2004 Fiscal Year Annual Research Report
非球形状プロジェクタイルによる超高速衝突損傷と新バンパーシールドの開発
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13305065
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
赤星 保浩 九州工業大学, 工学部, 助教授 (60222519)
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| Keywords | 二段式軽ガス銃 / 宇宙ごみ / 超高速衝突 / 二次デブリ雲 / 質量分布 / 飛散角度分布 / 速度分布 / ヘルスモニタリング |
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| Research Abstract |
非球形状プロジェクタイルとして回転楕円体を取り上げ、回転楕円体を秒速2〜4kmに加速し、Al6061板に超高速衝突させた際に発生する二次デブリ雲の質量分布、飛散角度分布、速度分布をフラッシュX線等を用いて計測し、同質量の球形状プロジェクタイルの場合との相違について検討を行った。前年度まではカメラパラータを実測することで求めていたが、参照物体を事前に写し込むことでDirect Linear Transformation法を用いてカメラパラメータを推定することで、二次デブリ雲中の破片の計測位置精度の向上を計った。また、前年度まではヨー角の大きい場合の実験結果しか得られなかったが、本年度はヨー角が小さい場合のデータも取得し、球形状飛翔体との相違について議論を行った。基本的には衝突方向への飛翔体の投影面積が球よりも小さいときは貫通能力が球よりも高く、通常言われている防御性能が低下することが分かった。
また、昨年度から自己シール機能に加えてヘルスモニタリング機能についても検討を行い、本年度はこれらを統合した新バンパーシールドを提案した。本バンパーシールドではさらに発泡アルミニウムを採用することで、同面密度下における防御性能を向上させている。それでも防御できない場合は、自己シール機能により急激な圧力低下を防止し、ある程度の退避時間が確保できるようにしている。また、損傷箇所の特定と損傷程度の把握を容易にするために、抵抗膜を利用したヘルスモニタリング機能を考案し、実装させている。国際宇宙ステーションの全表面積を考えると、約30ヶ所で電圧測定用のピックアップ部を設ければ良いことになり、他のアコースティック・エミッションやマイクロ波を利用した同定法よりも運用が容易なシステムとなっている。
本研究では、以上のように非球形状飛翔体による損傷の定量化ならびに自己シールドとヘルスモニタ機能を有する新バンパーシールドの提案を行った。
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