大電力ジャイロトロンを用いたマイクロ波ロケットの推進性能の大気圧力依存性
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概要
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マイクロ波を用いたビーミング推進システム(マイクロ波ロケット)の高空飛行時の推進性能を議論するため,減圧環境でのマイクロ波プラズマの生成・成長の様子を観測し,推進性能との関連を調べた.その結果,電離波高の伝播速度,伝播マッハ数は雰囲気圧力の低下に伴い急激に大きくなることが分かった.また1.0 atmから0.2 atm まではプラズマの細かいフィラメント構造が確認されたが, 0.1 atm 以下ではフィラメント構造は消滅した.推力測定の結果,運動量結合係数(=推力インパルス/入力エネルギー)は,雰囲気圧力の変化に対してほぼ一定に保たれたが, 0.1 atm 以下では推力は急激に低下した.この雰囲気圧力ではプラズマのフィラメント構造も消失しており,衝撃波と電離波面の関係が大きく変化している可能性がある.以上の結果より,高空飛行時においても,スラスタ内部の圧力を0.2 atm以上に保つことによって,地上実験と同程度の推進性能が得られることが示唆された.
- 社団法人プラズマ・核融合学会の論文
- 2007-03-25
著者
-
小紫 公也
東京大学新領域創成科学研究科
-
坂本 慶司
日本原子力研究所那珂研究所
-
高橋 孝司
原研那珂研
-
高橋 幸司
日本原子力研究開発機構
-
春日井 敦
日本原子力研究所
-
小紫 公也
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
小田 靖久
日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門
-
小田 靖久
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
小柴 公也
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
坂本 慶司
日本原子力研究開発機構
-
春日 井敦
日本原子力研究開発機構
-
春日井 敦
日本原子力研究開発機構
-
坂本 慶司
日本原子力研究開発機構核融合研究開発部門
-
坂本 慶司
日本原子力研究所 那珂研究所 核融合工学部
-
坂本 慶司
原子力機構(那珂)
-
小田 靖久
日本原子力研究開発機構
-
高橋 幸司
日本原子力研究所那珂研究所核融合工学部RF加熱研究室
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