高エネルギー物質を用いたイオン液体推進剤の調製とエネルギー発生特性解析

• 研究課題/領域番号: 16H06134
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 松永 浩貴 福岡大学, 工学部, 助教 (70759240)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円); 2017年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円); 2016年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
• キーワード: ロケット推進薬 / 高エネルギー物質 / アンモニウムジニトラミド / イオン液体 / 熱分解 / 点火 / 着火 / 航空宇宙工学 / 推進・エンジン / 燃焼

研究成果の概要

ヒドラジンに代わる宇宙機用液体推進剤として高エネルギー物質アンモニウムジニトラミド(ADN)を主剤とし，イオン液体の知見を導入した新たな推進剤「ADN系イオン液体推進剤」に着目した。本研究では，推進剤組成の構築に向け，種々の物質とADNとの間の共融現象を観測し，イオン液体の調製指針を得た。また，レーザーを用いたADN系イオン液体の液滴の非接触点火に成功した。さらに熱分解，燃焼特性に関する知見を得るため，加熱時の熱挙動-生成ガス同時分析を行い，反応メカニズムを解析した。以上より，新規推進剤候補であるADN系イオン液体の実用化に向け基盤を築くことができた。

研究成果

• [雑誌論文] 高エネルギーイオン液体推進剤の点火に関する検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 巻: JAXA-RR-17-008 ページ: 1-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preparation and thermal decomposition behavior of high-energy ionic liquids based on ammonium dinitramide and amine nitrates (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 巻: 16 号: 1 ページ: 88-92
  • DOI: 10.2322/tastj.16.88
  • NAID: 130006301935
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and thermal decomposition behavior of ammonium dinitramide-based energetic ionic liquid propellant (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Hiroto Habu, Atsumi Miyake
  • 雑誌名: Science and Technology of Energetic Materials 巻: 78 ページ: 65-70
  • NAID: 40021327619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of evolved gases during the thermal decomposition of ammonium diniramide under pressure (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Hiroto Habu, Atsumi Miyake
  • 雑誌名: Science and Technology of Energetic Materials 巻: 78 ページ: 81-86
  • NAID: 40021327642
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオン液体を用いた新規ロケット推進剤の研究開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，塩田謙人，伊里友一朗，勝身俊之，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 雑誌名: 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 巻: JAXA-RR-16-006 ページ: 1-6
  • URL: http://id.nii.ac.jp/1696/00001857/
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] アンモニウムジニトラミド系高エネルギーイオン液体の分解・燃焼ガス発生挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，加藤勝美，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 火薬学会2017年度春季研究発表会
• [学会発表] Preparation and thermal decomposition behavior of high energy ionic liquids based on ammonium dinitramide and amine nitrates (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] Evolved gas analysis of thermal decomposition and combustion of high energetic ionic liquid based on ammonium dinitramide (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: 4th Central and Eastern European Conference on Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC4)
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal decomposition and combustion behavior of high energy ionic liquid based on ammonium dinitramide (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: 6th International Symposium on Energetic Materials and their Applications (ISEM2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Gas generation behavior of high energy eutectic mixtures of ammonium dinitramide and amine nitrates (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: 8th International and the 10th Japan-China Joint Symposium on Calorimetry and Thermal Analysis (CATS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 減圧条件におけるアンモニウムジニトラミド系高エネルギーイオン液体の熱分解生成ガス分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 第53回熱測定討論会
• [学会発表] アンモニウムジニトラミド系高エネルギーイオン液体推進剤の調製と熱挙動の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，加藤勝美，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 火薬学会2016年度秋季研究発表会
  • 発表場所: ホテルセントヒル長崎，長崎
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] イオン液体を用いた宇宙機用高エネルギー推進剤の研究開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，塩田謙人，伊里友一朗，勝身俊之，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 第7回イオン液体討論会
  • 発表場所: 金沢市文化ホール，金沢
  • 年月日: 2016-10-24
• [学会発表] Gas generation behavior of thermal decomposition and combustion of ammonium dinitramide (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Katsumi Katoh, Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: 2016 International Confederation for Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC 2016)
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2016-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] 高エネルギーイオン液体推進剤の研究開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，塩田謙人，伊里友一朗，勝身俊之，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 火薬学会2016年度春季研究発表会
  • 発表場所: 青山学院大学，東京
  • 年月日: 2016-05-26
• [学会発表] アンモニウムジニトラミドの分解・燃焼生成ガス分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松永浩貴，加藤勝美，羽生宏人，野田賢，三宅淳巳
  • 学会等名: 火薬学会2016年度春季研究発表会
  • 発表場所: 青山学院大学，東京
  • 年月日: 2016-05-26
• [学会発表] Development of ionic liquid propellants Based on high energetic materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Matsunaga, Kento Shiota, Yu-ichiro Izato, Toshiyuki Katsumi Hiroto Habu, Masaru Noda, Atsumi Miyake
  • 学会等名: New Energetics Workshop
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会