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2021 年度 実績報告書

アノードレイヤ型クラスタシステムの干渉物理解明と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19H02343
研究機関岐阜大学

研究代表者

宮坂 武志  岐阜大学, 工学部, 教授 (60303666)

研究分担者 朝原 誠  岐阜大学, 工学部, 助教 (40633045)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード推進・エンジン / 電気推進 / ロケット / 航空宇宙流体工学 / プラズマ計測
研究実績の概要

これまでの2年間の成果を基に2基の干渉効果の最適化指針の検討を進める中で、より再現性の高い明確な干渉物理の導出を行うことが、大電力作動クラスタシステムの最適設計・作動指針に重要であると考え、Racetrack形状ヘッドの導入による干渉効果増大の検証を行った。
同様な作動条件下(背圧等)での干渉効果増加評価を行う目的で、まず、直線部同士を向かい合わせる配置、と半円部同士を向かい合わせる配置で比較を行い、直線部同士の配置により明らかな、干渉効果の増大がプルーム測定から得られた。また直線部を向かい合わせることで、推進性能の向上効果が確認でき、最適化によるクラスタシステムの性能向上効果の可能性が示された。
また、放電電圧を変化させた場合、流量を変化させた場合について測定を行い、その結果、大電力化時に高比推力化ではなく、大推力化の場合に干渉効果が増大する知見が得られた。
更に、ヘッド間距離の依存性についても評価を行い、カソード距離の影響等について知見を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Plume interference effects of the racetrack-shaped anode-layer Hall thruster system2022

    • 著者名/発表者名
      MIYASAKA Takeshi、NAGAO Ryo、FUKAGAWA Kohei、NAGAMINE Mitsuhiro、MAEDA Naoto、KATO Akane、ASAHARA Makoto
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1299/mej.21-00347

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigation of Plume Interference Effects on Racetrack Anode-layer SBS System2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Nagamine, Akane Kato, Takeshi Miyasaka, Makoto Asahara
    • 学会等名
      33rd International Symposium on Space Technology and Science
    • 国際学会
  • [学会発表] レーストラック形状チャネルを有するアノードレイヤスラスタのプルーム干渉評価2022

    • 著者名/発表者名
      加藤茜、宮坂武志、長嶺光博、浅井雅信、伊藤淳之介、朝原誠
    • 学会等名
      令和3年度宇宙輸送シンポジウム
  • [学会発表] ホールスラスタ2基ヘッドシステムの強干渉化評価2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂武志,長嶺光博,加藤茜 ,浅井雅信, 伊藤淳之介,朝原誠,山本直嗣,渡邊裕樹, 船木一幸,竹ヶ原春貴,各務聡
    • 学会等名
      令和3年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
  • [学会発表] Effect of Plume Interference on Racetrack Anode-Layer Thruster Operation2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro NAGAMINE, Akane KATO, Takeshi MIYASAKA, Masanobu ASAI, Jyunnosuke ITO, and Makoto ASAHARA
    • 学会等名
      The 29th Annual Meeting of IAPs and the 15th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] Racetrackアノードレイヤスラスタの基本特性評価とプルーム干渉効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      長嶺光博, 加藤茜,宮坂武志, 朝原誠
    • 学会等名
      第65回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] Racetrack形状ヘッド導入によるアノードレイヤクラスタの強干渉化2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 茜, 長嶺 光博, 宮坂 武志, 浅井 雅信, 伊藤 淳之介, 朝原 誠
    • 学会等名
      第58回 日本航空宇宙学会 関西・中部支部合同秋期大会
  • [備考] 宮坂・朝原研究室HP

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~asatolab/

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公開日: 2022-12-28  

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