2014 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙から地球上の全ての地点に着陸できるモーフィング宇宙輸送システムの研究
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24656520
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
麻生 茂 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40150495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 泰寛 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80380575)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 宇宙往還機 / モーフィング機能 / 再突入力学 / 有人宇宙輸送システム / ウエーブライダー / 揚抗比 / 再使用型宇宙輸送システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、宇宙から地球上の全ての地点に着陸できるモーフィング宇宙輸送システムために、あらゆる飛行状態に対して順次最適な機体形状を取ることができるモーフィング機能(形状変更機能)を備えた有人宇宙輸送システムについての研究である。
今年度は、当研究室で開発した最も空力性能が高い三角形胴体断面の主翼付き機体形状をベース形状として、１）地球周回軌道からの投入経路の計算を行いダウンレンジとクロスレンジを評価する、２）形状のパラメーターとしてはウエーブライダー形状をベースとして飛行方法、形状を種々変化させて最適な形状を求める、３）また、それぞれの機体形状を連続的に実現していく仕組みについて検討する、の3点であった。その研究実績は以下の通りである。
１）については、これまでに検討を行ったモーフィング宇宙輸送システムは、スペースシャトルと比較して高度60km、マッハ数18からの飛行ではダウンレンジが約2.8倍も長いことが明らかとなった。また、さらにより遠くの地点に到達するために、揚力突入(lifting entry)経路において揚力係数及び機体面積を増加させるモーフィングを行う必要があることが新たに明らかとなった。２）極超音速飛行において同一形態でも背面飛行をさせることで空気特性が向上することが指摘され、まだ可能性があるモーフィング形状を検討する必要があることが明らかとなった、３）ノーズ形状ならば形状記憶合金で軸方向の伸縮をさせ、ノーズの変形が可能なこと、胴体下面からの翼の出し入れ、角部前縁の軸方向の回転により部の前縁形状を丸い形状から鋭い角部に変えるモーフィング機構を考案した。
これらの成果は世界的に権威のある国際学会、日本航空宇宙学会の学術講演会等で発表し高く評価された。また、日本航空宇宙学会第46期年会講演会においてオーガナイズドセッション招待講演を行い、高い評価を得た。
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