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皮膜に網をかぶせた大型スーパープレッシャー気球に向けた基礎技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01352
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

齋藤 芳隆  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50300702)

研究分担者 秋田 大輔  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (30435812)
中篠 恭一  東海大学, 工学部, 准教授 (60408028)
松尾 卓摩  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (80406834)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2017年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワード科学観測気球 / スーパープレッシャー気球 / 膜構造物 / 網
研究成果の概要

スーパープレッシャー気球は、気球のガスを加圧状態に保ち、昼夜のガス温度変動による気球体積の変化に起因する浮力の変動を抑えることで長時間飛翔を可能にする気球であり、依然、発展途上にある。本研究により、体積6,400 m3の気球で耐圧性能740 Pa、重量93 kgの気球が製作できる技術が得られ、気球製作時の信頼性向上、気球形状の理論的理解、材料欠陥や紫外線劣化の影響が許容できることを確認するに至った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

気球は、宇宙物理観測、地球科学観測等の目的で幅広く利用されており、衛星実験に向けた最初のステップとしての飛翔体と捉えられている。もし、長時間飛翔できれば、早いサイクルで回収とグレードアップを繰り返し、最新の技術を用いた野心的なミッションが可能になり、宇宙科学の進め方に変革をもたらすことになる。本研究はそういった気球の基礎技術を固めた研究であり、特に、気球を大型化するのでなく、軽くすることでより高高度を飛翔させる気球の実現性を明らかにし、開発の新しい方向性を示すことができた。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 17件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Recent Developments on the Super-Pressure Balloon with a Diamond Shaped Net &#8212; Ground Inflation Tests of Two 2,000 m<sup>3</sup> Balloons &#8212;2021

    • 著者名/発表者名
      SAITO Yoshitaka、NAKASHINO Kyoichi、AKITA Daisuke、MATSUO Takuma
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 19 号: 2 ページ: 170-175

    • DOI

      10.2322/tastj.19.170

    • NAID

      130007994885

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 6400m3網気球(NPB7-1)の地上膨張試験2020

    • 著者名/発表者名
      秋田 大輔 、斎藤 芳隆 、山田 和彦、泉 芙由美、中篠 恭一、松尾 卓摩、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      2020年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006919922

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網を被せたスーパープレッシャー気球の膨張時形状2020

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、秋田 大輔、松尾 卓摩
    • 雑誌名

      2020年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006919923

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球NPB2-3の飛翔試験(B20-03)結果と地上放球試験の提案2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、荘司 泰弘、石村 康生、山田 昇、加保 貴奈、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      2020年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006919924

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Developments on the Super-Pressure Balloon with a Diamond Shaped Net --- Ground Inflation Tests of Two 2,000 m3 Balloons ---2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saito, Kyoichi Nakashino, Daisuke Akita, Takuma Matsuo
    • 雑誌名

      Transactions of JSASS

      巻: -

    • NAID

      130007994885

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB7-1気球の地上試験)2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、泉 芙由美、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      第20回宇宙科学シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Developments on the Super-Pressure Balloon with a Diamond Shaped Net --- Ground Inflation Tests of Two 2,000 m3 Balloons ---2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saito, Kyoichi Nakashino, Daisuke Akita, Takuma Matsuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 32nd International Symposium on Space Technology

      巻: -

    • NAID

      130007994885

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の実験計画2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、石村 康正、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      2019年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006839107

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網を被せたスーパープッシャー気球の形状計算2019

    • 著者名/発表者名
      泉 芙由美、秋田 大輔、斎藤 芳隆、中篠 恭一、松尾 卓摩
    • 雑誌名

      2019年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ポリアリレート繊維を用いた高強度高分子ロープの引張強度特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      松尾 卓摩、田中 理紗子、斎藤 芳隆、秋田 大輔、中篠 恭一、後藤 健
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構研究開発報告

      巻: JAXA-RR-18-011 ページ: 17-27

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1696/00001768/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a New Super-Pressure Balloon with a Net for High-Altitude and Long-Duration Flights2018

    • 著者名/発表者名
      AKITA Daisuke、SAITO Yoshitaka、GOTO Ken、NAKASHINO Kyoichi、MATSUO Takuma、MATSUSHIMA Kiyoho、HASHIMOTO Hiroyuki、SHIMADU Shigeyuki
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 16 号: 6 ページ: 470-475

    • DOI

      10.2322/tastj.16.470

    • NAID

      130007481358

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of Super-Pressure Balloon Deformation with Simplified Digital Image Correlation2018

    • 著者名/発表者名
      Koseki Kazuki、Matsuo Takuma、Arikawa Shuichi
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 8 号: 10 ページ: 2009-2009

    • DOI

      10.3390/app8102009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-1、NPB2-2の形状2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、石村 康正、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      平成29年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831851

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2、NPB7-1)2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津, 繁之
    • 雑誌名

      第18回宇宙科学シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a New Super-Pressure Balloon with a Net for High-Altitude and Long-duration Flights2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Akita, Yoshitaka Saito, Ken Goto, Kyoichi Nakashino, Takuma Matsuo, Kiyoho Matsushima, Hiyoyuki Hashimoto, Shigeyuki Shimadu
    • 雑誌名

      Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007481358

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of tensile strength and consideration of the rope structure of net for super-pressure balloon2018

    • 著者名/発表者名
      R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th TSME International Conference on Mechanical Engineering

      巻: - ページ: 8-11

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発: 新しい網と皮膜の結合方法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構研究開発報告 大気球研究報告

      巻: JAXA-RR-17-007 ページ: 1-13

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1696/00001820/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2)2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      平成29年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831874

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性」平成29年度大気球シンポジウム2017

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、後藤 健、秋田 大輔、松尾 卓摩、松島 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      平成29年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] スーパープレッシャー気球用網に使用されるポリアリレート繊維の曝露試験による劣化特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      田中 理紗子、松尾 卓摩、斎藤 芳隆、秋田 大輔、中篠 恭一、後藤 健
    • 雑誌名

      日本機械学会,M&M2017 材料力学カンファレンス 講演集

      巻: -

    • NAID

      130007816141

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の力学的特性に関する数値構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      中村 聡、中篠 恭一、斎藤 芳隆
    • 雑誌名

      東海大学紀要工学部

      巻: 57 ページ: 43-50

    • NAID

      120006497711

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF A SUPER-PRESSURE BALLOON WITH A DIAMOND SHAPED NET; GROUND INFLATION TEST OF NPB7-12021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saito , Daisuke Akita , Fuyumi Izumi , Kyoichi Nakashino , Takuma Matsuo , Kiyoho Matsushima , Hiroyuki Hashimoto , Shigeyuki Shimadu
    • 学会等名
      43rd COSPAR Scientific Assembly 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] INFLATED SHAPE OF SUPER-PRESSURE BALLOON WITH DIAMOND-SHAPED NET2021

    • 著者名/発表者名
      Kyoichi Nakashino , Yoshitaka Saito , Daisuke Akita , Fuyumi Izumi , Takuma Matsuo , Kiyoho Matsushima , Hiroyuki Hashimoto , Shigeyuki Shimadu
    • 学会等名
      43rd COSPAR Scientific Assembly 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 6400m3網気球(NPB7-1)の地上膨張試験2020

    • 著者名/発表者名
      秋田 大輔 、斎藤 芳隆 、山田 和彦、泉 芙由美、中篠 恭一、松尾 卓摩、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      2020年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網を被せたスーパープレッシャー気球の膨張時形状2020

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、秋田 大輔、松尾 卓摩
    • 学会等名
      2020年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球NPB2-3の飛翔試験(B20-03)結果と地上放球試験の提案2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、荘司 泰弘、石村 康生、山田 昇、加保 貴奈、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      2020年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 紫外線暴露したポリアリレート製ロープの力学的特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      西條達哉、松尾卓摩、斎藤芳隆、秋田大輔、中篠恭一
    • 学会等名
      第28回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB7-1気球の地上試験)2020

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、泉 芙由美、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      第20回宇宙科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Recent Developments on the Super-Pressure Balloon with a Diamond Shaped Net --- Ground Inflation Tests of Two 2,000 m3 Balloons ---2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saito, Kyoichi Nakashino, Daisuke Akita, Takuma Matsuo
    • 学会等名
      The 32nd International Symposium on Space Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の実験計画2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、石村 康正、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      2019年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網を被せたスーパープッシャー気球の形状計算2019

    • 著者名/発表者名
      泉 芙由美、秋田 大輔、斎藤 芳隆、中篠 恭一、松尾 卓摩
    • 学会等名
      2019年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-1、NPB2-2の形状)2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、石村 康正、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      平成29年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MEASURING THE DEFORMATION OF THE SUPER PRESSURE BALLOON USING THE SIMPLIFIED DIGITAL IMAGE CORRELATION METHOD2018

    • 著者名/発表者名
      K.Koseki, T.Matsuo, and S.Arikawa
    • 学会等名
      ICEM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2、NPB7-1)2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津, 繁之
    • 学会等名
      第18回宇宙科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2)2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      平成29年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性2017

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、後藤 健、秋田 大輔、松尾 卓摩、松島 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      平成29年度大気球シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a New Super-Pressure Balloon with a Net for High-Altitude and Long-duration Flights2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Akita, Yoshitaka Saito, Ken Goto, Kyoichi Nakashino, Takuma Matsuo, Kiyoho Matsushima, Hiyoyuki Hashimoto, Shigeyuki Shimad
    • 学会等名
      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] Development of Deformation Monitoring Method for Super-Pressure Balloon with Diamond-Shaped Net during the Pressurization Process2017

    • 著者名/発表者名
      K.Koseki, R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita
    • 学会等名
      2017 International Conference on Materials & Processing ICMP2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of tensile strength and consideration of the rope structure of net for super-pressure balloon2017

    • 著者名/発表者名
      R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita,
    • 学会等名
      The 8th TSME International Conference on Mechanical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スーパープレッシャー気球用網に使用されるポリアリレート繊維の曝露試験による劣化特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      田中 理紗子、松尾 卓摩、斎藤 芳隆、秋田 大輔、中篠 恭一、後藤 健
    • 学会等名
      日本機械学会,M&M2017 材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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