Effects of Rotation of a Metal Harpoon on Penetration Behavior for Capturing Space Debris

Material type: 文書・図像類

Author: 玉置, 悠人ほか

Publisher: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)

Publication date: 2023-02-28

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Note (General)：: 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京The 10th Space Debris Workshop (November 28-3...

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Material Type: 文書・図像類
Title: Effects of Rotation of a Metal Harpoon on Penetration Behavior for Capturing Space Debris
Author/Editor: 玉置, 悠人
田中, 宏明
TAMAKI, Yuto
TANAKA, Hiroaki
Author Heading: 玉置, 悠人
田中, 宏明
TAMAKI, Yuto
TANAKA, Hiroaki
Publication, Distribution, etc.: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
Publication Date: 2023-02-28
Publication Date (W3CDTF): 2023-02-28
Alternative Title: スペースデブリ模擬構造への金属製銛撃ち込みにおける銛回転の影響評価
Pages: 629-646
Text Language Code: eng
Target Audience: 一般
Note (General): 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京
The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan
この研究では回転する銛をデブリ模擬構造へ撃ち込み，その貫入挙動を調べた．対象の傾きと先端形状が貫入挙動に大きな影響を与え，場合によっては貫入が難しくなることがあるため，銛自身に回転を加えることで安定した貫入の実現を目指した．地上での試験のため，溝を有する銛後端部を炭素粉末入りのナイロン素材で作成し，銛に取り付け，その溝を空気が通ることで銛を回転させた．銛の回転により生じるジャイロ剛性により，銛の直進性を増加させる．回転する銛の影響評価のために，比較用として溝のない銛も用意し，0°，30°，45°で傾いた対象に対する銛の撃ち込みを行った．実験結果から銛の回転数と撃ち込み速度にはおよそ正の相関があることが分かった．傾き角0°，30°における銛の撃ち込みでは貫入挙動に大きな差異は見られなかったが，傾き角45°における銛の撃ち込みでは貫入速度及び貫入孔の大きさが回転しない銛に比べて小さくなった．
In this study, we shot a rotating harpoon into a structure simulating space debris and investigated its penetration behavior. The penetration behavior greatly depends on the harpoon tip shape and an oblique angle of a target. Hence, we make a harpoon rotate to stabilize the harpoon during the penetration. We installed the special part with grooves made of nylon material with carbon powder to the rear part of the harpoon to rotate the harpoon during the penetration experiments on the ground. The harpoon rotates by air passing through the grooves. The gyro effect is generated by the harpoon rotation, and it increases the stability of the harpoon. We also prepared a harpoon without the groove for comparison and shot the harpoon into the target at the oblique angle of 0, 30 and 45 degrees to evaluate the effect of the rotation of the harpoon. It was observed that there was an approximate positive correlation between the rotation speeds and the injection velocity from the experimental results. There is no difference in the penetration behavior of the harpoon at the oblique angle of 0 and 30 degrees. However, the penetration velocity and the size of the penetration hole by the rotating harpoon were smaller than those of the non-rotation harpoon at the oblique angle of 45 degrees.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
資料番号: AA2230027056
DOI: 10.20637/00049229
Source: https://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=49247&item_no=1&attribute_id=31&file_no=1
https://jaxa.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=49247&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