低リコイル大口径高速射出システムの実用開発

本年度の計画として、昨年度試作した低リコイル高速射出装置の推進性能実験の実績を基に、その作動条件の最適化をさらに進める予定であったが、平成13年7月31日付けで基盤研究(S)の内定によりこの課題を辞退することとなった。これまでの研究成果で、低リコイルの初段射出装置として、火薬と軽ガスを組み合わせたハイブリット方式にすることが有効であることがわかった。これは、軽ガスを火薬で駆動することによって、初期の充填圧力を低く保ったまま一時的な高圧状態を作り出すことができ、さらに駆動気体となるヘリウムの比熱比が高く原子量が小さいため、高い音速をもつことによって、駆動気体としての好ましい性質を有するためであることがわかった。また、二段目の加速部としてはラム加速が有効であり、これはこれまでラム加速機の研究実績により、実験データベースがかなり整えられている。今年度は、これらを組み合わせて二段作動システムを稼動させる予定でいたが、上記の理由によりそこまでには至らなかった。しかし、初段加速、ラム加速に関する研究成果は、アメリカ航空宇宙学会のJournal of Propulsion and Powerや2002年1月に開催された同学会年会で発表し、国際的にも高い評価を受けた。特に、初段加速部における隔膜破断圧の設定法や飛行体自体の、軽量化については独自のアイディアを実証している。このうち、飛行体の軽量化については、open-base方式を開発し、周囲が高圧であっても飛行体の強度を損ねることなく、高速まで加速が可能であることを実証している。なお、本研究で培った低リコイル高速射出技術は、新しく採択された基盤研究(S)において、超音速条件でのレーザー加速の実証実験の初段打ち出し装置へ応用される見通しとなっている。

本年度の計画として、昨年度試作した低リコイル高速射出装置の推進性能実験の実績を基に、その作動条件の最適化をさらに進める予定であったが、平成13年7月31日付けで基盤研究(S)の内定によりこの課題を辞退することとなった。これまでの研究成果で、低リコイルの初段射出装置として、火薬と軽ガスを組み合わせたハイブリット方式にすることが有効であることがわかった。これは、軽ガスを火薬で駆動することによって、初期の充填圧力を低く保ったまま一時的な高圧状態を作り出すことができ、さらに駆動気体となるヘリウムの比熱比が高く原子量が小さいため、高い音速をもつことによって、駆動気体としての好ましい性質を有するためであることがわかった。また、二段目の加速部としてはラム加速が有効であり、これはこれまでラム加速機の研究実績により、実験データベースがかなり整えられている。今年度は、これらを組み合わせて二段作動システムを稼動させる予定でいたが、上記の理由によりそこまでには至らなかった。しかし、初段加速、ラム加速に関する研究成果は、アメリカ航空宇宙学会のJournal of Propulsion and Powerや2002年1月に開催された同学会年会で発表し、国際的にも高い評価を受けた。特に、初段加速部における隔膜破断圧の設定法や飛行体自体の、軽量化については独自のアイディアを実証している。このうち、飛行体の軽量化については、open-base方式を開発し、周囲が高圧であっても飛行体の強度を損ねることなく、高速まで加速が可能であることを実証している。なお、本研究で培った低リコイル高速射出技術は、新しく採択された基盤研究(S)において、超音速条件でのレーザー加速の実証実験の初段打ち出し装置へ応用される見通しとなっている。