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J-GLOBAL ID：202202243039607556   整理番号：22A1018432

宇宙機推進系配管系統での水撃圧力動応答特性取得に対する多点FBGセンサの適用性検討

Application of Multi-Point FBG Sensor in Spacecraft Propulsion System to Obtain Response Characteristics of Water Hammer Pressure

著者 (6件)： 富永晃司 (宇宙航空研究開発機構) ,  藤井剛 (宇宙航空研究開発機構) ,  長田泰一 (宇宙航空研究開発機構) ,  和田大地 (宇宙航空研究開発機構) ,  久田深作 (宇宙航空研究開発機構) ,  河津要 (宇宙航空研究開発機構)
資料名： 航空原動機・宇宙推進講演会講演論文集(CD-ROM)  (Proceedings of Asia Joint Conference on Propultion and Power (CD-ROM))
巻： 61st  ページ： ROMBUNNO.1B09  発行年： 2022年 
JST資料番号： Z0894B  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： JAXAは,水撃圧力を用いる宇宙船推進システムの健康監視のための技術を開発している。大規模な宇宙船推進システムの動的応答をモニターするために,パイプの内部圧力を検出することができる軽量で高精度のセンサーは,従来の圧力センサーを置き換えるために必要である。したがって,軽量歪センサとしてファイバBragg格子光ファイバ(FBG)に焦点を当てた。本研究の目的は,FBG型光ファイバを用いた水撃応答特性の測定精度を明らかにすることである。水流試験は,宇宙船推進システムを単純にシミュレートする配管システムを用いて行なった。その結果,FBGの内部圧力測定精度は,圧力センサと比較して,最大水撃圧で誤差約2%,固有周波数で誤差約1%であることが分かった。さらに,検証済み解析モデルを用いることにより,FBGは,圧力センサが設置されない分岐でも,水撃応答および流速変化を高精度で測定できることを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *宇宙飛行体 ,  *装置 ,  配管システム ,  水撃 ,  圧力 ,  応答 ,  光ファイバセンサ ,  *監視
準シソーラス用語： *推進装置 ,  配管系 ,  FBGセンサ ,  *ヘルスモニタリング

分類 (2件)： ロケットエンジン  (PB02050J) ,  化学プロセスの測定,監視,計装  (XC02030Y)

引用文献 (8件)：

• K. Kawatsu, et al., “System-level Integrated Modeling and Simulation Targeting Space Propulsion System for Design Evaluation and Risk Assessment”, 32nd International Symposium on Space Technology and Science, 2019-a-96, (2019).
• K. Kawatsu, et al., “Resilient Redundant Spacecraft GN&C System Fault Detection and Diagnostics”, Aerospace Europe Conference 2020, AEC2020_467, (2020).
• G. Fujii, et al., “Verification of the Transient Behavior of the SLIM Propulsion System (Smart Lander for Investigating Moon)”, AIAA Propulsion and Energy 2021 Forum, AIAA 2021-3582, (2021).
• S. T. Vohra, et. al., “Fiber Bragg Grating Sensor System for Civil Structure Monitoring: Application and Field Tests”, Technical Digest of 13th International Conf. On Optical Fiber Sensors, 32, (1999).
• K. Saruta et al., “Development of a Health Monitoring System Using Thermally Stable Fiber Bragg Gratings for Fast Reactor Power Plants: Experimental Demonstration of Strain Measurement”, JAEA Conf. 2010, 149, (2010).

タイトルに関連する用語 (8件)： 宇宙機 ,  推進系 ,  配管 ,  系統 ,  水撃圧 ,  応答特性 ,  FBGセンサ ,  適用性