三段式軽ガス衝撃銃の開発

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05505005
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 近藤 建一 東京工業大学, 工業材料研究所, 助教授 (50111670)
• 研究分担者: 片山 雅央 (株)CRC総合研究所, 構造技術部, 部長補(研究員) ; 杉浦 央 横浜市立大学, 文理学部, 助手 (70145671) ; 八木 寿子 (平井 寿子) 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (60218758) ; 水谷 仁 宇宙科学研究所, 教授 (00011578) ; 庄野 安彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80013481)
• キーワード: 二段式軽ガス銃 / 超高速 / 衝撃波 / 超高圧力 / 飛翔体加速 / ドプラー干渉計 / 計算機シミュレーション

研究概要

本研究は、平成5年度から7年度まで行うものであり、従来型の二段式軽ガス銃の到達最高速度を新しい概念によって増大させた新しい方式の二段式軽ガス銃を開発するとともに、三段目のガス加速装置を接続した三段式軽ガス衝撃銃を開発し、飛翔体加速の実用に供することを目的としている。
1.全体計画と作業分担の調整を行い、国内の衝撃実験者との討議を行った結果、研究予算が十分ではないが、開発装置を小型化することにより初期の目的を達成し得る見込みを得た。
2.新しい二段式軽ガス銃の理論的検討と概念設計を行うために、計算機シミュレーションの体系化を行った。その結果、これまで論文等に報告されている方法にはエネルギー損失に対する検討が不十分であり、任意性の強いパラメータを導入する必要があることが明らかになった。
3.上記のことから、現有の二段式軽ガス銃の動作状態を正確に把握して、上記の補正パラメータを実験的に決定する必要が有ることが分かり、一段目のガス圧縮部におけるピストンの運動を半導体歪ゲージによって測定し、補正値の信頼性を向上させることができた。
4.現有の二段式軽ガス衝撃銃の高速化試験を行ったが、動作時における高圧ガスのリークが深刻な問題となることが明かとなり、現有装置を改修してシール方法を検討した。
5.新規の計測器と現有の速度測定装置、ドプラー干渉計、発光スペクトル測定装置を組み合わせ、開発装置をシステム化することができる見込みを得た。
6.熱処理条件を含めて材料に関する検討と加工上の問題点を検討し、新しい材料を現有の二段式軽ガス銃に適用して材料の損傷試験を行う準備が終了した。