2016 Fiscal Year Annual Research Report
Systematization of Shock Response Control Based on Momentum Exchange and Energy Exchange and Its Application to Lunar/Planetary Spacecraft
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26249023
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
原 進 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40329850)
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| 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, 工学研究科, 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, システム理工学部, 准教授 (80456798)
前田 孝雄 中央大学, 理工学部, 助教 (00761149)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 惑星探査 / 機械力学 / 制御工学 / 航空宇宙工学 / 衝撃 |
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| 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．
本年度は，運動量交換型衝撃吸収ダンパに基づく手法について，昨年度の一般化の議論を一層進めて，月惑星探査機に限らない幅広い応用に資する共通の力学的知見をまとめてJournal of Vibration and Controlに投稿した結果，採択された．さらに，力学的エネルギーの交換に基づく手法については，昨年度考案した「直動回転変換機構」の３次元斜面落下実験まで実施し，提案した機構の有効性を確認した．３次元的な斜面落下実験による考察が行えたのは，本研究課題の前課題である基盤研究(B)から本課題まで通して初めてである．
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．具体的には，電磁石とコンデンサを用いた運動量交換型衝撃吸収ダンパ機構の実験的研究を実施し，提案した機構の有効性を確認した．
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| 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では，力学的に一般化された議論が進みハイレベルな国際誌に論文が採択された．また，力学的エネルギーの交換に基づく手法でも３次元での実験的研究に進むなど，本課題の目的にあった「２種類の新理論に基づいた衝撃応答制御手法の発展」はほぼ完成の域に届きつつある．一方で，小型化やモジュール化の議論は進んでいない．次年度は最終年度として，この点への対処に目途を付けて研究期間を終了したい．
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| Strategy for Future Research Activity |
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，これまでの想定に捕われることなく，抜本的に新しい方法で解決の目途が付けられないか研究組織全体で十分に検討したい．
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