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皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24246138
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

齋藤 芳隆  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, 准教授 (50300702)

研究分担者 中篠 恭一  東海大学, 工学部, 准教授 (60408028)
秋田 大輔  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30435812)
後藤 健  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, 准教授 (40300701)
連携研究者 田村 啓輔  名古屋大学, 大学院理学研究科, 助教 (80271526)
松尾 卓摩  明治大学, 理工学部, 准教授 (80406834)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2013年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2012年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード科学観測気球 / スーパープレッシャー気球 / 膜構造物 / 網 / 非線形有限要素法
研究成果の概要

既存の科学実験用大気球には長時間飛翔ができないという弱点がある。我々は、それを克服すべく、皮膜に網をかぶせ耐圧性能を持たせたスーパープレッシャー気球の開発を進めた。大型気球に必要な要素技術の開発、小型気球の膨張試験や数値シミュレーションで設計の妥当性の検証を行い、最終的に体積2,000 m3で重量54 kgと軽いが1,000 Paの耐圧性能を有する気球を開発することに成功した。この気球は、40 kgのペイロードを搭載して高度22 kmの上空を長時間飛翔させることが可能であり、たとえば成層圏の気象観測に利用できる。これは、我が国で初めて科学観測に利用できるSP気球を具現化したことを意味する。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (16件) (うちオープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発-新ゴア形状の気球の展開試験2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 松尾 卓摩, 河端 昌也, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 雑誌名

      第16回宇宙科学シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 山田 和彦, 藤原 正智
    • 雑誌名

      第29回大気圏シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831962

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB5-1a)2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 山田 和彦, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 松尾 卓摩, 河端 昌也, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 雑誌名

      平成27年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831943

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性について2015

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一, 斎藤 芳隆, 後藤 健, 秋田 大輔
    • 雑誌名

      平成27年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831944

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a Super-Pressure Balloon with a Diamond-Shaped Net2014

    • 著者名/発表者名
      Saito Yoshitaka , Iijima Issei , Matsuzaka Yukihiko , Matsushima Kiyoho , Tanaka Shigeki , Kajiwara Koji , Shimazu Shigeyuki
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 54 号: 8 ページ: 1525-1529

    • DOI

      10.1016/j.asr.2014.06.043

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB5-1)2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 山田 和彦, 中篠恭一, 古田良介,堂本 航大, 秋田大輔, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 雑誌名

      平成26年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • NAID

      120006831999

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] スーパープレッシャー気球とゼロプレッシャー気球を組み合わせたタンデム気球の開発II2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構研究開発報告

      巻: RR-13-011 ページ: 1-34

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(BS13-04実験)2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構研究開発報告

      巻: RR-13-011 ページ: 35-60

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 雑誌名

      第14回宇宙科学シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(BS13-04実験)2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 雑誌名

      平成25年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 高張力網を被せたパンプキン型気球の膨張時形状について2013

    • 著者名/発表者名
      古田良介、中篠恭一
    • 雑誌名

      平成25年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] DLT法を用いたスーパープレッシャー気球膨張形状の三次元形状測定2013

    • 著者名/発表者名
      古田良介、中篠恭一
    • 雑誌名

      第57回宇宙科学技術連合講演会集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 高張力網を被せたスーパープレッシャー気球の有限要素解析2013

    • 著者名/発表者名
      堂本航大、中篠恭一
    • 雑誌名

      第57回宇宙科学技術連合講演会集録

      巻: -

    • NAID

      40020232579

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] スーパープレッシャー気球とゼロプレッシャー気球を組み合わせたタンデム気球の開発II2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆
    • 雑誌名

      JAXA Research and Development Report

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] スーパープレッシャー気球とゼロプレッシャー気球を組み合わせた長時間飛翔気球の開発II2012

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆
    • 雑誌名

      平成24年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 高張力網を被せたパンプキン型気球の応力分布ならびに展開性能に関する数値構造解析について2012

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一
    • 雑誌名

      平成24年度大気球シンポジウム集録

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発 体積2,000 m3気球の地上試験結果の報告2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 松尾 卓摩, 河端 昌也, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 松嶋 清穂, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [学会発表] 対流圏界面観測用超小型タンデム気球の開発2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 山田 和彦, 藤原 正智
    • 学会等名
      第29回大気圏シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発-新ゴア形状の気球の展開試験2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 松尾 卓摩, 河端 昌也, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      第16回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2016-01-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB5-1a)2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 山田 和彦, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 松尾 卓摩, 河端 昌也, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      平成27年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性について2015

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一, 斎藤 芳隆, 後藤 健, 秋田 大輔
    • 学会等名
      平成27年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発 -体積5,000 m3気球の地上試験結果の報告-2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発 (NPB5-1)2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 秋田 大輔, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DLT法を用いたスーパープレッシャー気球の3次元形状同定2014

    • 著者名/発表者名
      古田 良介, 斎藤 芳隆, 中篠 恭一
    • 学会等名
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール
    • 年月日
      2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB5-1)2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 山田 和彦, 中篠恭一, 古田良介,堂本 航大, 秋田大輔, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 山田 昇, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      平成26年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせたSP気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆
    • 学会等名
      スーパープレッシャー気球研究会
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 年月日
      2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健, 中篠 恭一, 古田 良介, 堂本 航大, 秋田 大輔, 田村 啓輔, 大谷 章夫, 松嶋 清穂, 田中 茂樹, 橋本 紘幸, 島津 繁之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆, 後藤 健,中篠 恭一, 古田 良介, 堂本 航大, 秋田 大輔, 田村 啓輔,大谷 章夫, 松嶋 清穂, 田中 茂樹,島津 繁之
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] evelopment of a 5,000 m3 super-pressure balloon with a diamond-shaped net2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saito, Ken Goto, Kyoichi Nakashino, Ryosuke Furuta, Kodai Domoto, Diasuke Akita, Kiyoho Matsushima, Shigeki Tanaka, Hiroyuki Hashimoto
    • 学会等名
      40th COSPAR
    • 発表場所
      Moscow
    • 年月日
      2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発2014

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 学会等名
      本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(BS13-04実験)2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆、他
    • 学会等名
      平成25年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高張力網を被せたパンプキン型気球の膨張時形状について2013

    • 著者名/発表者名
      古田良介、中篠恭一
    • 学会等名
      平成25年度大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 科学実験用大気球の現状2013

    • 著者名/発表者名
      斎藤芳隆
    • 学会等名
      第16回南極エアロゾル研究会講演
    • 発表場所
      国立極地研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DLT法を用いたスーパープレッシャー気球膨張形状の三次元形状測定2013

    • 著者名/発表者名
      古田良介、中篠恭一
    • 学会等名
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高張力網を被せたスーパープレッシャー気球の有限要素解析2013

    • 著者名/発表者名
      堂本航大、中篠恭一
    • 学会等名
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of a super-pressure balloon with a diamond-shaped net2012

    • 著者名/発表者名
      Saito, Y.
    • 学会等名
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Mysore, India
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Structural characteristics of a super-pressure balloon with a diamond shaped net2012

    • 著者名/発表者名
      Nakashino, K.
    • 学会等名
      39th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Mysore, India
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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