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平成19年度宇宙輸送シンポジウム（2008年1月28日-29日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部）, 相模原市, 神奈川県, Space Transportation Symposium FY2007 (January 28-29, 2008. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan, 資料番号: SA6000004031

本稿では、第1報(NAL TR-1377(航空宇宙技術研究所技術レポート-1377))による検討結果を受けて、ロケット打ち上げによる小型超音速実験機の航法・誘導則と飛行実験計画を発展、改良した結果について述べる。具体的には、第1報で策定した第2次飛行実験計画を成立させるため、航法計算周期を改善し、新たに目標動圧追従型の誘導則を設計して航法・誘導・制御システムの機能強化を図った。このシステムを用いて第2次飛行実験計画案について検討した結果、実験計画成立の見通しが得られた。よって、第2次飛行実験計画案を、ロケット実験機基本設計に於けるNALの最終的な飛行実験計画案として設定した。, Two types of scaled supersonic experimental airplanes, an unpowered and a jet propelled vehicle, are now being developed in order to establish advanced technologies for the development of a second generation supersonic transport. The first author reports the basic system of guidance, navigation and control and the first flight experiment plan for the unpowered experimental airplane in NAL TR-1377. The guidance and navigation system were improved to enable the system to action the second flight experiment plan which was newly defined as a result of investigations conducted for the first flight experiment plan. The calculation frequency of the major cycle of the navigation law rose higher to improve the performance of the attitude control. The function of tracking the target dynamic pressure was newly added to the guidance law. The new guidance, navigation and control system had sufficient ability to ensure the second flight experiment was carried out successfully. The second experiment flight plan was therefore proposed as NAL's final flight plan in the definition study phase., 資料番号: AA0028640000, レポート番号: NAL TM-746

HOPE ALFLEX(自動着陸実験)実験機開発のための地面効果試験を実施した。本実験の目的は、(1)新しく採用した模型支持システムが一様流に及ぼす影響の予備検証を行うこと。(2)静的地面効果のデータを得ること。(3)動的地面効果のデータを得ること。である。本実験では産業用のロボットを模型支持装置として採用し、ロボットアームの動きをコントロールすることによって、その先端に取り付けられた模型の姿勢、位置を自由に変化させて必要なデータを取ることに成功した。地面効果試験においては、地面板と模型の相対位置を変化させてデータを取る必要があるが、模型の位置と姿勢を自由に変えられるため、効率的な試験ができたばかりでなく、近年注目されている動的な地面効果のデータを取ることも可能となった。動的、静的な地面効果の大きさの比較から、動的効果は高々静的効果程度であるとの結論を得た。, A wind tunnel test was conducted to investigate the ground effect on an 8.9 percent model of the ALFLEX (Automatic Landing FLight EXperiment) vehicle. The objectives of this experiment were: (1) To make a preliminary inspection of the influence of the new model supporting system on the main flow; (2) to collect data of the static ground effect; and (3) to collect data of the dynamic ground effect. A robot designed for general industrial use was employed as a tool for model support. The merits of utilizing the robot in our experiment was not only to raise the efficiency of the static measurements but also to make it possible to collect the dynamic data in the ground effect test. Comparison between results from static and dynamic tests showed that the amount of the dynamic ground effect is no more than the static effect., 資料番号: AA0004249000, レポート番号: NAL TR-1236

