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2007 年度 実績報告書

理学実験用導電ベアテープテザー展開機構の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 18860063
研究機関首都大学東京

研究代表者

渡部 武夫  首都大学東京, システムデザイン学部, 助教 (40433180)

キーワード宇宙インフラ / 宇宙科学 / 展開構造物 / 宇宙物理 / テザー技術
研究概要

本研究では、2009年夏に打ち上げが予定されている観測ロケットを用いた理工学実験において搭載予定のテープテザー展開機構の開発研究と、それに伴う実証実験を実施した。ロケット実験では、限られた飛行時間内に、長さ300m、幅25mmのテープ状の導電部材(ベアテープテザー)を安全かつ高速に展開する必要がある。従来とは異なる「折りたたみ型展開機構」は、特許も取得し、安全性、信頼性を保った高速展開が見込めることを実験的に実証した。地上実験ならびに数値解析の結果を踏まえ、実際に宇宙空間で使用できる搭載品の設計に移る段階までの進展を達成した。また、それらの研究から派生して、軸方向に走行する線状材料の張力、速度などをモニタリングする非接触計測法を考案した。
本研究二年目(19年度)の具体的な研究実績ついて下記に示す。
・地上実験、数値解析の結果を踏まえ、テザー展開プロファイルの検討と設計を行った。
・展開試験が可能な真空槽を製作し、真空環境での展開実験を実施した。実験の結果、展開時の抵抗に関する知見を得た。この成果は展開機構およびブレーキ機構の設計に資する。
・2007年9月、12月に航空機を用いた微小重力実験を実施し、微小重力環境下での射出展開機構の動作確認、およびテザー展開挙動に関する知見を得た。
・非接触計測系の概念検討と実験的検証を行った。分解能などに課題が残るものの、あたらしい計測技術としての展開が見込める。
・本研究で取り組んでいる展開機構の応用例として、小天体サンプルリターンミッションへの応用を検討した。
上記研究成果に関して、学会などでの発表を行った。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] "Dynamics of Flexible Space Tether Equipped with a Crawler Mass"2008

    • 著者名/発表者名
      Fujii, H. A., Watanabe, T., Kusagaya, T. and Sato, D.
    • 雑誌名

      Journal of Guidance, Control, and Dynamics, AIAA Vol.31, No.2

      ページ: 436-440

    • 査読あり
  • [学会発表] 宇宙テザー技術の宇宙実証実験とその将来2008

    • 著者名/発表者名
      藤井裕矩, 渡部武夫、ほか
    • 学会等名
      第8回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] 航空機実験によるテザードサンプラーの動特性検証2008

    • 著者名/発表者名
      藤井裕矩, 渡部武夫, 伊藤一貴, 瀧川拓史, 行実昌和, 間澤朋也
    • 学会等名
      第8回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] 折りたたみ型テープテザー展開機構の動特性解析2007

    • 著者名/発表者名
      渡部武夫、中伏信介、間澤朋哉、藤井裕矩、鈴木徹
    • 学会等名
      第51回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20071100
  • [学会発表] Parabolic Flight Experiments for 3 dimensional Analysis of the Tethered Rigid Body.2007

    • 著者名/発表者名
      Takeo Watanabe, Hiroshi Takikawa, Masakazu Yukizane, Shinsake Nakafushi, Tomoya Mazawa, Kazuki Ito, Hironori A. Fujii
    • 学会等名
      ISPS 2007
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      20071000
  • [学会発表] テザーにつながれた剛体の微小重力下での三次元挙動実験に向けて2007

    • 著者名/発表者名
      藤井裕矩、瀧川拓史、行実昌和、渡部武夫、草谷大郎
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20070800
  • [学会発表] 観測ロケットにおけるテープテザー展開システムに関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      藤井裕矩、間澤朋哉、中伏信介、渡部武夫、草谷大郎
    • 学会等名
      第10回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20070800
  • [学会発表] Quick Deployment of Bare Tape Tether and Overview of the Sounding Rocket Experiment,2007

    • 著者名/発表者名
      Takeo Watanabe, Hironori A. Fujii, and Hirohisa Kojima
    • 学会等名
      AAS/AIAA Astrodynamics Specialists Conference
    • 発表場所
      Michigan, USA,
    • 年月日
      20070800
  • [学会発表] Quick Deployment of Bare Tether and Introduction of the Sounding Rocket Experiment2007

    • 著者名/発表者名
      Takeo Watanabe, Hironori A. Fujii
    • 学会等名
      IPSI Tokyo Conference
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20070600

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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