2015 Fiscal Year Annual Research Report
運動量交換やエネルギー交換に基づく衝撃応答制御の体系化と月惑星探査機への応用
| Project/Area Number |
26249023
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
原 進 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40329850)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大槻 真嗣 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 (50348827)
山田 陽滋 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90166744)
橋本 樹明 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, 教授 (70228419)
久保田 孝 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, 教授 (90211888)
山田 啓介 関西大学, 工学部, 准教授 (80456798)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 惑星探査 / 機械力学 / 制御工学 / 航空宇宙工学 / 衝撃 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らはこれまで，機械構造物に発生する衝撃応答制御の問題，特に衝撃を受ける際のリバウンドと加速度の抑制に着目し，運動量交換型衝撃吸収ダンパに基づく手法と，力学的エネルギーの交換に基づく手法について研究してきた．本研究では，衝撃エネルギーを粘性減衰により散逸させるのとは全く異なる，これら２種類の新理論に基づいた衝撃応答制御手法を発展させて，従来にはない厳しい仕様を満たす衝撃応答制御に関する体系的な方法論を確立することを目的とした．そして，主な応用対象として月惑星探査機の着陸機構を取り上げた．
本年度，運動量交換型衝撃吸収ダンパに基づく手法については昨年度から引き続き，あらゆる条件に対する設計パラメータの最適化を図る観点から，理論の一般化を目指し，２次元平面内での並進運動と回転運動の抑制問題を題材として，シミュレーションによる検討を進めた．昨年度から本年度にかけてのこの検討内容を電子ジャーナル「航空宇宙技術」に投稿した結果，掲載が決定した（掲載時期は未定）．一方，力学的エネルギーの交換に基づく手法については，子機を飛翔させない方法の一つとして，着陸時に得るエネルギーにより脚に付随した円盤を回転させて探査機本体に影響するトルクを得ることにより斜面着陸時の転倒を抑制する，「直動回転変換機構」を考案した．本機構の有効性はシミュレーションにより２次元の場合まで，実験的には１次元の場合について確認された．
なお，研究分担者の山田（啓介）らを中心にして，月惑星探査機着陸機構以外の対象への応用検討も引き続き行われた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
運動量交換型衝撃吸収ダンパに基づく手法については一般化の検討も十分に行われ，体系化の一部分にふさわしい成果が得られている．この内容は，現在在籍している大学院生の博士論文として２８年度中にまとめられる予定である．力学的エネルギーの交換に基づく手法についても，一長一短があるもののさまざまな有用な着陸機構の提案に結びついている．しかしながら，小型化やモジュール化の方法論についてはあまり進んでいない．
|
| Strategy for Future Research Activity |
両方式の今までの研究成果をまとめ，「体系化」として目に見える形に整える段階に来ている．一方で，ミッション実装に不可欠な小型化やモジュール化の方法論については，抜本的に新しいアイデアが必要であり，研究組織全体による再検討を要する．
|
