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イオンエンジンにおけるスワールトルク発生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26820376
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

月崎 竜童  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, 助教 (70720697)

研究協力者 山本 雄大  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイオンエンジン / プラズマ / レーザ誘起蛍光法 / マイクロ波 / 旋回速度 / ロールトルク / スワールトルク / キセノン
研究成果の概要

推力軸回りの旋回トルク発生メカニズム解明のため、イオンエンジンの推力軸回りのキセノンイオンの旋回速度について、レーザ誘起蛍光法を用いて行った。旋回トルクは宇宙機の姿勢を乱しイオンエンジンの活用妨げになっている。この発生メカニズムは、従来、イオングリッドによるミスアライメントが主たる原因との学説が提唱されてきた。地上計測特有の低速イオンの影響を排除し、秒速45km/sで加速されるイオンに対して、最大70m/s程度の誤差で旋回速度を計測できる精密な測定系を構築した。これによりイオンエンジン内部の磁場で旋回したイオンがグリッド通過後も旋回速度を保ちトルクを生み出していることが初めて明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] マイクロ波放電式イオンスラスタにおける 放電室分割による推進性能への影響2017

    • 著者名/発表者名
      月崎竜童、山本雄大、細田聡史、西山和孝、國中均
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: 65 号: 1 ページ: 17-20

    • DOI

      10.2322/jjsass.65.17

    • NAID

      130005316533

    • ISSN
      1344-6460, 2432-3691
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] レーザ誘起蛍光法によるマイクロ波放電式 イオンスラスタμ10 の旋回流計測2016

    • 著者名/発表者名
      月崎竜童、山本雄大、神田大樹、細田聡史、西山和孝、國中均
    • 雑誌名

      Journal of International Applied Plasma Science

      巻: 23 ページ: 69-74

    • NAID

      40021014066

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイクロ波放電式中和器における2価イオンの流量依存性2015

    • 著者名/発表者名
      谷義隆, 月崎竜童, 西山和孝, 細田聡史, 國中均
    • 雑誌名

      プラズマ応用科学

      巻: 22 ページ: 75-80

    • NAID

      40020527945

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロ波放電式中和器における2価イオンの流量依存性2015

    • 著者名/発表者名
      谷義隆,月崎竜童,西山和孝,細田聡史,國中均
    • 雑誌名

      プラズマ応用科学

      巻: 22

    • NAID

      40020527945

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Azimuthal Velocity Measurement of μ10 Microwave Ion Thruster by Laser Induced Fluorescence Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      月崎竜童
    • 学会等名
      35th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      アメリカ合衆国ジョージア州ジョージア工科大学
    • 年月日
      2017-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザ誘起蛍光法によるマイクロ波放電式イオンエンジンプルームの イオン速度測定2017

    • 著者名/発表者名
      山本雄大
    • 学会等名
      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
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] レーザ誘起蛍光法のマイクロ波放電式イオンエンジンへの適用2016

    • 著者名/発表者名
      山本雄大
    • 学会等名
      宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of 1A-class Microwave Discharge Cathode2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Tani, Ryudo Tsukizaki, Daiki Koda, Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      The 8th Asian Joint Conference on Propulsion and Power
    • 発表場所
      Kagawa, Japan
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] XeIII Measurement of Microwave Cathode in Throttling Operation2016

    • 著者名/発表者名
      Ryudo TSUKIZAKI, Yoshitaka Tani, Satoshi HOSODA, Kazutaka NISHIYAMA and Hitoshi KUNINAKA
    • 学会等名
      The 23rd Annual Meeting off IAPS/The 9th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 発表場所
      Bangkok, Thai
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-Flight Operation of the Hayabusa2 Ion Engine System in the EDVEGA Phase2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Nishiyama, Satoshi Hosoda, Ryudo Tsukizaki, and Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      51st AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Propulsion and Energy Forum
    • 発表場所
      Orlando, Florida USA
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1-A class Microwave Discharge Cathode Using Impregnated Tungsten2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Tani, Ryudo Tsukizaki, Daiki Koda, Satoshi Hosoda, Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      The 34th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of the Thrust Force of the μ10 Microwave Ion Thruster by Optimizing the Potential of the Conductive Wall2015

    • 著者名/発表者名
      Ryudo Tsukizaki, Ippei Nishiyama, Satoshi Hosoda, Kazutaka Nishiyama, and Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      The 34th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development and Testing of the Hayabusa2 Ion Engine System2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Nishiyama, Satoshi Hosoda, Kazuma Ueno, Ryudo Tsukizaki, Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      The 34th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Initial Checkout after Launch of Hayabusa2 Ion Engine System2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Hosoda, Kazutaka Nishiyama, Ryudo Tsukizaki, Hitoshi Kuninaka
    • 学会等名
      The 34th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Status of the Japanese Hayabusa2 Asteroid Explorer Mission2015

    • 著者名/発表者名
      Ryudo Tsukizaki
    • 学会等名
      日本地球惑星連合講演会 NASA Hyper Wall
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザ誘起蛍光法のマイクロ波放電式イオンエンジンプルームへの適用2015

    • 著者名/発表者名
      月崎竜童, 山本雄大, 細田聡史, 西山和孝, 國中均
    • 学会等名
      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
    • 年月日
      2015-01-15 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] JAXAリポジトリ

    • URL

      https://repository.exst.jaxa.jp/dspace/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ep.isas.jaxa.jp/eplab/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ep.isas.jaxa.jp/eplab/publication/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] JAXA 宇宙科学研究所 電気推進研究室

    • URL

      http://www.ep.isas.jaxa.jp/eplab/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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