宇宙往還機・惑星探査機の極超音速空力特性解明の為の極超音速ルートヴィーク管の試作

高超音速路德维希管原型生产，用于阐明航天器和行星探测器的高超音速空气动力特性

• 批准号: 11750785
• 负责人: 溝端 一秀
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750785/
• 关键词: ルートヴィーク管; 超音速; 極超音速; 低乱流れ; 再使用型宇宙輸送機; 帰還型惑星探査機; 再使用型宇宙往還機

航空宇宙工学分野において我が国にとって最も重要な「再使用型宇宙輸送機や帰還型惑星探査機の自主開発」に資することを狙って、これらの機体が大気飛行する際に周囲の空気流からどのような力およびモーメントを受けるか(空気力学的特性)を詳細に同定するために最適な「無隔膜式ルートヴィーク管」の試作を進めた。本研究で試作したルートヴィーク管の構成としては、長さ12m程度の貯気管の一端に高速開閉弁、ラバルノズル、測定胴、およびダンプタンクを取り付ける事を想定している。高圧空気を貯気管に蓄え、測定胴を真空ポンプによって低圧に保ち、高速開閉弁を開いて貯気管の高圧空気をノズルに導くことにより、低乱れ・高レイノルズ数の極超音速流が測定胴内に生成される。その構成要素のうち、貯気管と高速開閉弁は平成11年度に設計製作された。平成12年度は、残りの基本構成要素の設計・製作を進めると共に、それらを接続してルートヴィーク管としてまとめるために必要な補器類の設計・製作・調整を行った。則ち、1.貯気管と高速開閉弁を接続するためのジョイントを設計・製作した。2.貯気管内の圧力波伝播を捉えるための圧力センサーの取付プラグを設計・製作した。3.高速開閉弁の作動特性試験を実施した。4.貯気管、高速開閉弁、およびマッハ3円錐ノズルを組み上げることにより、ルートヴィーク管の超音速作動を確認した。5.機体サブスケール模型に働く空気力・空力モーメントのすべてを同時計測するための「6分力天秤」の設計・特注製作を行った。

The most important part of aerospace engineering is the development of reusable space transport and autonomous development of recoverable space probe. In this study, the structure of the gas storage tube with a length of about 12m was tested to determine the high-speed opening and closing function, temperature measurement, and temperature measurement of one end of the gas storage tube. High-pressure air is stored in the gas storage pipe, the measuring cylinder is vacuumed to ensure low pressure, and the high-speed opening and closing function is opened. The high-pressure air in the gas storage pipe is used to guide the flow. Hypersonic flow with low turbulence and high noise is generated in the measuring cylinder. Design and manufacture of high-speed opening and closing function of storage pipe Heisei 12 years, the basic elements of the design, production and development of a total of, and all the connection between the tube and the design, production and adjustment of the necessary complement 1. The design and manufacture of storage tubes with high speed opening and closing function 2. Design and manufacture of pressure wave propagation in gas storage pipes 3. High speed opening and closing operation characteristics test 4. Storage tube, high speed opening and closing function, 5. The design and production of the "6-component balance" for the simultaneous measurement of air force and air force in the body model