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傾斜機能型アブレーション熱防御システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04567
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分24010:航空宇宙工学関連
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

鈴木 俊之  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, 主任研究開発員 (20392839)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードアブレータ / 傾斜機能材料 / 傾斜機能型材料 / 傾斜機能型 / 熱防御システム
研究成果の概要

本研究で提案している密度分布を有する傾斜機能型アブレータについて,ホットプレスやオートクレーブを用いた製作工程を確立するとともに,試作したアブレータについて加熱試験を行うことによって耐熱基礎特性を取得した,試作後のアブレータについて,密度分布を評価した.これによると表面近傍の比重は約1.2であり,その後次第に比重が0.7まで低減され.バルクの比重としては0.8程度であることがわかった.想定通りの密度分布を有するアブレータが試作できた. 次に試作した傾斜機能型アブレータの耐熱性能を評価するため,加熱試験を行った.目立った層間剥離は見られず,想定した耐熱性能を有していることがわかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

有効密度 0.8 の傾斜機能型アブレータについて,広い加熱環境において,同クラスの従来アブレータよりも摩耗率を30~50%低減できるポテンシャルが示されたことは非常に意義深い.また見方を変えると,はやぶさアブレータと同等の損耗性能でありながら,はやぶさアブレータに比べて重量を40%以上低減できるポテンシャルが示されたことも重要である.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Study of Ablative Thermal Protection System with Density Gradient2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki SUZUKI, Yuki KUBOTA, Yuichi ISHIDA, Takuya AOKI, Kazuhisa FUJITA, Kazuhiko YAMADA, Kenichi HIRAI
    • 雑誌名

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

      巻: 19 号: 1 ページ: 116-122

    • DOI

      10.2322/tastj.19.116

    • NAID

      130007965805

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of Mechanical Properties of Ablators for Re-entry Capsule by Interlaminar Strength Test2021

    • 著者名/発表者名
      Samo Ryota, Suzuki Toshiyuki, Kubota Yuki, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      3rd International Conference on Surface and Interface Fabrication Technologies
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アブレータの熱膨張を考慮した熱伝導解析モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      小河広明,鈴木俊之,久保田勇希,梅津信二郎
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アーク風加熱風洞試験におけるアブレータの膨張量評価2020

    • 著者名/発表者名
      築山智宏, 佐茂亮太, 梅津信二郎, 鈴木俊之
    • 学会等名
      令和2年度 宇宙航行の力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アブレータの熱膨張を考慮した熱伝導解析モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      小河広明, 鈴木俊之, 久保田勇希, 梅津信二郎
    • 学会等名
      令和2年度 宇宙航行の力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Study of Ablative Thermal Protection System with Density Gradient2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., Kubota, Y., Ishida, Y., Aoki, T., Fujita, K., Yamada, K., and Hirai, K.
    • 学会等名
      32nd International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of Functionally Graded Ablative Material with Density Gradient2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., Kubota, Y., Ishida, Y., Aoki, T., Fujita, K., Yamada, K., and Hirai, K.
    • 学会等名
      The International Conference on Flight vehicles, Aerothermodynamics and Re-entry Missions and Engineering (FAR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Development of Thermal Protection System Materials in JAXA2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T.
    • 学会等名
      High Temperature Material Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オートクレーブを使用した傾斜機能型アブレータ製造性の初期検討2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊之,久保田勇希,石田雄一,青木卓哉,藤田和央,山田和彦,平井研一
    • 学会等名
      第51回流体力学講演会/第37回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜機能型アブレータの熱物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      小河広明,梅津信二郎,鈴木俊之,久保田勇希
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部 関東学生会 「第 58 回学生員卒業研究発表講演会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 密度傾斜を有するアブレーション熱防御システムの研究2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊之, 石田雄一, 青木卓哉, 藤田和央, 山田和彦, 久保田勇希, 平井研一
    • 学会等名
      第50回流体力学講演会/第36回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜機能型アブレータの高加熱率環境における耐熱特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊之, 石田雄一, 青木卓哉, 藤田和央, 山田和彦, 久保田勇希, 平井研一
    • 学会等名
      第62回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜機能型アブレーション熱防御システムの研究2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木俊之, 石田雄一, 青木卓哉, 藤田和央, 山田和彦, 久保田勇希, 平井研一
    • 学会等名
      平成30年度 宇宙航行の力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 密度傾斜を有するポリイミドアブレータの発明2018

    • 発明者名
      久保田勇希等
    • 権利者名
      久保田勇希等
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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