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レーザ加熱により高度なスロットリングを実現する宇宙機用の固体マイクロ推進機

研究課題

研究課題/領域番号 25289308
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関宮崎大学

研究代表者

各務 聡  宮崎大学, 工学部, 准教授 (80415653)

研究分担者 橘 武史  九州工業大学, 工学研究院, 教授 (50179719)
堀澤 秀之  東海大学, 工学部, 教授 (30256169)
連携研究者 周善寺 清隆  福岡県工業技術センター, 機械電子研究所, 研究員 (00416504)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワードマイクロスラスタ / 固体推進 / レーザ加熱 / スロットリング / 燃焼制御 / 宇宙推進 / レーザ支援燃焼 / 固体推進薬 / 試作評価
研究成果の概要

作動の中断と再開を含めたスロットリングをレーザ加熱により実現するマイクロスラスタを提案し,性能評価と現象解明を行った.これまでの研究で,レーザ加熱開始直後の燃焼室圧力が低く,点火遅れが生じたため,本研究では,レーザ透過窓と固体推進薬とを密着させた0.1 N級の試作機を製作した.その結果,1) 提案するマイクロスラスタでは,レーザのOn/Offにより作動の開始と中断ができること,2)窓の材質により燃焼の安定に影響すること,3)比推力は最大140秒になることを示した.また,レーザ加熱により燃焼が維持しているときの固体推進薬の温度分布を測定し,窓の材質により燃焼の安定性が影響する原因を明らかにした.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Performance Evaluation of a Throttleable Solid Propellant Thruster using Laser Heating2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Isakari, Shingo Onizuka, Yasuyuki Yano, and Akira Kakami
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan

      巻: ists30

    • NAID

      130005420813

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heat balance evaluation of double-base solid propellant combustion using thermography and laser heating on a burning surface2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Kakami and Takeshi Tachibana
    • 雑誌名

      Aerospace Science and Technology

      巻: 47 ページ: 86-91

    • DOI

      10.1016/j.ast.2015.09.013

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レーザ加熱によるスロットリングを実現するマイクロ固体ロケットの性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      飯盛翔太,浅倉嵩雅,矢野康之,各務聡
    • 学会等名
      平成27年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(神奈川県・相模原市)
    • 年月日
      2016-01-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preformance Evaluation of a Throttleable Solid Propellant Thruster using Laser Heating2015

    • 著者名/発表者名
      Shota Isakari, Shingo Onizuka, Yasuyuki Yano, and Akira Kakami
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザ加熱によりスロットリングを実現する固体推進機2015

    • 著者名/発表者名
      鬼塚信吾,飯盛翔太, 矢野康之, 各務聡
    • 学会等名
      平成26年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      相模原市
    • 年月日
      2015-01-15 – 2016-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HTPB/APコンポジット推進剤を用いたレーザ点火型マイクロスラスタ2015

    • 著者名/発表者名
      飯盛翔太,鬼塚信吾,矢野康之, 各務 聡
    • 学会等名
      平成26年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      相模原市
    • 年月日
      2015-01-15 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A throttleable solid propellant thruster by laser heating2014

    • 著者名/発表者名
      Shingo Onizuka, Shota Isakari, Yasuyuki Yano, Akira Kakami
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Energetic Materials and their Applications
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2014-11-15 – 2015-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レーザ加熱によりスロットリングを実現する固体ロケット推進機2014

    • 著者名/発表者名
      鬼塚信吾 ,上米良国知,矢野康之,各務聡
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Throttleable solid propellant microthruster using laser-assisted combustion2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Kakami, Hamada Taketoshi, Masayuki Shimoda and Takeshi Tachibana
    • 学会等名
      49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] レーザ加熱によりスロットリングを実現する固体マイクロスラスタ(ロケットエンジン)

    • URL

      http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/kakami/study-lacs.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Throttable solid propellant thruster

    • URL

      http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/kakami/study-lacs_e.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/kakami/study-lacs.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/kakami/study-lacs_e.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] レーザ加熱を適用したスロットリング可能な固体推進機

    • URL

      http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/kakami/study-lacs_e.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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