2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a New Technology for Controlling the Deceleration Starting Altitude of Magnetohydrodynamic Aerobraking
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15H04200
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
葛山 浩 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80435809)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電磁力ブレーキング / 希薄気流 / 再突入流れ / アーク気流 / ホール効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究では、アーク希薄風洞を開発し、ネオジウム搭載型試験模型を用いて、抗力測定を実施した。この計測は、「背圧の上昇により気流境界（絶縁境界）が試験模型へ近づくと、ホール効果による電流散逸が抑え込まれ、大きな抗力増大が得られる」との連続流解析予測に基づいて行われた。しかし、磁場印加により大きな抗力増大が得られたものの、予測に反して、絶縁境界位置の依存性は確認できなかった。この原因は、気流が予想以上に濃いため、ホール効果が小さく、電流散逸が弱いためと考えられた。なお、ホール効果を無視した粒子計算解析を行ったところ、抗力増大の実測値がほぼ再現できたことからも、ホール効果が予想よりも弱かった可能性が高い。そこで本年度は、流量を絞って、より希薄な気流状態での試験を試みたが、流量低減はアーク不着火の頻発を招き、定量的な評価を行えなかった。このため、大きい磁石を用いてより強磁場を印加し、ホール効果の影響を強めることを試みることにした。なお、この試験では、トムソン散乱による電子諸量測定には、10分間程度の長時間計測が必要なこと、およびコイルを用いたさらなる強磁場印加も睨み、模型内部を水冷する新設計の模型を開発した。開発した試験模型は、JAXAの750 kW大型アーク風洞を用いた3 MW/cm2の強加熱試験に供され、熱破壊や磁石の熱消磁が起こらないことが確認できた。次に、この模型を使用して、電磁力発生実験を行い、絶縁境界位置の影響の再検証を予定していたが、電磁力発生に必要となるセラミックスカバーが予想外の長納期であったため、試験は来年度行うことになった。また、トムソン散乱による電子諸量計測については、現在試験を実施中であり、上記の抗力計測結果を裏付ける計測結果が得られつつある。以上のように、計画は遅れてはいるが、現在は順調に進んでおり、研究目的を達成できる予定である。
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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
(5 results)
