2007 Fiscal Year Annual Research Report
超小型レーザにより高機能化を実現する衛星用固体推進機
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17360411
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
橘 武史 Kyushu Institute of Technology, 工学部, 教授 (50179719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀澤 秀之 東海大学, 工学部, 准教授 (30256169)
中野 正勝 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 講師 (90315169)
各務 聡 九州工業大学, 工学部, 助教 (80415653)
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| Keywords | 航空宇宙工学 / ロケット / 固体推進薬 / レーザ |
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| Research Abstract |
本研究の究極の目的として提案している「燃焼制御型推進機」の実現のためには、非自燃性固体推進薬の選択とそのレーザ支援による燃焼制御条件の決定とその最適化が必要であるため、それに対応するデータが得られる新型のストランドバーナの試作をし、これを用いて推進薬の特性評価が可能であること、さらに、燃焼制御が可能な推進薬成分ならびに配合比の傾向を把握することができた。さらに、推進薬の配合比、添加剤物質の違い、レーザパワー密度などをパラメータとして燃焼特性を精査し、非自燃性固体推進薬のレーザ支援燃焼のロケット推進機への適合性を評価した。また、本概念を達成するには、燃焼面におけるエネルギーバランス(火炎から固体推進薬へのエネルギー供給量やレーザから供給されるエネルギー量、それらの比など)の解明が必須であるとことから、赤外線カメラを用いて非接触で固体推進薬の温度分布を測定を実施し、それにより固体推進薬の気相から固相の周辺の熱エネルギー流入量を評価する基礎データが得られ、エネルギーバランス解明並びに推進機設計への知見に資することができた。
又、アレイ型ロケット推進方式に関しては、推進薬(ボロン硝石)の配合比を変化させて着火率及び比推力の測定を行い、量論混合比近辺でレーザ着火に最適な性能を出すことを確認した。また、試作したアレイ型ロケットを真空下で2カ月暴露し性能確認試験を行い無暴露のものと違いがないことを確認した。推進薬の大型化(30mgから1g)ならびに複数使用(30mgペレットを2枚)による推力の大出力化にも成功した。
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