名古屋大学のグループと慶應義塾大学、宇宙航空研究開発機構(JAXA)、室蘭工業大学らは、世界で初めて「デトネーションエンジン」の宇宙飛行実証に成功したことを発表した。

 デトネーションとは、衝撃波にともなって化学反応による熱開放が行われる燃焼現象をいう。その伝播速度は秒速2km(時速7200km)にもおよぶため、可燃性のガスを高速で燃焼させることができる。

 本研究で開発されたデトネーションエンジンシステムは、観測ロケットS-520-31号機のミッション部に搭載され、2021年7月27日午前5時30分にJAXA内之浦宇宙空間観測所から打ち上げられた。第1段のロケット分離後、回転デトネーションエンジン、パルスデトネーションエンジンはフライト環境に耐えて宇宙空間で正常に作動した。これらエンジンの作動データ(画像、圧力、温度、振動、位置、姿勢データ)は、テレメトリ(内之浦宇宙空間観測所の宮原テレメータセンターへのデータ送信)及び「展開型エアロシェルを有する再突入カプセルRATS」の洋上回収によって取得された。

 デトネーションエンジンは極めて高い周波数(1~100kHz)でデトネーション波や圧縮波を発生させることで、反応速度を格段に高め、推力を容易に生成するという。既存のロケットエンジンをデトネーションエンジンに置き換えると、革新的に軽量化・高性能化が可能となる。

 本実証実験の成功によって、デトネーションエンジンは、深宇宙探査用キックモーターやロケットの初段・2段エンジン等、航空宇宙機用エンジンとしての実用化に大きく近づいたとしており、航空宇宙機システムの大変革につながるものと期待される。

参考:【名古屋大学】世界初!深宇宙探査用デトネーションエンジンの宇宙飛行実証に成功(PDF)

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