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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Boom-Membrane Integrated Deployable Space Structures

Research Project

Project/Area Number 25289305
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

古谷 寛  東京工業大学, 工学院, 准教授 (00190166)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂本 啓  東京工業大学, 工学院, 准教授 (40516001)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords宇宙システム / 展開構造 / 展開ブーム / 膜構造 / 収納 / 超小型衛星
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,ブーム・膜複合構造の特徴を生かして,ブームと膜を同時に収納ならびに展開が可能な構造様式の宇宙用展開膜構造を新たに提案し,その詳細な収納特性および展開挙動を明らかにするとともに,フライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.
初年度は,1.4mx1.4mサイズの展開膜構造試験モデルの試作を行い,この結果を踏まえて,2年度は前年度に製作したブーム・膜複合構造ならびに1.7mx1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルに対して,展開ダイナミクスを高速度カメラと画像解析ソフトを用いてブーム・膜複合構造の展開挙動を定量的に取得し,その特性の検討を行った.またデオービット膜を想定してブーム径を小さくし,フライトモデルを想定したサイズでのブーム・膜複合構造の実現について,膜の折畳み方法と展開膜の構成を検討し,その実現性を実証した.3年度は更に,機能モデルの検討を行うとともに,超小型衛星用高機能膜として,宇宙実証実験を行うための航空機実験による微小重力展開実験を実施し,その詳細な挙動ならびにフライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.本年度は微小重力展開実験のデータを詳細に解析するとともに,真空槽実験を行うことにより,提案するブーム・膜複合構造の妥当性と問題点を明らかにした.更に,機能モデルを実際に製作し,その展開実験を実施し,提案する展開構造の小型衛星への搭載を実証した.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 折り紙工学の宇宙構造物への応用2016

    • Author(s)
      古谷 寛
    • Journal Title

      日本機械学会誌

      Volume: 119(1175) Pages: 570-571

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 特集記事:超軽量宇宙展開構造物 まえがき2016

    • Author(s)
      古谷 寛
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会誌

      Volume: 64(11) Pages: 321-321

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 特集記事:超軽量宇宙展開構造物,第1回 伸展ブーム・膜からなる宇宙展開構造2016

    • Author(s)
      古谷 寛,坂本 啓
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会誌

      Volume: 64(11) Pages: 322-326

  • [Presentation] Experimental Research on Roll-up Storage Method for a Large Solar Sail2017

    • Author(s)
      Kazuya Saito, Nobukatsu Okuizumi, Hiraku Sakamoto, Junji Kikuchi, Jun Matsumoto, Hiroshi Furuya, Osamu Mori
    • Organizer
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hybrid Self-deployable Tubular CFRP Booms for Deployable Membrane2017

    • Author(s)
      Takaomi Chubachi, Hiroshi Furuya and Akihito Watanabe
    • Organizer
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Nano-Satellite OrigamiSat-1with Highly Functional Deployable Membrane2017

    • Author(s)
      Hiroki Nakanishi,Hiraku Sakamoto, Hiroshi Furuya, Masahiko Yamazaki, Yasuyuki Miyazaki, Akihito Watanabe, Kazuki Watanabe, Ayako Torisaka-Kayaba, and Mitsushige Oda
    • Organizer
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Boom/Membrane Integrated Deployable Space Structures for Small Satellites2017

    • Author(s)
      Hiroshi Furuya, Hiraku Sakamoto, Yasutaka Satou, Takashi Yokomatsu, Kyohei Yashima, Takaomi Chubachi and Akihito Watanabe
    • Organizer
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of the Deformation and Stiffness of Spinning Solar Sail Membrane of IKAROS2017

    • Author(s)
      Nobukatsu Okuizumi, Yasutaka Satou, Osamu Mori, Hiraku Sakamoto and Hiroshi Furuya
    • Organizer
      AIAA SciTech2017
    • Place of Presentation
      Grapevine, Texas
    • Year and Date
      2017-01-09 – 2017-01-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複合材円筒ブーム構造の航空機実験における展開挙動の数値解析2016

    • Author(s)
      天本十和,坂本 啓,古谷 寛,奥泉信克,渡邊秋人,川端信義
    • Organizer
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [Presentation] 微小重力環境試験におけるブーム・膜複合展開構造の展開力特性2016

    • Author(s)
      八島京平,古谷 寛
    • Organizer
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [Presentation] ハイブリッド自己伸展CFRP円筒ブームの大変形曲げにおける静力学特性の評価実験2016

    • Author(s)
      仲鉢 貴臣,古谷 寛,渡邊 秋人
    • Organizer
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [Presentation] Folding of Deployable Membrane Space Structures2016

    • Author(s)
      Hiroshi Furuya
    • Organizer
      Origami-Based Modeling and Analysis ICMMA 2016
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2016-11-09 – 2016-11-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ブーム・膜展開宇宙構造物の地上試験のための重力補償装置の検討2016

    • Author(s)
      古谷 寛,横松 卓,八島京平
    • Organizer
      日本機械学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [Presentation] ブーム・膜複合構造の微小重力環境下における展開挙動2016

    • Author(s)
      古谷 寛,八島京平,横松 卓,坂本 啓
    • Organizer
      日本航空宇宙学会,第60回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-09
  • [Presentation] 重力補償装置を用いた超小型衛星用ブーム・膜複合展開構造の地上展開特性2016

    • Author(s)
      八島京平,古谷 寛
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第58回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-03 – 2016-08-05
  • [Presentation] 三軸織円筒CFRPブームの展開特性に重力補償装置が及ばす影響2016

    • Author(s)
      横松 卓,古谷 寛
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第58回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-08-03 – 2016-08-05
  • [Presentation] Applications of Optimization Techniques for Designing Space Structures in Japan2016

    • Author(s)
      Hiroshi Furuya
    • Organizer
      Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization (ACSMO) 2016
    • Place of Presentation
      Nagasaki
    • Year and Date
      2016-05-22 – 2016-05-26
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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