JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
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titleWave Rider効果を利用した展開型回収機の概念とその成立性
Other TitleConcept of deployable recovery vehicle with Wave-Rider concept and its feasibility
Author(jpn)堤 裕樹; 安部 隆士
Author(eng)Tsutsumi, Yuki; Abe, Takashi
Author Affiliation(jpn)東海大学 大学院工学研究科; 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部
Author Affiliation(eng)Tokai University Graduate School of Engineering; Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Space and Astronautical Science
Issue Date2006-03-31
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2006-03-31
AbstractThe recovery of the valuable equipment such as an avionics module on the expendable launch vehicle is important for its cost-reduction etc. For such an aim, we propose an expandable recovery vehicle based on a wave-rider concept. This is because the storability and the cross-range capability are key issues for such a vehicle and both of them can be accomplished by the proposed vehicle. The present vehicle has a configuration of a triangular pyramid toppled over sideways, all the side face, except the basement, of which are made of flexible material. Because of its flexibility, the vehicle can be deployed from the stowed configuration before the recovery. Furthermore, because of the flexibility of the bottom side face, it can be deformed so that the shock wave underneath it is attracted to the bottom of the vehicle like the wave-rider. In the present paper, we have confirmed its feasibility including the aerodynamic performance which was investigated by the wind tunnel testing.
ロケット最終段に使用される高価なアヴィオニクスなどを回収し、再使用することは打ち上げコストの削減や開発時間の短縮につながる技術である。本研究では、そのようなアヴィオニクス回収機の新しい概念として、Wave Rider効果を利用した展開型の機体を提案する。アヴィオニクス回収機はペイロード重量比などの関係上軽量である必要があり、また、占有体積の小さい機体が望ましく、さらにクロスレンジを大きくするため効果的にリフトを発生させる必要もある。ここで提案する機体は、三角錐の頂点をヒンジ点とする展開型トラス構造であり、使用前の占有体積を抑えることができる。部材間は軽量で柔軟なシェル構造を用いており、この柔軟シェル構造部に適当なたわみを持たせることでWave Rider効果による揚力を得るものである。本研究では、このような柔軟シェル構造を持つ機体の超音速飛行体としての成立可能性、予備的な検討を行った。空力性能の把握は、主に風洞試験に基づく。機体が柔軟シェル構造であるにも拘わらず通風中の模型は構造的に安定である。そのため、柔軟シェル構造部については、空気力に対して適度の強度を有していればよいことが分かった。また、大迎角時にはWave Rider効果による揚力の増大傾向が見られ、柔軟部位に適度なたわみを持たせることが有効であることが分かった。
DescriptionJAXA Research and Development Report
Keywordsavionics; deployable recovery vehicle; wave rider effect; aerodynamic characteristic; wind tunnel test; wind tunnel model; recovery vehicle; truss structure; inflatable spacecraft; アビオニクス; 展開型回収機; ウェーブライダ効果; 空力特性; 風洞試験; 風洞模型; 回収機; トラス構造; 展開型宇宙機
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-05-039

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