タイトル（掲載誌）Technical Report of National Aerospace Laboratory TR-286T
一般注記ロケットの超音速ノズルに2次流体を噴射して推力の方向を制御する技術は,特に固体ロケットにおいて,最近良く使われている。超音速ノズルに2次流体を噴射すると,非常に複雑な主流場の乱れが発生する。2次噴射による推力方向の偏向角度,すなわち,発生制御力を推定するには,この複雑な主流場の乱れに関する十分な知識を必要とする。いままでに,2次噴射による発生制御力を推定する研究は多くなされてきたが,必ずしも,十分な成果が得られていない。これは,いままでの研究がこの複雑な主流場の乱れに関する情報を十分に与えていないためと思われる。すなわち,実際の2次噴射はほとんど円錐流内の現象であるのに実験技術の制約から,いままでの研究がほとんど2次元ノズルによる実験に限られていたからでもある。本論文の目的は,この複雑な主流場の乱れに関して,従来の研究報告よりもさらに詳しい実験資料を提出し,さらに,新しい実験手段による円錐ノズル内の3次元的実験資料を提出することによって,これらの現象を理解するための解析的流体モデルを提示し,これらの実験資料および解析的流体モデルに基づく発生制御力の一推定方法を提出するためのものである。本論文は化学反応を伴わない気体噴射および液体噴射に関する研究であり,四つの章から成り立っている。第１章から第３章までは気体噴射に関するものであり,第４章において,液体噴射の問題点を気体噴射との相違を挙げながら論じている。
Secondary injection thrust vector control(SITVC) of rockets has been in use for sometime. This paper presents an experimental and analytical study on disturbances produced by secondary injection and on an estimation of control forces produced by SITVC. SITVC is done by gas injection or by liquid injection. The control force producing mechanism of gas injection TVC is a little different from that of liquid injection TVC. Most part of the present study is devoted to investigating the disturbances produced by under－expanding gas injection TVC and to presenting an analytical method for estimating control forces of gas injection. Disturbances such as under－expanding gas injection flow, complicated flowfield ahead of injection flow, and leading shock wave in a conical supersonic flowfield are investigated by using two-dimensional cold and dry air flow and by using conical lens method. An analytical model to predict disturbances induced by secondary gas injection is presented. The comparison of the analysis with the induced disturbed flow is shown in good correlation. Based on the analysis, an estimation of produced control forces by gas injection is tried. The measured control forces produced by secondary gas injection thrust vector control(GITVC) tests, conducted on solid propellant rockets, are compared with the estimated control forces. Liquid injection thrust vector control(LITVC) also was conducted and the produced control forces were measured by multi components thrusts measuring stand. The regions contributing to the generation of control force of LITVC are discussed by means of an analytical model to predict liquid injectant trajectory. The difference between gas injection and liquid injection is discussed.
資料番号: NALTR0286T000
レポート番号: NAL TR-286T
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