• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

皮膜に網をかぶせた大型スーパープレッシャー気球に向けた基礎技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01352
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

齋藤 芳隆  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, 准教授 (50300702)

研究分担者 秋田 大輔  東京工業大学, 大学院理工学研究科(工学系), 助教 (30435812)
中篠 恭一  東海大学, 工学部, 准教授 (60408028)
松尾 卓摩  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (80406834)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード科学観測気球 / スーパープレッシャー気球 / 膜構造物 / 網
研究実績の概要

1.網の横ずれを防ぐ改良については、新しい網と皮膜の固定方法を適用した体積2,000 m3の気球を製作し、平成29年6月2、3日に地上膨張試験を実施した。網の横ずれは数値計算で評価しにくく、今後、数値計算にたよって大型化するにあたってのリスク要因であり、また、耐圧性能に悪影響がある可能性も考えられた。新固定方式は、網の交点とフィルムの溶着部を二列直線縫いで固定する方法であり、上の問題の解消に加えて製作時に網を傷つけるリスクが低減できるメリットもある。試験の結果、平成28年3月の実施した試験と同様の1020 Paの耐圧性能が得られ、この方法で支障がないことが確認された。
2.網の破損の影響評価については、平成29年7月に、網の一部をわざと切断した気球の膨張破壊試験を実施した。大型化につれ、不可避に混入する不良個所の影響を評価するためである。その結果、耐圧性能は8割まで低下するものの、実用上問題ない耐圧性能が発揮されていることが確認された。
3.耐候性の試験については、網の屋外での太陽光照射実験、および、耐候性試験機を用いた真空中での照射試験を行った。フィルム等のほかの物品は長時間飛翔の実績もあり、問題ないが、網は新規開発物品であり、定量的な評価が必要であった。現在、結果の解析を進めている。
4.気球形状での網線の強度確認については、試験用気球の設計、製作を行った。網線単体での強度は判明しているが、気球形状とした場合には、長さの不ぞろいも強度の劣化に影響するため、気球として評価が必要であった。今後、網をかぶせ、膨張、破壊試験を実施する予定である。

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

所期の開発項目が順調に進展しているが、試験の完了まで至らなかったため。

今後の研究の推進方策

気球の大型化に伴って必要となる改良点の洗い出しを行い、必要となる要素技術の開発を進める。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うちオープンアクセス 6件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2、NPB7-1)2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津, 繁之
    • 雑誌名

      第18回宇宙科学シンポジウム集録

      巻: - ページ: P-051

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a New Super-Pressure Balloon with a Net for High-Altitude and Long-duration Flights2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Akita, Yoshitaka Saito, Ken Goto, Kyoichi Nakashino, Takuma Matsuo, Kiyoho Matsushima, Hiyoyuki Hashimoto, Shigeyuki Shimadu
    • 雑誌名

      Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of tensile strength and consideration of the rope structure of net for super-pressure balloon2018

    • 著者名/発表者名
      R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th TSME International Conference on Mechanical Engineering

      巻: - ページ: pp.8-11

  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発 -新しい網と皮膜の結合方法の開発-2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構研究開発報告 大気球研究報告

      巻: JAXA-RR-17-007 ページ: pp.1-13

    • DOI

      10.20637/JAXA-RR-17-007/0001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2)2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      平成29年度大気球シンポジウム集録

      巻: - ページ: isas17-sbs-017

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性」平成29年度大気球シンポジウム2017

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、後藤 健、秋田 大輔、松尾 卓摩、松島 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 雑誌名

      平成29年度大気球シンポジウム集録

      巻: - ページ: isas17-sbs-018

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] スーパープレッシャー気球用網に使用されるポリアリレート繊維の曝露試験による劣化特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      田中 理紗子、松尾 卓摩、斎藤 芳隆、秋田 大輔、中篠 恭一、後藤 健
    • 雑誌名

      日本機械学会,M&M2017 材料力学カンファレンス 講演集

      巻: - ページ: GS0805

  • [雑誌論文] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の力学的特性に関する数値構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      中村 聡、中篠 恭一、斎藤 芳隆
    • 雑誌名

      東海大学紀要工学部

      巻: 57 ページ: pp.43-50

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2、NPB7-1)2018

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津, 繁之
    • 学会等名
      第18回宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせた長時間飛翔用スーパープレッシャー気球の開発(NPB2-2)2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤 芳隆、後藤 健、山田 和彦、中篠 恭一、秋田 大輔、松尾 卓摩、河端 昌也、田村 啓輔、山田 昇、松嶋 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      平成29年度大気球シンポジウム
  • [学会発表] 皮膜に網をかぶせたスーパープレッシャー気球の構造特性2017

    • 著者名/発表者名
      中篠 恭一、斎藤 芳隆、後藤 健、秋田 大輔、松尾 卓摩、松島 清穂、橋本 紘幸、島津 繁之
    • 学会等名
      平成29年度大気球シンポジウム
  • [学会発表] Development of a New Super-Pressure Balloon with a Net for High-Altitude and Long-duration Flights2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Akita, Yoshitaka Saito, Ken Goto, Kyoichi Nakashino, Takuma Matsuo, Kiyoho Matsushima, Hiyoyuki Hashimoto, Shigeyuki Shimad
    • 学会等名
      International Symposium on Space Technology and Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Deformation Monitoring Method for Super-Pressure Balloon with Diamond-Shaped Net during the Pressurization Process2017

    • 著者名/発表者名
      K.Koseki, R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita
    • 学会等名
      2017 International Conference on Materials & Processing ICMP2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of tensile strength and consideration of the rope structure of net for super-pressure balloon2017

    • 著者名/発表者名
      R.Tanaka, T.Matsuo, Y.Saito, K.Goto, K.Nakashino and D.Akita,
    • 学会等名
      The 8th TSME International Conference on Mechanical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] スーパープレッシャー気球用網に使用されるポリアリレート繊維の曝露試験による劣化特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      田中 理紗子、松尾 卓摩、斎藤 芳隆、秋田 大輔、中篠 恭一、後藤 健
    • 学会等名
      日本機械学会,M&M2017 材料力学カンファレンス

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi