| 研究課題/領域番号 |
17H03477
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
坂本 啓 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40516001)
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| 研究分担者 |
古谷 寛 東京工業大学, 工学院, 准教授 (00190166)
中西 洋喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (90361120)
山崎 政彦 日本大学, 理工学部, 助教 (40632302)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | 膜構造 / 展開構造物 / 宇宙構造 / 超小型衛星 / 折り紙構造 / 太陽発電衛星 / 展開アンテナ / 人工衛星 / 軽量構造 / 動力学 / 構造工学 / キューブサット / 相似則 / 宇宙工学 / 宇宙構造物 / 動解析 / 宇宙実証 / CubeSat / 構造数値解析 / 薄膜太陽電池 / 軌道上実証 |
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| 研究成果の概要 |
大型宇宙膜展開構造物は革新的な宇宙利用を可能にすると期待されるが、地上実験での機能検証が難しいという課題があり、結果として保守的な設計が採用され軽量化が難しい。本研究では、超小型衛星を用いた軌道上膜展開実験を目指し、実際に衛星を開発して打ち上げを実施した。そしてその開発の知見から宇宙膜構造の設計法を導いた。
具体的には以下の3つの知見を得た。すなわち、(i) 新たな膜構造様式の設計・製造と、重力補償を用いた地上検証方法を構築した。(ii) 地上実験結果を理論的に解釈し、スケール拡大した場合にも適用可能な設計法を導いた。(iii) 太陽発電衛星および膜面アレイアンテナを想定した設計を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、従来から人工衛星に搭載されている太陽電池パネルなどの「宇宙展開構造」をより大型にしつつ、よりコンパクトに折りたためて、さらにずっと軽量にするための技術開発を行うものである。宇宙実証機を実際に開発し、その開発を通して得た知見を、太陽発電衛星などの大型の将来システムの設計に生かす提案を行った。織物を使った新しい構造様式を提案し、その設計・製造を可能するとともに、地上でその展開構造物を試験する方法も構築した。
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