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This report presents a detailed description and results of force and heat flux measurements conducted at the High-Enthalpy Shock Tunnel (HIEST) of the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The HB-2 standard hypersonic ballistic configuration was employed as a model. The force measurement tests used an aluminum alloy model and a three-component aerodynamic balance. An acceleration compensation technique was used to remove vibration components from the original data. Heat flux measurement tests used a chromel model with a total of 28 co-axial thermocouples press-fitted onto the surface. Time histories of temperature data were numerically integrated to determine the surface heat flux by applying one-dimensional heat conduction theory. Both force and heat tests used a conical nozzle, and a total of three enthalpy levels of 4, 8, and 11 MJ/kg and two levels of 4 and 8 MJ/kg were set for the force and heat tests, respectively. Although much higher stagnation enthalpy can be attained, relatively lower enthalpy levels were selected to compare with a blow-down type hypersonic wind tunnel and to alleviate uncertainties inherent in high-enthalpy facilities. The force test results correlated well with other hypersonic wind-tunnel data for the axial force coefficient at the enthalpy level of 4 MJ/kg, while a notable discrepancy was observed at the higher enthalpy levels of 8 and 11 MJ/kg. The real gas effects on aerodynamic characteristics are examined and discussed. In the heat test, a comparison of the heat flux distribution along the surface with data obtained in a blow-down type hypersonic wind tunnel showed good agreement in the nose part, typically within several percent. The present experiment was conducted as a series of comparative test campaigns between two hypersonic facilities in JAXA. Since the tunnel stagnation conditions and the corresponding data are tabulated in detail for each shot, the present test data are believed to serve as a complete database for eva, 本報告は、JAXA高エンタルピ衝撃風洞(HIEST)において実施された、HB-2形状バリスティック標準模型を用いた空気力/空力加熱率測定試験結果に関するものである。力試験はアルミ製模型に十字1列型3分力天秤を装着して実施され、データの振動成分を除去するために加速度補正が施された。熱試験で用いられた模型はクロメル製で計28個の同軸熱電対が装着されてあり、温度時間履歴データを1次元熱伝導の仮定の下で数値的に積分することにより加熱率を求めた。力/熱試験共にコニカルノズルを使用し、力試験についてはエンタルピ4、8、11MJ/kg、熱試験については4、8MJ/kgの試験条件でそれぞれ実施された。力試験結果はエンタルピ4MJ/kg条件の場合、軸力係数に関して他風洞の試験データと良好な傾向の一致を示している一方で、8、11MJ/kgの場合は系統的なずれが観測されており、実在気体効果の影響が可能性として示唆される。一方熱試験における無次元加熱率データは、ブローダウン式コールド極超音速風洞データと模型頭部において数％程度の範囲でよい一致を示した。本試験は、JAXA極超音速関連風洞対応風試の一環として実施されたものであり、また本試験データは高エンタルピ衝撃風洞における基礎データとしても有用である。, JAXA Research and Development Report, 宇宙航空研究開発機構研究開発報告

Current status of numerical simulation study on scramjet in hypervelocity flow is reported. A 3-dimensional Navier-Stokes numerical code was applied to analyze scramjet test result of high enthalpy shock tunnel HIEST and vitiated air heating blow down tunnel RJTF. The numerical code showed that a difference of test results between HIEST and RJTF was caused by test boundary layer ingestion flow in RJTF. The numerical code was also applied to estimate performance of new scramjet test model, which was designed to operate under flight Mach number 12 condition. The numerical results seem that the current design shows reasonable so far., Special Publication of National Aerospace Laboratory, 航空宇宙技術研究所特別資料

