2001 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
12305063
|
|---|
| Research Institution | Institute of Space and Astronautical Science |
|---|
Principal Investigator |
安部 隆士 宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 教授 (60114849)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 宏二郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10226508)
藤田 和央 宇宙科学研所, 宇宙輸送研究系, 助手 (90281584)
|
|---|
| Keywords | 高速大気再突入 / 高温非平衡流 / 弱電離プラズマ |
|---|
| Research Abstract |
惑星探査において惑星表面に観測機器を到達させるミッションや、地球へのサンプルリターンミッションの必要性が高まっており、これを実現実現するために必要な工学技術の確立が迫られている。特に地球へのサンプルリターンミッションでは惑星間軌道から直接地球大気に突入するため必然的に超高速(約13km/sec)の再突入を行う必要があり、このため、未到達の工学技術を要求されている。このミッションで要求される飛行体の開発では、まず、その熱流体的飛行環境を十分に把握することが必要となる。このため、実験データの蓄積が必要であるが、それらの素過程を一つ一つ確立することは困難であり、ここでは、むしろ、飛行環境での衝撃層を模擬する装置として高速衝撃波管を用いて、衝撃層の内部構造を明らかにすることとする。そして、実験的に得られた衝撃層の内部構造を再現するべく、解析モデルの改良を行い、これにより、超高速再突入飛行条件での熱流体的解析モデルを確立し、飛行環境予測技術を確立していくことを目的として研究を進めた。昨年度は、簡単化のため、先ず窒素ガスについての検討を進めて来たが、今年度は、地球大気に再突入する際に問題となる空気(N2+O2)についての現象を対象とした。特に、空気中の窒素分子起源の化学種についての物理量(回転、振動、電子励起温度、及び、電子密度)の空間分布の計測を行った。その結果として、純粋窒素ガスで観測されたと同様の非平衡性を見いだしている。また、窒素ガス中に見いだされた非平衡性を説明する解析モデルの検討を行った。
来年度は、空気についての現象のうち、酸素分子起源の化学種に関するデータを蓄積するとともに、実験で見いだされた非平衡性についての熱流体的解析モデルを構築する。
|
-
[Publications] Kazuhisa Fujita, Shunichi Sato, Takashi Abe, Atsushi Matsuda: "Electron Temperature and Density Measurement ahead of Strong Shock Waves"AIAA Paper, AIAA 2001-2765. (2001)
-
[Publications] Hirotaka Otsu, Norihiko Kanai, Kazuhisa Fujita, Takashi Abe: "Effect of Models for Transport Properties on the Hypersonic Reentry Heating Environment"AIAA Paper, AIAA 2001-2831. (2001)
-
[Publications] Atsushi Matsuda, Shunich Sato, Kazuhisa Fujita, Takashi Abe: "Experimental Study for the Shock Layer Generated in a Super-orbtal Reentry Flight"Proceedings of the 23rd International Symposium on Shock Waves. (2001)
-
[Publications] Sasoh A, Ohnishi Y, Djameel, R, Takayama K, Otsu H, Abe T: "Effective Test Time Evaluation in High Enthalpy Expansion Tube"AIAA Journal. Vol.39.No.11. 2141-2147 (2001)
-
[Publications] Suzuki.K, Koshino.K, Fukuta.K: "Numerical and Experimental Studies on Aerodynamic Heating Augmentation Induced by Gaps Surface of Hypersonic Vehicle"Proc. 1st Taiwan-Japan Workshop on Mech. and Aerospace Eng.. 451-460 (2001)
-
[Publications] 山田和彦, 藤松信義, 綿貫忠晴, 鈴木宏二郎: "垂直着陸するロケットの底面空気力に関する実験的研究"日本航空宇宙学会論文集. Vol.50,No.577. 41-47 (2002)
