Push-Pull複合推進の基礎研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206089
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 佐宗 章弘 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40215752)
• 研究分担者: 酒井 武治 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90323047) ; 松田 淳 名城大学, 理工学部, 助教 (80415900) ; 森 浩一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90375121)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 抗力 / レーザーパルス / 超音速流れ / プラズマ / 数値流体力学

研究概要

本研究は、レーザーパルスを繰り返し照射し推進仕事の一部を抗力低減に費やしエネルギー効率の最適化を図る「Push-Pull推進」の有効性を実証することを目的として行われ、時間平均レーザーパワー70Wで最高1000%のエネルギー付加効率を達成した。さらに、レーザーパルスエネルギー付加によって生成される高温・低密度領域と衝撃層が干渉して生じる渦輪の挙動と抗力低減メカニズムが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Supersonic Drag Reduction with Repetitive Laser Pulses through a Blunt Body (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Sasoh, Yohei Sekiya, Takeharu Sakai, Jae-Hyung Kim, Atsushi Matsuda
  • 雑誌名: AIAA J., AIAA Journal vol.48, no.12 ページ: 2811-2817
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supersonic Drag Performance of Truncated Cones With Repetitive Energy Depositions (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai T.
  • 雑誌名: International Journal of Aerospace Innovation Vol.1, No.1 ページ: 31-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impulse Generation on Aluminum Target Irradiated With Nd : YAG Laser Pulse in Ambient Gas (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai T.
  • 雑誌名: Journal of Propulsion and Power Vol.25 ページ: 406-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Study on Drag Enhancement for a Blunt Body with Electro Dynamic Heatshield in a Weakly Ionized Plasma Flow (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Kawamura, Atsushi Matsuda Hiroshi Katsurayama, Hirotaka Otsu, Detlev Konigorski, Shunichi Sato, Takashi Abe
  • 雑誌名: Journal of Spacecraft and Rockets vol.46, No.6 ページ: 1171-1177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between laser-induced plasma and shock wave over a blunt body in a supersonic flow (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Sakai, Y.Sekiya, K.Mori, A.Sasoh
  • 雑誌名: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part G : Journal of Aerospace Engineering Vol.222 ページ: 605-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] CFD Simulation of Laser-Ablative Impulse Generation on Aluminum Target (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai T.
  • 雑誌名: Journal of Space Technology and Science Vo122.No.2 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [学会発表] Experimental Study of Interactions Between Weak Shock Wave and Turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsuda, Daisuke Takagi, Akihiro Sam, Shigeyoshi Ito, Koji Nagata, Yasuhiko Sakai
  • 学会等名: 48^<th> AIAA Aerospace Science Meeting
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2010-01-07
• [学会発表] 高分子材料のレーザーアブレーションの数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井武治、市橋克弘、荻田直也, 松田淳, John Sinko, 佐宗章弘
  • 学会等名: 第23回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 20091216-20091218
• [学会発表] Supersonic Drag Reduction Using Repetitive Laser Pulses (2009)
  • 著者名/発表者名: Yohei Sekiya, Jae-hyung Kim, Rush Rizal, Atsushi Matsuda, Takeharu Sakai, Akihiro Sasoh
  • 学会等名: 27th International Symposium on Shock Waves
  • 発表場所: St-Petersburg, Russia
  • 年月日: 20090719-20090724
• [学会発表] 繰返しエネルギー注入による超音速流中の円錐台形状物体の抗力低減効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井武治, 関谷洋平, 松口淳, 佐宗章弘
  • 学会等名: 平成20年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 20090317-20090319
• [学会発表] レーザーエネルギー繰り返し注入による超音速飛行体抗力低減実証に向けたISAS/JAXA風洞実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田淳、金宰亨、荻田直弥、米元聖貴、酒井武治、佐宗章弘
  • 学会等名: 平成21年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 超音速流中でのパルスレーザーエネルギー繰り返し注入による抗力低減効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田淳、関谷洋平、金宰亨、酒井武治、佐宗章弘
  • 学会等名: 第46回中部・関西合同秋期大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Three dimensional free flight experiment using square bore ballistic range (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsuda, Katsuya Shimizu, Kosuke ikuchi, Kakuei Suzuki, Akihiro Sasoh
  • 学会等名: 6th International Symposium on Flow Dynamics.
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Preliminary study of interaction between weak shock wave and turbulent flow (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Matsuda, Daisuke Takagi, Akihiro Sam, Koji Nagata, Yasuhiko Sakai
  • 学会等名: 6th International Symposium on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Calculation of Pulsed Laser-Ablative Impulse on Polyacetal (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai T., Ichihashi K., Matsuda A., Sasoh A.
  • 学会等名: AIAA Paper 2009-3590
  • 発表場所: San Antonio, Texas, USA
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] ポリアセタールのパルスレーザーアブレーション推力生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井武治、市橋克弘、松田淳, 佐宗章弘
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第40期年会講演会
  • 発表場所: 東京都調布市
  • 年月日: 2009-04-09
• [学会発表] An Experimental Sand Numerical Study On Interaction of Laser-Induced Plasma With Shock Wave Over a Blunt Body (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai T., Sekiya Y, Mori K., Sasoh, A.
  • 学会等名: The Forth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20070926-20070928
• [学会発表] Computational Analysis of Impulse Generation Mechanisms in Intense Laser-Solid Interaction (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakai T., Anju, K., Sawada K., Mori K., Sasoh A.
  • 学会等名: Lectures and Workshop International-Recent Advances in Multidisplinary Technology and Modeling-Tokyo
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2007-05-25
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://akagi.nuae.nagoya-u.ac.jp/