| 研究課題/領域番号 |
20K22407
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
秋月 祐樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (00887573)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| キーワード | 宇宙機熱制御 / 軽量・小型 / 放射率可変 / 形状記憶合金 / ヒートパイプ / 可逆放熱デバイス |
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| 研究成果の概要 |
軽量・高効率な宇宙用熱制御デバイスの創出を目的として，SMA駆動型サーマルルーバ（STL）の提案・実証を実施した．STLに適用するアクチュエータの要素試験では，曲げ応力が印可されている際のSMAの力学的特性を把握するために，SMAと円弧状バイアスばねと組み合わせたアクチュエータの加熱冷却試験を実施し，複数条件にてSMA温度と展開角度の相関関係を取得した．STL-BBM（放熱量50W級）の構築・評価では，宇宙模擬環境下で熱真空試験を実施した．熱源の温度に依存してブレードが展開収納し，実効放射率が変化することを確認した．また，熱数学モデルとの比較評価によりヒータ電力量を削減可能であることを示した．
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| 自由記述の分野 |
熱制御工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の宇宙探査機に搭載されてきたサーマルルーバ等の放射率可変デバイスは質量や実効放射率のON/OFF変化量，自律動作性等の観点から，小型宇宙探査機（500kg級）への搭載は困難であり，熱設計限界が小型宇宙探査機の到達範囲を限定してきた．本研究では，形状記憶合金で可逆動作が可能な熱制御デバイス（STL）を新たに考案し，軽量・無電力ながら低温時のヒータ電力を削減可能である可能性を示すことができ，STLの適用で将来宇宙機の熱設計解を拡げることが期待される．更に，HPSMAの試作・熱輸送試験を実施し，温度に応じて形状が変化するにもかかわらず，熱伝導率が低かったSMAを高熱伝導化できる可能性を示した．
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