2019 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of real gas on shock wave surfing phenomena
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18K13919
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
嶋村 耕平 筑波大学, システム情報系, 助教 (90736183)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 極超音速流れ / 大気圏再突入 / 膨張波管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後運用の終了した宇宙構造物など大型デブリの大気圏再突入と地上へのリスクは増々高まり予測技術の高精度化は不可欠であると考えられる。本研究では空気力学・熱力学の観点から再突入物体の崩壊プロセス解明を目指した学術的研究を行った。具体的にはシミュレーションによる空力係数、加熱等の予測と並行して、衝撃風洞や膨張波管といった超高速大気圏突入実験が可能な風洞実験を進めるための計測を行った。
衝撃波が干渉することで発生する加熱は通常の20倍程度の異常加熱が発生することが知られているが、サンプルリターンや小惑星などの軌道速度以上(~12 km/s)でのサブオービタルからの大気圏突入については熱流束と合わせて未知の領域である。
超軌道速度での気流生成が可能な膨張波管を使用した、熱流束計測手法を確立し、また同時に風洞の気流状態をプローブや非接触で計測できる手法を開発した。
またモンテカルロ直接法を用いたシュミレーションにより空力係数について予測を行った。
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