Numerical Study of an Innovative Aero-capture Technology using Electrodynamic force

利用电动力的创新航空捕获技术的数值研究

• 批准号: 22760624
• 负责人: KATSURAYAMA Hiroshi
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760624/
• 关键词: 惑星突入流れ; アエロブレーキング; 希薄流; 電磁流体力学; Aerobraking; Atmospheric entry; Magnetohydrodynamics; Rarefied flow; DSMC; CFD; エアロキャプチャー; 再突入流れ; 希薄気体力学; 宇宙輸送工学; 電磁力流れ制御

We performed a particle simulation to investigate the feasibility of the electro-dynamic aero-capture. The results showed that the large electro-dynamic drag increase and heat flux reduction are achievable in hypersonic rarefied reentry flows at high altitudes. Therefore, the electro-dynamic braking is found to be feasible. From this result, we investigated the altitude variations of the electro-dynamic force quantitatively using continuum flow simulations. The results showed that large electro-dynamic force generates at altitudes lower than 82 km in earth entries, but the force will vanish at higher altitudes because of the deactivation of avalanche ionizations.

我们进行了粒子模拟研究的可行性电动气动捕获。结果表明，高超声速稀薄再入流场在高空可以实现大幅度的电动增阻和热流降低。因此，电动力制动是可行的。从这个结果，我们研究了高度变化的电动力定量使用连续流模拟。结果表明，在低于82 km的高度，入地过程中会产生较大的电动力，而在较高的高度，由于雪崩电离的失活，电动力会消失。

项目成果

ハヤブサ形状カプセルの極超音速希薄気体流れ中での電磁力ブレーキングの数値解析

高超声速稀气流中隼形胶囊电磁制动数值分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Katsurayama;H.;葛山浩;葛山浩,安部隆士
• 通讯作者: 葛山浩,安部隆士

電磁力を用いた新しいエアロキャプチャーの粒子シミュレーションによる検討

使用粒子模拟研究利用电磁力的新型航空捕获

• 发表时间: 2010
• 作者: Katsurayama;H.;葛山浩;葛山浩,安部隆士
• 通讯作者: 葛山浩,安部隆士

Numerical Investigation of a Drag Increase Achievable in Electrodynamic Aerobraking of a Reentry Vehicle

再入飞行器电动空气制动中可实现的阻力增加的数值研究

• DOI: 10.1063/1.4769713
• 发表时间: 2012
• 期刊: AIP Conference Proceedings
• 作者: H. Katsurayama;and T. Abe
• 通讯作者: and T. Abe

電磁力を用いたエアロブレーキングのDSMC解析による予備的調査

使用电磁力空气制动的 DSMC 分析进行初步研究

• 发表时间: 2011
• 作者: Katsurayama;H.;葛山浩
• 通讯作者: 葛山浩

Magnetoaerodynamic Force on a Magnetized Body in a Partially-Ionized Flow

部分电离流中磁化体上的磁气动力

• DOI: 10.2514/1.a32279
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Spacecraft and Rockets
• 影响因子: 1.6
• 作者: M. Kawamura;Y. Nagata;H. Katsurayama;H. Otsu;K. Yamada;and T. Abe
• 通讯作者: and T. Abe