| 研究課題/領域番号 |
20K04915
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
舩津 賢人 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (50323332)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 航空宇宙工学 / 極超音速反応性流体力学 / ケイ素系耐熱複合材料 / 動的直接観察 / 分光計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、高エンタルピー流中の損耗が炭素系複合材料に比べて小さいケイ素系耐熱複合材料に着目し、材料の損耗挙動を超高精細にとらえる（動的直接観察する）ことにある。開発中の先進的発光分光計測技術に高輝度・高出力レーザー照明を導入し、材料の損耗挙動を動的直接観察し、かつ材料近傍の発光をも同時計測することで、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動を解明する。
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| 研究実績の概要 |
スペースシャトルの退役を背景に、我が国独自の宇宙輸送機による地上－宇宙間の定期的で安全な移動が社会的要請となっている。特に地球大気圏再突入では革新的な耐熱材料開発と高精度な空力加熱予測が求められる。本研究の目的は、高エンタルピー流中の損耗が炭素系複合材料に比べて小さいケイ素系耐熱複合材料に着目し、未解明の材料の損耗挙動を世界で初めて超高精細にとらえる（動的直接観察する）ことにある。開発中の先進的発光分光計測技術に高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を導入し、材料の損耗挙動を動的直接観察し、かつ材料近傍の発光をも同時計測することで、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動を解明する。
本年度（2023年度）は、2022年度に新規購入した高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を使用し、未解明の材料の損耗挙動を超高精細にとらえ（動的直接観察した）、かつ材料近傍の発光も同時計測することに成功した。2024年度は、当初の研究計画にそった形で（COVID-19（新型コロナウイルス感染症）の影響等があったため研究の進ちょくは「やや遅れている」）、材料損耗の動的直接観察と材料近傍の強い発光の同時計測に関するデータの精査と蓄積を進め、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明に関する研究（動的発光強度比分布から強度比法を用いて動的な温度分布を推定する、など）を鋭意、進めていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）を新規購入し、未解明の材料の損耗挙動を超高精細にとらえ（動的直接観察する）、かつ材料近傍の発光も同時計測することに成功したが、同時計測データの精査や蓄積に至っておらず、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明には至っていない。そのため、研究の進ちょく状況を「やや遅れている」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度には、高輝度・高出力LED照明（高輝度・高出力レーザー照明から計画変更）による材料損耗の動的直接観察と材料近傍の強い発光の同時計測に関するデータの精査と蓄積を進め、高エンタルピー流中のケイ素系耐熱複合材料の動的（非定常）挙動の解明に関する研究を鋭意、進めていく予定である。
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