Invetigation for scientific principle the laser-assisted radiant heating ignition of high-enegy monopropellants

高能单组元推进剂激光辅助辐射加热点火科学原理研究

• 批准号: 22K14421
• 负责人: 伊東山 登
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14421/
• 关键词: 高エネルギー物質; 一液推進剤; レーザ点火; イオン液体; 化学スラスタ; 化学推進; 共融溶媒

共融溶媒系高エネルギ一液推進剤(ADN-EILPs)は，高エネルギ密度であるとともに高い取扱性が期待される一液推進剤である．その反面，ADN-EILPsは難着火性であり，スラスタ応用において点火に関する技術課題を抱えてきた．申請者は点火に関する研究を展開し，吸光材を用いたレーザ輻射加熱点火法の有効性を見出すに至った．しかし，当該スラスタ内での着火遅れは予想より長く，短縮化の方針を明確にする必要があった．本研究課題では，ADN-EILPsがスラスタ内で着火に至るまでの現象を時系列に沿って整理し，各現象の原理原則を様々な工学的視点から解明することで，当該スラスタの動作遅れに対する学理的制御則の構築を目指している．本年度は，新たに実験系を構築し，吸光材及びADN-EILPsの輻射加熱における影響因子の同定と昇温速度の取得を行った．既往研究で吸光材として使用されるカーボンウール単体を用いて，レーザ出力毎の吸光材昇温速度への影響度を実験的に整理した．また，推進剤とカーボンウールから成る試験サンプルのレーザ点火試験を行った結果，レーザ変数によらず，着火遅れは広い分散を有することがわかった．本結果は前述する吸光材昇温速度においても同様で，その源泉は吸光材表面状態のランダム性によるものと推測された．このことから，前述する区分のうち、本試験環境における律速段階は，推進剤の被加熱・熱分解であろうと予想された．本課題の目的である現象の精度良い予測には実験再現性の十分な保証が望ましい．次年度は吸光材の再考を皮切りに，精度良い各種反応遅れの取得・解析を目指すことで，本課題に対して更なる考察を試みる．

Eutectic solvent system high エ ネ ル ギ a liquid propulsion tonic (ADN EILPs は, high エ ネ ル ギ density で あ る と と も に high い take Cha が expect さ れ る a liquid propulsion tonic で あ る. そ の opposite, ADN - EILPs は flame to the で あ り, ス ラ ス タ 応 with に お い て ignition に masato す る technology subject を embrace え て き た. Applicants は ignition に masato す し を る research, material suction light を with い た レ ー ザ radiation and hot fire の have sharper sex を shows す に to っ た. <s:1> よ を, when the で で within the スラスタ is on fire 遅れ 遅れ if the よ is long く, the shortening of the を policy is clear にする necessary があった. This research topic で は, ADN - EILPs が ス ラ ス タ で に to fire within る ま で の phenomenon when を series に along っ て し, the phenomenon is の principles を others 々 な engineering point of view か ら interpret す る こ と で, when the ス ラ ス タ の action 遅 れ に す seaborne る suppression is の theory to construct を refers し て い る. は this year, the new た に be 験 を build し, material suction light and び ADN - EILPs の radiation heating に お け る impact factor の を row with fixed と の temperature っ た. で material suction light in a previous study と し て use さ れ る カ ー ボ ン ウ ー ル を 単 body with い て, レ ー ザ output in their の material suction light speed へ の affect を be 験 に finishing し た. ま た, promote と カ ー ボ ン ウ ー ル か ら into る test サ ン プ ル の レ ー ザ ignition test line を っ た results, レ ー ザ - several に よ ら ず, fire 遅 れ は hiroo い scattered を have す る こ と が わ か っ た. This result は aforesaid す る material suction light speed に お い て も with others で, そ の source は material suction light surface state の ラ ン ダ ム sex に よ る も の と speculation さ れ た. こ の こ と か ら, す る distinguish の う ち, this test environment に お け る law speed Duan Jie は, promote tonic の heated, thermal decomposition で あ ろ う と to think さ れ た. The objective of this project is to ensure that the accuracy of the である phenomenon <e:1> is good, the <s:1> pre-measurement に, the realistic reproducibility <e:1> is highly な guaranteed, and the が hope for ま <s:1>. Annual は material suction light の take exam を skin cut り に, precision fine い various anti 応 遅 れ の obtained, parsing を refers す こ と で, this topic に し seaborne て more な る investigation を try み る.

项目成果

Flight Demonstration of Pulse Detonation Engine Using Sounding Rocket S-520-31 in Space

• DOI: 10.2514/1.a35394
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Journal of Spacecraft and Rockets
• 影响因子: 1.6
• 作者: Valentin Buyakofu;K. Matsuoka;K. Matsuyama;A. Kawasaki;H. Watanabe;N. Itouyama;Keisuke Goto;K. Ishihara;Tomoyuki Noda;J. Kasahara;A. Matsuo;I. Funaki;D. Nakata;M. Uchiumi;H. Habu;S. Takeuchi;Satoshi Arakawa;J. Masuda;K. Maehara;Tatsuro Nakao;Kazuhiko Yamada

共振管式点火装置に向けた実験と検討

谐振管式点火装置的实验研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 工藤祐介;伊東山登; 松岡 健; 笠原 次郎
• 通讯作者: 笠原 次郎

二液式単円筒回転デトネーションロケット燃焼器に関する実験研究

双部件单缸旋转爆震火箭燃烧室实验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 石原一輝;佐藤寛;木村朋亮;中島滉介;中田耕太郎;鈴木大登;伊東山登;川﨑央;松岡健;松山行一;笠原次郎;夛田卓矢;藤浦彰友;奈女良実央;岡野裕;田原悠仁;中村祐太;安田一貴;江口光;中田大将;内海政春;松尾亜紀子;船木一幸,
• 通讯作者: 船木一幸,

レーザ輻射加熱による高エネルギーイオン液体推進薬の点火特性評価

激光辐射加热评价高能离子液体推进剂点火特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊東山登;松永浩貴;笠原次郎;羽生宏人
• 通讯作者: 羽生宏人

Visualization and Performance Evaluation of a Liquid-Ethanol Cylindrical Rotating Detonation Combustor

• DOI: 10.2322/tjsass.66.46
• 发表时间: 2023
• 期刊: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES
• 影响因子: 1.1
• 作者: K. Ishihara;Kentaro Yoneyama;Tomoki Sato;H. Watanabe;N. Itouyama;A. Kawasaki;K. Matsuoka;J. Kasahara;A. Matsuo;I. Funaki