| 研究課題/領域番号 |
09044168
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
吉川 孝雄 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00029498)
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| 研究分担者 |
西田 迪雄 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10025968)
荒川 義博 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50134490)
田原 弘一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (20207210)
都木 恭一郎 宇宙科学研究所, 教授 (40172142)
小紫 公也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90242825)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 電気推進 / アークジェット推進機 / 電磁プラズマ推進機 / イオン推進機 / ホール推進機 / プラズマ診断 / 推進性能 / 宇宙飛翔体環境 |
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| 研究概要 |
1)各種の電気推進機(電磁プラズマ推進機、アークジェット推進機、ホール型推進機、イオン推進機)の推進性能を測定し、その改善方法を明らかにした。日本側では低電力(300W〜1kW)、ロシア側とアメリカ側では(1kW〜1MW)の推進機を担当した。
2)電気推進機のプラズマ状態を調べた。静電気プローブ法、磁気プローブ法、質量分析法、発光分光法、レーザー誘起蛍光法を用いて、プラズマ温度・密度、中性粒子(ラジカル)密度などを測定した。下流流れ場の診断を行った結果、真空タンクの大きさ、圧力にそれらが大きく依存することがわかった。さらに、宇宙機とプラズマ排出流との干渉現象をも明らかにした。
3)プラズマ診断の結果を基に、電気推進機内部・外部の流れ場をモデル化し解析した。連続体モデル(数値流体力学)、分子流モデル、粒子モデルを用いて解析し、実験結果と比較検討した。さらに、電気推進機内部の加速過程を推定し、最適加速条件、推進機形状を提案した。また、外部プラズマ流と宇宙機との干渉現象を解明した。日本とアメリカは数値解析を、ロシアは理論解析を主に担当した。
4)日本側、ロシア側およびアメリカ側代表者が数回にわたり国内外で会合し、研究結果を持ち寄り比較検討を行うと共に、各国の電気推進ミッション計画について検討した。それら相応しい電気推進システムが提案された。
5)平成11年10月、北九州市で開催された国際電気推進会議に全研究メンバーが参加し、他の新進気鋭の研究者を交え研究結果を発表すると共に、それらの成果について議論した。将来の研究開発の指針を提案した。
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