ラボスケール端面燃焼式ハイブリッドロケッ卜の点火装置の模索

摘要

端面燃焼式ハイブリッドロケットは燃料軸方向に微小ポートを無数に有し，ポート内に酸化剤が流れ燃料出口端面で燃料が後退（燃料が溶けてガス化）していく.端面燃焼式の概念~(-1))は1990年代から存在したが，当時の燃料加工技術の制約で実証できていなかつた.2014年に著者らの研究グループは高精度3次元造形技術を用いてこの実証に成功~(2))し，2017年には，著者らが中心となって燃料後退速度特性が解明され，従来型に比して酸化剤流量の変化に対する酸化剤燃料比や特性排気速度の変化が小さいという良好な特性を有することを，世界に先駆けて示した~(3-6)).研究当初の燃料外径，ポート径およびポート数はそれぞれ20mm,0.3mmおよび86個で，断面積に燃料が占める割合は98%に達する.これは，2%の空隙率を表しており，非常に精巧な燃料であることが分かる.燃焼実験および燃料製作に多くの試行錯誤が必要であることを想定し，小さい燃料（外径：20mm)を用いて研究を開始した.