| 研究課題/領域番号 |
15K14255
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
橘 武史 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50179719)
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| 研究分担者 |
各務 聡 宮崎大学, 工学部, 准教授 (80415653)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 小型化学推進機 / 固体推進剤 / 酸化剤 / 非自燃性 / 燃焼制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、独自に開発してきた非自燃性固体推進薬に対し酸化性ガスを照射し、燃焼維持／流量調整による推力のON-OFF制御を実現する衛星用小型固体ロケットを試作し、その性能評価を行い、次世代の新たなミッションに有用な推進機として提案できるようにすることを目的としている。
初年度の27年は，提案の概念が成立することの確認として、非自燃性固体推進薬(Non-selfcombustible Solid Propellant:SP)とそれに照射する作動ガス(Feed stock: FS)の選定に向けた大気圧下の実験を行った。その結果、適切な燃料過多配合比の推進薬と液体酸化剤の組合せにおいて、本提案概念が成立することが確認されたので、実機に求められるより広範囲の条件下での実験が行えるようなストランド試験装置の設計を開始する段階に至っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成27年度において、提案する推進機の概念の成立が確認され、研究は順調に推移している。具体的には、過酸化アンモニウムAP系の酸化剤を70％程度とした燃料過多のコンポジット系推進薬に亜酸化窒素N2O酸化剤液の組合せで、燃焼・停止の繰り返しが行い得ることを確認した。着火については、当初計画していたプラズマアークPA方式が可能であることが確認されたが、PA方式は照射位置がジェットの到達距離で制約されることや装置が複雑になること等の理由から、出来ればより簡便な着火方式を検討したいと考え、燃焼面での直接放電着火方式や、電熱着火方式も試み、とくに前者は着火面との相対位置を一定にする工夫が出来ればPA方式の利点である非接触性を維持しつつ簡便な方式であろうとの判断に至っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、これまでの研究結果をもとに、実機に求められるより広範囲の条件下での実験が行えるようなストランド試験装置の設計を完成させ、それを用いたデータ取得を行う。具体的には、推進薬の燃焼速度は、酸化剤照射流量、圧力に依存するであろうことが予想されるので、それらの対応関係を明らかにしていく。
また、これまでの実験は全て、基礎データ取りに相応しい従来のストランド試験と同じく棒状ストランドを用いた端面燃焼方式で行っているが、照射酸化剤がより燃焼面に有効に供給される方式も同時に検討したいと考え、その装置の考案・試作も検討する予定である。
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