HOPE(H-2ロケット打上げ型有翼回収機)小型自動着陸(ALFLEX)実験機設計のために必要となる空力データの取得を目的として、実験機の8.9％模型を用いた低速風洞試験を実施した。この実験の目的は次の5つである。(1)使用している簡易スティング支持方式が、一様流に及ぼす影響の解明。(2)機体に作用する6分力の測定。(3)舵面ヒンジモーメント測定。(4)機体周りの圧力分布測定。(5)機体周りの流れの状態の観測。得られたデータはALFLEX実験機基本設計を行なう上で、機体空力モデル作成と制御則の構築、舵面作動用アクチュエータの仕様決定、スピードブレーキの大きさ、形状の確認などを行なう際に用いられる。また、機体後部の剥離の様子を可視化すると同時に、境界層の遷移をモニタして、変化する流れの定性的なデータを取得した。, A low speed wind tunnel test was conducted for the 8.9 percent model of the ALFLEX (Automatic Landing FLight EXperiment) vehicle. The objectives of the experiment were (1) To clarify the effect of the makeshift sting support on the main flow; (2) to measure the forces and moments acting on the model; (3) to measure the hinge moments acting around the axes of control surfaces; (4) to measure the distribution of the static pressure on both sides of the wings; and (5) to observe the situation of the flow passing by the model. The data obtained in this wind tunnel test are utilized in the design of the ALFLEX vehicle. They are essential for designing the aerodynamic model of the vehicle, for determination of the necessary ability of the actuators which operate the control surfaces, for confirmation of the size and configuration of the speed brakes, and so on. The visualization of the separated flow at the rear part of the model was, along with the surveillance of the boundary layer transition by the hot films, helpful to understand the actual flow behavior of the model., 資料番号: AA0004230000, レポート番号: NAL TR-1215

次世代超音速機に用いるための計算空気力学による革新的空力設計技術を開発するために、無推力小型超音速実験機の研究開発が1997年9月以来、宇宙航空研究開発機構(JAXA)において行われてきた。本実験機は固体ロケットブースターにより打上げられる。本報告では、第1回飛行実験に使用された、実験機を打上げるための固体ロケットブースターの誘導制御系設計と地上試験が記述される。ロケット誘導制御系はオートパイロット計算機と慣性航法センサから構成される。そして本誘導制御系の構成機器の特徴や性能、システム解析結果および機能・性能を検証するための地上試験結果が明らかにされる。また第1回飛行実験に使用された小型超音速実験機の誘導制御系設計と地上試験が記述される。実験機誘導制御系は全電気系FBW(Fly-By-Wire)概念に基づいて、FCC(Flight Control Computer:飛行制御計算機)、IMU(Inertial Measurement Unit:慣性航法装置)、ADS(Air Data System:エアーデータシステム)および垂直加速度センサー(Nzセンサー)から構成される。そして実験機誘導制御系構成機器の特徴や性能、システム解析結果および機能・性能を検証するための地上試験結果が明らかにされる。, A research and development project will be carried out using Computational Fluid Dynamics (CFD) to develop advanced aerodynamic design technologies for the next generation supersonic transports. A supersonic flight experiment has been underway at JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) since September 1997 using a scaled non-powered supersonic experimental airplane launched by a solid rocket booster. This report describes the design and ground testing of the guidance and control system for a solid rocket booster using to launch the experimental airplane. The guidance and control system consists of an Autopilot Computer (AP) and Inertial Navigation Equipment (INE). Features and performance of the system components, results of system analysis and ground testing to approve the functionality and overall performance of the rocket booster's guidance and control system are presented. Similarly this report describes the design and ground testing of the guidance and control system for the experimental airplane using to first flight trial. The guidance and control system consists of a Flight Control Computer (FCC), Inertial Measurement Unit (IMU), Air Data System (ADS) and G sensor (Accelerometer) based on an all-electric fly-by-wire concept. Features and performance of the system components, results of system analysis and ground testing to approve the functionality and overall performance of the guidance and control system for the experimental airplane are presented., 資料番号: AA0063319000, レポート番号: JAXA-RM-06-007

