、性能の解析、分析に必要な計測装置(レーザー計測用波長計)を購入して、実験を行った。イオンエンジンの推進性能に及ぼす電極等の幾何形状の影響や入力電力、推進剤流量や種類などの作動パラメータの影響を調べて、性能解析コードのデータベースとした。また、イオンエンジンの寿命を評価するための3次元ビーム解析コードを開発した。
最適軌道解析コードについては、これまでに開発した最適軌道解析コードを更に発展させ、軌道間、惑星間の輸送だけでなく、月、小惑星、地球重力圏脱出などの様々なケースに対応した、汎用性のあるものにするための改良を行った。また、計算時間の短縮、必要メモリの低減を実現させるため、これまでに開発してきた計算手法に改良を加えた。

Research Products

• [Publications] M.Nakano,Y.Arakawa: "Interplanetary Trajectory Optimization Code for Electric Propulsion Research" AIAA Paper. 96-2981 (1996)
• [Publications] Y.Arakawa,M.Nakano: "An Efficient Three-Dimensional Optics Code for Ion Thruster Research" AIAA Paper. 96-3198 (1996)