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2016 Fiscal Year Research-status Report

ナノ粒子を用いた定常レーザーデトネーション波

Research Project

Project/Area Number 16K14503
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

森 浩一  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90375121)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsレーザー推進
Outline of Annual Research Achievements

本研究の初年度の実績には二つあり、「レーザーアブレーションを用いた大気吸い込み式レーザー推進」と「炭素繊維を用いた多孔質熱交換型レーザー推進」の二つのレーザー推進方式に関する実験研究、並びにシステム解析を行った。前者に関しては、Donut-Sphere型安定飛行の原理を提唱し、これをサポートする推進力発生のスケーリングに関する実験データ、ならびに数値シミュレーション結果を得ることができた、後者については、世界で初めて熱交換式レーザー推進の実験に成功し、Heを1500Kまで加熱することに成功した。 これらの研究成果は、学術誌論文としては、平成29年4月1日現在で、1本投稿済み、3本を執筆中の状況である。また、多数の学会発表を行ったが、平成28年度衝撃波シンポジウムで、若手優秀発表賞をいただくことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初はナノ粒子を用いる予定であったが、マイクロオーダーの炭素繊維を用いるだけで多くの機能を実現できることがわかり、炭素繊維を用いたレーザー加熱・推進方式に関して、期待以上の多くの研究成果を早期に得ることができている。研究成果としては、炭素繊維からの輻射によるエネルギー散逸がエネルギー収支の80%以上を占めていることがでわかり、これに対応することが本質的に重要であることが示唆されている。

Strategy for Future Research Activity

炭素繊維を用いた熱交換型レーザー推進に関する実験研究により、炭素繊維からの輻射損失のメカニズムの解明、モデル化ならびにこれを低減する実験的な工夫を進めると同時に、打ち上げシステム全体のシステム解析を行うことで、本技術の有用性について評価する研究を実施する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Laser-propelled launch of a spherical capsule guided by a donut-mode beam2017

    • Author(s)
      Koichi Mori
    • Journal Title

      Journal of Spacecraft and Rocket

      Volume: 0 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 2 方向成分の力積を単一のロードセルで計測する方法2017

    • Author(s)
      Tran Duc Thuan and Koichi Mori
    • Journal Title

      Plasma application and Hybrid Functionally Materials

      Volume: 24 Pages: 15-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impulse Generated on a Sphere by Laser Ablation in Low Ambient Pressure2017

    • Author(s)
      Tran Duc Thuan and Koichi Mori
    • Journal Title

      Applied Physics A

      Volume: 0 Pages: 0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Numerical simulation of Laser-Ablation Propulsion Performance for Spherical Capsule2017

    • Author(s)
      C. XIe, T.D. Tran, K. Mori
    • Journal Title

      Applied Physics A

      Volume: 0 Pages: 0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ポーラスカーボンを用いた伝熱によるCWレーザー推進2017

    • Author(s)
      江口敬祐 森浩一 トランドゥクトゥアン 山森浩人
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会論文集

      Volume: 0 Pages: 0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Laser Abalation and Plasma Formation in Low Ambient Pressure2017

    • Author(s)
      D.T.Tran, K.Mori
    • Organizer
      平成28年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      横須賀
    • Year and Date
      2017-03-06 – 2017-03-09
  • [Presentation] Experimental study of effect of ambient pressure to energy conversion process of laser propulsion2017

    • Author(s)
      D.T.Tran, C.Xie, K.Mori
    • Organizer
      平成28年度宇宙輸送シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-18
  • [Presentation] Unsteady motion of laser ablation plume driven by vortex induced by expansion of curved shock wave2016

    • Author(s)
      D.T.Tran, K.Mori
    • Organizer
      31th International Congress of High-speed Imaging and Photonics
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-10-01 – 2016-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Propulsion and Stabiliation performance on a Donut-mode stabilized RP laser launch system2016

    • Author(s)
      D.T.Tran, K.Mori
    • Organizer
      60th Space Sciences and Technology Conference
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-09

URL: 

Published: 2018-01-16  

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