小型衛星用電熱加速型パルスプラズマスラスタのインパルス向上に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19360382
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 大阪工業大学
• 研究代表者: 田原 弘一 大阪工業大学, 工学部, 教授 (20207210)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2009年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2008年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2007年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 電気推進 / 航空宇宙流体・構造・航法・制御・推進 / パルスプラズマスラスタ / 高インパルスビット / 超小型人工衛星 / テフロン / 電熱加速 / 推進性能 / 流れ場計算 / 設計相似則 / 小型人工衛星

研究概要

超小型衛星搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタ(PPT)システムの開発研究において、キャビティ断面積を縮小したことは有効であり、小さい充電エネルギに対して大きな単位充電エネルギ当たりのインパルスビットが得られ、一般の電熱加速型PPTよりも良い性能を示した。連続作動試験では、ショット数を増すにつれ、キャビティ直径が大きくなり、約53,000ショットの時点でアノードの直径とキャビティ直径が等しくなり、噴射が確認できなくなった。こうして、電熱加速型PPTシステムの衛星搭載用エンジニアリングモデルが設計製作され、十分な性能を有することを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] 高度ミッションを可能にする電気推進ロケットエンジンの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田原弘一
  • 雑誌名: 電気学会誌 Vol.129,No.11 ページ: 735-738
  • NAID: 10025532471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Plasma Thruster Systems onboard Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara
  • 雑誌名: 31st International Electric Propulsion Conference-Professional Meeting- 2009-0510 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Enhancement of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters for Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara
  • 雑誌名: 31st International Electric Propulsion Conference-Professional Meeting- 2009-0540 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Research and Development of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters onboard Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara
  • 雑誌名: Advances in Applied Plasma Science Vol.7 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed Plasma Thruster Systems onboard Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Tahara
  • 雑誌名: 31^<st> International Electric Propulsion Conference-Professional Meeting- 2009-0510 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Enhancement of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters for Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Tahara
  • 雑誌名: 31^<st> International Electric Propulsion Conference-Professional Meeting- 2009-2540 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Research and Development of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters onboard Small Satellites (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Tahara
  • 雑誌名: Advances in Applied Plasma Science Vol.7 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Project of Electric Rocket Engine Experiment onboard Small Satellite (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara
  • 雑誌名: Frontier of Applied Plasma Technology Vol.1 ページ: 109-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters onboard Small Satellites (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, T. Yamamoto, M. Yamada, H. Tahara
  • 雑誌名: Proc. 26t h Int. Symp. Vol.1 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Project of Osaka Institute of Technology Electric-Rocket-Engine onboard Small Space Ship (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Tahara
  • 雑誌名: Frontier of Applied Plasma Technology Vol. 1 ページ: 109-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters for Osaka Institute of Technology Electric-Rocket-Engine onboard Small Space Ship (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishii, T. Yamamoto, M. Yamada, H. Tahara
  • 雑誌名: Proc. 26^<th> Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics, Kyoto Vol. 1 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance Characteristics of Electrothermal Pulsed Plasma Thrusters with Insulator-rod-arranged Cavities and Teflon-alternative Propellants (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara, T. Edamitsu, H. Sugihara
  • 雑誌名: Proc. 30th Electric Propulsion Conference 337 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of Magnetic Field Topography and Discharge Channel Structure on Performance of Anode-layer Hall Thrusters (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Yuge, Y. Kuwamura, H. Tahara
  • 雑誌名: 336 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Magnetic Field Configuration and Electrically-Floating Metal Plates in Hall Thrusters with Circular-cross-sectional Chambers (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tahara, A. Shirasaki
  • 雑誌名: 338 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF ELECTROTHERMAL PULSED PLASMA THRUSTERS WITH INSULArOR-ROD-ARRANGED CAVITIES AND TEFLON-ALTERNATIVE PROPELLANTS (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TAHARA, Toshiaki EDAMITSU and Hirokazu SUGIHARA
  • 雑誌名: Proceedings of 30th Electric Propulsion Conference 337 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] INFLUENCES OF MAGNETIC FIELD TOPOGRAPHY AND DISCHARGE CHANNEL STRUCTURE ON PERORMANCE OF ANODE-LAYER HALL THRUSTERS (2007)
  • 著者名/発表者名: Seiro YUGE, Ybshihiro Kuwamura and Hirokazu TAHARA
  • 雑誌名: Proceedings of 30th Electric Propulsion Conference 336 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] FFECTS OF MAGNETIC FIELD CONFIGURArlON AND ELECTRICALLY-FLOATING METAL PLATES IN HALL THRU STERS WITHCIRCULAR CROSS-SECTIONAL DISCHARGE CHAMBERS (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TAHARA and Atsushi SHIRASAKI
  • 雑誌名: Proceedings of 30th Electric Propulsion Conference 338 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [学会発表] 電熱加速型パルスプラズマスラスタの流れ場の数値計算と性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井悠介, 高木宏樹, 中雅理, 構口直輝, 田原弘一
  • 学会等名: 第53回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス(京都市)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 小型衛星用電熱加速型パルスプラズマスラスタの性能測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木宏樹, 山本剛史, 石井悠介, 田原弘一
  • 学会等名: 第52回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場(淡路市)
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] 大阪工業大学・小型スペースシップ搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタの性能測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木宏樹, 山本剛史, 石井悠介, 田原弘一
  • 学会等名: 第52回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] 小型衛星搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタの性能特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒木俊祐, 吉本剛, 宮井勇樹, 田原弘一
  • 学会等名: 第51回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2007-10-30
• [学会発表] 大阪工業大学小型スペースシップ搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタの性能特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黒木 俊祐, 吉本 剛, 宮井 勇樹, 田原 弘一
  • 学会等名: 第51画宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-10-30
• [備考]
  • URL: http://www.oit.ac.jp/med/~tahara/top.html
• [備考]
  • URL: http://www.oit.ac.jp/med/~tahara/top.html