2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development Study of High Mach Integrated Control of the Hypersonic Demonstration Vehicle Installing the Air-Breathing Engine, "HICICO"
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15H02323
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80249937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津江 光洋 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50227360)
土屋 武司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50358462)
田口 秀之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究領域リーダ (90358515)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 極超音速機 / 極超音速エンジン / 機体推進統合制御 / ラム燃焼器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、空気吸込式エンジンを用いた極超音速輸送機実現の鍵技術となる機体／推進相互干渉効果を解明し、サブスケール実証機（HIMICO）によるマッハ４環境下での統合制御実験（RJTF実験）を行うことを目標としている。2017年度（最終年度）の成果を以下に示す。(1) HIMICOの製作：全長1.5mの実験機および搭載する燃料供給系、フライトコンピュータ、制御計測系等を製作し、統合模型を完成させた。(2) 推進システムの実証研究：インテークの超音速風洞実験を実施し、横滑り角を含めた性能およびバズ特性に関するデータベースを構築した。横滑り角を5°つけたときに、35%程度の全圧回復率の低下があること、バズが発生しなくなることがわかった。また、機体／推進統合の解析を実施し、実験データを補間した。 (3)機体／エンジン統合制御実実験：マッハ数4、全温度884 Kの気流に耐えうる模型支持部、遮熱構造を設計・製作した。HIMICOの極超音速風洞実験を行い、エレボン操舵翼を用いて、想定する飛行迎角範囲で機体姿勢を維持できることを確認した。(4) 小型ラム燃焼器の検証実験:アフターバーナー燃焼実験を実施し、燃焼不安定性について調べた。噴射水素流量が大きくなるに従い、燃焼挙動は定常燃焼、遷移燃焼、振動燃焼へと変化することがわかった。また、LES解析を用いて燃焼挙動解析を実施し、下流側の燃料噴射がパイロット火炎の役割を果たし、上流側から噴射される水素の燃焼安定性に寄与していることを明らかにした。(4) 研究の総括と飛行実験システムの詳細検討：S-520観測ロケットを用いた統合制御実験(HIMICO)の計画を立案した。軌道検討、制御系検討、空力性能検討、機体構造検討、エンジン検討、艤装検討、分離機構の検討を実施し、観測ロケット実験に応募するための提案書を作成した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
