二酸化炭素大気突入飛翔体まわりで生じる熱化学的非平衡過程の予測精度向上研究課題名

• 研究課題/領域番号: 23760770
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 山田 剛治 鳥取大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90588831)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 火星大気突入 / 衝撃波 / 二酸化炭素プラズマ / 分光 / 熱化学的非平衡過程 / Shock wave / Mars entry / Spectroscopy / Shock tube / Nonequilibrium / CO2-N2 / Carbon Dioxide plasma

研究概要

火星大気突入飛行環境を再現できる極超音速衝撃波管を開発し ,衝撃波背後の熱化学的非平衡過程について調査した.新たに構築した極短時間多点分光計測システムを適用することにより衝撃波背後の輻射スペクトルの空間分布特性を高精度に取得することができた.また輻射解析コードを利用したCAMS法により計測スペクトルから温度の空間分布特性を取得することに成功した

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Sensitivity-Adjustable Three-Component Force Balance and Its Application to Wind Tunnel Testing (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G. , Kawazoe, H., Suemura, H., Matsuno, T., Obayashi, S.
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol. 8, No. 2 ページ: 1-10
  • NAID: 130003366711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis onthe nonequilibrium phenomena of the electronic excitation process behind hypersonic shock waves (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Takayanagi, H., Suzuki, T.,and Fujita, K.
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: Vol. 56, No. 2 ページ: 63-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Hypersonic Shock Tube for Planetary Entry Aerothermodynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Ago, S., Matsuno, T., and Kawazoe, H.
  • 雑誌名: Advances in the Astronautical Sciences 巻: Vol.146 ページ: 597-604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Analysis on the Nonequilibrium Phenomena of the Electronic Excitation Process behind Hypersonic Shock Waves (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: 56 ページ: 63-69
  • NAID: 10031168697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Shock Layer Radiation from the Vacuum-Ultraviolet to Near-Infrared Regions (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G, Takayanagi, H., Suzuki, T.,and Fujita, K.
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: Vol. 55, No. 1 ページ: 60-67
  • NAID: 10030553128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shock Layer Radiation Analysis using a Hypervelocity Shock Tube (HVST) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Takayanagi, H., Suzuki, T.,and Fujita, K.
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: Vol. 55, No. 1 ページ: 37-43
  • NAID: 10030553075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shock Layer Radiation Analysis using a hypervelocity Shock Tube (HVST) (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: 55 ページ: 37-43
  • NAID: 10030553075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Shock Layer Radiation from the Vacuum-Ultraviolet to Near-Infrared Regions (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 巻: 55 ページ: 60-67
  • NAID: 10030553128
  • 査読あり
• [学会発表] バンドヘッド強度比を用いた二酸化炭素アークプラズマ流の温度評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,大蔦慎吾,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会 第44期年会講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-04-18
• [学会発表] 極超音速衝撃波背後の非平衡輻射光の多点分光計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,久保優斗,吾郷祥太,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 平成24年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] カナードを有する展開型惑星探査航空機の高速空力特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鵜ノ口孝雄,山田剛治,青山省吾,松野隆,川添博光,鈴木直洋,藤井孝蔵
  • 学会等名: 平成24年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 中空電極型アーク加熱風洞によるCO2プラズマ流の分光測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大蔦信吾,西田弦気,山田剛治,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] Experimental and Numerical Study on Shock Layer Radiation for Planetary Entry Flights (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Ago, S., Kubo, Y., Matsuno, T., and Kawazoe, H.
  • 学会等名: 5th Symposium on Integrating CFD and Experiments in Aerodynamics (Integration 2012)
  • 発表場所: Chofu, Japan
  • 年月日: 2012-10-05
• [学会発表] Shock Tube Study for Electron Behavior in the Shock Layer (2012)
  • 著者名/発表者名: Ago, S.Yamada, G., Kubo, Y., Matsuno, T., Kawazoe, H., Obayashi, S.
  • 学会等名: Ninth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 中空電極型アーク加熱風洞による二酸化炭素プラズマ流の分光測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,大蔦信吾,西田弦気,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2012
