イオンエンジンの中性粒子圧力計測

• 研究課題/領域番号: 24560983
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工
• 研究代表者: 中山 宜典 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, その他部局等, 准教授 (80532770)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 航空宇宙工学 / ロケット / イオンエンジン / 希薄気体 / 圧力計測 / 推進剤 / 流れ / 真空装置 / 耐久性向上 / 弱電離プラズマ

研究成果の概要

イオンエンジンのさらなる性能向上のためには，推進剤流れ（中性粒子流）のより詳細な評価が必要であるが，希薄であるため計測には限界があった。そこで，通常大気圧下で使用する微差圧計を真空圧力下において多点計測できるように工夫したところ，イオンエンジン内の推進剤圧力を従来よりも高精度で計測でき，推進剤供給方法が推進剤流れに与える影響を評価できるようになり，他の電気推進や地上試験装置への評価にも有用であることも分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental Visualization of Ion Thruster Neutralization Phenomena (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Nakayama, Futoshi Tanaka
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Plasma Science 巻: 43 号: 1 ページ: 269-276
  • DOI: 10.1109/tps.2014.2321418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral Density Measurement of Ion Thruster with Differential Pressure Gauge (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Nakayama, Kenichi Narisawa
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 巻: 12 号: ists29 ページ: Pb_73-Pb_78
  • DOI: 10.2322/tastj.12.Pb_73
  • NAID: 130004696958
  • ISSN: 1884-0485
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental Evaluation of Neutralization Phenomena with Visualized Ion Thruster (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Nakayama, Futoshi Tanaka
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 巻: 12 号: ists29 ページ: Pb_53-Pb_58
  • DOI: 10.2322/tastj.12.Pb_53
  • NAID: 130004548636
  • ISSN: 1884-0485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral Density Measurement of Ion Thruster with Differential Pressure Gauge (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakayama and K. Narisawa
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 巻: 12
  • NAID: 130004696958
  • 査読あり
• [学会発表] イオンスラスタ下流の計測評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村真大，中山宜典
  • 学会等名: 第55回航空原動機・宇宙推進講演会
  • 発表場所: 富山県富山市
  • 年月日: 2015-03-09 – 2015-03-10
• [学会発表] 推進剤供給方法に対するイオンエンジン内圧力分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山宜典，中村真大
  • 学会等名: 第58回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] 電気推進機作動時の真空槽内圧力分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山宜典，成澤健一，田中太，高宮紗綾，松尾勇佐
  • 学会等名: 平成25年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] Neutral Pressure Measurement in an Ion Thruster Discharge Chamber (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakayama and K. Narisawa
  • 学会等名: 33rd International Electric Propulsion Conference
  • 発表場所: Washington DC, USA
• [学会発表] イオンエンジンの計測評価 －推進剤数密度および中和現象－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山宜典、成澤健一、田中太
  • 学会等名: 平成２４年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] Neutral Density Measurement of Ion Thruster with Differential Pressure Gauge (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Nakayama, Kenichi Narisawa
  • 学会等名: 29th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Nagoya-Aichi, Japan