| 研究課題/領域番号 |
16K14505
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
酒井 武治 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (90323047)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | アーク風洞 / 惑星突入 / 電磁流体力学 / 惑星大気突入 / 熱防御 / 電磁力ブレーキング / セラミック / エンタルピー計測 / 電磁力 / 発光分光 / 衝撃層 / アーク気流 / 電磁力衝撃層拡大 / 惑星突入気流 / 航空宇宙工学 |
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| 研究成果の概要 |
電磁力衝撃層拡大効果を援用した発光分光によるエンタルピー計測手法の確立を目指し、JAXA 750 kWアーク風洞での電磁力模型の加熱試験を実施した。設計した水冷式電磁力模型は、3.75 MW/m2の加熱に耐え、内部冷却機構の性能も良好で、磁石の熱消磁も見られなかった。発光分光計測では、磁場ありとなしの計測において、スペクトルに有意な差は見られなかった。この原因は、計測したアーク気流の電離度が小さいため、電磁力が弱いことが考えられる。一方、スペクトル解析により、よどみ点近傍は熱平衡状態に近い事がわかり、導出したエンタルピーも妥当な値であることが確認され、本手法の有効性が確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙船は、惑星大気に突入する際、強烈な加熱に晒される。この加熱から宇宙船を守るために、熱防御材が使われるが、その開発にはアーク風洞が使用される。しかし、風洞の重要なパラメータである気流エンタルピーを正確に計測する手段が確立されていない。本研究では、電磁力による気流拡大効果と発光分光法を組み合わせることで、エンタルピーを計測する方法を提案し、JAXA大型アーク風洞での試験をおこなった。結果として、電磁力による効果は、得られなかったものの、発光分光による気流エンタルピー計測値は妥当な値を示し、本手法の有効性と将来性に一定の成果を得た。
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