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小田 泰久*; 小紫 公也*; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
プラズマ・核融合学会誌, 83(3), p.296 - 299, 2007/03
マイクロ波ロケットの高空飛行時の推進性能を議論するため、減圧環境でのマイクロ波プラズマの生成・成長の様子を観測し、推進性能との関連を調べた。その結果、電離波面の伝播速度,伝播マッハ数は雰囲気圧力の低下に伴い急激に大きくなることがわかった。また1.0atmから0.2atmまではプラズマの細かいフィラメント構造が確認されたが、0.1atm以下ではフィラメント構造は消滅した。推力測定の結果、運動量結合係数(=推力インパルス/入力エネルギー)は、雰囲気圧力の変化に対してほぼ一定に保たれたが、0.1atm以下では推力は急激に低下した。この雰囲気圧力ではプラズマのフィラメント構造も消失しており、衝撃波と電離波面の関係が大きく変化している可能性がある。以上の結果より、高空飛行時においても、推進器内部の圧力を0.2atm以上に保つことによって、地上実験と同程度の推進性能が得られることが示唆された。
小室 雄一; 奥野 浩; 内藤 俶孝; 小田 久子*; 永井 正克*; 奥田 泰久*; 酒井 友宏*; 塩田 雅之*
JAERI-M 93-190, 94 Pages, 1993/10
臨界安全性評価コードシステムJACSの中に含まれるMGCL-B-IVは1981年に公開され、国内で広く利用されている。これにかわる新しいライブラリーMGCL-J3を我が国の評価済み核データライブラリーJENDL-3をベースに作成した。エネルギー群数は137と26群の2種類である。ルジャンドル展開係数はP
成分まで用意した。核種数も豊富である。137群20
Cのライブラリーにはhテーブル(減速材質量効果因子表)を新設した。MGCL-J3はこのように多くの情報量をもつが、記憶スペースは約12メガバイト(核種数170の場合)と、従来のMGCL-B-IVの1/12程度に抑えることができた。MGCL-J3は処理プログラムMAIL3.0に読込まれ、ANISNやKENOIV等の輸送計算プログラムのための断面積セットが生成される。本書ではMGCL-J3の特徴、作成方法等を概説する他、MGCL-J3の検証を目的に実施した臨界計算の結果についても述べる。
小田 泰久*; 小紫 公也*; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
no journal, ,
円筒型マイクロ波推進機において、マイクロ波により電離された大気プラズマはマイクロ波のパワーを吸収しながら推進機内を伝搬するとともに衝撃波を生成する。このときの推進器内の圧力を測定しパルスデトネーションエンジン(PDE)モデルと比較したところ、圧力履歴がPDEモデルにより比較的よく説明できることがわかり、衝撃波の伝播速度を評価することができた。また、衝撃波の伝播速度と電離したプラズマのそれを比較したところ、プラズマの伝播速度が音速程度になるときに等しくなることが判明した。これにより円筒型マイクロ波推進機内で生ずる推進力生成メカニズムは、PDEモデルにより説明することが可能であることを示唆している。
小紫 公也*; 小田 泰久*; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
no journal, ,
大電力ミリ波を利用したビームエネルギー推進は、燃料不要のロケット開発の期待がかかる。実際のロケットを打ち上げるにはGW級のエネルギーが必要であるが、複数のミリ波発生装置と位相アレイアンテナ技術を応用することで可能である。推進器内で生成する大気プラズマとそれにより発生する衝撃波の伝播特性や、ミリ波のエネルギーやパルス幅,パルス数,パルス間隔,推進器の大きさ等をパラメータとして、プラズマ生成実験及び衝撃波測定等を行った。その結果、パルス爆轟エンジン(PDE)モデルでよく説明ができることがわかった。
柴田 鉄平*; 小田 泰久*; 小紫 公也*; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
no journal, ,
マイクロ波ロケットは、パルス状の大電力マイクロ波ビームにより生成されるプラズマによって推力を発生させる。そのエネルギー変換において、マイクロ波プラズマにより支持される爆轟波が形成されていると考えられる。大電力ミリ波ジャイロトロンを用いた気中放電により円筒形状の推進器内に爆轟波を発生させ、高速度カメラ画像履歴と圧力履歴より、衝撃波とプラズマの電離波面の伝播速度を測定した。また、圧力履歴より発生推力を算出した。
