MAC2005 Meeting
MACFT 2005 Meeting
カラー!?
MACFT project team
2005/03/09 Wed
MAC2005 Meeting
CONTENTS
前回の決定事項
観測ロケットの搭載機器回収システムの開発を足がかりに、軌道からの
物資輸送回収システム、再使用型宇宙輸送システムへの応用を目指す。
今回の調査
 搭載機器の確実回収の需要
 展開型テンションシェル形状の有利な点
過去の回収システムとの比較
IRDT計画
ISASでの回収システム
今年度の目標
広報関係
2005/03/09 Wed
など
を明らかにする
MAC2005 Meeting
IRDTプロジェクトの現状
Data
2000/02/08
2001/07/20
2002/07/12
2004/10
Payload
IRDT1
IRDT-Fregat
Cosmos/IRDT
IRDT2
IRDT2R
Rocket
Soyuz
Soyuz
Volna
Volna
Volna
Result
2nd cascade was not deployed
can not be found
Flight Failed (not separate)
protective cone detached > burn
Planned
Volna
IRDT1
Fregat
IRDT-Fregat
2005/03/09 Wed
Soyuz
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ISASにおける回収システムへの取り組み
1970~ MT135型ロケット、S-160型ロケット用のパラシュート(pay=5kg)
強制開傘型も試験、実用
1978~ S-310ロケットの回収システムの開発(pay=40kg)
気球実験
1981~ S-520ロケットの回収システムの開発(pay=140kg)
気球実験
S-520-4ロケット実証
S-520-6ロケットで実用
1981~ グライディングパラシュート 1998年にも行われる
1985~ 改良型S-520ロケットの回収システムの開発(pay=140kg)
リーフィングとマルマンバンド
S-520-10, S-520-11, S-520-13,S-520-17, S-520-19
回収率は半分くらい
2005/03/09 Wed
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ISASにおける回収システムへの取り組み
1992~ 超音速パラシュートの開発
→軌道上からの回収、惑星突入プローブ
1992:気球で実験
1993:S-520-16で実験
Mach1.3で展開
Mach1.5で展開
1995~ MUSES-C用のパラシュート開発
2003~ 柔構造エアロシェル
軌道からの回収実績
→軌道投入できず
→回収成功(3段階パラシュート)
(ドラッグシュート→リーフィング→全開)
DASH
→分離できず
MUSES-C(Hayabusa) →2年後
EXPRESS
USERS
2005/03/09 Wed
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回収システム
軌道離脱
ロケット分離
空力加熱対策
遷音速領域通過
減速、緩降下
軟着陸 or 着水
浮遊
(海上回収の場合)
探索
従来のシステム
新システム
アブレータ
(蒸気圧展開を想定) 超音速展開
再使用に問題
自動展開
詳細な空力解析
空力加熱低減
空力的に不安定
遷音速で安定
そのまま緩降下
パラシュート
フロート兼用
風による分散
開傘衝撃
風ドリフト対策
エアバッグ
制御性の向上を
タンクが必要
ビーコン、GPS
回収
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対策
減速効率をあげる
2段階展開
風ドリフトをおさえる。
衝撃荷重をおさえる。
MAC2005 Meeting
MACFT2005の予定と目標
2004/12/27
2005/01/26
2005/03/09
Meeting
Meeting
Meeting
2005/03/17
2006年度観測ロケット実験公募締め切り
外枠モデル試作、展開実験
搭載機器の小型化検討
2005/10/17-21
膜材料の選定
空力加熱の推算
IAC in Fukuoka
縮小モデルの作成、風洞試験の準備
2006/01
遷音速&超音速風洞試験
展開システムの完成
2006/08
2006 or 2007
2005/03/09 Wed
第三回気球実験
観測ロケット実験
耐熱性の地上試験
MAC2005 Meeting
外枠展開案
インフレータブルを併用
→浮遊用のエアバッグをかねる
硬化樹脂
蒸気圧展開
形状記憶合金
気密&耐熱フィルム
ここにメカニカルな展開機構を入れておく
インフレータブル
2005/03/09 Wed
MAC2005 Meeting
観測ロケット実験提案
分離フェイズ2:
2段モータと供試体を分離
上昇フェイズ:
2段モータにて
さらに上昇
展開フェイズ:
ある程度動圧が大きくなった
時点でエアロシェルを展開
加速フェイズ:
最高点から自由落下で加速
分離フェイズ1:
フェアリングを開頭して、
供試体、2段モータ分離
突入フェイズ:
空気力を受け減速する。
膜面の変形形状などを観察。
供試体
打ち上げフェイズ:
供試体はエアロシェルを
折りたたんでフェアリング内に収納
2005/03/09 Wed
回収フェイズ:
十分な減速得て、できれば飛行制
御を行い回収地点へ着水(陸)する。
MAC2005 Meeting
観測ロケット実験提案
S310ロケットを使用することを想定
 高度150kmに50kg、φ228×500ペイロードを運べる
200cm
20cm
2005/03/09 Wed
 供試体重量
(カプセル
(エアロシェル
 2段モータ分離機構
 2段モータ
(推進剤
 姿勢制御装置
 マージン
本体15kg
合計
15kg
13.5kg)
1.5kg)
5kg
22kg
18kg)
5kg
3kg
50kg
MAC2005 Meeting
観測ロケット実験提案
高度&速度プロファイル
500
軌道緒元
2000
最高速度1850m/s
1600
最高高度270km
300
終端速度8m/s
200
飛行時間
2300sec
100
0
0
500
1000
1500
1200
800
400
2000
Velocity (m/s)
Altitude(km)
400
最大高度
270km
最大速度
1850m/s
最大減速度
9G
最大マッハ数
6.7
最大動圧
0.4kPa
空力加熱
25kW/m2
輻射平行温度
580degC
飛行時間
2300sec
0
2500
Time (sec)
極超音速飛行実証とエアロシェルの耐熱実証
2005/03/09 Wed
MAC2005 Meeting
風洞試験に向けての目標と目的
<2005/01 遷音速&超音速風洞試験を予定>
開発した展開エアロシェルの性能実証と空力特性把握
 縮小モデルの作成:直径10~15cm(1/10モデル)
 開発した展開システムの展開実証(通風中??)
 展開機構の入った枠が空気力に耐えうることの実証
 縮小モデルの空力特性把握(ピッチ自由度ありを考える)
 形状をパラメータにして実験
Minimum Success
展開機構を作りこむことが不可能な場合は、
形状のみ相似の縮小模型の空力特性把握でもよい
2005/03/09 Wed
MAC2005 Meeting
第三次気球実験の提案
目指すところは
収納状態で放球
機器の小型化
機体の軽量化
その分高高度へ
切り離し後展開
大面積のエアロシェル展開
十分な緩降下
軌道制御の可能性
確実な回収
注)超音速飛行は目指さないというか気球では目指せない
2005/03/09 Wed
MAC2005 Meeting
広報関係
MACFT2004の計画書の作成 (担当、秋田&佐藤)
MACFT2004の報告書の作成 (担当、山田)
観測ロケット実験の提案書の作成
MACFTのHPの作成と管理
IACでの発表
AIAA Journalへの投稿
2005/03/09 Wed
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