| 研究実績の概要 |
本年度は，亜酸化窒素を推進剤として用いる超臨界スラスタの研究開発の一環として，自己分解を生じさせる触媒反応部に関する特性取得試験を実施した．本試験は，昨年度に実施した触媒反応部特性取得試験の結果を踏まえつつ，実フライト向けの設計を施したものを供試体として用いたものである．
昨年度の結果を踏まえ，ノミナルの触媒としてはロジウムを使用した．また，その他の可能性としてイリジウム触媒やプラチナ触媒に関しても試験を実施した．その結果，[1] 最も反応性が高いのはロジウムであること [2] プラチナについては反応が起きなかったこと を知見として得ることができた．
続いて，スラスタの動作点の調整を行った．亜酸化窒素を大流量で流すと過大な分解熱が発生するため，1000℃を超える高温酸化雰囲気に触媒が晒されるため，触媒の機能が喪失してしまう．そこで，流量を下げることによりスラスタチャンバ内温度を，触媒機能を維持できる状態まで下げる方策をとった．その結果，代表的な動作点として「流量44mg/sec, 推力41mN, Isp 100sec」を得ることができた．この動作点に置いては，スラスタの繰り返し使用が可能となる．
なお，本試験で使用した供試体は，金属3Dプリンタ(材料：インコネル)で作成した．3Dプリンティングを使用したことで，溶接コストを抑えることが可能となり，低コストな推進系実現にも近づけることができた．
これらは，本研究が掲げた「安全で・Ispが高く・連続噴射可能で・低コストな」亜酸化窒素超臨界スラスタシステムの構築実現に直接的に寄与する成果である．また，本研究で得られた成果は，学会で発表し，当該分野において知見の共有を図った．
|
