環境適合型推進剤のレーザー着火特性 : GO_2/GH_2およびGO_2/GCH_4推進剤
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概要
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従来、姿勢制御エンジン(RCS、Reaction Control System)等には、着火性に優れたヒドラジンや四酸化二窒素/モノメチルヒドラジン等が用いられてきた。これらの推進剤は毒性が強く、環境や作業性に問題があることから、将来的には、環境に優しく、無毒な酸素/水素や酸素/メタン等の採用が望まれている。ここでは環境適合型推進剤としてガス酸素(GO_2)/ガス水素(GH_2)と GO_2/ガスメタン(GCH_4)を選定し、レーザーアブレーションを用いて着火する方法について検討を行った。本方式は、高強度のレーザーパルスを光ファイバーにより伝送し、金属ターゲト材表面に照射し、金属から発生する高温蒸気によって推進剤混合ガスに着火させるものである。ここでは、Nd:YAG パルスレーザーおよび小推力スラスタ(燃焼器内径1cm)を用いて着火の可能性について検討した。実験から、2mJ以下のエネルギーで着火が可能であり、最適混合比でガス酸素(GO_2)/ガス水素(GH_2)では30μJ、GO_2/ガスメタン(GCH_4)は230μJであった。このことから光ファイバーによるレーザー着火は可能である。又、燃焼器内初期圧力を高くすればその値は減少することが分かった。さらに、RCSを用いた100回のパルス作動試験も成功した。
- 宇宙航空研究開発機構の論文
著者
-
長谷川 恵一
宇宙航空研究開発機構総合技術研究本部ロケットエンジン研究開発センター
-
日下 和夫
宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 宇宙推進技術共同センター
-
佐藤 政裕
宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 宇宙推進技術共同センター
-
熊川 彰長
宇宙航空研究開発機構
-
熊川 彰長
科学技術庁航空宇宙技術研究所
-
熊川 彰長
航空宇宙技術研究所
-
熊川 彰長
宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 宇宙推進技術共同センター
-
高橋 秀明
コスモテック
-
高橋 秀明
株式会社コスモテック
-
中島 昭二
三菱重工業(株)長崎造船所
-
只野 真
宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 宇宙推進技術共同センター
-
中島 昭二
三菱重工業株式会社 長崎研究所
-
熊川 彰長
航空宇宙技研 角田支所
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