1989 Fiscal Year Annual Research Report
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63550058
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西田 迪雄 九州大学, 工学部, 教授 (10025968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐田 喜一郎 九州大学, 工学部, 助手 (20037782)
麻生 茂 九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)
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| Keywords | 空力加熱 / 宇宙往還機 / 極超音速流 / 非平衡流 / 再突入空気力学 |
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| Research Abstract |
我国が1990年代後半に実用化を目指しているHOPE(再使用型無人宇宙往還機)が遭遇する最大の問題の一つは、大気圏突入時の空力加熱である。突入時の飛行マッハ数は非常に大きいので、機体や翼先端に形成される衝撃波は非常に強く、従って、衝撃波背後で空気温度は非常に高くなる。その結果、空気を構成している窒素分子と酸素分子の一部が解離し、完全気体とは異なる流れ場が生み出される。このような解離を伴う流れ場のうちで、化学反応が流れとともに進行する非平衡状態が予測される高高度での空力加熱の数値解析は前年度に行われた。
今年度は中高度(60,50Km)での空力加熱量の計算が行われた。中高度では大気密度が高くなるので、化学反応は平衡として取り扱われる。基礎式は高高度で用いた非平衡流の基礎式のうちの化学種の質量保存式を、質量作用の法則の式で置き換えたものである。HOPEの高度60,50Kmでの帰還飛行条件を用いて、粘性衝撃層方程式を用いて、計算が実行された。その結果より空力加熱量が求められた。一方、ア-ク加熱底密度風胴を用い、岐点熱流束の計測が行われた。さらに二、三の耐熱材候補に対して、熱電対による温度計測を行い、10数分後に得られる平衡温度が求められた。本研究結果の詳細は成果報告書に述べられている。
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[Publications] 西田迪雄: "極超音速流" 日本機械学会誌. 92. 982-986 (1989)
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[Publications] M.Nishida,K.Teshima,K.Ueno & S.Tanaka: "Shock Waves Generated by an Opposing Jet" Proceedings of the 17th International Symposium on Shock Tubes and Waves. (1990)
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[Publications] M.Nishida & Y.Sakamura: "Hypersonic Flows with Air Chemistry over a Reentry Vehicle at High Altitudes" proceeding of 17th International Symposium on Space Technology and Sciences(ISTS). (1990)
