研究者業績
基本情報
研究キーワード
12経歴
1-
2022年8月 - 現在
受賞
10主要な論文
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Science and Technology of Energetic Materials : journal of the Japan Explosive Society 73(5) 147-152 2012年12月31日 査読有り筆頭著者
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航空宇宙技術(Web) 9 15-21 2010年 査読有り筆頭著者The educational hybrid-rocket was successfully launched and it also landed within the predicted area. Aerodynamic characteristics of the rocket designed by students of Tsukuba University were evaluated by the wind tunnel testing with the support of Tokai University. The flight path affected by the environmental condition, especially wind direction and velocity, was simulated with the original calculation program. The altitude of the rocket was measured with the optical equipment and the apex was 123 m although the calculation indicated 198 m. We expected that the insufficient filling or the volatilization of Nitrous oxide as an oxidizer led to this result. And then, the apex was verified with a function of the oxidizer filling ratio. The results showed that 81.2 % of the oxidizer volume in comparison with the firing test condition was accumulated in the tank at the launch.
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Science and Technology of Energetic Materials : journal of the Japan Explosive Society 67(6) 187-192 2006年12月31日 査読有り筆頭著者
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火薬学会誌 = Journal of the Japan Explosives Society : explosion, explosives and pyrotechnics 60(2) 83-90 1999年4月30日 査読有り筆頭著者
MISC
140-
宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-(Web) (18-006) 17‐23 (WEB ONLY) 2019年
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-(Web) (18-006) 25‐31 (WEB ONLY) 2019年
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-(Web) (18-006) 1‐9 (WEB ONLY) 2019年
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Advances in the Astronautical Sciences 166 265-276 2018年
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-(Web) (17-008) 13‐17 (WEB ONLY) 2018年
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-(Web) (17-008) 57‐60 (WEB ONLY) 2018年
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 1-10 2015年3月高エネルギー物質を溶剤なしで液体化することができれば,液体推進剤のさらなる高性能化が期待される.火薬学会高エネルギー物質研究会ではエネルギーイオン液体(EILs)に着目し,次世代高性能液体推進剤としての適用可能性を検討することとした.本研究では高エネルギー酸化剤アンモニウムジニトラミド (ADN) の液化手法について探索し,モノメチルアミン硝酸塩 (MMAN),尿素との共融により,室温で安定なADN 系エネルギーイオン液体推進剤 (EILPs) を得ることができた.化学平衡計算による性能計算によれば,現行のヒドラジンを上回る性能が期待される.熱分解挙動の検討の結果,ADN 系EILPs は加熱によりほぼすべてがガス化し,N2O,NO2,N2,NH3,HNCO,CO2,H2O を生成することがわかった.現在は実用化に向け,物性,性能を実験的に把握し,必要に応じてそれらの改善を進めている.