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J-GLOBAL ID：202002286318436689   整理番号：20A1854099

ソーラーセイルにおける薄膜デバイスの反りに伴う展張状態の膜面全体形状変化が太陽光圧トルクに与える影響

Influence of Shape Change Caused by Warp of Thin-film Device on Solar Radiation Pressure Torque in Solar Sail

著者 (7件)： 加藤陸史 (東海大学大学院工学研究科機械工学専攻) ,  松下将典 (宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所) ,  高橋秀幸 (東海大学大学院工学研究科機械工学専攻) ,  森治 (宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所) ,  奥泉信克 (宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所) ,  佐藤泰貴 (宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所) ,  角田博明 (東海大学工学部航空宇宙学科航空宇宙学専攻)
資料名： 航空宇宙技術(Web)  (Aerospace Technology Japan, the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences (Web))
巻： 19  ページ： 101-110(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0120A  ISSN： 1884-0477  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： IKAROSミッションにおいて,ソーラーセイル技術が実証された。しかし,IKAROS膜面は平坦でない形状に変形した。膜全体は,薄膜太陽電池,反射率制御デバイスおよびダストカウンタのような膜面上の薄膜デバイスの反り方向に依存して,傘型形状または鞍型形状のように大きな変化する。本研究の目的は,薄膜デバイスの反りにより太陽光圧(SRP)トルクに与える影響のメカニズムとその解決法を明らかにすることである。したがって,膜全体の形状を簡単な有限要素モデルを用いて明らかにし,その形状に関してSRPトルクを計算し,反りによる形状全体の変化のメカニズムとその影響を明らかにする。その結果,SRPに与える影響は膜剛性と反り方向に関連し,SRPトルクを最小化する適切な条件は以下の通りであることが分かった:a)セイルは半径方向に反る,b)セイルのベースフィルムは剛性が低い,c)セイルの最外周は剛性が高い,d)ペタル間のブリッジの長さは短い。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 推進システム ,  部品 ,  *薄膜 ,  *反り ,  圧力 ,  太陽放射 ,  *トルク ,  変化 ,  解析モデル ,  有限要素法 ,  剛性 ,  膜構造 ,  *ソーラーセイル ,  太陽放射圧 ,  FEMモデル ,  機械的性質
準シソーラス用語： 薄膜素子 ,  *太陽光圧トルク ,  形状変化 ,  膜剛性

著者キーワード (8件)： ソーラーパワーセイル ,  膜形状 ,  曲線 ,  薄膜デバイス ,  ソーラーパワーセイル ,  膜形状 ,  曲線 ,  薄膜デバイス

分類 (3件)： 飛しょう体の設計・構造  (QK04010H) ,  宇宙飛行体  (QK08000Y) ,  構造力学一般  (HD01000X)

引用文献 (10件)：

• 1) Mori, O., Shirasawa, Y., Mimasu, Y., Tsuda, Y., Sawada, H., Saiki, T., Yamamoto, T., Yonekura, K., Hoshino, H., Kawaguchi J., and Funase, R.: Overview of IKAROS Mission, Advances in Solar Sailing, Springer Praxis Books, 2014, pp. 25-43.
• 2) Tsuda, Y., Saiki, T., Funase, R., and Mimasu, Y.: Generalized Attitude Model for Spinning Solar Sail Spacecraft, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 36, 4 (2013), pp. 967-974.
• 3) Satou, Y., Mori, O., Okuizumi, N., Shirasawa, Y., Furuya, H., and Sakamoto, H.: Deformation Properties of Solar Sail IKAROS Membrane with Nonlinear Finite Element Analyses, AIAA Paper 2015-0436, 2015.
• 4) Okuizumi, N., Satou, Y., Mori, O., Sakamoto, H., and Furuya, H.: Investigation of the Deformation and Stiffness of Spinning Solar Sail Membrane of IKAROS, AIAA Paper 2017-1113, 2017.
• 5) Mori, O., Matsumoto, J., Chujo, T., Matsushita, M., Kato, H., Saiki, T., Tsuda, Y., Kawaguchi, J., Terui, F., Mimasu, Y., Ono, G., Ogawa, N., Takao, Y., Kubo, Y., Ohashi, K., Sugihara, A. K., Okada, T., Iwata, T., and Yano, H.: Solar power sail mission of OKEANOS, Astrodynamics, (2019), pp. 1-16.

タイトルに関連する用語 (8件)： ソーラーセイル ,  薄膜デバイス ,  反り ,  膜面 ,  形状変化 ,  太陽光 ,  圧 ,  トルク