Regression Mechanism of a Solid Fuel around Oxidizer Jet Stagnation Region

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18360402
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Aerospace engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: NAGATA Harunori Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 教授 (40281787)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TOTANI Tsuyoshi 北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00301937) ; OSHIMA Nobuyuki 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10217135)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 燃焼 / 宇宙インフラ / ロケット / 再使用型宇宙輸送機

Research Abstract

申請者らが開発を進めている無火薬式小型ロケット「CAMUI型ハイブリッドロケット」の特徴的な燃焼特性を実験および数値計算により明らかにし, 以下の成果を得た.
固体燃料のガス化速度を燃料形状, 酸化剤供給量, および燃焼室圧力の関数として予測する手法を確立した.
ロケットモータのスケールが燃焼特性に与える影響を解明し, 小型モータによる燃焼実験で実機モータの燃焼特性を明らかにする手法を開発した.

Research Products

• [Journal Article] CAMUI型ハイブリッドロケットの開発-異常燃焼の発生とその克服- (2008)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Journal Title: 伝熱(日本伝熱学会誌) 47巻 Pages: 23-29
• [Journal Article] バルブレス技術による小型ロケットの開発 (2008)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Journal Title: バルブ技報 49巻 Pages: 15-20
• [Journal Article] 小型ハイブリッドロケット開発の狙い (2008)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Journal Title: エンジンテクノロジー 51巻 Pages: 29-33
• [Journal Article] カムイロケット燃焼室における固体燃料の燃焼 (2007)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Journal Title: 日本燃焼学会誌 49巻 Pages: 163-169
• [Journal Article] 縦列多段衝突噴流(CAMUI)方式を用いたハイブリッドロケットの燃料後退特性 (2007)
  • Author(s): 伊藤光紀、前田剛典、柿倉彰仁、金子雄大、森一大、中島卓司, 脇田督司, 植松努, 戸谷剛, 大島伸行, 永田晴紀
  • Journal Title: 日本航空宇宙学会論文集 55巻 Pages: 516-526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Challenges of Developing a Hybrid Launch System for Microsatellite Payloads Using CAMUI Hybrid Upperstages with the Rocketplane XP (2006)
  • Author(s): C. Lauer, H. Nagata, T. Uematsu
  • Journal Title: Proceedings of the 25th ISTS Selected Papers Pages: 821-827
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of CAMUI Hybrid Rocket to Create a Market for Small Rocket Experiments (2006)
  • Author(s): H. Nagata, M. Ito, T. Maeda, M. Watanabe, T. Uematsu, T. Totani, I. Kudo
  • Journal Title: Acta Astronautica 59/1-5 Pages: 253-258
• [Presentation] CAMUI型ハイブリッドロケット固体燃料の燃焼速度に及ぼすスケールの影響 (2008)
  • Author(s): 永田晴紀, 伊藤光紀, 金子雄大, 柿倉彰仁, 森一大, 植松努, 戸谷剛
  • Organizer: 第46回燃焼シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 京都テルサ, 京都
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Presentation] 小型弾道飛行試験による宇宙工学研究の新展開 (2008)
  • Author(s): 永田晴紀, 植松努, 伊藤献一
  • Organizer: 第46回宇宙科学技術連合講演会
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台, 淡路
  • Year and Date: 2008-11-06
• [Presentation] 超音波パルス反射法を用いたハイブリッドロケット燃料の後退履歴の取得 (2008)
  • Author(s): 金子雄大, 伊藤光紀, 植嶋健太, 戸谷剛, 永田晴紀
  • Organizer: 日本機械学会2008年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 横浜国立大学, 横浜
  • Year and Date: 2008-08-06
• [Presentation] CAMUIハイブリッドロケットの性能履歴予測モデルを用いた燃料グレイン設計 (2008)
  • Author(s): 植嶋健太, 伊藤光紀, 柿倉彰仁, 金子雄大, 森一大, 飯島直純, 室井典和, 植松努, 戸谷剛, 永田晴紀
  • Organizer: 日本機械学会2008年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2008-08-06
• [Presentation] Development of 90 kgf Class CAMUI Hybrid Rocket (2008)
  • Author(s): H. Nagata, T. Uematsu, M. Ito, A. Kakikura, Y. Kaneko
  • Organizer: Proceedings of the 26th International Symposium on Space Technology and Science
