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J-GLOBAL ID：201502294580479718   整理番号：15A0529180

矩形断面形状を有する定常・外部磁場印加MPDスラスターの作動特性

Operation Characteristics of Steady-State, Applied Field, Rectangular Magnetoplasmadynamics (MPD) Thruster

著者 (5件)： 市原大輔 (名古屋大学大学院) ,  原田翔太 (名古屋大学大学院) ,  片岡久志 (名古屋大学大学院) ,  横田茂 (名古屋大学工学研究科航空宇宙工学専攻) ,  佐宗章弘 (名古屋大学工学研究科航空宇宙工学専攻)
資料名： 日本航空宇宙学会論文集  (Journal of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences)
巻： 63  号： 2  ページ： 37-44 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： L3565A  ISSN： 1344-6460  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： MPDアークジェットスラスタは,放電室断面形状を矩形にすることで,原理的に放電電流と外部磁場の相互作用により,排気方向にLorentz力を発生することができる。著者らは永久磁石を使用し,定常外部磁場を印加した,矩形断面MPDスラスタを開発してきた。本研究では,放電電流分布による,下流での陰極への推力損失を防ぐために,放電チャネル列を2段に分割した(第1段は1~4チャネル,第2段は5チャネル)。実験では,推力と放電電圧が,推薬質量流量,放電電流,電極間距離を変えて測定された。推薬はアルゴンガスを基本とし,これに水素を混合したものも評価した。有効排気速度と放電電圧特性から,有効エネルギー消費率が評価し,放電電電流分布が,推力特性を改善するための重要因子であることを示した。実験により,放電電流の70%がホローカソードの直上に位置する陰極に流入することを確認した。また2段方式において,アルゴンに等体積流量の水素を混合したときに,放電電流分布は放電チャネルの下流に移動し,また推力は,等価全流量のアルゴンの場合に比して,1.7倍に増加することを示した。

シソーラス用語： ホロー陰極 ,  回転磁場 ,  定常流 ,  *MPDアーク ,  装置 ,  アノード ,  セグメント ,  電気推進 ,  宇宙飛行体 ,  実験 ,  Lorentz力
準シソーラス用語： スラスタ

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

引用文献 (10件)：

• 1) Sankaran, K., Cassady, L., Kodys, A. D. and Choueiri, E. Y.: A Survey of Propulsion Options for Cargo and Piloted Missions to Mars, Ann. N.Y. Acad. Sci., 1017 (2004), pp. 450-467.
• 2) Jahn, R. G.: Physics of Electric Propulsion, Dover Publications, New York, 2006.
• 3) Choueiri, E. Y. and Ziemer, J. K.: Quasi-Steady Magnetoplasmadynamic Thruster Performance Database, J. Propul. Power, 17 (2001), pp. 967-976.
• 4) Toki, K., Kuriki, K. and Sumida, M.: Multi Channel Two Dimensional MPD Arcjet, J. Propul. Power, 8 (1992), pp. 93-97.
• 5) Iwakawa, A., Nakata, D. and Kuninaka, H.: Performance of Two-Dimensional Applied-Field Magneto-Plasma-Dynamic Thruster, International Electric Propulsion Conference, IEPC-2009-226, 2009.

タイトルに関連する用語 (5件)： 矩形 ,  断面形状 ,  外部磁場 ,  印加 ,  MPDスラスター