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電磁力による惑星大気飛行体周りの弱電離プラズマ流の制御技術の確立とその先端的展開

研究課題

研究課題/領域番号 24246139
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

安部 隆士  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, 名誉教授 (60114849)

研究分担者 大津 広隆 (大津 広敬)  龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20313934)
山田 和彦  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (20415904)
西田 浩之  東京農工大学, 工学研究院, 准教授 (60545945)
葛山 浩  山口大学, 理工学研究科, 准教授 (80435809)
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
46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2012年度: 21,190千円 (直接経費: 16,300千円、間接経費: 4,890千円)
キーワード極超音速流れ / プラズマ / 再突入宇宙機 / 磁気相互作用 / 流れの制御 / 流れ制御 / 大気突入飛行体
研究成果の概要

宇宙空間から地上にもどる宇宙機は、大気圏飛行中において高温のプラズマに覆われ、これにより加熱されるため、それに起因する機体損傷の危険性を回避することが特に必要である。このため、加熱に耐える従来の手法に加えて、高温のプラズマが電磁力の影響を受けることを利用して、これを宇宙機から遠ざけるような制御をすることにより、加熱を避ける工夫が可能であることがこれまでの研究で既に示されているが、この研究では宇宙機への応用性についてさらに理解を深め、磁場配位制御による加熱分布の制御や高層大気飛行での希薄気体の効果などさまざまな知見を得た。

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

    (42件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Numerical Study on Spanwise Nonuniformity in Body-Force Field of Dielectric-Barrier-Discharge Plasma Actuator2016

    • 著者名/発表者名
      Nishida, H., Nonomura, T. and Abe, T.
    • 雑誌名

      AIAA Journal

      巻: 54 ページ: 659-669

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of Plasma Dynamics and Electrohydrodynamic Effect in DBD Plasma Actuator2016

    • 著者名/発表者名
      Nishida, H., Nonomura, T. and Abe, T.
    • 雑誌名

      International Journal of Plasma Environmental Science and Technology

      巻: 10 ページ: 70-75

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元磁場配位による磁気シールド効果への影響2015

    • 著者名/発表者名
      永田靖典, 山田和彦, 安部隆士
    • 雑誌名

      JAXA-SP-14-010

      巻: 14-010 ページ: 29-34

    • NAID

      120006827763

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 弱電離プラズマ流制御技術の実証に向けた強磁場源の開発と運用について2015

    • 著者名/発表者名
      永田靖典, 山田宗平, 山田和彦, 安部隆士
    • 雑誌名

      JAXA-SP-14-010

      巻: 14-010 ページ: 57-62

    • NAID

      120006827768

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional simulations of discharge plasma evolution on a dielectric barrier discharge plasma actuator2014

    • 著者名/発表者名
      Nishida, H., Nonomura, T. and Abe, T.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction Performance of Blackout and Plasma Attenuation in Atmospheric Reentry Demonstrator Mission2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi, Kazuhiko Yamada, Takashi Abe
    • 雑誌名

      AIAA Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 51 ページ: 1954-1964

    • NAID

      120005517710

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Flow Fields in Inductively Coupled Plasma Wind Tunnels2014

    • 著者名/発表者名
      YU Minghao, Yusuke Takahashi, Hisashi Kihara, Kenichi Abe, Kazuhiko Yamada, Takashi Abe
    • 雑誌名

      Plasma Science and Technology

      巻: 16 ページ: 930-940

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of gas/surface interaction on shock wave propagation through a tube2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ishida, A. Tezuka, and T. Abe
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1628 ページ: 419-422

    • DOI

      10.1063/1.4902623

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 磁気シールドに対する印加磁場配位の効果について2014

    • 著者名/発表者名
      永田靖典,里深優,渡辺理成,山田和彦, 安部隆士
    • 雑誌名

      JAXA-SP-13-011

      巻: 13-011 ページ: 53-58

    • NAID

      120006827866

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of Radio Frequency Blackout for an Inflatable Vehicle during Atmospheric Reentry2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi, Kazuhiko Yamada and Takashi Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 51 ページ: 430-441

    • NAID

      120005460230

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Validation of Nonequilibrium Plasma Flow Simulation for Arc-Heated Wind Tunnel2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, T. Abe, H. Takayanagi, M. Mizuno, H. Kihara and K. Abe
    • 雑誌名

      Journal of Thermophysics and Heat Transfer

      巻: 28 ページ: 9-17

    • NAID

      120005460234

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Simulations of Discharge Plasma Evolution on a Dielectric-Barrier-Discharge Plasma Actuator2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nishida, Taku Nonomura, Takashi Abe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115 ページ: 133301-133301

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypersonic Double-Cone Flow with Applied Magnetic Field2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nagata, Kazuhiko Yamada, Takashi Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 50 ページ: 981-991

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermochemical Nonequilibrium Modeling of a Low-Power Argon Arcjet2013

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, and T. Abe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 113, No. 5 号: 5 ページ: 53304-53304

    • DOI

      10.1063/1.4776765

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoaerodynamic force on a magnetized body in a partially ionized flow2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawamura, Y. Nagata, H. Katsurayama, H. Otsu, K. Yamada, and T. Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 50 号: 2 ページ: 347

    • DOI

      10.2514/1.a32279

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction of In-flight Radio Frequency Attenuation by Rocket Plume Applying Diffraction Theories2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kinefuchi
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 50 号: 1 ページ: 150-158

