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2019 年度 研究成果報告書

地上実験による飛行環境アブレーションの研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17K06947
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関鳥取大学

研究代表者

酒井 武治  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (90323047)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードアブレーション / アブレーションセンサー / 計量アブレータ / 空力加熱 / 熱防御システム
研究成果の概要

小型酸水素ガストーチを用いて,大気突入飛行時の非定常な空力加熱環境を模擬する実験装置を開発した.当該装置では,従来の高温プラズマ風洞と,同等で広範囲な熱流束および熱防御材表面温度条件を生成できる.同時に,風洞では難しい時間的に変化する熱流束環境下で,アブレーションセンサーを用いたアブレーション計測が可能である.本研究では,ある宇宙機の再突入条件での表面温度時間履歴を再現実験し,時間変化する加熱履歴と一定の場合とを比較した.その結果,アブレーション現象の違いを明確にセンサーで計測できることを示し,実飛行下で起こるアブレーション挙動を地上実験で再現しうることを示した.

自由記述の分野

気体力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,大気突入軌道上で起こりえる加熱環境を地上実験で再現する実験手法を開発した.これを用いて,飛行環境におけるアブレーション環境を再現し,フライト計測用アブレーションセンサーで、アブレーション過程を検知した.このようなことが可能となることは,センサーデータから飛行環境を再構築する手法の検証を行える地上実験環境が整ったことを意味し,将来宇宙ミッションで使われる宇宙機熱防御システムの信頼性を高める意義がある.

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公開日: 2021-02-19  

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