2016 Fiscal Year Annual Research Report
Examination of Deployment Performance of Super-Tether in Inverse-Origami Method
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26420817
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| Research Institution | TMIT & Co.,Ltd. (Research Center) |
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Principal Investigator |
藤井 裕矩 株式会社TMIT(研究開発部), 研究開発部, 教授(移行) (30070650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
草谷 大郎 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (40404941)
渡部 武夫 帝京大学, 理工学部, 講師 (40433180)
小島 広久 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (50322350)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | スーパー・テザー / 宇宙テザー技術 / テープテザー / 伸展性能 / 導電テザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではスーパー・テザー（ベア導電テープ・テザー）の伸展特性のミクロな力学特性を検証し、高信頼性伸展手法を総括した。本研究代表者はこのテザーの新たな伸展手法を開発し、多くの地上実験と宇宙実験によって手法の信頼性をほぼ確認した。しかしながら、伸展時のメカニズムの推定に困難性が残り、今後の応用のためにぜひ解決する必要があった。したがって、本研究では、従来の飛行前解析を見直し、高速度撮影による観察などを加えた飛行後解析によってミクロな力学特性を総括として検討し、スーパー・テザーの信頼性の高い伸展手法を確立することを目的としている。
飛行後解析においては、テザー収納ボックスの出口と側壁とで生じる摩擦抵抗が伸展特性に大きく影響すると考え重点を置いて検討した。このため、重力の影響を調べるために引き出し方向や、収納ボックスの出口開口率やテープの出口までの距離で表されるボックス内の空間的な余裕、などを変化させて研究した。そして、これらの結果を傍証する高速度カメラによる観測による定性的な特性を観察した。これらから、ボックス出口開口率とテープの出口までの距離とが関係する空隙効果は、テープ・テザーの伸展時の状態に大きく影響できることが分かった。さらに、テザーの伸展過程において、展開抵抗が急に増加する現象が見られ、更にはテザーが詰まることがあった。これは複数の折りたたんだ部分が重なって厚さが増したためであり、テザーボックスに十分な余裕がない場合には出口で詰まると考えられる。このようなことが2010年のS520-25 観測ロケットの飛行デモンストレーションで起こったと十分推測される。したがって、テザーボックス内の余裕を保持するような機構設計が必要であると結論することが出来た。このように、最終年としての成果をまとめ、総括的な資料の提供を行った。また、高速度カメラ観察の成果の一部を英文誌に投稿した。
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