Wind Tunnel Experiment of Microgravity Capsules

Autor: IZUTSU, Naoki, INATOMI, Yuko, NAMIKI, Michiyoshi, KURIBAYASHI, Kazuhiko, YAJIMA, Nobuyuki
Jazyk: japonština
Rok vydání: 1999
Předmět:
Zdroj: 宇宙科学研究所報告. 特集: 大気球研究報告. 39:23-44
ISSN: 0285-9920
Popis: 現在, 微小重力実験は主として, シャトル, 観測ロケット, 航空機, 地上落下塔により行われているが, 実験の頻度, 微小重力環境の質と持続時間, 実験費用等を検討すると, 落下塔や航空機搭載の場合よりも持続時間が長くて, 比較的簡便な方法が求められている。大気球を用いた大気中の落下カプセルによる微小重力実験は, 1980年代に3回, 三陸大気球観測所において行われており, 0.01g以下の微小重力環境が約18秒間得られている。この持続時間を30秒以上に延ばすことができれば, 簡便で有用な微小重力実験手段になると期待される。ここでは, 三陸大気球観測所において大気球を用いた微小重力実験を行う場合に, どの程度の微小重力環境が得られるかを検討した。微小重力実験用落下カプセルのモデルを用いた風洞試験を行い, その結果と実際の大気環境条件を使用して, 落下カプセルの降下運動を数値シミュレーションした。そして, 大気球を用いた微小重力実験を行う場合に実現可能な微小重力の質と持続時間, また, そのために要求される搭載機器の制限等を求めた。直径0.4m, 40kgの搭載装置の場合には約30秒の0.01g, 直径0.125m, 10kg程度の装置では35∿40秒の0.01g以下の微小重力環境を実現することが可能である。
Microgravity experiments are carried out mainly by shuttles in outer space, sounding rockets and airplanes in a ballistic orbit, and drop-shaft type facilities. Considering the frequency, condition of microgravity environment, and expenses, an inexpensive means with longer duration of microgravity than by an airplane or a drop type facility is expected. In 1980s three scientific balloons were launched with microgravity capsules which were dropped in the stratosphere to make a microgravity environment of 0.01g for 18 seconds. A long duration (more than 30 seconds) will be useful for such type of microgravity experiments. The conditions of duration, microgravity level, and experimental units loaded in a microgravity capsule were obtained by numerical simulations for free-fall capsules using the results of wind tunnel tests and the real condition of the upper air and wind over Sanriku Balloon Center. The results show that a microgravity experimental unit with 0.4m in diameter and 40kg in weight can make a 0.01g-microgravity environment for 30 seconds while a 0.125m and 10kg one can last for 35 to 40 seconds.
資料番号: SA0167141000
Databáze: OpenAIRE
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