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2013 年度 研究成果報告書

小型衛星を利用した再突入試験プローブ用アブレータの開発とその熱的性能予測

研究課題

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研究課題/領域番号 23560954
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

木原 尚  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60243911)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード大気突入 / 軽量アブレータ / 連成解析 / Hayabusa / アーク加熱風洞 / 熱流束 / リセッション
研究概要

軽量アブレータの開発と性能予測と行った.初めに搭載する対象としてHayabusaの再突入カプセルを仮定し,実際の再突入時を数値的に再現することを行った.また,軽量アブレータを自ら作成し,基材の特性や軽量アブレータならではの特性をアーク加熱風洞による実験により確認し,風洞試験を数値計算で再現することにより,風洞実験における軽量アブレータ周りの流れ場を軽量アブレータ内部の物理現象を含めた解析を行えるようにした.これをベースにした上で軽量アブレータ搭載型Hayabusaカプセルを仮定し,実際に帰還可能であることを計算によって確認したとともに,軽量アブレータの弱点も把握した.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] A Study of Thermal Response and Flow Field Coupling Simulation around Hayabusa Capsule Loaded with Light-weight Ablator2013

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Kihara, Naoya Hirata, Ken-ichi Abe
    • 雑誌名

      Open journal of Fluid Dynamics

      巻: 3 ページ: 100-107

    • DOI

      10.4236/ojfd.2013.32A016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of Thermochemical Nonequilibrium Flow around Reentry Capsule and Estimation of Aerodynamic Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda, H. Kihara, K. Abe
    • 雑誌名

      Proceedia Engineering

      巻: 67 ページ: 261-269

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2013.12.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of pyrolysis gas flow and heat transfer inside an ablator2012

    • 著者名/発表者名
      N. Hirata, S. Nozawa, Y. Takahashi, H. Kihara, K. Abe
    • 雑誌名

      Computational Thermal Sciences

      巻: 4, 3 ページ: 225-242

    • DOI

      10.1615/ComputThernalScien.2012004762

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Flow Fields in Inductively Coupled Plasma Wind Tunnels

    • 著者名/発表者名
      YU Minghao, Yusuke TAKAHASHI, Hisashi KIHARA, Ken-ichi ABE, Kazuhiko YAMADA, Takashi ABE
    • 雑誌名

      Plasma Science and Technology

      巻: (in printing)

    • 査読あり
  • [学会発表] 熱分解による透過率変化を考慮した軽量アブレータ熱応答試験の数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      川野亨樹
    • 学会等名
      平成25年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-03-14
  • [学会発表] Numerical Investigation on Plasma Flow in Low Power Inductively Coupled Plasma Wind Tunnel2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yu, Y. Takahashi, H. Kihara, K. Abe, K. Yamada, T. Abe
    • 発表場所
      Hon Kong
    • 年月日
      20130603-06
  • [学会発表] Numerical Study of Thermochemical Nonequilibrium Flow around Reentry Capsule and Estimation of Aerodynamic Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki MATSUDA, Hisashi KIHARA, Ken-ichi ABE
    • 学会等名
      2013 Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      20130523-26
  • [学会発表] アーク加熱風洞における光ファイバーを用いた模型内部からの分光計測2013

    • 著者名/発表者名
      木原尚
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-09-11
  • [学会発表] A Study of Thermal Response and Flow Field Coupling Simulation around HAYABUSA Capsule Loaded with Light-weight Ablator2013

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Kihara
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Shenzhen
    • 年月日
      2013-05-09
  • [学会発表] Numerical evaluation of nonequilibrium plasma flow in 1kW class thruster2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Minghao
    • 学会等名
      5^<th> International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-01-29
  • [学会発表] 超軌道再突入環境における軽量アブレータの熱応答解析2012

    • 著者名/発表者名
      平田尚也
    • 学会等名
      2012年度日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-11-16
  • [学会発表] 軽量アブレータの熱分解ガス内部流動と熱応答2012

    • 著者名/発表者名
      木原尚
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2012-09-10
  • [学会発表] 20kW級アーク加熱風洞で加熱されるアブレータ内部の熱分解ガス流動の影響2012

    • 著者名/発表者名
      木原尚
    • 学会等名
      平成23年度衝撃波シンポジウム2
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] 超軌道再突入飛行体周りの熱化学的非平衡流に対する機体の耐熱特性に関する数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      山田隆雅
    • 学会等名
      平成23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
      2011-12-20
  • [学会発表] 超軌道再突入飛行体周りの熱化学的非平衡流に対する機体の耐熱特性に関する数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      山田隆雅
    • 学会等名
      平成23年度航空宇宙学会西部支部講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] Numerical Study of Pyrolysis Gas Flow and Transfer inside an Ablator2011

    • 著者名/発表者名
      Naoya Hirata
    • 学会等名
      The Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow
    • 発表場所
      Kyoto Univ.
    • 年月日
      2011-09-25
  • [学会発表] Numerical Simulation of Flow Field and Heat Transfer around HAYABUSA Reentry Capsule2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada Takamasa
    • 学会等名
      The 28^<th> International Symposium on Space Technology and Sciences
    • 発表場所
      Okinawa Convention Centre
    • 年月日
      2011-06-09

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公開日: 2015-07-16  

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