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2009 年度 研究成果報告書

電磁力による再突入飛行体周りの弱電離プラズマ流の制御とその実機適用性の実証

研究課題

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研究課題/領域番号 18206087
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

安部 隆士  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 教授 (60114849)

研究分担者 大津 広隆  龍谷大学, 理工学部, 准教授 (20313934)
松田 淳  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, プロジェクト研究員 (80415900)
葛山 浩  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, プロジェクト研究員 (80435809)
船木 一幸  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (50311171)
石川 本雄  筑波大学, システム情報工学研究科, 教授 (90109067)
藤野 貴康  筑波大学, システム情報工学研究科, 講師 (80375427)
連携研究者 山田 和彦  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教 (20415904)
古舘 美智子  東北大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (70443992)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
キーワード宇宙往還機 / 高温弱電離気体 / 流れの制御
研究概要

宇宙空間から地上にもどる宇宙機は大気圏飛行中において、高温のプラズマに覆われ、これにより加熱されるため、それに起因する機体損傷の危険性を回避することが特に必要である。このため、加熱に耐える従来の手法に加えて、さらに加熱を低減する工夫が必要となる。高温のプラズマが電磁力の影響を受けることを利用して、これを宇宙機から遠ざけるような制御をすることにより、加熱を避ける工夫について、その可能性を追求した。その結果、適度の静磁界を宇宙機まわりに印加することで加熱を避けることが可能であることを示した。さらに、その効果を実飛行環境下で実証する手段についても検討し、具体的方策を提示した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Experiment on Drag Enhancement for a Blunt Body with Electrodynamic Heat Shield2009

    • 著者名/発表者名
      M. Kawamura, A. Matsuda, H. Katsurayama, H. Otsu, D. Konigorski, S. Sato Takashi Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets 46巻

      ページ: 1171-1177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model Surface conductivity effect for the electromagnetic heat shield in reentry flight2008

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuda, T. Abe, et. al
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      ページ: 27103-1-127103-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study for Momentum Transfer in a Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuator2008

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, その他3名
    • 雑誌名

      AIAA J. 46巻

      ページ: 2248-2256

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic and Continuum Simulations of Electromagnetic of a simulated Reentry Flow2008

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, M. Kawamura, A. Matsuda, T. Abe
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets 45巻

      ページ: 248-254

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model and magnetic configuration effect on Shock layer enhancement by an applied magnetic field2008

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuda, H. Otsu, M. Kawamura, D. Konigorski, Y. Takizawa, S. Sato, T. Abe
    • 雑誌名

      Physics of Fluids 20巻

      ページ: 027102-027113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation of electromagnetic effect on a shock layer around a blunt body in a weakly ionized plasma2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Takizawa, A. Matsuda, S. Sato, T. Abe, D. Konigorski
    • 雑誌名

      Physics of Fluids Vol.18(11)

      ページ: 117105-1-117105-10

  • [雑誌論文] Feasibility study of flight experiment for electrodynamic heatshield technology

    • 著者名/発表者名
      Abe, Takashi
    • 雑誌名

      Acta Astronautica v.66,iss.5-6

      ページ: 929-936

    • 査読あり
  • [学会発表] Advanced Reentry Vehicle Research Activities-Deployable Aeroshell and Magnetic braking2010

    • 著者名/発表者名
      T. Abe
    • 学会等名
      Next-Generation Suborbital Researchers conference
    • 発表場所
      Boulder, USA
    • 年月日
      2010-02-18
  • [学会発表] Rarefied Gas Effects on the Magnetic Flow Control System for Aerobraking Flight of the Reentry Vehicle AIAA-2009-37292009

    • 著者名/発表者名
      H. Otsu, H. Katsurayama, T. Abe, D. Konigorski
    • 学会等名
      40th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      San Antonio, Texas
    • 年月日
      20090622-20090625
  • [学会発表] Experimental Investigation of Electrodynamic Heatshield Effect in a Reentry Plasma2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tanifuji, T. Abe, その他4
    • 学会等名
      39th Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      Seattle, Washington
    • 年月日
      20080623-20080626
  • [学会発表] Numerical Simulation of Electromagnetic Flow Control in a One-Kilowatt Class Argon Arcjet Windtunnel, AIAA-2008-40162008

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, T. Abe, D. Konigorski
    • 学会等名
      39th Plasmadynamics and Lasers Conference
    • 発表場所
      Seattle, Washington
    • 年月日
      20080623-20080626
  • [学会発表] Trajectory Analysis of Electromagnetic Aerobraking Flight Based on Rarefied Flow Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      H. Otsu, H. Katsurayama, T. Abe
    • 学会等名
      Proceedings of the 26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Experimental Investigation of the Hall Effect for the Interaction between the weakly Ionized Plasma and Applied Magnetic Field2007

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuda, Y. Takizawa, M. Kawamura, H. Otsu, S. Sato, T. Abe, D. Konigorski
    • 学会等名
      45th AIAA Aerospace Science Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      AIAA Paper
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Particle Simulation of the Partially Ionized Flow around Blunt Body2007

    • 著者名/発表者名
      H. Katsurayama, A. Matsuda, M. Kawamura, T. Abe
    • 学会等名
      45th AIAA Aerospace Science Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      AIAA Paper
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Experimental Study on Electrmagnetic Drag Increment of Blunt Body in a Weakly Ionized Plasma Flow2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kawamura, A. Matsuda, H. Katurayama, H. Otsu, D. Konigorski
    • 学会等名
      38th AIAA Plasma dynamics and Laser Conference
    • 発表場所
      アメリカ合衆国
    • 年月日
      2007-06-25
  • [学会発表] Shock layer enhancement by electro-magnetic effect for spherical blunt body2006

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuda, K. Wakatsuki, Y. Takizawa, M. Kawamura, H. Otsu, S. Sato, T. Abe, D. Konigorski
    • 学会等名
      37th AIAA Plasmadynamics and Laser Conference
    • 発表場所
      AIAA Paper
    • 年月日
      20060000
  • [学会発表] Numerical Validation of the Magnetic Flow Control for Reentry Vehicles2006

    • 著者名/発表者名
      H. Otsu, T. Abe, A. Matsuda, D. Konigorski
    • 学会等名
      37th AIAA Plasmadynamics and Laser Conference
    • 発表場所
      AIAA Paper
    • 年月日
      20060000
  • [学会発表] Feasibility Study on the Flight Demonstration for the Magnetic Flow Control System of Reentry Vehicles2006

    • 著者名/発表者名
      H. Otsu, A. Matsuda, T. Abe, D. Konigorski
    • 学会等名
      37th AIAA Plasmadynamics and Laser Conference
    • 発表場所
      AIAA Paper
    • 年月日
      20060000
  • [備考]

    • URL

      http://gd.isas.jaxa.jp/index.html

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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