| Research Abstract |
近年,次世代の大気突入システムとして,柔軟インフレータブルエアロシェルがその候補の一つとして期待されている.これは,軽量大型のエアロシェルにより,大気突入時の空力加熱を低減する効果が注目されているものであるが,柔軟インフレータブルエアロシェルのもう一つの特徴として,容易に形状を変形できることが挙げられる.この特徴を積極的に利用すれば,内圧を制御することや外部の流れの変化に応じて,その形状を変形させることにより,機体に働く空気力を変化させ,飛行軌道を制御,補正できる可能性がある.そこで,本研究では,実用機に近い形状のインフレータブル構造を有する飛翔体の空力特性を数値解析及び風洞試験により把握し,その形状変形による抗力変調,さらに,揚力発生による飛行軌道制御の効果を定量的に検討し,柔軟エアロシェル大気突入機の更なる可能性及び応用範囲について検討することを目的としている.まず,その利点を定量的に評価するためには,柔軟構造エアロシェルを利用した大気突入ミッションの評価ツールが必要である.そこで,軌道や着地点の分散解析も可能なツールを開発し,貴重な実際の再突入機会であった小惑星探査機「はやぶさ」の再突入を利用して,その評価を行った.また,柔軟エアロシェルの火星探査への応用の検討も開始し,成立性の検討を行った.今後,上記のツールを用いて従来システムとの比較を行い,より具体的にそれぞれの利点や欠点を抽出していきたい.また,膜面の変形形状の定量的な評価のための準備も進めた.大型低速風洞試験で,複数のカメラを用いたエアロシェル形状の3次元視の手法の確立を目指した.これによりエアロシェルの変形について定量的に評価ができれば,より緻密な予測が可能になることに加え,数値解析結果と直接的に比較できる情報が得られるので,数値解析手法の開発にも有効だと考えている.
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