    • DOI

      10.2514/1.a32223

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic-field configuration effect on aerodynamic heating of a magnetized body2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kawamura, H. Katsurayama, H. Otsu, K. Yamada, and T. Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets

      巻: 49 号: 2 ページ: 207

    • DOI

      10.2514/1.a32116

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自由ピストン二段隔膜衝撃波管の改良による衝撃波速度の高速化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      渡部竜平、石田広之、新井恭輔、比護悠介、永田靖典、山田和彦、安部隆士、手塚亜聖
    • 学会等名
      平成27年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 膨張波管を用いた印加磁場による再突入機の抗力増大効果実験的検証2015

    • 著者名/発表者名
      渡部竜平、嶋津悠介、服部盛正、永田靖典、山田和彦、安部隆士、手塚亜聖
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Drag Enhancement for Atmospheric Entry Capsule using Electrodynamic Effect with Multi-magnetic Source2015

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nagata, Kazuhiko Yamada, Takashi Abe
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of New Electron Impact Ionization on the Aerodynamic Heating Environment for Super-Orbital Reentry Vehicles2015

    • 著者名/発表者名
      Otsu, H., Yamada, K., and Abe, T.
    • 学会等名
      46th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      Dallas
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電磁力ブレーキングの開始高度を向上させるアルカリ金属添加法の適用限界高度の数値解析的調査2015

    • 著者名/発表者名
      葛山浩、安部隆士
    • 学会等名
      平成26年度衝撃波シンポジウム講演会
    • 発表場所
      渋川
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属ロッドを用いた高々度での電磁力ブレーキング強制発動の数値解析的検討2014

    • 著者名/発表者名
      葛山浩、安部隆士
    • 学会等名
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カリウムを添加した弱電離プラズマ流中の電磁シールド効果に関する実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺理成
    • 学会等名
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超軌道速度飛行体における熱化学非平衡流れに関する数値流体解析2014

    • 著者名/発表者名
      大津広敬, 安部隆士, 山田和彦
    • 学会等名
      第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3次元磁場配位による磁気シールド効果への影響2014

    • 著者名/発表者名
      永田靖典, 山田和彦, 安部隆士
    • 学会等名
      第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 弱電離プラズマ流制御技術の実証に向けた強磁場源の開発と運用について2014

    • 著者名/発表者名
      永田靖典, 山田宗平, 山田和彦, 安部隆士
    • 学会等名
      第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Flight Condition on the Thermochemical Non-equilibrium Phenomenon for Super-Orbital Reentry Vehicles2014

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Otsu, Takashi Abe, Kazuhiko Yamada
    • 学会等名
      45th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of the Dynamic Triggering of Electrodynamic Aerobraking at High Altitudes using an Ablator with Alkali Metal2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Katsurayama, Takashi Abe
    • 学会等名
      45th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on the Magneto-aerodynamic Force Deflected by Magnetic Field Interaction in a Weakly-ionized Plasma Flow2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagata, Y. Satofuka, Y. Watanabe, A. Tezuka, K. Yamada, and T. Abe
    • 学会等名
      44th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      San Diago
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Prediction of a Critical Altitude on Electrodynamic Aerobraking in a Hypersonic Continuum-Rarefied Transitional Regime2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Katsurayama and Takashi Abe
    • 学会等名
      44th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      San Diago
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Shape Variation on the Electrodynamic Heat Shield System under the Strong Magnetic Field2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Otsu, Detlev Konigorski, and Takashi Abe
    • 学会等名
      44th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      San Diago
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of In-flight Attenuation by a Rocket Plume by Applying CFD/FDTD Coupling2013

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Kinefuchi, Koichi Okita, Ikkoh Funaki and Takashi Abe
    • 学会等名
      49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (JPC) and the 11th International Energy Conversion Engineering Conference (IECEC)
    • 発表場所
      San Jose
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Atmospheric-entry Flight Test of Deployable Membrane Aeroshell using S-310 Sounding Rocket2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada, K. Suzuki, T. Abe, Y. Nagata, O. Imamura D. Akita, Y. Takahashi, N. Honma, Y. Watanabe, T. Iino, K. Sasaki
    • 学会等名
      29th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Prediction of Test Flow Conditions for Low Density High Enthalpy Flow in an Expansion Tube Facility2013

    • 著者名/発表者名
      T. Akahori
    • 学会等名
      51st AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
    • 発表場所
      Grapevine (Dallas/Ft. Worth Region), Texas, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Validation of the Scale Effect for the Electrodynamic Interaction of a Magnetized Body in a Weakly-ionized Flow2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hattori
    • 学会等名
      43rd AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Strong Magnetic Field on the Electrodynamic Heat Shield System for Reentry Vehicles2012

    • 著者名/発表者名
      H. Otsu
    • 学会等名
      43rd AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis on Three-dimensional Body Force Field of DBD Plasma Actuator2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida
    • 学会等名
      43rd AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Hall Effect on Electrodynamic Flow Control for Weakly Ionized Flow2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagata
    • 学会等名
      43rd AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 安部・舟木研究室

    • URL

      http://gd.isas.jaxa.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 安部・舟木研究室

    • URL

      http://gd.isas.jaxa.jp

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 安部・舟木研究室

    • URL

      http://gd.isas.jaxa.jp/

    • 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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