遷音速自由飛行試験におけるHTV-R カプセル模型の 運動のモデル化の検討

摘要

現在日本では，国際宇宙ステーション(InternationalSpace Station, ISS)への補給と回収及び，地球への物資輸送を目的とした宇宙船HTV-R(H-II TransferVehicle-Return)の研究開発が活発に行われている．HTV-R にはHRV(HTV Return Vehicle)と呼ばれる揚力飛行カプセルが含まれており(1)，HRV を用いた地上への物資輸送が考えられている．一般的にカプセルの様な鈍頭形状物体は、遷音速において大振幅を伴ったリミットサイクル等を引き起こす，動的不安定に陥る可能性があることが知られている．そのためHRV の設計や軌道決定のためにはこの動的不安定運動を明らかにする必要がある．過去には平木によって1 自由度風洞試験においてOREX 形状模型を用いた圧力計測が行われ，背面圧力の変化が動的不安定なモーメントを生み出す可能性が指摘された（2）．しかし従来の風洞試験では模型を支持するスティングなどの支持機構が必要になるため，その影響の把握や，干渉を除去した状態での試験が求められている．