MACFT 2005 Meeting カラー!? MACFT project team

CONTENTS 過去の回収システムとの比較 前回の決定事項 今回の調査 今年度の目標 広報関係 観測ロケットの搭載機器回収システムの開発を足がかりに、軌道からの 物資輸送回収システム、再使用型宇宙輸送システムへの応用を目指す。 今回の調査 搭載機器の確実回収の需要 展開型テンションシェル形状の有利な点 を明らかにする 過去の回収システムとの比較 IRDT計画 ISASでの回収システム など 今年度の目標 広報関係

IRDTプロジェクトの現状 Data Payload Rocket Result 2000/02/08 IRDT1 Soyuz 2nd cascade was not deployed IRDT-Fregat Soyuz can not be found 2001/07/20 Cosmos/IRDT Volna Flight Failed (not separate) 2002/07/12 IRDT2 Volna protective cone detached > burn 2004/10 IRDT2R Volna Planned Volna Soyuz IRDT1 Fregat IRDT-Fregat

ISASにおける回収システムへの取り組み 1970～ MT135型ロケット、S-160型ロケット用のパラシュート（pay=5kg) 強制開傘型も試験、実用 1978～ S-310ロケットの回収システムの開発（pay=40kg） 気球実験 1981～ S-520ロケットの回収システムの開発（pay=140kg） 気球実験 S-520-4ロケット実証 S-520-6ロケットで実用 1981～ グライディングパラシュート　1998年にも行われる 1985～ 改良型S-520ロケットの回収システムの開発（pay=140kg） リーフィングとマルマンバンド S-520-10, S-520-11, S-520-13,S-520-17, S-520-19 回収率は半分くらい

ISASにおける回収システムへの取り組み 1992～ 超音速パラシュートの開発 →軌道上からの回収、惑星突入プローブ 1992：気球で実験 Mach1.3で展開 1993：S-520-16で実験　 Mach1.5で展開 199５～　MUSES-C用のパラシュート開発 2003～　柔構造エアロシェル 軌道からの回収実績 EXPRESS →軌道投入できず USERS →回収成功（３段階パラシュート） 　　（ドラッグシュート→リーフィング→全開） DASH →分離できず MUSES-C（Hayabusa) →２年後

回収システム 新システム （蒸気圧展開を想定） 自動展開 空力加熱低減 遷音速で安定 そのまま緩降下 フロート兼用 風ドリフト対策 　　　新システム （蒸気圧展開を想定） 　　自動展開 　　空力加熱低減 　　遷音速で安定 　　そのまま緩降下 　　フロート兼用 　　風ドリフト対策 　　制御性の向上を 　従来のシステム 　アブレータ 　　　再使用に問題 　詳細な空力解析 　　　空力的に不安定 　パラシュート 　　　風による分散 　　　開傘衝撃 　エアバッグ 　　　タンクが必要 　ビーコン、GPS 　 軌道離脱 ロケット分離 対策 超音速展開 空力加熱対策 減速効率をあげる 遷音速領域通過 減速、緩降下 軟着陸 or 着水 2段階展開 浮遊 （海上回収の場合） 風ドリフトをおさえる。 衝撃荷重をおさえる。 探索 回収

MACFT2005の予定と目標 展開システムの完成 2004/12/27 Meeting 2005/01/26 Meeting 2005/03/17 2006年度観測ロケット実験公募締め切り 2005/10/17-21 IAC in Fukuoka 2006/01 遷音速＆超音速風洞試験 2006/08 第三回気球実験 2006 or 2007 観測ロケット実験 外枠モデル試作、展開実験 膜材料の選定 搭載機器の小型化検討 空力加熱の推算 縮小モデルの作成、風洞試験の準備 展開システムの完成 耐熱性の地上試験

外枠展開案 インフレータブルを併用 →浮遊用のエアバッグをかねる 硬化樹脂 蒸気圧展開 形状記憶合金 ここにメカニカルな展開機構を入れておく 気密＆耐熱フィルム インフレータブル

観測ロケット実験提案 供試体 分離フェイズ２： ２段モータと供試体を分離 上昇フェイズ： ２段モータにて さらに上昇 展開フェイズ： ある程度動圧が大きくなった 時点でエアロシェルを展開 加速フェイズ： 最高点から自由落下で加速 突入フェイズ： 空気力を受け減速する。 膜面の変形形状などを観察。 分離フェイズ１： フェアリングを開頭して、 供試体、２段モータ分離 供試体 打ち上げフェイズ： 供試体はエアロシェルを 折りたたんでフェアリング内に収納 回収フェイズ： 十分な減速得て、できれば飛行制御を行い回収地点へ着水（陸）する。

観測ロケット実験提案 S310ロケットを使用することを想定 200cm 高度150kmに50kg、φ228×500ペイロードを運べる

観測ロケット実験提案 高度＆速度プロファイル 軌道緒元 極超音速飛行実証とエアロシェルの耐熱実証 最大高度 最高速度1850m/s 最大速度 270km 最高速度1850m/s 最大速度 1850m/s 最大減速度 9G 最高高度270km 最大マッハ数 6.7 最大動圧 0.4kPa 終端速度8m/s 空力加熱 25kW/m2 飛行時間 2300sec 輻射平行温度 580degC 飛行時間 2300sec 極超音速飛行実証とエアロシェルの耐熱実証

風洞試験に向けての目標と目的 ＜2005/01 遷音速＆超音速風洞試験を予定＞ 開発した展開エアロシェルの性能実証と空力特性把握 縮小モデルの作成：直径10～15cm（1/10モデル） 開発した展開システムの展開実証（通風中？？） 展開機構の入った枠が空気力に耐えうることの実証 縮小モデルの空力特性把握（ピッチ自由度ありを考える） 形状をパラメータにして実験 Minimum Success 展開機構を作りこむことが不可能な場合は、 形状のみ相似の縮小模型の空力特性把握でもよい

第三次気球実験の提案 目指すところは 収納状態で放球 機器の小型化 機体の軽量化 その分高高度へ 切り離し後展開 大面積のエアロシェル展開 十分な緩降下 軌道制御の可能性 確実な回収 注）超音速飛行は目指さないというか気球では目指せない

広報関係 MACFT2004の計画書の作成 （担当、秋田＆佐藤） MACFT2004の報告書の作成 （担当、山田） 観測ロケット実験の提案書の作成　 MACFTのHPの作成と管理 IACでの発表 AIAA Journalへの投稿