NAL and NASDA built a large High-Enthalpy Shock Tunnel HIEST for the HOPE-X (H-2 Orbiting Plane-Experimental) and scramjet developments and have carried out various calibration tests and aerothermodynamic tests since the HIEST became operational in 1997. In the present paper, the basic performance of the facility evaluated in the initial calibration tests, influence of nozzle throat melting on flow quality, initial results of force measurement about HOPE-X and influence of the shock/shock interaction on heat flux fluctuation are reported., 航空宇宙技術研究所と宇宙開発事業団は共同で、HOPE-X(宇宙往還技術試験機)およびスクラムジェットエンジンの研究開発のための大型高温衝撃風洞HIESTを建設した。このHIESTが1997年に運転を開始して以来、各種の校正試験および空気熱力学試験を行ってきた。本論文では、初期校正試験で評価した設備の基礎的性能、ノズルスロート溶融が気流に及ぼす影響、HOPE-Xに関する力計測の初期結果、および衝撃波/衝撃波相互作用が熱流速変動に及ぼす影響について報告する。

To investigate hypervelocity scramjet characteristics, numerical simulation was applied to combusting flows in a M12-02 HM scramjet engine at a free-stream stagnation enthalpy of 5 MJ/kg and 7 MJ/kg, which corresponds to the flight Mach number condition of 10 and 12. The numerical results were compared with the experimental results obtained by using a large free-piston shock tunnel to verify the numerical procedure. Good agreement was obtained between the numerical and experimental results of the wall pressure distribution. The results gave detailed information on the ignition process in the combustor. To investigate influence of the uncertainty in the test flow composition on the combustion process in the engine, numerical results computed assuming the free-stream condition with and without a small amount of atomic oxygen were compared. At 5 MJ/kg condition, existence of atomic oxygen in the free-stream affected ignition process and better agreement with the experimental results was obtained in the case of the free-stream condition without atomic oxygen than in the case with atomic oxygen. The numerical simulation showed that the combustor gas temperature exceeded 2,600 K at near the combustor exit and loss in the net combustion heat release due to thermal dissociation of the combusting gas was still one of major causes to drop the combustor performance., JAXA Special Publication, 宇宙航空研究開発機構特別資料

The HYFLEX (Hypersonic Flight Experiment) project was planned as one of a series of small-scale experimental vehicles for the development of the Japanese unmanned orbiting plane, HOPE (H-2 Orbiting Plane). The experiment was successfully performed on Feb. 12, 1996. The aerodynamic heating to the region of C/C hot structure and ceramic tile were measured during flight. In this paper, aerodynamic heating experiments on a HYFLEX model are presented. The HYFLEX model was tested in the HEK (High Enthalpy shock tunnel Kakuda), a medium size free-piston shock tunnel at the Kakuda Research Center. Test conditions were selected along the HYFLEX flight trajectory and results obtained in these experiments are compared with flight data., HYFLEX(極超音速飛行実験)プロジェクトは、日本の無人軌道機HOPE(H-2ロケット打上げ型有翼回収機)開発用小型実験機シリーズの1つとして計画された。1996年2月12日、実験は成功のうちに行われた。C/C耐熱構造およびセラミックタイル部への飛行中の空力加熱を計測した。本論文では、HYFLEXモデルにおける空力加熱実験を示した。角田研究センタのHEK(中型高温衝撃風洞)で、HYFLEXモデルを試験した。HYFLEXの飛行軌道に沿って試験条件を選択し、これらの実験で得た結果を飛行データと比較した。

The present paper reports the hypersonic aerodynamic research of the HOPE based on force measurement tests using a high enthalpy shock tunnel HIEST at National Aerospace Laboratory. The facility is the largest free piston shock tunnel in the world and capable of duplicating real gas effect with molecular dissociation at the HOPE reentry flight. The tests were carried out at three typical enthalpy conditions, i.e., 8, 15 and 24 MJ/kg. Main objective of the present test was to resolve the real-gas effect on the basic aerodynamic characteristic. The results showed that the most of the contribution of the real-gas effect appeared at moderate or lower enthalpy condition. It is remarkable that this strong nonlinear nature of the real gas effect observed in the HIEST test could not be simulated by the nonequilibrium CFD with two temperature model.

