2016 Fiscal Year Annual Research Report
超音速飛翔体上の非定常圧力変動を捉える革新的分子イメージング技術の開発
| Project/Area Number |
16H04583
|
|---|
| Research Institution | Tokai University |
|---|
Principal Investigator |
沼田 大樹 東海大学, 工学部, 講師 (20551534)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (40358669)
大谷 清伸 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (80536748)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 感圧塗料 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度においては、超音速で飛翔する物体上の非定常圧力場計測技術の確立を行う上でのベース技術となる「二分岐光学系」の開発と「バリスティックレンジによる飛翔体射出技術の開発」の二つを主に達成することが出来た。
まず、開発した二分岐光学系については、任意に選択した二つの波長からなる像を撮像カメラの有する一つの撮像素子の上に別々のイメージとして結像することが可能となることを確認した。また、光学系を介して撮像することによる光量の損失についても評価し、実際の試験時に設定することになる露光時間条件に撮像系を設定した場合において、感圧塗料からの発光を撮像カメラで捉えることが可能であることも確認することができた。
また、飛翔体を超音速で射出するために用いるバリスティックレンジにおいては、飛翔体に感圧塗料を適用したうえで、その感圧塗料に管壁などからの接触などの物理的影響を与えずに試験部内に射出することが可能となる基礎技術の開発に成功した。飛翔体及びそれを射出する上で必要となるサボの構造を工夫することにより、感圧塗料を適用したうえで安定的に飛翔体をバリスティックレンジに設置することが可能となった。また、開発した基礎技術を用いて、実際の可視化試験時に用いることを検討している2タイプの飛翔体について射出試験も行った。幅広い速度域において射出試験を行うことで、実際の可視化試験時に用いることを検討している2つの飛翔体形状について、可視化に最適な飛行姿勢を維持したうえで射出されていることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本課題の達成において必要となる3つの技術要素(感圧塗料の開発、二分岐光学系の開発、バリスティックレンジにおける射出技術の確立)のうち、二分岐光学系及びバリスティックレンジに関する技術開発においては、平成28年度に想定していた進捗計画の想定通りもしくは想定以上の進捗を示すことが出来た。しかしながら、感圧塗料については試験装置の整備に想定外の問題や遅れが生じ、当初想定していた達成度からはやや遅れている。しかしながら、現在は問題点はほぼ解消されつつあり、平成29年度に想定している研究は十分実施可能であると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度においては、超音速飛翔体上の非定常圧力場を可視化する上で必要となる基礎技術のうち、二分岐光学系とバリスティックレンジの射出技術についてある程度確立することが出来た。平成29年度では、二分岐光学系の運用を進め、バリスティックレンジ試験においての実運用時における課題点・問題点の抽出作業を行うとともに、取得した画像をデータ処理するための解析プログラムの作成等を進める。
また、実際に圧力計測の際に用いる感圧塗料については、二分岐光学系を用いた短時間計測の場合においてもその蛍光を十分に検出可能な程度に充分な発光強度を有し、かつ十分な時間応答性を有する感圧塗料の開発を続ける。また、二色化のための基準色素と感圧色素の最適な組み合わせの検討や、その評価に用いるための較正チャンバーと蛍光分光光度計を組み合わせた計測系の構築も進める。
最終的には、二分岐光学系の運用結果及び感圧塗料の開発結果をバリスティックレンジ試験に対して適用して飛翔体の可視化試験を行い、実計測時における課題点の抽出を行う計画である。
|
