並列タイトル等Deployment and Flight Experiment of Atmospheric Entry Vehicle with Inflatable Membrane Aeroshell using Scientific Balloon
タイトル（掲載誌）宇宙航空研究開発機構研究開発報告: 大気球研究報告 = JAXA Research and Development Report: Research Reports on High Altitude Balloons
一般注記柔軟構造エアロシェルを有する大気突入機は，弾道係数を小さくできるため，大気突入時の空力加熱を大幅に低減できるものとして期待されている．特に我々のグループでは，インフレータブルトーラスで支持されたフレア型薄膜柔軟エアロシェルに注目し研究を進めている．軽量かつ大型な構造体を確実に展開し，十分な強度を持たせるためには，ガス圧で構造を維持するインフレータブル構造が有効であると考えられている．しかし，インフレータブル構造を有する飛翔体について，特に雰囲気圧が大きく変化するような環境に対して詳しく理解されているとは言い難い．そこで，大気球を用いてインフレータブル柔軟エアロシェルを有する大気突入機の展開および飛翔試験を実施することにより，そのシステムを構築するための基礎的な技術や知見の獲得を目指すこととした．本稿では，インフレータブル構造を有する飛翔体の展開やその飛翔を実証するために行った気球実験について報告する．実験機は展開後の直径が1.264m，総重量3.375kg，弾道係数2.69kg/m2であり，エアロシェルはガス圧膨張可能なインフレータブルトーラスとナイロン製の薄膜フレアで構成される．大気球により高度25kmまで上昇させ，エアロシェルの展開を行ったのち，気球から実験機を切り離し，約30分間の飛行を行った．全てのシークエンスは正常に実施され，以下の成果を得ることができた．1）地上からのコマンドに対応して，折り畳まれたエアロシェルを正常に展開することに成功した．2）フライトデータより，供試体の飛行特性に関する抵抗係数等のデータを取得した．3）インフレータブルエアロシェルの構造強度に関して，事前の風洞試験と比較できる有用なデータを取得した．
A flexible aeroshell for the atmospheric entry vehicle has attracted attention as an innovative space transportation system because the aerodynamic heating during atmospheric entry can be reduced dramatically due to its low ballistic coefficient. Our group has researched and developed a capsule-type vehicle with a flare-type membrane aeroshell supported by an inflatable torus frame. The characteristics of inflatable aeroshell are not well understood particularly under the environment where the ambient pressure varies significantly. Therefore, the flight experiment using a scientific balloon is conducted in order to acquire basic techniques and knowledge for constructing the system of a vehicle with the inflatable membrane aeroshell. The diameter, mass, and ballistic coefficient of the experimental vehicle are 1.264 m, 3.375 kg, and 2.69 kg/m2, respectively and its aeroshell consists of a torus which can be inflated by gas pressure and a thin membrane flare made of nylon. The inflatable aeroshell was deployed and the experimental vehicle was separated from the balloon at an altitude of 25 km. After the separation, the vehicle flied 30 minutes without problems. All the sequences are properly executed, and following results were achieved. 1) Remote deployment system of the inflatable aeroshell by sending a command from a ground station was successfully conducted. 2) Data of aerodynamic characteristics, for example drag coefficient, were obtained after analyzing a flight data. 3) As for a structural strength of inflatable aeroshell, valuable data was obtained which can be compared with preliminary structural test using low-speed wind tunnel.
著者人数: 11人
形態: カラー図版あり
Number of authors: 11
Physical characteristics: Original contains color illustrations
資料番号: AA0065030004
レポート番号: JAXA-RR-10-013
一次資料へのリンクURLhttps://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=2058&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