1997 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙における電気推進機の物理現象

Research Project

Project/Area Number	09044168
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	吉川孝雄大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029498)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	都木恭一郎宇宙化学研究所, 助教授 (40172142) 小紫公也名古屋大学, 工学部, 講師 (90242825) 西田迪雄九州大学, 工学部, 教授 (10025968) 荒川義博東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50134490) 田原弘一大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (20207210)
Keywords	電気推進 / 電磁プラズマ推進機 / アークジェット推進機 / ホール型推進機 / イオン推進機 / プラズマ診断 / 推進性能
Research Abstract	本年度の研究成果を以下にまとめる。 1.各種の電気推進機(電磁プラズマ推進機、アークジェット推進機、ホール型推進機、イオン推進機)の推進性能を測定した。日本側では低電力(300W〜1kW)、ロシア側とアメリカ側では(1kW〜1MW)の推進機を担当した。電気推進機の始動時の放電不安定性も調べた。それぞれの電力レベルの作動における問題点が明らかになった。 2.電気推進機内部のプラズマ状態を調べた。静電プローブ法、磁気プローブ法、質量分析法、発光分光法、レーザー誘起蛍光法を用いて、プラズマ温度・密度、中性粒子(ラジカル)密度などを測定した。放電室内部だけでなく下流流れ場の診断も行った結果、真空タンクの大きさ、圧力にそれらが大きく依存することがわかった。 3.プラズマ診断の結果を基に、電気推進機内部の流れ場をモデル化し解析した。連続体モデル(数値流体力学)、分子流モデル、粒子モデルを用いて解析し、実験結果と比較検討した。さらに、電気推進機内部の加速課程を推進し、最適加速条件、推進機形状を提案した。日本とアメリカは数値解析を、ロシアは理論解析を主に担当した。 4.日本側代表者がクリーブランド(アメリカ、第25回国際電気推進会議、平成9年8月)とモスクワ(ロシア、平成9年9月)において実験と数値計算・理論解析の結果を持ち寄り、比較検討を行うと共に、共同研究の進め方について討論した。その際、各国の電気推進実験設備を見学し、それらの装置について議論した。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Kazunori Mitsuo et al.: "Experimental and Analytical Study of Quasi-Steady MPD channel How" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-111. 1-8 (1997)
[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Plasma Features Near Quasisteady Magnetoplasmodynamic Arclet Cathodes" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-118. 1-7 (1997)
[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Spectroscopic Measurement and Numerical Analysis of Medium-Power Hydrogen/Nitrogen Mixlure Arcjet Flowfields" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-087. 1-7 (1997)
[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Performance Characteristics of a Space Plasma Plasma Simula for Using an ECR Plasma Accelerator and Its Applications to Material and Plasma Interaction Research" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-163. 1-7 (1997)
[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Performance and Acceleration Process of Quasisteady Magnetoplasmadynacmic Arcjets with Applied Magnetic Fields" J.Propulsion and Power. 13・5. 651-658 (1997)
[Publications] 田原弘一,他: "電子サイクロトロン共鳴放電型プラズマ加速機を用いた宇宙プラズマ環境シミュレータの開発研究" 日本航空宇宙学会誌. 45・522. 396-403 (1997)
[Publications] 田原弘一: "宇宙環境下における飛翔体表面材料の劣化現象" 材料. 46・7. 851-852 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙における電気推進機の物理現象

Principal Investigator

吉川 孝雄 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029498)

Research Products

[Publications] Kazunori Mitsuo et al.: "Experimental and Analytical Study of Quasi-Steady MPD channel How" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-111. 1-8 (1997)

[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Plasma Features Near Quasisteady Magnetoplasmodynamic Arclet Cathodes" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-118. 1-7 (1997)

[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Spectroscopic Measurement and Numerical Analysis of Medium-Power Hydrogen/Nitrogen Mixlure Arcjet Flowfields" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-087. 1-7 (1997)

[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Performance Characteristics of a Space Plasma Plasma Simula for Using an ECR Plasma Accelerator and Its Applications to Material and Plasma Interaction Research" Proc.25th Int.Electric Propulsion Conf.97-163. 1-7 (1997)

[Publications] Hirokazu Tahara et al.: "Performance and Acceleration Process of Quasisteady Magnetoplasmadynacmic Arcjets with Applied Magnetic Fields" J.Propulsion and Power. 13・5. 651-658 (1997)

[Publications] 田原 弘一,他: "電子サイクロトロン共鳴放電型プラズマ加速機を用いた宇宙プラズマ環境シミュレータの開発研究" 日本航空宇宙学会誌. 45・522. 396-403 (1997)

[Publications] 田原 弘一: "宇宙環境下における飛翔体表面材料の劣化現象" 材料. 46・7. 851-852 (1997)

吉川孝雄大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029498)

[Publications] 田原弘一,他: "電子サイクロトロン共鳴放電型プラズマ加速機を用いた宇宙プラズマ環境シミュレータの開発研究" 日本航空宇宙学会誌. 45・522. 396-403 (1997)

[Publications] 田原弘一: "宇宙環境下における飛翔体表面材料の劣化現象" 材料. 46・7. 851-852 (1997)