Meeting Information: AIAA/CIRA 13th International Space Planes and Hypersonics Systems and Technologies

Wind tunnel experiments were performed to investigate hypersonic boundary layer transition in the impulsive facility HIEST. A 7 deg half-angle cone model 1100 mm long was designed and manufactured for the study. To change the Reynold's number, stagnation enthalpy was varied from H(sub 0) = 3.5 MJ/kg (Re = 6.0 x 10(exp 6) /m) to H(sub 0) = 8.7 MJ/kg (Re = 1.6 x 10(exp 6) /m). Seventy-two miniature co-axial thermocouples were flush-mounted on the surface of the model to measure heat flux distribution. Surface pressure fluctuation was measured in order to observe the second-mode instability in the boundary layer. The heat flux distribution measurement indicated that transition occurred on the model at approximately Re = 4.0 x 10(exp 6). Surface pressures exhibited peaks in their frequency spectra that were thought to represent second-mode instability. Schlieren high-speed video showed disturbances in the vicinity of the model surface at the location where laminar-turbulent transition occurred., Original contains color illustrations, Wind Tunnel Technology Association Meeting, 形態: カラー図版あり, 会議情報: 第81回風洞研究会議(2008年11月20日-11月21日）

Free-flight test technique with scaled models based on ground test facilities has been developing in JAXA Kakuda Space Center. The key technology for the test technique is JAXA in-house miniature data recorders, which are small enough to be on-boarded in test models. The recorders were originally built for the free-flight force measurement in the shock tunnel HIEST. The specification of the recorders is;(1) Sampling rate 100-500kHz, (2)4 to 10-channels (3) Sensitivity 16bit and (4) Duration of 1300ms. The size of a recorder was 60mm diameter and 60mm height including batteries, which run 2 hours or longer. The recorder has been applying to other wind tunnel tests and in particular ballistic range test in JAXA Kakuda Space Center. The latest results including Lessons and Learned through the development of the technique were reported in the paper., 会議情報: 第44回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2012 (2012年7月5日-6日. 富山国際会議場大手町フォーラム), 富山市, 富山県, 形態: カラー図版あり, Meeting Information: 44th Fluid Dynamics Conference / Aerospace Numerical Simulation Symposium 2012 (July 5-6, 2012. Toyama International Conference Center), Toyama Japan, Physical characteristics: Original contains color illustrations

大分大学大学院工学研究科博士後期課程博士論文・平成12年3月25日授与(甲博工第29号), 博士(工学), 大分大学

[大平４遺跡 要約] 大平4遺跡の平成24から26年度調査の報告で、同遺跡の3冊目の報告書となる。遺跡はJR木古内駅から北東へ約2km、孫七川左岸の海岸段丘上に立地し、標高は12から23mである。遺構は竪穴住居跡12軒、土坑21基、Tピット４基、焼土31か所、剥片集中15箇所が検出されている。竪穴住居跡12軒は縄文時代中期後半が主体で、これらは集落を構成すると考えられる。土坑は相対的に少ないが、この中には墓と考えられるものが３基ある。時期は早期後葉と中期後半である。剥片集中は31か所と多い。早期後葉から前期の遺物を伴うものがある。明治初期の土坑３基が検出されている。坑内から銃弾とマッチの軸を含む木製品がみつかったものもある。遺物は94,704点が出土している。土器・土製品は中期後半と後期前葉のものが多い。石器・石製品は剥片以外ではスクレイパーやつまみ付ナイフ、たたき石、半円状扁平打製石器などが多い。

