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J-GLOBAL ID：202102281075769631   整理番号：21A0057718

電磁ヒートシールド大気突入機のVSL解析と軌道への影響

VSL Analysis and Influence on Trajectory of Electrodynamic Heat Shield Atmospheric Entry Capsule

著者 (3件)： 永田靖典 (宇宙航空研究開発機構) ,  前田真吾 (岡山大) ,  河内俊憲 (岡山大)
資料名： 宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM)  (宇宙科学技術連合講演会(CD-ROM))
巻： 64th  ページ： ROMBUNNO.4F10  発行年： 2020年 
JST資料番号： S0277B  ISSN： 1884-1945  資料種別： 会議録 (C)
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： 電気力学熱遮蔽は,衝撃層内の弱イオン化プラズマ流に作用するLorentz力を利用する,大気突入機用の新しいタイプの熱保護システムである。再突入軌道に及ぼす影響を含む,性能の迅速推定のための電気動的熱遮蔽のための粘性衝撃層(VSL)解析法を開発している。本研究では,電気力学熱遮蔽解析のための化学非平衡VSL方程式を提案し,その結果をCFD計算および理論関係と比較した。さらに,再突入軌道への影響を推定するためにVSLと軌道結合計算を示した。提案したVSL方程式において,運動量とエネルギー方程式は付加的項を持ち,種保存方程式は変化がない。衝撃層内部では,高温によりイオン化反応が起こり,電気伝導率は高度と流速のような流れ条件によって変化する。再突入軌道のいくつかの高度の場合のVSL結果は,電気伝導率推定に関するCFD結果と一致する。また,停滞熱流束減少率は,相互作用パラメータQに基づく理論的関係と一致する。したがって,著者らのVSL解析法は,流れ条件に依存する電気力学的熱遮蔽の効果を推定することができる。著者らのVSLと軌道結合計算は,1つの再突入事例に対して3時間以内に結果を与えることができて,このため,それは電気力学的熱遮蔽の性能の推定に高い効率を持つ。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *大気圏突入 ,  *断熱 ,  電気力学 ,  計算 ,  軌道計算 ,  *宇宙機 ,  CFD【流体力学】 ,  *飛翔体 ,  流体力学 ,  物理学 ,  科学 ,  力学 ,  連続体力学 ,  自然科学
準シソーラス用語： *宇宙飛行体 ,  計算流体力学 ,  *大気突入 ,  *熱遮蔽

分類 (1件)： 運航技術  (QK05030K)

引用文献 (7件)：

• Davis, R. T. : Numerical Solution of the Hypersonic Viscous Shock-Layer Equations, AIAA Journal, Vol. 8, No. 5 (1970), pp. 843-851.
• 久保田宏敏,鈴木宏二郎,綿貫忠晴:宇宙飛行体の熱気体力学,東京大学出版会,(2002).
• 永田靖典,石原遼一,前田真吾,河内俊憲,柳瀬眞一郎:VSL 解法の電磁ヒートシールド解析への拡張,日本航空宇宙学会論文集,Vol. 67, No. 1 (2019), pp. 16-24.
• Park, C. : Nonequilibrium Hypersonic Aerothermodynamics, John Wiley & Sons, New York, 1990.
• Kuchi-Ishi, S. : The Development of a New Viscous Shock-Layer Code for Computing Hypersonic Flows around Blunted Body and Its Applications, JAXA Research and Development Report, JAXA-RR-05-001E (2005).

タイトルに関連する用語 (3件)： 大気突入 ,  解析 ,  軌道