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研究テーマ

1.超小型ロケットの研究・開発
 
 近年、大学での超小型衛星の開発が盛んですが、それらは大型ロケットに相乗りで打ち上げられるため、その機会は限られています。そこで、ハイブリッドロケットと呼ばれるロケットエンジンに着目し、超小型衛星を安価で迅速に打ち上げるための超小型ロケットの開発・製作に取り組み、秋田県能代市や伊豆大島で打ち上げ実験を行っています。

 

2014年11月、伊豆大島でのハイブリッドロケット打ち上げ実験の様子

その他、打ち上げの動画などはこちら→神奈川大学宇宙ロケット部/神奈川大学宇宙ロケット部(facebook)

2.複合材料円筒の製作・座屈強度の研究・実験
 
衛星やロケット、航空機などには、複合材料で作られた円筒殻が用いられています。複合材料の中でも、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)と呼ばれる材料がよく用いられます。軽量化のため薄肉にしますが、そのため、座屈と呼ばれる不安定現象で崩壊します。そこで、超小型ロケットへの適用を主な題材として、CFRPを用いて円筒殻を試作・試験し、座屈強度の理論と実験を比較し、航空機・宇宙機の軽量化・高信頼性化につながる研究を行っています

複合材料円筒の座屈解析結果(左)と、試作したCFRP円筒(右)

 

3.ボルト締結体/接着継手の強度・信頼性向上のための研究
 
航空機・宇宙機はもちろんのこと、あらゆる構造物の結合部にはボルト締結や接着継手が使われています。しかしこれらの設計上の指針は十分でないため、それを得るために様々な実験・研究を行っています

ボルト締結体の強度試験治具(左)と、接着継手の解析結果(右)

 

4.3Dプリンタによる高強度・高剛性構造物の研究・開発
 
複雑な構造物でも製作可能な3Dプリンタが普及しつつあります。従来は時間・製造性・コストの制約により実現困難であった複雑な構造物も成形することが可能となっています。将来、3Dプリンタを軌道上に輸送することで宇宙構造物を成形することも考えられます。そこで、宇宙構造物を始め、地上及び海洋構造物にも用いられるトラス構造を、3Dプリンタの特徴を活かし、構造を内力(応力)に対応させることで最適化のためのアルゴリズムの構築を試みています

JAXA相模原キャンパスでの発表にて

3Dプリンタによる構造物の試験(左)と、JAXA相模原キャンパスでの発表後(はやぶさモックアップ前での記念写真)


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