2015 Fiscal Year Annual Research Report
電磁力による惑星大気飛行体周りの弱電離プラズマ流の制御技術の確立とその先端的展開
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24246139
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
安部 隆士 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (60114849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大津 広敬 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20313934)
山田 和彦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (20415904)
西田 浩之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60545945)
葛山 浩 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (80435809)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 極超音速流れ / プラズマ / 再突入宇宙機 / 磁気相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
惑星大気を高速で飛行する宇宙機は、 地球低軌道からの再突入機や惑星探査のための大気突入機など様々な応用がある。 そのような機体では耐熱構造が必要不可欠であり、その軽量化、確実性の増大など大幅な改善を必要とする。この研究では、そのような大幅な改善を可能とする磁気を利用した高温流れの制御技術の解明と確立を目指す。この技術では、宇宙機回りに磁気を配備し、その静磁場と宇宙機周りの高温弱電離気体流れとの干渉を利用するが、 適切な磁気の強度、配位に対する知識を獲得する必要があるのみならず、 複雑形状を有する字宙機周りの衝撃波一衝撃波干渉などを含む複雑流れの適切な制御に積極的に利用する手段についても明らかにすることを目的とする。
昨年度まで比較的低速領域での流れ場との干渉を明らかにしたが、原理的にはより高速の飛行環境においてより強い相互作用が期待できるため、より高速気流の発生をめざした。その結果、約毎秒14㎞の気流が発生できるようになっている。今後はこの気流を用いた相互作用の研究が期待される。また、飛行実験についての検討結果より、より簡便な機体の実現が必要であることが結論づけらている。これに対応するため、これまでの超伝導マグネットに代わり、超強力永久マグネットを用いても十分な相互作用を期待できる磁場配位が可能であることを明らかにした。これにより、早期の飛行実験の実現可能性が高まっている。飛行実験によりこれまで明らかにされた高層大気での相互作用のメカニズムについての知見が得られれば、惑星探査への応用の展開が開けるものと期待される。
さらに、電磁力による流れの制御の観点から注目されているDBDプラズマアクチュエータに関してもその制御力の生成メカニズムについて理論的考察を行い、対比することで改めて静磁場による制御の特性についての認識を深めた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