宇宙航空研究開発機構・航空プログラムグループが研究を進めている超音速機技術の飛行実証として、2005年10月に南オーストラリア州ウーメラ実験場において小型超音速実験機(NEXST-1: National EXperimental Supersonic Transport-1)の第2回飛行実験を実施した。小型超音速実験機プロジェクトの主要な目的は、次世代SST(SuperSonic Transport)開発を睨んだ最適空力設計技術の開発とその飛行実験による実証である。2002年7月に実施した第1回飛行実験の失敗を受け、改修設計・製造および各種地上試験を行った上、第2回飛行実験に臨んだ。本報告書では、第1回飛行実験以降の小型超音速実験機システムの改修設計・開発および改修設計の妥当性検証内容を概説すると共に、第2回飛行実験の結果について飛行実証項目を中心に報告する。, The flight trial of the unmanned experimental airplane was conducted by Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) in order to substantiate supersonic drag reduction technology with a CFD (Computational Fluid Dynamics)-based optimum aerodynamic design procedure and to establish the experimental system with the non-powered and unmanned supersonic experimental airplane (NEXST-1: National EXperimental Supersonic Transport-1). The airplane configuration was designed using the inverse method giving the preferable pressure distribution to minimize the aerodynamic drag force at Mach Number two. On October 10, 2005, the second trial of the NEXST-1 was conducted in Woomera test range of South Australia. Every system had accomplished each work successfully and the NEXST-1 including a data recorder was recovered safely. This report shows the modification of the experimental airplane system after the first trial and the results of the second trial., 資料番号: AA0063991000, レポート番号: JAXA-RR-06-049

小型超音速実験機(NEXST-1: National EXperimental Supersonic Transport-1)の飛行実験は、豪州ウーメラ実験場で2回実施された(2002年7月および2005年10月)。NEXST-1には、固体ロケットや火工品など多くの火薬類が使用されており、豪州実験準備作業においては、日豪ともその取り扱いに十分な注意を払った。本稿では、豪州実験場における安全の管理体制、火薬類の管理、取り扱い、飛行実験準備作業、飛行実験後の回収作業などについて、その考え方から作業の実施結果までを豪州との調整結果も含めてまとめる。併せて、改修設計の一環として実施された推進薬入りでの「ロケットモータ追加工」の経緯・結果についても整理する。, NEXST-1 (National EXperimental Supersonic Transport-1) trials were conducted twice in WPA (Woomera Prohibited Area), Australia (July 2002 and Oct 2005). NEXST-1, an experimental airplane, has a solid rocket motor and many kinds of pyrotechnics. Accordingly, both the Japanese workers and Australian officers have focused great attention on their safe handling. This report describes the safety management system, the method used for pyrotechnics control, safety considerations with regards to assembly and the recovery operations including the results of negotiations between Australia and Japan. Furthermore, the operation of the rocket motor case following modifications made according to the re-design requirement is also reviewed., 資料番号: AA0063562000, レポート番号: JAXA-RM-06-011

2006年度に、総合技術研究本部長と航空プログラムグループ統括リーダのもとに航空宇宙産業と学界の有識者からなる、「航空・基盤技術と社会に関する懇談会」を設置した。懇談会は、JAXAにおける航空プログラムと基礎基盤技術の研究開発のより適切なあり方について、現実的かつ多角的な視点から議論し、不断の改善のための指針や示唆を得ることを目的とした。懇談は、航空基盤技術動向、航空機製造・運輸産業の動向、科学技術、我が国および国際社会あるいは人材に関する課題などを話題として、月例の懇談会の型式でメンバーの持つ問題意識と改善提案を提示し、メンバー間で議論して来た。本稿は、関係者の参考に供したいと考え、これらを小論集としてまとめ直したものである。今年度は、国産旅客機、超音速機技術とプロジェクト、国産エンジン、複合材と構造技術、人事育成などの課題を取り上げた。議論は、それぞれにおけるJAXAの役割、今後に重視すべき事項、周辺の情勢、市場動向などの観点から行い、多くの重要な提言や示唆を得た。, This is the 2006 report of the advisory committee of the Institute of Aerospace Technology (IAT) and Aviation Program Group (APG) of JAXA. The committee called 'The Advisory Committee for the Aviation and Basic Technology in the Social Conditions' has formed with the experienced professionals from the academic and industrial sectors in the IAT and APG. The objectives of the committee are for giving the insight and basic idea for continuous improvement of the way and strategy for operation of IAT and APG done by the executive director of those through the presentation of the emerging topics and discussion among the committee members. The topics, to be dealt with in the committee, include the varying trends of the technology, industry, and market, and movement of the economics, social things and the world together with the human developments. This report describes the results of the presentations and discussions in the year of 2006 including the regional transports, SST (Supersonic Transport), domestic development of the aeroengines, structural technologies, and so force. This report should be useful to the readers in JAXA for better activities and management., 資料番号: AA0063328000, レポート番号: JAXA-SP-06-018

