小林 弘明

平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県 Space Transportation FY2012 (January 17-18, 2013. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 形態: カラー図版あり 形態: PDF 著者人数: 11名 Physical characteristics: Original contains color illustrations Physical characteristics: PDF Number of authors: 11 資料番号: AA0061856027 レポート番号: STCP-2012-027

平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県 Space Transportation FY2012 (January 17-18, 2013. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 形態: カラー図版あり 形態: PDF Physical characteristics: Original contains color illustrations Physical characteristics: PDF 資料番号: AA0061856022 レポート番号: STCP-2012-022

平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県形態: カラー図版あり形態: PDF資料番号: AA0061856060レポート番号: STCP-2012-060

平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県形態: カラー図版あり形態: PDF著者人数: 12名資料番号: AA0061856048レポート番号: STCP-2012-048

液体水素移送に関して、常電導かご型誘導モータがポンプ駆動用として試作されたが、多大な損失が発生した。一方、かご型回転子巻線の超電導化により、損失の大幅な低減が実験的に確認されている。更に固定子巻線の超電導化することで、更なる損失低減が可能となる。本研究では、MgB₂超電導線材を用いた固定子巻線構造を検討した。従来構造ではMgB₂線による製作が困難なため、レーストラック型要素コイルの組合せによる巻線構造を提案した。またギャップ磁束分布の数値解析の後、MgB₂線を用いて要素コイルを製作し、その健全性を確認した。次に12個の要素コイルを結線した3相4極の固定子巻線を構成し、MgB₂回転子を用いた無負荷試験、負荷試験を行った。

An electric pump composed of an MgB₂ motor is combined with superconducting level sensors using thin CuNisheathed MgB₂ wires to transfer liquid hydrogen. An impeller is attached to the lower end of a rotating shaft on the MgB₂ motor and covered with an outer casing to form a centrifugal pump. Then, the MgB₂ motor and impeller are placed vertically inside a cryostat with an infill of liquid hydrogen. A glass Dewar vessel is prepared to receive the liquid hydrogen transferred from the cryostat containing the MgB₂ motor. The MgB₂ sensors are used not only to detect the level of liquid hydrogen but also to control the electric pump on the basis of their pre-estimated calibration curves. By using the assembled pump system, the liquid hydrogen is successfully transferred from the cryostat to the glass Dewar vessel via a transfer tube. (Translation of the article originally published in Cryogenics 52 (2012) 615-619)

平成22年度JAXA航空プログラムグループ公募型研究報告会 (2010年11月26日. 宇宙航空研究開発機構) Debriefing session on research and development promotion program of JAVA Aviation Program Group (November 26, 2010. Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA)), Chofu, Tokyo Japan 形態: カラー図版あり Physical characteristics: Original contains color illustrations 資料番号: AA0065032003 レポート番号: JAXA-SP-11-004

現在、液体水素の残量を外部から高精度、高信頼度を持って判断できる技術は確立されていない。そこで、我々のグループでは、超電導線と非超電導線を用いた新構造液体水素用液面計を提案している。この液面計は従来構造液面計に非超電導線を回路的に直列に配置したもので、超電導の発生電圧と非超電導線の差分を取ることで、高精度に液面を計測することが可能である。非超電導線は線引き加工後の未熱処理線を用いた。そして、SUSシースMgB₂線とこの未熱処理線を用いて液面計を試作し、液体水素中で動作模擬試験を行った。また、数値解析により実験結果の再現を試みた。

The wake flow of fuel injection strut was experimentally investigated, which simulates cold flow field inside of the Pre-cooled turbojet engine's afterburner, by means of schlieren photographing, PIV measurement, and hot-wire anemometry. In previous study, the large scale Karman vortex sheets were observed behind the struts and large scale turbulent mixing was enhanced by them. In this study, experiments were carried out in various fuel injection pressure cases, and it is clarified that the fuel didn't enter into recirculation region behind strut, or flame holding region, on high fuel injection pressure case, because of the increasing of the penetration of fuel jet.

化石燃料の代替エネルギーとして水素利用が検討されている。水素は、気体よりも液体の方が密度が大きく利用しやすい。そこで、タンク内の液体水素の残量を高精度に連続的な測定が可能な液位センサが必要とされている。液体水素の大気圧下沸点は約20 Kであり、臨界温度が約39 KのMgB₂超電導体が液体水素用の液位センサとして応用できる可能性がある。よって、SUS/FeシースMgB₂線材を用いて超電導式液面計を試作し、その動作特性を実験的に評価した。

JAXA has been developing the Pre-Cooled turbojet engine with afterburner for hypersonic aircraft. The afterburner will work on super/hypersonic speed to increase the thrust. However, its combustion efficiency is not enough for practical use. To improve the performance of the afterburner, it is necessary to clarify the details of the flow field. Therefore we designed the wind tunnel that can simulate the flow field inside of the afterburner and carried out the PIV measurements, the hot-wire measurements and the flow visualization by Schlieren optical system. The results showed that there was Karman vortex sheet behind the flame-holding strut and its large coherent structures were still kept toward the downstream of the flow.