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電熱式ロケット推進装置

シーズコード S110007533
掲載日 2011年12月28日
研究者
  • 橘 武史
  • 横手 淳
  • 各務 聡
  • 栗木 恭一
技術名称 電熱式ロケット推進装置
技術概要 本発明ロケット噴射推進装置は、電熱式推進機用推進剤として有機化合物または有機化合物を組み合わせて使用することを主旨としている。推進剤は、タンク5に貯蔵され、常温で1気圧以上の蒸気圧を呈する。推進剤は、推進機に連結されたバルブを開くことにより、タンク5から推進剤自身の蒸気圧により推進機に供給される。推進機内では、陰極1と陽極2の間のアーク放電により推進剤は加熱され、ノズル4を介して膨張することで推進剤の持つ熱エネルギが運動エネルギに変換され高速ジェットとして排出され、気体力学的加速され推進力を得る。推進剤としては、ジメチルエーテルが望ましい。また、推進剤に熱エネルギーを与えるモードとして、アーク放電によるアークジェットモード及び電気ヒータによるレジストジェットモードの2つのモードに、推進剤に対して、高圧の蒸気圧を持つ推進剤をノズルを介して断熱膨張させることにより加速させ推進力を得るコールドガスジェットモードを加えた3つのモードのうち2つ以上のモードを同時に有し、そのいずれででも、あるいはそれらの組み合わせで作動することが可能なマルチモード推進装置とすることもできる。
画像

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研究分野
  • ロケットエンジン
  • 計器,誘導・制御装置一般
  • 気体放電
展開可能なシーズ 装置の複雑化および有害ガスの発生等の問題を解消するロケット噴射推進装置を提供する。
推進剤をヒドラジンから有機化合物に代えたので、推進剤の毒性に起因する問題が解決される。また、触媒を要しないため、振動による触媒の欠損、触媒のインジェクタへの侵入、触媒性能の劣化の問題も回避される。さらに、推進剤を酸化剤と化学反応させる必要もなく、始動と停止や推進力の増強をアーク放電などの電力の入切や投入電力調整で行うことができる。また比推力に代表される高性能化がはかれるため、飛翔体の位置や姿勢、速度を保持あるいは所定に変更するために十分な推進力を得ることができる。有機化合物推進剤は、自身の蒸気圧により作動部へ供給されるので推進剤供給用加圧ガスやガスタンクを必要とせず、推進装置の重量を低減でき、さらに推進剤の有機化合物を同時に燃料電池の水素キャリアとして利用できる。とりわけジメチルエーテルは、他の有機化合物と比較して低温で水素に変換でき、硫黄化合物などの不純物が少ない等の特徴から燃料電池の水素キャリアとして有望である。
用途利用分野 人工衛星軌道保持装置、宇宙飛行体姿勢制御装置、宇宙飛行体速度制御装置、船外宇宙空間作業員移動装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人九州工業大学, . 橘 武史, 横手 淳, 各務 聡, 栗木 恭一, . 電熱式ロケット推進装置. 特開2008-101597. 2008-05-01
  • F02K   9/50     
  • C06D   5/00     
  • C06B  43/00     

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