低融点燃料を用いた再生冷却ハイブリッドロケットエンジンにおける超臨界圧力の影響

• 研究課題/領域番号: 25K01424
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分24010:航空宇宙工学関連
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 櫻井 毅司 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (10433179)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2028年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2027年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: ハイブリッドロケット / 再生冷却ノズル / 超臨界圧力

研究開始時の研究の概要

小型人工衛星の利用拡大に伴い，ロケットの打上げ頻度も増加しており，安全性を高めることが必要である．ハイブリッドロケットは固体燃料と液体酸化剤が異なる相であるため，爆発性の低い安全なロケットであるが，実用化に向けて比推力を高める必要がある．燃焼を高圧化することで比推力は向上するが，燃焼圧力が5MPaを超えると，ワックス燃料や酸素は超臨界状態となり，物性が大きく変化する．ワックス燃料の燃料後退速度は圧力の影響を受け，また酸素を冷媒に用いる再生冷却ノズルでは熱伝達特性も影響を受けることとなる．本研究ではハイブリッドロケットエンジンにおける超臨界圧力の影響を把握することを目的とする．