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] Development of a Hypersonic Shock Tube for Planetary Entry Aerothermodynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Ago, S., Matsuno, T., and Kawazoe, H.
  • 学会等名: 13th International Space Conference of Pacific-basin Societies (ISCOPS)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] 二酸化炭素アークプラズマ流の発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,大蔦信吾,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 平成23年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 柏
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 惑星大気突入飛行技術向上を目的とした極超音速衝撃波管の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吾郷祥太,山田剛治,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部 第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Characteristics of Arc-Heated Plasma Flow for Martian Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Otsuta, S., Matsuno, T., and Kawazoe, H.
  • 学会等名: 50th Aerospace Science Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
  • 年月日: 2012-01-09
• [学会発表] Characteristics of Arc-Heated Plasma Flow for Martian Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: AIAA 50th Aerospace Sciences Meeting
  • 発表場所: Gaylord Opryland Resort & Convention Center （アメリカ合衆国）
• [学会発表] 二酸化炭素アークプラズマ流の発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 平成２３年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学（千葉県）
• [学会発表] 惑星大気突入飛行技術向上を目的とした極超音速衝撃波管の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吾郷祥太
  • 学会等名: 第42回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] 展開翼を持つ超音速無人探査機の空力性能について (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,妻鹿義治,松野隆,川添博光,鈴木直洋,藤井孝蔵
  • 学会等名: 平成23年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] Effect of Electron Behavior in front of Shock Wave on Thermo-Chemical Process Behind the Shock Wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Ago, S., Otsuta, S., Matsuno, T., Kawazoe, H., Obayashi, S.
  • 学会等名: Eighth International Symposium on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] CO2-N2混合気体を用いたアーク加熱プラズマ流の分光計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,大蔦慎吾,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2011
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 表面波プラズマの気流特性と材料改質への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治,妻鹿義治,松野隆,川添博光
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2011
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Spectroscopic analysis of carbon dioxide plasma in a 10.5 kW arc-heated wind tunnel (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada, G., Otsuta, S., Matsuno, T., and Kawazoe, H.
  • 学会等名: 28th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Ginowan, Okinawa
  • 年月日: 2011-07-09
• [学会発表] Spectroscopic analysis of carbon dioxide plasma in a 10.5 kW arc-heated wind tunnel (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 28th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県）
• [学会発表] CO2-N2混合気体を用いたアーク加熱プラズマ流の分光計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2011
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都）
• [学会発表] Development of a Hypersonic Shock Tube for Planetary Entry Aerothermodynamics
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 13th International Space Conference of Pacific-basin Societies (ISCOPS)
  • 発表場所: 京都国際交流会館（京都府）
• [学会発表] 中空電極型アーク加熱風洞による二酸化炭素プラズマ流の分光測定
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2012
  • 発表場所: 高知大学（高知県）
• [学会発表] Shock Tube Study for Electron Behavior in the Shock Layer
  • 著者名/発表者名: 吾郷祥太
  • 学会等名: Ninth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台メトロポリタンホテル（宮城県）
• [学会発表] Experimental and Numerical Study on Shock Layer Radiation for Planetary Entry Flights
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 5th Symposium on integrating CFD and Experiments in Aerodynamics
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構（東京都）
• [学会発表] 極超音速衝撃波背後の非平衡輻射光の多点分光計測
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 平成２４年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県）
• [学会発表] バンドヘッド強度比を用いた二酸化炭素アークプラズマ流の温度評価
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会 第44期年会講演会
  • 発表場所: 東京大学山上会館（東京都）
• [学会発表] 地球大気再突入環境を模擬した衝撃層輻射光の分光解析
  • 著者名/発表者名: 山田剛治
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会 第44期年会講演会
  • 発表場所: 東京大学山上会館（東京都）
  • 招待講演