Development of High-Fidelity Model-based Re-entry Safety Analysis Tool LS-DARC: Part 2 Uncertainty Quantification Process for Heat-flux Model

• Material Type: 文書・図像類
• Title: Development of High-Fidelity Model-based Re-entry Safety Analysis Tool LS-DARC: Part 2 Uncertainty Quantification Process for Heat-flux Model
• Author/Editor: 藤本, 圭一郎; 根岸, 秀世; 飯塚, 宣行; 丹野, 英幸; 清水, 隆三; 沖田, 耕一; FUJIMOTO, Keiichiro; NEGISHI, Hideyo; IIZUKA, Nobuyuki; TANNO, Hideyuki; SHIMIZU, Ryuzo; OKITA, Koichi
• Author Heading: 藤本, 圭一郎; 根岸, 秀世; 飯塚, 宣行; 丹野, 英幸; 清水, 隆三; 沖田, 耕一; FUJIMOTO, Keiichiro; NEGISHI, Hideyo; IIZUKA, Nobuyuki; TANNO, Hideyuki; SHIMIZU, Ryuzo; OKITA, Koichi
• Publication, Distribution, etc.: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
• Publication Date: 2021-08-20
• Publication Date (W3CDTF): 2021-08-20
• Alternative Title: 高忠実な物理モデルによるリエントリ安全評価法LS-DARCの開発: 第2報 熱流束モデル検証プロセス
• Periodical title: 宇宙航空研究開発機構特別資料: 第9回スペースデブリワークショップ講演資料集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 9th Space Debris Workshop
• No. or year of volume/issue: JAXA-SP-21-001
• Volume: JAXA-SP-21-001
• Pages: 279-287
• ISSN (Periodical Title): ISSN : 2433-2232
• Text Language Code: eng
• Target Audience: 一般
• Note (General): 第9回スペースデブリワークショップ (2021年2月24-26日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC), オンライン会議), 調布市, 東京; The 9th Space Debris Workshop (February 24-26, 2021. Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC), Online meeting), Chofu, Tokyo, Japan; 宇宙開発はこの半世紀において科学や工学の両面において飛躍的な発展を遂げてきた．一方，宇宙開発を今後も持続可能なものにするためにはスペースデブリ問題の対策が重要である．本研究は新たなデブリ発生を抑える非デブリ化対策として，ロケット上段や宇宙機の大気圏突入後の溶融残存物による地上被害リスクの最小化を目指している．本研究では，とくに高忠実な物理モデルをベースとした複合物理連成解析法であるリエントリ安全評価法LS-DARC（Destructive Atmospheric Re-entry Code）の開発に取組んでいる．設計パラメータ変更による安全性向上度を定量的に分析できるようにすることで，a) 上流設計段階からの溶融促進設計，b) 認知学的な不確かさの低減による高精度なリスク評価を実現することが目的である．LS-DARCにより下図に示すようなロケット上段や衛星などの複雑形状に対して溶融残存物が生じるかどうかを評価することができるが，安全評価法として実用化するためには物理モデルの検証プロセスの確立が不可欠である．本報告ではとくに熱流束モデル検証方法を提案し，高エンタルピー風洞試験による検証データ取得をはじめとした検証状況について述べる．; Remarkable progress in space exploration both for science and engineering have been made in a half century. Space debris problem is a growing concern to be tackled internationally to keep our space activity sustainable. For the improvement in the ground safety related to the survived debris after the destructive re-entry of the rocket upper stages and the spacecrafts, the comprehensive considerations on the design and the disposal operation should be made. High-fidelity model-based re-entry safety analysis tool LS-DARC is under the development in JAXA. Purpose of this study is an establishment of quantitative assessment of the design and disposal operation change effect on the re-entry risk. Consequently, a) design for demise from the initial development phase, and b) accurate risk prediction by reducing epistemic uncertainty are realized. LS-DARC is multi-physics coupling analysis code including the aerodynamic and 6DoF trajectory analysis, surface heat flux distribution analysis, three-dimensional thermal transfer analysis. Establishment of the uncertainty quantification process of the LS-DARC models is essential in order to make it practical re-entry safety analysis tool. In this report, the uncertainty quantification process especially on the heat flux model is proposed and discussed. Research activities on the validation data acquisition by the high-enthalpy wind tunnel and the model validations are discussed.; 形態: カラー図版あり; Physical characteristics: Original contains color illustrations; 資料番号: AA2130003024; レポート番号: JAXA-SP-21-001
• DOI: 10.20637/00047772
• 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