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2016 年度 実績報告書

ブーム・膜複合構造による展開宇宙構造物の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25289305
研究機関東京工業大学

研究代表者

古谷 寛  東京工業大学, 工学院, 准教授 (00190166)

研究分担者 坂本 啓  東京工業大学, 工学院, 准教授 (40516001)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード宇宙システム / 展開構造 / 展開ブーム / 膜構造 / 収納 / 超小型衛星
研究実績の概要

本研究では,ブーム・膜複合構造の特徴を生かして,ブームと膜を同時に収納ならびに展開が可能な構造様式の宇宙用展開膜構造を新たに提案し,その詳細な収納特性および展開挙動を明らかにするとともに,フライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.
初年度は,1.4mx1.4mサイズの展開膜構造試験モデルの試作を行い,この結果を踏まえて,2年度は前年度に製作したブーム・膜複合構造ならびに1.7mx1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルに対して,展開ダイナミクスを高速度カメラと画像解析ソフトを用いてブーム・膜複合構造の展開挙動を定量的に取得し,その特性の検討を行った.またデオービット膜を想定してブーム径を小さくし,フライトモデルを想定したサイズでのブーム・膜複合構造の実現について,膜の折畳み方法と展開膜の構成を検討し,その実現性を実証した.3年度は更に,機能モデルの検討を行うとともに,超小型衛星用高機能膜として,宇宙実証実験を行うための航空機実験による微小重力展開実験を実施し,その詳細な挙動ならびにフライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.本年度は微小重力展開実験のデータを詳細に解析するとともに,真空槽実験を行うことにより,提案するブーム・膜複合構造の妥当性と問題点を明らかにした.更に,機能モデルを実際に製作し,その展開実験を実施し,提案する展開構造の小型衛星への搭載を実証した.

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 折り紙工学の宇宙構造物への応用2016

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 119(1175) ページ: 570-571

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集記事:超軽量宇宙展開構造物 まえがき2016

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会誌

      巻: 64(11) ページ: 321-321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集記事:超軽量宇宙展開構造物,第1回 伸展ブーム・膜からなる宇宙展開構造2016

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛,坂本 啓
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会誌

      巻: 64(11) ページ: 322-326

  • [学会発表] Experimental Research on Roll-up Storage Method for a Large Solar Sail2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Saito, Nobukatsu Okuizumi, Hiraku Sakamoto, Junji Kikuchi, Jun Matsumoto, Hiroshi Furuya, Osamu Mori
    • 学会等名
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid Self-deployable Tubular CFRP Booms for Deployable Membrane2017

    • 著者名/発表者名
      Takaomi Chubachi, Hiroshi Furuya and Akihito Watanabe
    • 学会等名
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Nano-Satellite OrigamiSat-1with Highly Functional Deployable Membrane2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Nakanishi,Hiraku Sakamoto, Hiroshi Furuya, Masahiko Yamazaki, Yasuyuki Miyazaki, Akihito Watanabe, Kazuki Watanabe, Ayako Torisaka-Kayaba, and Mitsushige Oda
    • 学会等名
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Boom/Membrane Integrated Deployable Space Structures for Small Satellites2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Furuya, Hiraku Sakamoto, Yasutaka Satou, Takashi Yokomatsu, Kyohei Yashima, Takaomi Chubachi and Akihito Watanabe
    • 学会等名
      4th International Symposium on Solar Sailing
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2017-01-17 – 2017-01-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the Deformation and Stiffness of Spinning Solar Sail Membrane of IKAROS2017

    • 著者名/発表者名
      Nobukatsu Okuizumi, Yasutaka Satou, Osamu Mori, Hiraku Sakamoto and Hiroshi Furuya
    • 学会等名
      AIAA SciTech2017
    • 発表場所
      Grapevine, Texas
    • 年月日
      2017-01-09 – 2017-01-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合材円筒ブーム構造の航空機実験における展開挙動の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      天本十和,坂本 啓,古谷 寛,奥泉信克,渡邊秋人,川端信義
    • 学会等名
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [学会発表] 微小重力環境試験におけるブーム・膜複合展開構造の展開力特性2016

    • 著者名/発表者名
      八島京平,古谷 寛
    • 学会等名
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [学会発表] ハイブリッド自己伸展CFRP円筒ブームの大変形曲げにおける静力学特性の評価実験2016

    • 著者名/発表者名
      仲鉢 貴臣,古谷 寛,渡邊 秋人
    • 学会等名
      JAXA第32回宇宙構造・材料シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
  • [学会発表] Folding of Deployable Membrane Space Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Furuya
    • 学会等名
      Origami-Based Modeling and Analysis ICMMA 2016
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2016-11-09 – 2016-11-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ブーム・膜展開宇宙構造物の地上試験のための重力補償装置の検討2016

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛,横松 卓,八島京平
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [学会発表] ブーム・膜複合構造の微小重力環境下における展開挙動2016

    • 著者名/発表者名
      古谷 寛,八島京平,横松 卓,坂本 啓
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会,第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-09
  • [学会発表] 重力補償装置を用いた超小型衛星用ブーム・膜複合展開構造の地上展開特性2016

    • 著者名/発表者名
      八島京平,古谷 寛
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会第58回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-05
  • [学会発表] 三軸織円筒CFRPブームの展開特性に重力補償装置が及ばす影響2016

    • 著者名/発表者名
      横松 卓,古谷 寛
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会第58回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-08-03 – 2016-08-05
  • [学会発表] Applications of Optimization Techniques for Designing Space Structures in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Furuya
    • 学会等名
      Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization (ACSMO) 2016
    • 発表場所
      Nagasaki
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-26
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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