稲谷研究室 稲谷研究室 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部  東京大学 航空宇宙工学専攻 English


研究内容 研究内容


研究内容

主な研究テーマは、将来の宇宙輸送システムや再突入飛翔体についてです。 このほかよい研究テーマがあれば、宇宙研の設備を使っていろいろな研究をすることができます。

主な研究テーマ


将来の宇宙輸送システムの研究
将来の宇宙輸送システムの研究 次の時代の宇宙輸送は、一桁以上の大幅な輸送費用の低減を目標として、完全に再使用で航空機のような運用が可能なシステムをゴールにすべきだと言われています。 現在の使い捨てロケットのシステムとのギャップは大きく、いろいろな技術革新のための研究が必要です。 さらに「何をいくらで運べば世の中に受け入れられるか?」などという社会的あるいは経済的な検討も必要です。 稲谷研究室では、将来の宇宙輸送システムの「システム構築の研究」や「ロケットの高性能化や再使用性の研究」などを研究の対象としています。
(→宇宙輸送の次のゴール)
垂直離着陸型再使用ロケットの空気力学に基づいた研究
垂直離着陸型再使用ロケットの空気力学に基づいた研究 垂直離着陸型再使用ロケットは、打ち上げから帰還までひとつの機体で飛行するため、亜音速から超音速に渡る幅広い飛行速度域や大迎角での飛行などに最適な機体形状を設計する必要があります。 稲谷研究室では、低速〜超音速風洞を用いた実験による、空力特性の取得や流れ場計測を行うことでこの問題に取り組んでいます。
(→再使用ロケットの空気力学)
垂直離着陸型再使用ロケットの飛行力学に基づいた研究
垂直離着陸型再使用ロケットの飛行力学に基づいた研究 垂直離着陸型再使用ロケットが帰還し着陸するとき、大きく姿勢変更を行い機首を引き上げ、逆噴射する必要があります。 そのためには、大迎角飛行中に空力舵面とエンジンにより姿勢を制御しなくてはなりません。 稲谷研究室では、低速風洞実験により大迎角空力特性を取得し、飛行シミュレーションを行うことでこの方法を研究しています。
再突入飛翔体周りの流れ場に関する研究
再突入飛翔体周りの流れ場に関する研究 再突入飛翔体が大気圏に再突入するとき、高速で飛行する機体周りの流れ場は高温・高圧になり、これにより機体は激しい空力加熱を受けます。 再突入飛翔体の熱防御システムの設計には、このような高エンタルピー気流を解析し、機体が受ける加熱を正確に予測することが必要です。 稲谷研究室では、数値シミュレーションを用いてこの問題に取り組んでいます。
革新的な宇宙推進システムの研究
革新的な宇宙推進システムの研究 太陽系外縁部などへの深宇宙探査には、現在の推進システムを用いていては10年以上という膨大な時間がかかります。 ミッションにかかる時間を大幅に短縮するためには、革新的な宇宙推進システムが必要です。 例えば、惑星間空間において太陽から吹いている高速のプラズマ流である太陽風を磁場の帆で受けて推進する「磁気プラズマセイル」がそれです。 稲谷研究室では、電磁流体力学に基づいた数値シミュレーションにより磁気プラズマセイルの推進性能を定量化し、実現の可能性を研究しています。

主に利用する研究設備


惑星環境風洞
惑星環境風洞 惑星環境風洞は、常用流速30m/sの低速風洞です。 測定部は直径1.6mの円形断面をもち、低速における航空機・宇宙機の空気力学実験に使用します。 各種模型に働く力の測定やPIVシステムを用いた流れ場計測などを行います。
遷音速風洞・超音速風洞 (宇宙研の研究設備)
遷音速風洞・超音速風洞 遷音速風洞は0.3〜1.3のマッハ数範囲を、また、超音速風洞は1.5〜4.0のマッハ数範囲を連続的にカバーしています。 各風洞の測定部は一辺60cmの正方形断面をもち、実飛行状態に相当する高速気流を実現して、各種模型に働く力や圧力分布の測定および流れ場の光学的測定・観測などを行います。
(高速気流総合実験設備 リンク)
アーク加熱風洞
アーク加熱風洞 投入電力1MWのセグメント型アークヒーターを装備したアーク加熱風洞は、広範な飛行環境の模擬が可能です。 再突入飛翔体の耐熱材料の開発・評価試験や高エンタルピー気流の基礎研究に利用されます。
スーパーコンピュータ (宇宙研の研究設備)
スーパーコンピュータ 宇宙研のスーパーコンピュータシステムで、システム全体の理論演算性能は1152Gflopsの計算能力をもち、大規模な計算に強い能力を発揮します。
(JSSシステム リンク)

これまでの研究テーマ


→ これまでの研究テーマ