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航空宇宙技術研究所 17-19 Jan. 2000 東京 日本, National Aerospace Laboratory 17-19 Jan. 2000 Tokyo Japan, 日本における次世代超音速輸送機(SST)にたいする研究開発の現状と将来展望とについて概観した。最初に、JSRP(超音速輸送機開発調査)に対する研究開発の現状、それに関連した計画および研究機関との関係について述べた。次に、次世代SSTの実用化試験について、航空機技術の成果、市場の成長性および環境適合性の観点から紹介した。, Current status and future perspectives of research and development for the next generation Supersonic Transport (SST) in Japan are overviewed. At first, status of the research and development for JSRP (Japan Supersonic Transport Program) and the relations with the associate programs and institutions are described. Secondly, the feasibility studies for the next generation SST are presented in the standpoint of aircraft technology accomplishment, market viability and environmental compatibility., 資料番号: AA0028638001, レポート番号: NAL SP-49T

重量の軽減が厳しく求められる航空機の構造材料として、比強度と比剛性に優れた複合材の適用率がますます増加している。それに伴って、複合材と金属の接合部も増加してきており、このような複合材/金属の接合部の健全性の確保をいかに行うかが重要な課題となっている。このような背景のもと、著者らは、先に複合材/金属せん断機械継手の力学挙動モニタリング手法として、ファスナボルト内部のひずみを用いる方法を提案した。本研究では、光ファイバセンサを埋め込んだボルトを実際に作製し、金属／チタン合金せん断機械継手の引張り破壊試験に使用して、この力学挙動のモニタリング方法の有効性を実験的な面からの検証する。得られた結果は、以下の通りである。(1)提案した方法は、ファスナ孔周りの荷重伝達機構などをモニタリングする方法として有効である。(2)光ファイバセンサ埋め込みボルトの出力と荷重の関係に現れる折れ曲がりによって、ボルト孔周りの複合材の初期損傷を検出することが可能である。(3)光ファイバセンサ埋め込みボルトによって検出した損傷は、複合材表面に貼付したひずみゲージの出力では検出できない初期段階のものである。, In a structural material of the aircraft, the proportion of composite materials keeps rising more and more because of their excellent properties on specific strength and rigidity. The part where a metallic material is connected to the composite material increases by such circumstances, and how a structural integrity in such a place is secured becomes an important problem. From the point of view, a principle of a method to monitor the mechanical and damage behaviors using axial strain in fastener bolt was proposed. In this paper, we actually made the fastener with an optical fiber sensor embedded in the shank of a titanium bolt, and applied it to the composite/titanium mechanical shear joint specimens to prove the function of it through the tensile tests. The results are summarized as follows; (1) proposed monitoring method is well available to monitor the load transfer mode around the fastener hole, (2) we can detect the damage by the change of inclination in the relationship between load and axial strain measured by the fastener bolt, and (3) it was shown that the early stage of damage of composites around the fastener hole can be detected by using the fastener bolt., 資料番号: AA0063798000, レポート番号: JAXA-RR-07-010

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

アーク加熱風洞は、宇宙往還機の機体の再突入時の空力加熱から保護する防熱系(Thermal Protection System: TPS)材料の開発、評価に必須の地上試験設備である。日本においても、国産宇宙往還機の開発を目標としたNAL(航空宇宙技術研究所)/NASDAの共同研究のもとで450kWのアーク加熱風洞を1981-1982年に建設、運用して各種の耐熱材料の加熱試験を実施してきた。この風洞の気流特性の改良、高加熱率での試験能力の安定化などの試験能力向上を目的として、1993年にアーク加熱器を大出力化のために交換、ディフューザと排気系の性能向上などを中心とした大改造を実施した。その結果、最大入力750kWでの運用が可能となり、外径50mmの平頭模型で最大加熱率2.2MW/平方メートルで安定した澱点加熱試験が可能となった。また、チャネルノズルの装備により100mm x 100mmの平板供試体の試験も実施できるようになった。本論文では、この750kWアーク加熱風洞の全体構造、各構成要素の性質について詳述する。また、加熱器の放電特性と気流の圧力、加熱率などの運用動作特性を述べる。, Arc-heated wind tunnels are essential ground test facilities for the development and evaluation of Thermal Protection System (TPS) materials which protect the body of space vehicles from severe reentry heating environments. Under an NAL (National Aerospace Laboratory of Japan)/NASDA joint space program, a 450 kW archeated wind tunnel was built and operated to test the TPS materials for a planned Japanese space vehicle, HOPE. In 1993, to improve the operational characteristics of the tunnel, such as aerodynamic flow characteristics and heating rates, a complete reconstruction of the tunnel was done. This included the introduction of a multisegment arc heater, improvements in the evacuating system capacity and so on. As a result, the operating range extended up to 750 kW and a heating rate of 2.2 MW/sq m was obtained for a 50 mm diameter flat faced cylinder model. Due to the inclusion of a channel nozzle, the testing ability of a flat panel model of 100 mm x 100 mm size was added. This paper describes the structure and function of the 750 kW wind tunnel and its components. Operational characteristics of the arc-heater and low density free stream are also delineated., 資料番号: AA0032831000, レポート番号: NAL TM-760