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電磁力エアロブレーキングの減速開始高度を制御する新技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04200
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
研究機関山口大学

研究代表者

葛山 浩  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80435809)

研究分担者 松井 信  静岡大学, 工学部, 准教授 (90547100)
野田 淳二  山口大学, 理工学研究科, 准教授 (00398992)
連携研究者 山本 直嗣  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (40380711)
研究協力者 富田 健太郎  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (70452729)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
キーワード電磁力エアロブレーキング / 惑星突入流れ / 高エンタルピー流れ / 電磁流体力学 / 希薄気体力学 / 電磁力ブレーキング / 希薄気流 / 再突入流れ / アーク気流 / ホール効果 / 航空宇宙工学 / 抗力測定 / レーザートムソン散乱 / レーザートムソン散乱法 / 粒子計算
研究成果の概要

希薄大気中での電磁力ブレーキングにおける電磁力発生機構の解明を目指し、アーク風洞実験とその数値シミュレーションを実施した。これまでの我々の解析的研究において、希薄気流中での電磁力発生には、気流中の絶縁境界の役割が重要であると予想されていた。この予想を実証するため、アーク気流の絶縁境界位置を変化させ、全抗力が受ける影響を調べた。結果として、実験および計算とも、電磁力により全抗力が増加した。また、計算では、絶縁境界が試験模型に近づくことで、大きな電磁力が発生し、前述の解析予想の裏付けを得られた。しかし、実験では、流れが予想よりも濃く、電磁力による抗力増大は、絶縁境界位置に敏感ではなかった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Total Drag Measurement in Electrodynamic Braking in Arc Plume with Variable Backpressure2017

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, N. Fukuda, T. Toyodome, M. Matsui, and Y. Katoh
    • 雑誌名

      Frontier of Applied Plasma Technology

      巻: 10 ページ: 35-38

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Several Alkali Metal Addition Methods for the Forced Elevation of the Starting Altitude in the Electrodynamic Aerobraking Declearation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Katsurayama
    • 雑誌名

      AIAA Paper (Proc. of 46th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conf.)

      巻: 2015 ページ: 3368-3368

    • DOI

      10.2514/6.2015-3368

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電磁力による衝撃層増大効果を用いたアーク気流用エンタルピー計測プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      矢野智也、濱田柔久、葛山浩、酒井 武治、松井信、高木耀一、上村圭市、加藤泰生
    • 学会等名
      平成29年度衝撃波シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アーク気流中での電磁力エアロブレーキング抗力増大実験のDSMC計算による検証2018

    • 著者名/発表者名
      幅野将司、福田直生、合志義亜、葛山浩、加藤泰生
    • 学会等名
      平成29年度衝撃波シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電磁力エアロブレーキングでの絶縁境界の役割解明を目指したアーク希薄風洞実験2017

    • 著者名/発表者名
      福田直生,豊留拓磨,葛山浩,松井信,加藤泰生
    • 学会等名
      平成28年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      ヴェルクよこすか(神奈川県横須賀市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電磁力エアロブレーキング惑星突入法での希薄流効果解明に向けた実験的試みとそのエンタルピー計測技術への展開2017

    • 著者名/発表者名
      葛山浩,豊留拓磨,福田直生,酒井武治,加藤泰生
    • 学会等名
      平成28年度航空宇宙空力シンポジウム
    • 発表場所
      鳥羽シーサイドホテル(三重県鳥羽市)
    • 年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An Electrodynamic Aerobraking Experiment in a Rarefied Arc-Heated Flow2017

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, N. Fukuda, T. Toyodome, K. Tomita, M. Makoto, and Y. Katoh
    • 学会等名
      31th International Symposium on Shock Waves
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Investigation of the Role of an Insulating Boundary in the Electrodynamic Force Generation in a Rarefied Arc Flow2017

    • 著者名/発表者名
      N. Fukuda, T. Toyodome, H. Katsurayama, K. Tomita, M. Makoto, and Y. Katoh
    • 学会等名
      31th International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁力エアロブレーキングの希薄流効果解明を目指したアーク気流実験の数値予測とそのエンタルピー計測技術への応用の試み2016

    • 著者名/発表者名
      葛山浩,豊留拓磨,福田直生,上村圭市,矢野智也,酒井武治,加藤泰生
    • 学会等名
      平成28年度宇宙航行の力学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アーク希薄気流中の絶縁境界が電磁力ブレーキング効果に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      豊留拓磨,福田直生,葛山浩,松井信,加藤泰生
    • 学会等名
      第48回流体力学講演会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電磁力エアロスパイクを用いた加速突入法の実現性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木陽詞,葛山浩,加藤泰生
    • 学会等名
      第48回流体力学講演会
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アーク希薄気流中での電磁力ブレーキングの粒子計算2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎卓真,葛山浩,加藤泰生
    • 学会等名
      平成27年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電磁力による衝撃波層拡大効果を用いた新しいエ ンタルピー決定法の数値解析的検討2016

    • 著者名/発表者名
      葛山浩,酒井武治
    • 学会等名
      平成27年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アーク加熱式風洞の希薄効果の解明2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎卓真,葛山浩,加藤泰生
    • 学会等名
      平成27年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アーク希薄風洞中でのプルーム膨張の粒子計算2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎卓真,葛山浩,加藤泰生
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会(2015)
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of Several Alkali Metal Addition Methods for the Forced Elevation of the Starting Altitude in the Electrodynamic Aerobraking Declearation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Katsurayama
    • 学会等名
      46th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conf.
    • 発表場所
      アメリカ合衆国ダラス
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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