並列タイトル等Performance evaluation of pendulum impact test equipment and impact resistance evaluation of MCPs
タイトル（掲載誌）宇宙航空研究開発機構研究開発報告 = JAXA Research and Development Report
一般注記宇宙機の開発段階における環境試験の中でも、衝撃試験は最も実施が困難な試験の一つである。衝撃試験を行う際には、実際に使用される火工品を用いて行う実環境試験が一番確実である。しかし、火工品は非常に高価であり且つその保管および取り扱いの手続きが煩雑であるため、近年開発が盛んに行われている小型衛星やコンポーネント単体の衝撃試験にその都度使用することは実用的ではない。こうした背景から、実環境試験に代わる衝撃試験実施環境の整備の必要性が高まってきているが、全国的に見ても試験施設の数は決して多くないのが現状である。そこで我々も衝撃試験施設の整備を目指し、振子式の衝撃試験装置を建造した。この衝撃試験装置を用いてHIIAロケットとイプシロンロケットの衝撃試験環境が実現可能であることを確認した。しかし、高周波数領域ではSRS値が数千G程度過負荷となってしまうことが分かった。再現性に関しては、10回衝撃を印加した際のSRS値のばらつきが±100G程度に抑えられていることを確認した。また、衝撃試験装置の性能向上の足掛かりとして、装置各部の材質選択等によるSRS 値の調整可能性について検証を行った。その結果、剛性の異なる材質を用いることで、SRS値の周波数特性をある程度調整可能であることを確認した。更に本研究では、イプシロンロケットの衝撃試験要求値を満たす衝撃環境を用いてMCP (Micro Channel Plate)の衝撃試験を実施し、その衝撃耐性を評価した。その結果、寿命分布の平均値は約8.1回であり累積故障率が90%以上となるのは14回以上衝撃を印加した場合であることが分かった。
Among the environmental tests in the spacecraft developments, an impact test is one of the most difficult tests. When we conduct an impact test, the most reliable method is to conduct an actual environmental test using pyrotechnic devices. However, pyrotechnic devices are so expensive and complicated to store and handle them that it is not practical to use them in each impact test of small satellites and components that have been actively developed in recent years. For the above reason, there is a growing need for facilities that can conduct impact tests instead of the actual environmental test, but the number of non-pyrotechnic test facilities in Japan is far from enough. Therefore, we built a pendulum-type impact test equipment. It was confirmed that the impact test environment of the HIIA rocket and Epsilon rocket was feasible using this impact test equipment, but the SRS value in the high frequency range was found to be overloaded by several thousand G. Regarding its reproducibility, it was confirmed that the variations of the SRS value were suppressed to +/-100G when the impact was applied 10 times. As a basis for improving the performance of the impact test equipment, we verified the possibility of adjusting the SRS value by selecting materials of each part of the equipment. As a result, it was confirmed that the frequency characteristics of the SRS value can be adjusted to some extent by using materials with different hardness. Furthermore, we conducted the impact test of the MCP s using the impact level that satisfies the impact test value of the Epsilon rocket, and we evaluated their impact resistance. As a result, the average value of the life distribution was about 8.1 times and the cumulative failure rate was over 90% when the impact was applied 14 times or more.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
資料番号: AA1930012000
レポート番号: JAXA-RR-19-005
DOI10.20637/JAXA-RR-19-005/0001
一次資料へのリンクURLhttps://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=46284&item_no=1&attribute_id=31&file_no=1
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