• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ロケット排気プルームと電磁波の干渉に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450379
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

小川 博之  宇宙科学研究所, システム研究系, 助教授 (60311172)

研究分担者 小林 康徳  宇宙科学研究所, 次世代探査機研究センター, 教授 (10132995)
平木 講儒  宇宙科学研究所, システム研究系, 助手 (40249933)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1999年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードロケット / プラズマ / 電波 / CFD / CEM / 化学反応 / 排気プルーム / 電磁波 / 多相流 / 衝撃波 / 化学反応流 / 干渉
研究概要

固体ロケットプルームによる電波干渉の直接的原因として,(1)燃焼ガス中に含まれるアルミ・アルミナ粒子による散乱吸収,(2)燃焼ガス中に含まれる自由電子,を取り上げ,それぞれについて電波減衰量を見積もった実験で観測される減衰量,電波減衰の周波数依存性から,電波干渉の直接原因は燃焼ガス中の自由電子であると結論づけた.
自由電子による電波減衰を評価するパラメタである,自由電子密度と電子衝突周波数を求めるための解析モデルを構築した燃焼ガス流れ中の自由電子密度変化を解析できるモデルにより,プルーム中の自由電子密度分布を求めたプルーム中の化学反応は凍結しており,自由電子のモル分率は変化しないこと,自由電子数密度は巨視的物理量から求めることができることを示した.混相流解析を行い,アルミ・アルミナ粒子が流れ場に及ぼす影響が小さいことを示した.
1次元プラズマスラブを仮定した電波減衰解析,2次元プラズマモデルによる電波の伝播解析を行った.電波の回折・屈折の効果は無視できないことがわかった.電波減衰量は周波数に対して弱い負の相関があること,電子密度に比例し電子衝突周波数に反比例することを示した.
地上燃焼試験において,電波とロケットモータプルームの干渉実験を行ったモータの燃焼末期を除き定性的に理論どおりの結果が得られた.自由電子数密度が理論よりも小さく見積もられたが,これは不純物Naの量を実際と比べて大きく見積もっていたためと考えられる.燃焼中モータプルームによる電波の変調はないことがわかった.燃焼末期の電波減衰の振る舞いは現時点では説明がつかないため,今後研究を継続して明らかにする必要がある.
今後,実際のロケット飛翔へ適用できる解析ツールの整備を行っていく予定である.

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] T.Abe, K.Fujita, H.Ogawa, I.Funaki: "Microwave telemetry breakdown caused by rocket plume"AIAA Paper. 2000-2484. 1-6 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Funaki, H.Ogawa, T.Kato, T.Abe, K.Fujita, S.Nonaka: "Microwabe attenuation measurement of full scale solid rocket motor plumes"AIAA paper. 2002-2241. 1-10 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ogawa, I.Funaki, T.Kato, T.Abe, K.Fujita, S.Nonaka: "Microwabe attenuation measurement of full scale solid rocket motor plumes"Proceedings of 23^<rd> ISTS. 2002-e-48. 1-7 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小川博之, 徳留真一郎, 寺本進, 藤田和央: "M-14モータノズルへの熱入力の評価"宇宙科学研究所SESデータセンター,SES-TN-00-001. 90 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Abe, K.Fujita, H.Ogawa, I.Funaki: "Microwave telemetry breakdown caused by rocket plume"AIAA paper. 2000-2484. 1-6 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Funaki, H.Ogawa, T.Kato, T.Abe, K.Fujita, S.Nonaka: "Microwave attenuation measurement of full scale solid rocket motor plumes"AIAA paper. 2002-2241. 1-10 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ogawa, I.Funaki, T.Kato, T.Abe, K.Fujita, S.Nonaka: "Microwave attenuation measurement of full-scale solid rocket motor plumes"Proceedings of 23^<rd> ISTS. 2002-e-48. 1-7 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ogawa, S.Tokutome, S.Teramoto, K.Fujita: "Estimation of heat flux on M-14 solid rocket motor nozzle wall (in Japanese)"ISAS SES DATA CENTER. SES-TN-00-001. 1-90 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Ogawa, et al.: "Microwave Attenuation Measurement of Full-Scale Solid Rocket Motor Plumes"Proceedings of 23rd International Symposium on Space Technology and Science. ISTS2002e-48 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikkoh Funaki, Hiroyuki Ogawa et al.: "Microwave attenuation measurement of full-scale solid rocket motor plumes"Proceedings of 33rd Plasmadynamics and Lasers Conference. AIAA-2002-AIAA2241 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Abe, Kazuhisa Fujita Hiroyuki Ogawa, Ikkoh Funaki: "Microwave Breakdown Caused by Rocked Plume"Proc. of 26th International Electric Propulsion Conference. IEPC-99-241 (1999)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Abe, K.Fujita, H.Ogawa, I.Funaki: "Microwave Telemetry Breakdown Caused by Rocket Plume"31st AIAA Plasmadynamics and Laser Conference. AIAA-2000-2484 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi