2011 Fiscal Year Annual Research Report
デトネーション推進の新展開:デトネーション共振機構と環状エンジンの研究
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21360411
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
笠原 次郎 筑波大学, システム情報系, 准教授 (60312435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 亜紀子 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70276418)
亀田 敏弘 筑波大学, システム情報系, 准教授 (40302393)
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| Keywords | デトネーション / 航空宇宙工学 / 再使用型宇宙輸送機 / 熱工学 / 新エネルギー / 空気吸い込み式ジェットエンジン |
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| Research Abstract |
本研究では,「デトネーション共振機構」及び「環状デトネーションエンジン」を,高推重比・高推力密度・高推力制御性・広範囲の推力ベクトルを有する航空宇宙推進用エンジンとして応用する.
平成23年度の成果として,
成果(1)「多気筒回転バルブエンジン機構において,1枚―4気筒―軸対象ペア気筒同時作動型円盤が「定常供給・回転数の倍数周波数作動・重心方向推力」達成のための基本バルブ円盤であることを見いだした.
成果(2)1枚-4気筒-軸対象ペア気筒同時作動型円盤を用いたエンジンを製作・試験し,飛行試験を実現可能な100g/sの推進剤質量流量を達成した,
成果(3)回転バルブ型4気筒エンジンの推力測定試験を実施し,最大時間平均推力242N,作動時間2秒,比推力251秒を達成した.今回も明確な部分充填推力増大効果が確認された.
成果(4)アルミタンク,各部エンジンスケーリング則を検討した.
成果(5)大気圧充填の限界比推力を達成し,高圧充填システム実験を開始した.
成果(6)真空下での弾道振子実験の不活性ガス膨張実験を行い数値解析手法の正当性を確認し,その手法から宇宙環境でのデトネーションRCSの性能を予測した.
成果(7)デトネーション管の長さ,内部の表面粗さによる損失を考慮した推力の推定が可能となった.
成果(8)反射衝撃波によるデトネーション開始過程に関して,境界層と反射衝撃波による温度変動の影響を捉えた.
成果(9)多様な混合気に対してデトネーション波の無次元伝播速度と無次元曲率半径の関係を明確にし,その関係の広い一般性を確認した.
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