| 研究課題/領域番号 |
16K06892
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
桃沢 愛 東京都市大学, 工学部, 准教授 (70575597)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | アーク加熱風洞 / 再突入環境 / 熱防御システム / 動的酸化 / 再突入環境模擬 / レーザー維持プラズマ / レーザー駆動風洞 / カソード / アノード / Themal Protection System / ジルコニウム / プラズマ / 構造・材料 |
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| 研究成果の概要 |
宇宙往還機の熱防御システム開発に必要な酸化実験装置としてのコンストリクタ型アーク加熱風洞の開発を行った．クリーンなプラズマ流を目指して，陽極についてはコールドスプレー法を用いて銅表面上に銅-クロム合金のコーティングを試みた．陰極についてはイオンプレーティング法を用いてジルコニウム陰極にコーティングを行い，またレーザーを直接運転前の陰極に照射することで電極表面を加熱することで損耗を抑制した．アーク加熱風洞と同様に動的酸化実験可能なレーザープラズマ風洞を用いて，炭化ケイ素とホウ化物を混合した耐熱タイルの酸化実験を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果によって，実験室レベルで宇宙往還機の耐熱タイルの再突入による酸化の模擬が可能となる．それに伴い熱防御システムの開発が進み，大気圏再突入ミッションの発展に大きく貢献することが予想される．それに伴い，宇宙空間を利用した長距離極超音速旅客機の実現性も高まる．また，本研究で開発した装置により大気圏再突入環境模擬のみならず，火星などCO2を大気として持つ惑星ミッションに応用可能である．
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