[大平遺跡 要約] 遺跡はJR木古内駅から南西へ約1.8km、木古内川と建有川に挟まれた平坦な低位海岸段丘上に立地し、標高は15から20mである。遺跡の調査は、平成21年度と平成22・23年度に行われ、今回の報告が3冊目の報告書となる。2冊目の大平遺跡2遺構編（北埋調報321）では、竪穴住居跡45軒、土坑50基、フラスコ状ピット63基、Tピット2基、柱穴状ピット36基の報告を行っている。今回の報告書は、焼土・剥片集中・礫集中・盛土遺構とその遺物、および包含層出土の遺物についての報告である。焼土は93か所検出されている。フローテーションを行い、炭化物（オニグルミ、クリ、ニワトコなど）や焼骨片（サケ類・アイナメなどの魚類、シカ・クマなどの哺乳類）が検出されている。剥片集中は121か所検出されている。頁岩剥片を主とした203,199点の遺物が出土した。長さ20cmを超える大型の両面調整石器や礫器・石核なども多く出土している。札号作業を行い、35点の接合資料を掲載した。接合点数が400点を超える接合資料もある。礫集中は2か所検出されている。5cmほどの小礫が集まって出土しているものや2から10cmほどの礫が集まって出土しているものが検出されている。盛土遺構と包含層から出土した遺物は、土器973,810点、石器等212,182点、合計1,185,992点である。土器は、2群Ｂ類土器が約97％を占め、2群Ｂ-3から5類土器が特に多い。石器等はスクレイパー、たたき石、すり石が多く出土している。土製品では、有効土製円板、擦切土器片、耳栓、焼成粘土塊などが出土している。石製品では異形石器、滑石製の垂飾やけつ状耳飾、つまみ付ナイフミニチュア、線刻礫、軽石製石製品（北海道式石冠状、すり石状など）などが出土している。

[当別川左岸遺跡 要約] 当別川左岸遺跡の平成23・24年度調査の報告である。遺跡は、ＪＲ渡島当別駅から北東へ約2.5kmのところに位置する。茂辺地川と当別川に挟まれた海岸段丘上に立地している。調査区は北から南に緩やかに傾斜している。 遺跡からは、縄文時代中期前半から後期前葉の遺構・遺物が検出されている。遺構は、竪穴住居跡４軒、土坑19基、Ｔピット２基、焼土６ヵ所、剥片集中６ヵ所が確認された。遺物は、円筒土器上層a・b式、サイベ沢7式、見晴町式、大安在Ｂ式、涌元式、トリサキ式、ウサクマイＣ式などの土器23,625点、石鏃、石槍・ナイフ、スクレイパー、たたき石、すり石などの5,625点の石器等が出土している。

大平4遺跡の平成22年度調査と蛇内２遺跡の平成23年度調査の報告である。大平４遺跡は、補償道路部分と町道振替部分の報告となる。 大平４遺跡の2冊目の報告書となる。遺跡はJR木古内駅から北東へ約２km、孫七川左岸の河岸段丘上に立地し、標高は7から13mである。遺構は、保障道路部分から剥片集中を2か所（中期）、町道振替部分から竪穴住居跡を２軒（早期後半）、土坑を２基（前期後半１・晩期中葉１）確認した。遺物は、縄文時代前期後半が最も多く、早期後半・中期・晩期中葉の遺物が出土している。土器663点、石器等12899点の合計13562点が出土している。 蛇内２遺跡の２冊目の報告書となる。遺跡は、JR木古内駅から北東へ約2.8km、蛇内川左岸の河岸段丘上に立地し、標高は８から10mである。主に縄文時代前期後半の遺構遺物を検出した。遺構は、平成22年度に調査したH-11の東側未調査部分を検出している。新たに柱穴１基を確認した。遺物は土器116点、石器等59点の合計175点が出土している。

[蛇内２遺跡 要約] 平成21・２２年度の２か年の調査報告である。遺跡は、ＪＲ木古内駅から北西へ約2.8km、蛇内川左岸の海岸段丘上に立地している。地形はほぼ平坦で、標高は10から12mである。 遺跡からは、主に縄文時代早期後半・前期・中期後半・後期前葉の遺構・遺物が検出されている。竪穴住居跡15軒、土坑96基（うちフラスコ状土坑９基）が確認された。遺物は土器32888点、石器等93284点の合計126172点が出土している。。

