1.27m 極超音速風洞におけるAGARD-E模型の圧力分布測定

概要

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宇宙航空研究開発機構の1.27m 極超音速風洞は、ノズル出口直径1.27m、固定ノズルによるマッハ数10 の世界最大規模の極超音速風洞である。1995 年の完成以来、6 分力、圧力分布、空力加熱分布測定等の試験に利用されている。1999年には機械的再加工によるノズルの改修が完了し、気流品質は格段と高いものになっている。本風洞の気流特性確認試験として、これまでピトー/総温度レークを用いてピトー圧力分布、総温度分布を、AGARDJ(円錐形状)模型を用いて気流傾角を測定してきた。これらの気流特性確認試験の一環として、標準模型のひとつであるAGARD-E(半球形状)模型を用いて詳細な表面圧力分布測定試験を行った。試験はノズル改修前後2 回に分けて実施し、改修前後の比較を行った。その結果、ノズル改修後の気流の質は、改修前に比較して大きく改善されたことを確認できた。表面圧力分布の実験値とナビエ・ストークス方程式によるCFD結果との比較を行って良く一致することが判った。シュリーレン装置により実験的に得られた離脱衝撃波の解析から気流の比熱比を求め、不完全気体の式から得られる値とほぼ一致することを確認した。