機械動作によらない宇宙機の推力偏向を目的とした磁気ノズルによるプラズマ流方向制御

使用磁性喷嘴控制等离子体流方向，实现航天器推力偏转，无需机械运动

• 批准号: 20J11688
• 负责人: 枝本 雅史
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11688/
• 关键词: 宇宙推進工学; 推力方向制御; プラズマ推進機; 強磁場生成

将来の長距離・長期間宇宙探査に向けて，信頼性の高い長寿命推進システムの実現は必須となる．現在までに広く使われてきた推進システムでは，推力方向を制御する際に推進機全体，もしくはノズル全体を機械的動作により傾斜させていた．宇宙空間では真空や極端な温度環境，放射線被爆などにより，機械要素に必須となる潤滑について深刻な問題が発生しうる．本研究では，プラズマ推進機の推力方向制御について，複数個のコイルを用いた磁気ノズルによる制御手法を実証する．この技術が確立した場合，現行の機械的動作を代替，もしくは補助する手法として広く利用できる．本年度は実験による実証を目的として，レーザー生成プラズマを用いた実験を行った．複数個のコイルにより生成された磁場中において，炭素棒に高強度レーザーを照射しプラズマを生成した．プラズマ流の挙動を計測するために，電極として複数のタングステンワイヤを並べた多チャンネルイオンコレクタを用いた．イオンコレクタを用いてイオン電流の空間分布を計測することで，磁場構造の違いによるプラズマ流挙動への影響を明らかにした．実験結果としては，プラズマ流が磁場が弱い領域に偏る様子が観測された．これは磁力線が傾いたことにより，プラズマが受けるローレンツ力の方向が変化したためである．磁場構造とプラズマ流制御角の関係を完全に明らかにするには至らなかったものの，複数個のコイルを用いた磁気ノズルによる推力方向制御が可能であることが実験的に実証された．

In the future, long-distance space exploration will lead to long-term space exploration, and long life will promote the need for high reliability and long life in the future. at present, the customer is required to push the vehicle into the air, control the whole engine in the direction of thrust, and control the operation of the whole machine in the direction of thrust. The temperature environment at the end of the vacuum terminal in the universe. If the radiation line is damaged, the mechanical elements must be used to control the problem. In this study, the thrust direction of the propulsion machine was used to control the engine, and several vehicles were replaced by the action of the mechanical equipment. This year, it is necessary to use the technology to make use of the trick. this year, the purpose of this year is to generate a license for the purpose of this year, and to generate a mobile phone for this year. Copy several customers to generate a cluster in the magnetic field, and a carbon rod is used to irradiate the filter to generate a company. this year, it is necessary to generate a real-time data flow program to generate a real-time computer. There is a lot of data in the computer, and there is a lot of information about the use of the aircraft. the computer, the computer, the computer, The magnetic field is weak in the field. The magnetic force is in the direction of the force. The magnetic field is in the direction of the force. The magnetic field is in the right direction. Copy several sensors to use the direction of the magnetic force to control the load that may be caused by the load.

项目成果

Numerical analysis on a conical shaped target for laser fusion rocket

激光聚变火箭锥形靶的数值分析

• DOI: 10.1016/j.hedp.2020.100894
• 发表时间: 2020
• 期刊: High Energy Density Physics
• 影响因子: 1.6
• 作者: Yamamura Toru;Edamoto Masafumi;Kojima Tomihiko;Morita Taichi;Yamamoto Naoji;Sunahara Atsushi;Johzaki Tomoyuki;Nakashima Hideki
• 通讯作者: Nakashima Hideki