JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
47405000.pdf2.04 MB
titleスペースプレーン用複合サイクルエンジンの概念検討
Other TitleConceptual study of a combined cycle engine for an aerospace plane
Author(jpn)苅田 丈士; 工藤 賢司
Author(eng)Kanda, Takeshi; Kudo, Kenji
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Space Technology and Aeronautics; Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Space Technology and Aeronautics
Issue Date2004-03-25
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
宇宙航空研究開発機構
Publication date2004-03-25
Languagejpn
AbstractOperating conditions and performance of a fixed-geometry combined cycle engine for a Single-Stage-to-Orbit aerospace plane were calculated with a simple simulation model. The cooling requirement of the engine and pitching moment of the plane were investigated using the calculated flow conditions. The engine was composed of an ejector-jet mode, a ramjet mode, a scramjet mode and a rocket mode. The engine had a fixed geometry in its operation. Subsonic combustion was conducted with no second throat in the combustor under the ejector-jet mode and ramjet mode. Propellants were liquid hydrogen and liquid oxygen. The coolant flow rate became larger than the fuel flow rate. The excessive flow rate reduced the specific impulse above Mach 9, and restricted application of the airbreathing engine mode up to Mach 11. The pitching moment of the plane would be balanced even in the space in the configuration with the combined cycle engine mounted on the windward surface.
シミュレーションモデルを用いて、単段式スペースプレーン用固定形状複合サイクルエンジンの作動状態およびエンジン性能を計算した。求められたエンジン内の諸量を用いてエンジンの冷却要求、スペースプレーンのピッチングモーメントについて検討した。エンジンはエジェクタージェット、ラムジェット、スクラムジェット、ロケットの各モードで作動する。エンジン作動中は固定形状とした。エジェクタージェットモードおよびラムジェットモードではエンジン出口に第2スロートを設けることなく、亜音速燃焼ガスをチョークさせる。推進剤は液体水素、液体酸素である。高飛行マッハ数域では冷却剤流量が量論混合比流量を上回り、マッハ9以上では比推力の低下をもたらした。空気吸込み式エンジンの有効適用範囲はマッハ11までであった。エンジンはスペースプレーン下面に取り付けられることが想定されている。このような取り付け状態であっても、空気力の作用しない宇宙で、機体のピッチングモーメントは釣り合いを取ることができることを示した。
DescriptionJAXA Research and Development Report
宇宙航空研究開発機構研究開発報告
Keywordscombined cycle engine; aerospace plane; performance test; pitching moment; specific impulse; SSTO; air breathing engine; engine performance; 複合サイクルエンジン; スペースプレーン; 性能試験; ピッチングモーメント; 比推力; SSTO; エアブリージングエンジン; エンジン性能
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
ISSN1349-1113
SHI-NOAA0047405000
Report NoJAXA-RR-03-013
URIhttps://repository.exst.jaxa.jp/dspace/handle/a-is/42540


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