航空宇宙技術研究所における太陽熱スラスタの試作研究

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 航空宇宙技術研究所における太陽熱スラスタの試作研究
• Author/Editor: 清水, 盛生; 内藤, 均; 佐原, 宏典; Shimizu, Morio; Naito, Hitoshi; Sahara, Hironori
• Author Heading: 清水, 盛生; 内藤, 均; 佐原, 宏典; Shimizu, Morio; Naito, Hitoshi; Sahara, Hironori
• Publication, Distribution, etc.: 航空宇宙技術研究所
• Publication Date: 2003-03
• Publication Date (W3CDTF): 2003-03
• Alternative Title: An investigation of Solar Thermal Propulsion (STP) thrusters at NAL
• Periodical title: 航空宇宙技術研究所資料 = Technical Memorandum of National Aerospace Laboratory
• No. or year of volume/issue: 769
• Volume: 769
• ISSN (Periodical Title): ISSN : 1347-460X
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: 太陽熱推進; 太陽加熱; 単結晶Mo; 単結晶W; 水素推進剤; 太陽エネルギー; LEO; 軌道移動; 線対称スラスター; 放物面セグメントミラー; 温度測定; システムエンジニアリング; solar thermal propulsion; solar heating; single crystal Mo; single crystal W; hydrogen propellant; solar energy; orbit transfer; axisymmetric thruster; paraboloidal segmented mirror; temperature measurement; systems engineering
• Target Audience: 一般
• Note (General): 本資料では、当所において1985年頃から実施された太陽熱スラスタの試作研究について述べる。当初はステンレス鋼を材料とした習作スラスタであり、加熱・噴射試験結果も平凡で、比推力500〜600秒級であった。次段階では物質・材料研究機構が日本および米国の特許を有する単結晶モリブデン材を採用して、超小型(外径約6mm)から大型(外径65mm)までの各種サイズのスラスタの試作・太陽集光加熱・推進剤噴射試験を実施した。この材料では推進剤温度2,300K、比推力800秒が期待できる。これが本資料の主要部である。さらに究極の材料として単結晶タングステンを採用して、比推力1,000秒級に対応可能なスラスタを試作して予備実験を実施した。このスラスタはアポジおよびペリジでの噴射が可能な対向型で、この型の試作・実験結果の発表は世界初と思われる。; This paper presents an investigation of solar thermal propulsion (STP) thruster activities including design, fabrication and the results of experiments involving 4 mm, 10 mm, 20 mm and 50 mm cavity diameter windowless axisymmetric thrusters made of single crystal molybdenum or tungsten (SC-Mo, SC-W) with Ru/Mo brazing and/or a W-CVD coating. The nitrogen or helium propellant in the thrusters was heated to a maximum of around 2,300 K (800 s of Isp for hydrogen propellant) by concentrated solar energy, using the 0.6 and 1.6 solar concentrators of NAL, and a very precise concentrator of 10 m in diameter, made from 181 locally paraboloidal segmented mirrors by Tohoku University. Unfortunately, these axisymmetric thrusters usually only work at perigee or apogee, meaning inconvenience for the orbit transfer from LEO to GEO. The next step is therefore an opposed-cavity STP thruster heated with a pair of cavities aligned in a back-to-back position. The opposed-concentrator, which consists of a pair of face-to-face concentrators, heated the opposed-cavity thrusters successfully, allowing NAL to establish a basis for STP thruster technology.; 資料番号: AA0045945000; レポート番号: NAL TM-769
• Source: https://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=42857&item_no=1&attribute_id=31&file_no=1
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 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）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 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