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松, 浜松
  • Year and Date: 2008-06-06
• [Presentation] Fuel Regression Rate Behavior of CAMUI Hybrid Rocket (2008)
  • Author(s): Y. Kaneko, M. Itoh, A. Kakikura, K. Mori, K. Uejima, T. Nakashima, M. Wakita, T. Totani, N. Oshima, and H. Nagata
  • Organizer: Proceedings of the 26th International Symposium on Space Technology and Science
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松, 浜松
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] 250kgf級CAMUI型ハイブリッドロケットの推力・比推力特性 (2008)
  • Author(s): 永田晴紀, 柿倉彰仁, 伊藤光紀, 森一大, 金子雄大, 上嶋健太, 室井典和, 植松努
  • Organizer: 日本航空宇宙学会第39期通常総会及び講演会
  • Place of Presentation: AXA調布航空宇宙センター, 調布
  • Year and Date: 2008-04-04
• [Presentation] CAMUI型ハイブリッドロケット技術 (2008)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Organizer: 日本航空宇宙学会第39期通常総会及び講演会, 第17回学会賞受賞講演(技術賞)
  • Place of Presentation: JAXA調布航空宇宙センター, 調布
  • Year and Date: 2008-04-03
• [Presentation] Development and Flight Test of 250kgf-class CAMUI Hybrid Rocket (2007)
  • Author(s): H. Nagata, T. Uematsu, M. Ito, A. Kakikura, Y. Kaneko, K. Mori, T. Totani
  • Organizer: Proceedings of 2007 JSASS-KSAS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場, 福岡
  • Year and Date: 2007-10-11
• [Presentation] 推力250kgf級CAMUI型ハイブリッドロケットの燃焼特性 (2007)
  • Author(s): 永田晴紀, 植松努, 伊藤光紀, 柿倉彰仁, 金子雄大, 森一大, 戸谷剛
  • Organizer: 第45回燃焼シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 仙台国際センター, 仙台
  • Year and Date: 2007-10-01
• [Presentation] 超音波パルス反射法を用いたハイブリッドロケット燃料後退履歴の取得に関する研究 (2007)
  • Author(s): 金子雄大, 伊藤光紀, 柿倉彰仁, 森一大, 植嶋健太, 戸谷剛, 永田晴紀
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 関西大学, 大阪
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] CAMUI方式ハイブリッドロケットの燃料後退特性に及ぼすスケール効果 (2007)
  • Author(s): 伊藤光紀, 前田剛典, 柿倉彰仁, 金子雄大, 森一大, 植松努, 戸谷 剛, 永田晴紀
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 関西大学, 大阪
  • Year and Date: 2007-09-11
• [Presentation] Combustion of Solid Fuels in Unconventional Hybrid Rocket Motors (2007)
  • Author(s): Harunori Nagata, Nozomu Hashimoto, Mitsunori Ito
  • Organizer: The 18th International Symposium on Transport Phenomena
  • Place of Presentation: Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST), Daejeon, KOREA(招待講演)
  • Year and Date: 2007-08-27
• [Presentation] CAMUIロケット開発の現状とその将来構想 (2007)
  • Author(s): 伊藤献一, 永田晴紀, 植松努, Charles Lauer
  • Organizer: 日本航空宇宙学会第38期年会講演会
  • Place of Presentation: 調布航空宇宙センター, 調布
  • Year and Date: 2007-04-05
• [Presentation] CAMUI型ハイブリッドロケットによる小型宇宙産業の創出 (2007)
  • Author(s): 永田晴紀
  • Organizer: 日本航空宇宙学会北部支部20周年記念講演会ならびに第8回再使用型宇宙推進系シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 仙台国際会議場, 仙台(招待講演)
  • Year and Date: 2007-03-08
• [Presentation] CAMUI方式を用いた推力400kgf級サウンディングロケットの研究開発 (2006)
  • Author(s): 前田剛典, 伊藤光紀, 柿倉彰仁, 難波江亮, 永田晴紀, 戸谷剛, 工藤勲, 植松努
  • Organizer: 日本機械学会2006年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 熊本大学, 熊本
  • Year and Date: 2006-09-21
• [Presentation] CAMUI型ハイブリッドロケットにおける燃料後退速度に及ぼす局所O/Fの影響 (2006)
  • Author(s): 植嶋健太, 金子雄大, 室井典和, 飯島直純, 和久宏之, 萩原俊輔, 脇田督司, 戸谷剛, 永田晴紀
  • Organizer: 宇宙輸送シンポジウム, JAXA宇宙科学研究本部
  • Place of Presentation: 相模原
  • Year and Date: 2006-01-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] バルブレス液体供給装置 (2007)
  • Inventor(s): 永田晴紀, 金子雄大
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人北海道大学
  • Industrial Property Number: 公開特許公報(A), 特許公開2008-240643
  • Filing Date: 2007-03-27