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2021 年度 実施状況報告書

電源ハーネスによる人工衛星内部擾乱伝達のメカニズム解明とダンパー機構への適用

研究課題

研究課題/領域番号 20K04253
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

内田 英樹  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (90450709)

研究分担者 巳谷 真司  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主幹研究開発員 (00747446)
壹岐 賢太郎  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (00770257)
安田 進  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (30450711)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード微小振動 / 擾乱 / 振動絶縁 / ダンパ / 人工衛星 / 宇宙機 / 構造
研究実績の概要

人工衛星内部の搭載機器が稼働する際に発生する微小振動(以下、擾乱と言う)が観測機器に伝搬することで画像の歪み等の観測結果に悪影響が生じる。本研究の目的は、人工衛星を構成する構体パネルに敷設される電源ハーネスが擾乱の伝達経路でありながら構造要素にもなり得る事実に着目し、電源ハーネスを積極的に擾乱抑止の減衰機構(ダンパ)へとその構造を仕立てる設計手法を構築することである。具体的には、電源ハーネスの束ね方や曲げ方、固縛間隔、構体パネルへの固定間隔といった電気的のみならずダンパとしても最適な構造と敷接方法等を解析的および実験的に明らかにすることであり、これらに関連する研究項目は以下の3つである。
1. 構造特性のばらつきを考慮した電源ハーネスのモデル化と構造・電気性能同時最適化
2. 超低剛性ハーネス(電源ハーネスのゼロ曲げ剛性化)
3. 電源ハーネスのダンパ化
令和3年度では、項目1について、従来のハーネスの電磁適合性および熱設計に関する技術調査を行った。項目2について、試験方法の改良検討を行った。項目3について、画像計測や調達した2次元レーザ変位計を用いて実機取付を模擬したハーネスがパネルに衝突するインパクトダンパーのような振る舞いはしていないことを確認した上で、マスダンパ―か摩擦ダンパーかを特定するための試験系を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍での海外輸送の遅延や世界的な半導体不足によりハーネスの張力等の計測に使用する力覚センサ(6軸ロードセル)の調達に想定以上に時間を要したため、計測等の評価が年度内に完了できなかった。

今後の研究の推進方策

ハーネスの精緻なモデル化を前提とすると全体的に計画が遅延する可能性が高くなるため、前提としない実験ベースのダンパのモデル化の構築に方向を修正しつつ、効率的に実験データを取得し、遅延を最小限に留める。

次年度使用額が生じた理由

機材(力覚センサ)が年度末に納入されて、それを用いた実験が着手できなかったことで実験消耗品等を調達しなかったため。

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公開日: 2022-12-28  

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