[大平遺跡 要約] 遺跡は、JR木古内駅から南西へ約1.8km、木古内川から建有川に挟まれた平坦な低位海岸段丘上に立地し、標高は、１５から20mである。遺跡の調査は、平成21年度に続いて、平成22・23年度に行われ、今回の報告が2冊目の報告書となる。本書では遺構編として竪穴住居跡45軒、土坑50基、フラスコ状土坑63基、Tピット2基柱穴状小ピット36基の報告を行っている。竪穴住居跡は、擦文文化期６軒、縄文後期前葉1軒、中期初頭1軒、前期後半37軒である。擦文文化期は8世紀中葉5軒、9世紀中葉1軒である。5軒でカマドが検出されている。縄文後期前葉のものは石囲い炉が検出されている。前期後半は、円筒土器下層式d2式期が22軒と多い。特徴としては、ベンチ構造があるもの１３軒、葺土構造が確認できるもの７件、覆土中に多量の遺物が出土するもの10軒などがみられる。土坑は、異形石槍が出土したものが１基検出されている。フラスコ状ピットは前期後半から中期初頭である。調査範囲北東側に集中して検出されている。底面径が１から２ｍ程の小型のものと、2.5から３ｍ程の大型のものがある。坑底に小ピットを伴うものが33基確認されている。Ｔピットは溝状のものが２基検出されている。報告遺構から出土した遺物は、土器210,831点、石器等が153805点、合計364,636点ある。土器は２群B類土器が大半を占め、２群Ｂ３類土器が特に多い。石器等は、スクレイパー、たたき石、すり石が多く出土している。土製品であｈ、有孔土製円盤、焼成粘土塊が出土している。石製品では、異形石器、異形石槍、垂飾、滑石製けつ状耳飾り、線刻礫、軽石製石製品（北海道式石棺状、すり石状など）が出土している。

[下幌呂１遺跡 要約] 下幌呂１遺跡は、釧路湿原北西円編部の幌呂川右岸河岸段丘上、標高約14mに立地する。平成19・21年の２か年の調査で、住居跡38軒、土坑87基（墓を含む）、焼土32か所ほかが検出された。遺物は、縄文早期から晩期の土器・石器等約９万点が出土した。 縄文早期では、石刃鏃、削器、彫器など石刃鏃石器群と浦幌式土器が、ある程度まとまった範囲から出土した。また、中茶路式期の袋状土坑が数多く検出された。 縄文中期末から後期前葉では、20軒以上の竪穴住居跡のほか、検出例の少ない「平地住居跡」が４軒みつかった。中には、建物の一部を構成していたとみられる炭化材が良好に残存するものや、屋根の葺き土と推定される黄色土が残るものがある。 縄文後期のほっけ澗式期では、完形の小型注口土器が出土する竪穴住居跡や、「四脚付浅鉢」、漆塗竪櫛などの特殊な遺物が出土する大型の竪穴住居跡があり、廃屋時の儀礼的な行為がうかがえる。

[焼山２遺跡 要約] 。 [宮村２遺跡 要約] 。 [茶志内４遺跡 要約] 。

[野々沢Ｃ遺跡 要約] 。

[豊田西遺跡 要約] 。

[小岱遺跡 要約] 。

[西島松2遺跡 要約] 遺跡は、恵庭市の西方の柏木川とその支流であるキトウシュメンナイ川に挟まれた標高約28ｍの低い台地上に位置する。これまでの調査で住居跡60軒、土坑1,406基、Ｔピット6基、焼土454ヵ所、小ピット266ヵ所などの遺構が検出されている。検出された主な遺構は、縄文時代晩期末葉の土坑群で、墓とは別に密集した状況で検出されている。