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耐熱CFRPサンドイッチパネルを用いた軽量熱防御システムの開発

使用耐热CFRP夹芯板开发轻质热防护系统

基本信息

批准号：
16K18314
负责人：
久保田勇希
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Aerospace EXploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大気圏再突入カプセルの熱望魚システムは、アブレータ、構造部材、断熱材の三つの材料から構成される。本研究では、宇宙航空研究開発機構（JAXA）が独自で開発したポリイミド樹脂TriA-Xの耐熱性を応用し、カプセル主構造と断熱材が一体となった革新的な軽量熱防御システムの検討を行った。初年度では目標であった高密度ポリイミドアブレータの開発に成功した。ポリイミド樹脂を母材とした複合材量では成形時に樹脂溶媒が残存するため、10mm以上の厚い供試体成形は困難であった。申請当初の予定では、溶媒レスの耐熱ポリイミド樹脂を開発することで、その成形性向上を図る予定であったが、耐熱性の低下が懸念された。そこで、プリプレグ状態で乾燥処理を行うことで、40mmの高密度ポリイミドアブレータの成形に成功した。さらに、初年度では高密度ポリイミドアブレータと、構造断熱部材となる耐熱ポリイミドサンドイッチパネルの接着技術を確立し、その応答性評価の一部を実施した。その結果、40％の軽量化が可能となることを明かにした。次年度である平成29年度では、アーク風洞試験を用いてさらなる熱応答性評価を実施し、種々の加熱条件における優位性を実証した。また各種物性値を取得し、簡便ではあるものの、アーク風洞環境における熱応答性解析を実施した。これにより各加熱環境における最適なアブレータ厚みを算出し、その性能の最大化を目指した。また、ポリイミドアブレータ作製の技術を応用し、申請当初は想定していなかった新たな技術の確立に成功した。乾燥プリプレグを用いてアブレータを中密度化する技術を開発し、さらにはアブレータの厚み方向に密度傾斜を持たせる技術アイデアを生み出した。

The structure, structure, and thermal insulation materials of the thermal insulation materials are all separated from each other. This study is aimed at exploring the heat resistance of TriA-X resin developed independently by JAXA, and the heat resistance of TriA-X resin developed independently by JAXA, and the heat resistance of TriA-X resin developed independently by JAXA. In the beginning of the year, the development of high-density mobile phones was successful. The amount of resin in the base material and the composite material is difficult to form when the resin solvent is left. The heat resistance of the resin is determined by the solvent at the beginning of the application, and the formability of the resin is determined. 40mm high density plastic forming process successfully In the early years of this year, the high density polymer film, the heat resistant polymer film, and the bonding technology of the polymer film were established, and part of the high density polymer film was evaluated The result is 40% of the time. In 2009, the heat resistance evaluation was carried out in the wind tunnel test, and the heating conditions were optimized. All kinds of physical properties can be obtained easily, and thermal analysis can be carried out in wind tunnel environment. The optimum temperature for each heating environment is calculated and the maximum performance is indicated. The application of the new technology was successfully completed. The technology of drying and drying is developed in the middle of the process.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

アブレータ、プリプレグ、アブレータの製造方法、及びアブレータ用のプリプレグの製造方法

烧蚀体、预浸料、烧蚀体的制造方法以及烧蚀体用预浸料的制造方法

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Thermal response and recession resistance of new thermal protection system using high-temperature sandwich panel

使用高温夹芯板的新型热防护系统的热响应和抗衰退性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
Proceeding of International Astronautical Congress 2017
影响因子：
0
作者：
Ousei Miyamoto;Yuki Kubota;Takuya Aoki;Yuichi Ishida;Toshio Oasawara;Shinjiro Umezu
通讯作者：
Shinjiro Umezu

アブレータ、及びアブレータの製造方法

烧蚀装置及烧蚀装置的制造方法