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は航空宇宙技術研究所(NAL)の時代から次世代超音速機技術研究開発プロジェクトを開始し、ロケットにより打ち上げる無人の小型超音速実験機(NEXST-1;以下ロケット実験機)の開発と飛行実験を行った。実験機の空力形状はJAXAが開発したCFDコードにより設計されており、飛行実験の目的はその実証にある。基本設計は1997年度から開始し詳細設計、維持設計を経て2001年度に実験機システムが完成した。2002年7月にオーストラリアのウーメラ実験場で第1回飛行実験を実施したが、打上ロケットのオートパイロットの不具合により実験は失敗に終わった。その後、信頼性向上ための改修を行い、2005年10月10日に第2回飛行実験を成功裏に完了した。本報告書は研究開発プロジェクトの概要と第1回飛行実験にいたる設計の結果、および地上での確認試験の結果についてまとめたものであり、補足として、第1回飛行実験の状況、その原因調査、および対策検討の結果にも触れた。改修設計の結果、および第2回飛行実験のフェーズについては別途報告書がまとめられる予定である。, The research projects for the essential technologies such as aerodynamics, materials and structures, propulsion systems, etc. for the next-generation supersonic transport and development program of unmanned experimental airplane have been conducted at JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency, previously NAL; National Aerospace Laboratory) since 1997. The airplane shape is designed by CFD (Computerized Fluid Dynamics) code developed by NAL and the purpose of flight trial is to verify and demonstrate the validity of CFD design technology. This report shows the summary results of the experimental airplane design and ground test before the first trial, and also describes summary of the result of the flight trail, which was conducted on 14th July 2002 in Woomera test range of South Australia., 資料番号: AA0049487000, レポート番号: JAXA-RR-05-044

航空宇宙技術研究所(NAL)の次世代超音速機技術研究開発プロジクトは1997年に開始し、ロケット打ち上げ式の小型超音速無推力実験機NEXST-1(以下、ロケット実験機)の詳細設計は2000年3月に完了した。その後実験機およびNAL735ロケットブースターの製作ならびに地上試験を経て、2001年11月30日に完成した。飛行実験は2002年3月から約1年間、南豪州ウーメラ実験場内で4回実施する計画であったが、2002年7月14日第1回飛行実験はロケットブースター点火直後の実験機異常分離によって失敗に終わった。この結果、実験システムは通信系を含めて見直す事になったが、本報告はオリジナルの設計および試験ならびに第1回飛行実験を通じた運用実績についてとりまとめたものである。ロケット実験機の通信系統は1)飛行追跡用のレーダ・トランスポンダ系、2)データ伝送用のテレメータ系、3)非常飛行停止用のコマンド系の以上3つの通信系システムで構成されている。設計は、ウーメラの実験場環境を考慮しており、アンテナパターン試験および噴煙損失を考慮した電波リンク解析によって事前評価した。また現地における地上確認試験にも触れた。, Research and development work on the next generation supersonic aircraft technology at the NAL (National Aerospace Laboratory of Japan) commenced in 1997. Detailed designs for the scaled non-powered supersonic experimental airplane NEXST-1 (NAL's Experimental Airplane of SST-1) and NAL 735 rocket booster were completed in March 2000, and manufacture of the airplane and the booster rocket completed in the process of ground testing by November 30, 2001. The first flight trial was carried out on July 14, 2002 at and around Range-E at the WPA (Woomera Prohibited Area) in South Australia. This flight trial however was not successful because the airplane was separated from the rocket booster right after the main booster ignited. As a consequence, a review of the experimental system is underway for the purpose of re-designing and repairing the system, including the radio communication systems. This paper describes the results in detail the original system design and first trial operation. The radio communication systems consist of the transponder, telemeter, and command system. The paper also describes the antenna pattern test, and analysis of RF links taking into account the exhaust plumes effect, and explains the system operation results for preparatory tests and the flight trial phase., 資料番号: AA0047706000, レポート番号: JAXA-RR-04-001