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ホール型スラスタの推進性能の向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03452096
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

荒川 義博  東京大学, 工学部, 教授 (50134490)

研究分担者 小林 鶴雄  東京大学, 工学部, 助手 (90215343)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードスラスタ / 性能 / プラズマ / 電気推進 / ホール電流 / ホローカソード / ロケット / ホールスラスタ / 推進性能 / ホ-ルスラスタ / 電磁加速
研究概要

ホール型スラスタの推進性能に大きな影響を及ぼす磁気回路の設計を、これまでに開発した有限要素法による二次元解析コードを用いておこなった。スラスタ加速部に於ける磁力線形状をできるだけ半径方向に均一かつ高い磁束密度が得られるように、ソレノイドコイルの位置を中心部分に設けた。
上記磁気回路の設計に基づいて、スラスタの加速部の設計、製作
を行った。またこれに並行して、プラズマ生成電源、加速電源、中和器電源等の電源の発注と電源系の組立作業が行われた。
研究室に現有の真空排気装置(内径80cm、長さ2.5mの真空チェンバーと排気速度1万リットル毎秒から構成される)を用いて、放電作動を行い、安定なる放電作動と、プラズマの生成と加速が行われていることを確認した。また、放電電圧と放電電流の関係を調べ、これがホールスラスタの一般的傾向と同じであることを確認した。
出力を1.5kWまでに増加させて、推力測定を行い、推進性能を求めた。またイオンビーム電流を測定し、推進性能に最も影響を及ぼす加速効率を求め、いかなる電極の形状や磁場の強さ、作動条件がこの効率を高めることが出来るか等を調べた。
また陰極としてフィラメントに代えてホローカソードを用いた。その結果、キセノンを推進剤とした時、最高34%の推進効率が得られた。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Current Ion-Thruster Performance" Journal of Propulsion and Power. 8. 1212-1216 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小紫公也: "ホールスラスタの性能とプラズマ加速過程" 日本航空宇宙学会誌. 40. 568-575 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荒川義博: "未完成宇宙機のエンジンの展望" 日本航空宇宙学会誌. 40. 248-251 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Thruster Performance and Plasma Acceleration Processes" Proceedings of 18th ISTS. 327-332 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miharu Hirakawa: "Plasma and Performance Analysis of a High-Power Hall Thruster" Proceedings of 18th ISTS. 353-358 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Two-Dimensional Numerical Model of Plasma Flow in a Hall Thruster" 23rdIEPC. 93-230 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Current Ion-Thruster Performance" Journal of Propulsion and power. 8-1. 1212-1216 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Thruster Performance and Plasma Acceleration Processes" Journal of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. 40. 568-575 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro ARAKAWA: "Perspective on Future Space Propulsion" Journal of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. 40. 248-251 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Thruster Performance and Plasma Acceleration Processes" Proceedings of 18th ISTS. 327-332 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miharu Hirakawa: "Plasma and Performance Analysis of a High-Power Hall Thruster" Proceedings of 18th ISTS. 353-358 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Two-Dimensional Numerical Model of Plasma Flow in a Hall Thruster" 23rd IEPC. 93-230 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Current Ion-Thruster Performance" Journal of Propulsion and Power. 8. 1212-1216 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 小紫公也: "ホールスラスタの性能とプラズマ加速過程" 日本航空宇宙学会誌. 40. 568-575 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 荒川義博: "未完成宇宙機のエンジンの展望" 日本航空宇宙学会誌. 40. 248-251 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Hall Thruster Performance and Plasma Acceleration Processes" Proceedings of 18th ISTS. 327-332 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Miharu Hirakawa: "Plasma and Performance Analysis of a High-Power Hall Thruster" Proceedings of 18th ISTS. 353-358 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kimiya Komurasaki: "Two-Dimensional Numerical Model of Plasma Flow in a Hall Thruster" 23rd IEPC. 93-230. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 小紫 公也: "Hall Current Ion-Thruster Performance" Journal of Propulsion and Power. 8. 1212-1216 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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