著者
山田 哲哉 安部 隆士
出版者
プラズマ・核融合学会
雑誌
プラズマ・核融合学会誌 = Journal of plasma and fusion research (ISSN:09187928)
巻号頁・発行日
vol.82, no.6, pp.368-374, 2006-06-25
参考文献数
12
被引用文献数
10

「はやぶさ」ミッションの最終フェーズでは,小惑星のサンプルを搭載した小型カプセルが地球大気への高速再突入を行う.過酷な空力加熱環境を通過し減速された後,高度約10kmでパラシュートを開傘・緩降下し,地上にて回収される予定である.約12km/sの高速で地球再突入するカプセルが曝される空力加熱環境は非常に過酷で,カプセルは内部の小惑星サンプル,搭載機器を保護しつつ地上に到達せねばならない.空力加熱環境の把握と,それから内部を保護する熱防御システムの開発は,「はやぶさ」カプセルのキーテクノロジーの1つである.本稿は,「はやぶさ」カプセルの大気圏再突入をプラズマ現象の観点から整理し,関連の話題として,空力加熱の予測技術,加熱から機体を保護する熱防御技術,およびその試験方法等を紹介するものである.
著者
大津 広敬 安部 隆士 船木 一幸
出版者
一般社団法人 日本航空宇宙学会
雑誌
日本航空宇宙学会論文集 (ISSN:13446460)
巻号頁・発行日
vol.54, no.628, pp.181-188, 2006 (Released:2006-06-30)
参考文献数
17
被引用文献数
3 2

An applicability of the electrodynamic heat shield system to super-orbital reentry vehicles was investigated. In the case of the super-orbital reentry flight, due to the strong ionization reactions inside the shock layer, the heat shield system which utilizes the electromagnetic force is expected to work well. In the present study, in order to evaluate the reentry heating reduction by this heat shield system, we performed a CFD analysis including thermochemical non-equilibrium effects and an electromagnetic force. The flight condition used for the present study is that the velocity is 11.6km/s at the altitude of 64km at which the stagnation point heat flux of the MUSES-C reentry capsule is considered to be the maximum value. From our CFD results, we found that the heat flux to the vehicle could be reduced by up to 50%. Additionally, it was also found that the drag coefficient increased with the magnetic field strength, and the maximum value of the drag coefficient was 2.0 with the magnetic field strength of 0.6[T].
著者
松田 淳 谷藤 鉄也 和才 克己 河村 政昭 安部 隆士
出版者
日本流体力学会
雑誌
日本流体力学会年会講演論文集
巻号頁・発行日
vol.2007, 2007

For the investigation of the electro-magnetic heat shield technique, the shock tube was operated as an expansion tube. By using this facility, interaction phenomena between the applied magnetic field and weakly ionized plasma was experimentally investigated by the flow visualization. The test flow velocity is conjectured to be 8km/s from the theory, when the propagation velocity of the primary shock wave is 10km/s at 0.1torr of ambient pressure. In that condition, the shock stand-off distance indicated by the self radiation region generated ahead of the test model was compared between the cases with and without the applied magnetic field. As a result, by applying the magnetic field, it is suggested that the shock stand-off distance could be larger.
著者
松田 淳 大津 広敬 藤田 和央 鈴木 俊之 澤田 恵介 安部 隆士
出版者
宇宙航空研究開発機構
雑誌
宇宙航空研究開発機構研究開発報告 (ISSN:13491113)
巻号頁・発行日
vol.5, pp.1-18, 2006-03

USERSミッションでは再突入フェーズを利用して,再突入時に発生する衝撃層内の輻射光の分光スペクトル取得実験が行われた.再突入カプセルの先端ノーズ部半径は0.55mで,再突入速度は約7.5km/sであった.高度約90km付近で取得されたスペクトルからは,従来の予測では考慮されていなかったOH,NH,CH等のアブレータと大気構成化学種との反応生成化学種からの発光が支配的であった.そこで,アブレーションを考慮したCFD解析を行い,その影響についての評価を試みた.その結果,壁面付近ではアブレータ起源化学種と大気構成化学種の反応化学種からの発光が無視できないほどの強度になることが示唆された.