2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04596
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
森田 泰弘 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (80230134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋葉 鐐二郎 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (00013631)
佐伯 孝尚 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (10415903)
上杉 邦憲 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (40013693)
堀 恵一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (40202303)
三浦 政司 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80623537)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 航空宇宙システム / 固体燃料ロケット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２８年度は本研究の初年度であったが、研究は当初の計画よりやや前倒しの形で順調に実施され、次年度の研究に向けまったく問題のない状態である。
熱可塑性推進薬については、計画どおり製造に関する研究を中心に進めた。防爆型攪拌装置を新規に製作するとともに、製造性と燃焼特性・機械特性を総合的に評価して各種設計パラメータを最適化することでLTP固体推進薬のプロトモデルを完成した。これは本研究を進める上で大きな意義のあるものである。なお、研究は当初の計画より順調に進んでおり、２９年度に計画していた地上燃焼試験を前倒しで実施した。
無線点火システムについては、２７年度までに行った基盤レベルでの研究成果に基づき、電力伝送方式やデータ通信方式（暗号方式を含む）について詳細な設計検討を実施し、実装レベルのプロトモデルを完成した。その成果をもとにロケットに搭載するための検討を進め、ロケット搭載系の仕様を確定し、飛行モデルの設計にめどを得た。
・具体的方法：推進薬の製造については、防爆化攪拌装置を新規に設計、試作した。推進薬に関しては、樹脂、酸化剤、金属燃料の主３成分の配合比および酸化剤の粒径（大粒、中粒、小粒）と金属燃料粒子の粒径をパラメータとし、これに加えて攪拌速度、温度、時間という製造上のパラメータを変化させながら試作を繰返し、最適設計条件を決定した。得られた推進薬に関して、燃焼速度特性、機械的物性を取得した上で、推進薬外径30mmの小型ロケットとして燃焼試験を行い良好な結果を得た。
無線点火に関しては、国内での使用が可能なUHF帯（電波利用申請受理が可能）かつ個別識別/双方向シリアル通信が可能な無線電力装置の設計製作及び評価を実施し、伝送距離を確定した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
２８年度は本研究の初年度であったが、研究は当初の計画以上に進んでおり、次年度以降の研究に向けまったく問題のない状態である。
熱可塑性推進薬については、計画どおり防爆型攪拌装置を新規に製作するとともに、LTP固体推進薬のプロトモデルを完成した。さらに、当初計画を前倒しにして地上燃焼試験を実施し、良好な結果を得た。このまま進めば、来年度予定している飛行試験も加速して今年度実施できそうな見込みである。
無線点火システムについては、計画どおり電力伝送方式やデータ通信方式（暗号方式を含む）について詳細な設計検討を実施し、コンポーネントレベルのプロトモデルを完成した。その成果をもとにロケットに搭載するための実装レベルでの検討を進め、フライトモデルの仕様を確定し、飛行試験の実施にめどを得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
２８年度の研究が当初の計画以上に進んだため、本研究課題の今後の推進方策として特別に講じる必要のあるものはない。このまま順調に進めば、来年度予定している飛行試験も前倒しで今年度実施できそうな見込みである。
具体的には下記のとおりに研究を進める計画である。
推進薬については、燃焼実験を継続しデータの蓄積を図る。丸孔内面燃焼型グレインを用いて初期温度、圧力レベルを変化させて実施し、新規推進薬のモータでの燃焼・推進特性を把握する。燃焼実験の結果を基に、飛翔型ロケットの設計に着手する。（株）植松電機の敷地内、およびＪＡＸＡ大樹宇宙航空実験場での実施を考慮し、飛行高度を変えた２レベルの飛翔実験の計画を固める。研究がこのまま当初予定より早く進めば、前倒しで飛行実験を行う。
無線点火システムについては、平成２８年度に行った実装レベルでの検討に基づき試作モデルを作成し、ロケット搭載レベルでの実現可能性を実証する。これにより、無線点火システムの実機への実装方式を確定する。
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