星型フラクタル旋回形状グレイン搭載ハイブリッドロケット概念設計及び打上試験結果

Abstract

著者らは，ハイプリッドロケットエンジンに着目し，超小型衛星を安価で迅速に打ち上げるための超小型ハイブリッドロケットの開発に取り組んでいる現在はより高高度到達のための機体の開発を行っている2018年度は酸化剤充填量を増加させるために，機体全体の大型化を行った．迅速に機体の開発・製作を進めるために限られた設計パラメータを指定することで到達高度などが算出可能な概念設計を行った．算出された設計値を基に詳細設計を行ったところ，機体質量に関しては大きな変更がなく，概念設計における質量精度が高いことが示された．また，製作した機体の打上試験を2018年10月6日秋田県能代市にて行い，エンジン燃焼・データ取得・機体回収に成功した．最高到達高度はテレメトリ装置により取得したデータを解析したところ6.2kmとなり， 2017年度の4.2kmを上回る結果となった．本稿ではこれらの概念設計手法と打上評価に加え，機体各部の詳細設計の概要を述べることで，本設計・開発・試験・評価の概観の報告とする．

In our R&D group, a hybrid rocket was employed as an ultra-small rocket for launching microsatellites quickly at low cost. The ultra-small hybrid rocket has been developed for reaching at a higher altitude than our past record. In FY2018, the fuselage of the rocket was enlarged in order to increase the loaded oxidizer mass. For rapid design process, a few important design parameters were specified in conceptual design, such as maximum altitude estimation. After detailed design, the mass of the rocket components was compared between the conceptual and detailed design. As the result, there was only a little difference. This shows that our method for conceptual design has high accuracy for mass estimation. The designed rocket was launched from Noshiro city, Akita, Japan on October 6th, 2018. In this launch experiment, the stable combustion of the engine, the acquisition of the flight data and the recovery of the launched rocket fuselage was completed successfully. It was found from the telemetry data that the rocket reached at an altitude of about 6.2 km. This altitude is higher than the record of 4.2 km in FY2017. In this paper, the summary of our conceptual design method, the outline of the detailed design of the components and the result of the launch experiment is described.