また,構成する物質の特性がEILPs の物性 (融点,密度,粘度など) に与える影響を把握し,EILPs のデザインを可能にすることおよび蒸気圧の低いイオン液体への着火方法が課題である.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 11-18 2015年3月本研究では高エネルギー物質の一つであるアンモニウムジニトラミド(ADN)を用いた液体推進剤に着目した. ADN系液体推進剤は高い性能と低い毒性を有することから, 既存の液体推進剤であるヒドラジンに替わる代替推進剤として期待されている. 我々は, ADNと添加剤との共融現象によって液化することでエネルギーイオン液体(EILs)とした. EILsによる液体化は溶媒を用いないため, 推進剤の性能の向上が期待される. 本研究では, 水素結合供与体(HBDs)をADNへの添加物として注目した. 特定のADN/HBDs混合系EILsは混合するのみで融点が下がり容易に液体化するという利点を有していた. HBDsが融点降下に及ぼす影響を把握するために, アミド系, カルボン酸系HBDsを選択してADNに混合し, ADN/HBDs混合系の融点を測定した. 混合物の融点は, HBDsの分子体積に依存することがわかった.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 19-25 2015年3月本研究ではAN/AP系推進薬に関する基礎研究として、スプレードライによりANおよびAPが一体化した粒子を調製し、SEMによる表面状態の観察およびTG-DTAによる熱分析を実施した。SEM観察の結果、ANの吸湿に由来する凝集が観察されたものの、概ね球状の粒子が観察された。平均粒子径は36-38μmであった。TG-DTA測定の結果では、重量減少を伴う吸熱が130-230 および280-375 C付近に観察され、280-375 C付近に発熱が観察された。ANおよびAP単独との比較から,吸熱ピークは、それぞれの熱分解に由来することが示唆された。一方、発熱ピークはANおよびAP単独では観察されず、AN/AP混合粒子のみで観察されることから、ANとAPの反応に由来すると考えられる。また、AN単独の場合、相転移に由来する吸熱ピークが43、 90 および 125 C付近に観察されるが、AN/AP混合粒子では、90 CのピークがANと比較して非常に小さくなる等、結晶構造の変化を示唆する結果が得られた。
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 27-32 2015年3月本研究の目的は,2,2-ジニトロプロパン-1,3-ジオール(DNPD)を用いて,ニトロ基を含むポリウレタンおよびアジド基を有したポリウレタンの合成および熱的特性を検討した.構造解析は、赤外分光分析法(IR)とプロトン核磁気共鳴(1H-NMR)を用いた.熱的特性は示差熱熱重量同時測定(TG-DTA)および密閉セル-示差走査熱量測定(SC-DSC)を用いた。合成はポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)に4,4-ジフェニルメタンジイソシアネートを加えて90 Cで20分間撹拌したのち,DNPD, N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を加え,更に10分間撹拌を続けたのち,80 Cで3時間減圧乾燥し生成物を得た. 生成物のIRスペクトルの結果から,1740 cm(exp -1)にC=O伸縮振動,1530 cm(exp -1)にN-H変角振動が確認された.TG-DTA曲線の結果から生成物は,500 Cで85 %質量減少し,297-420 Cで発熱挙動を示した.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 33-40 2015年3月本研究の目的は,ガス発生剤として1,2,4-トリアゾール-3-オン銅錯体硝酸塩(TOCu)を合成し,熱的特性および初期分解機構の検討からTOCuの反応性に及ぼすCuの影響を検討することである.ガス発生剤としての性能評価は燃焼試験により行った.TOCuは,1,2,4-トリアゾール-3-オン(TO)および硝酸銅(2)・3水和物(Cu(NO3)2・3H2O)を用いて合成した.元素分析の結果からTOCuは,Cu2+-bis[(C2H3N3O)(NO3)(-)]・2H2Oとして合成された. TOCuの熱的特性を検討し,発熱量および発熱ピークの鋭さからTOおよびTO/Cu(NO3)2 3H2Oのそれらより反応性が向上されたことがわかった.生成ガス分析からTOCuは,N2,H2O, HNCO, HCN,CO2,CO,NOx ,NH3のガスが生成されることがわかった.TOCuの燃焼特性の検討し,Vieille's の式に従い圧力指数を算出し,0.6451であることがわかった.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 41-48 2015年3月本研究は固体ロケットの製造プロセスからの抜本的な低コスト化を目標としている.その低コスト化へ繋がるアイデアとしてプロセスの連続プロセス化を目指し,特に固体ロケット推進薬捏和工程に注目した.捏和機に蠕動運動ポンプを用いることでロケット推進薬スラリの流動性を用いた捏和が可能となるだけでなく,安全な捏和を行うことができる.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 13 23-30 2014年3月硝酸アンモニウム (AN)は吸湿性を有し,室温近傍においても体積変化を伴う固相間相転移が起こるなど工業利用における課題を有する。我々の既往の研究では,これらの問題を解決するため, AN,相安定化剤である硝酸カリウム (PN)およびポリマー(例:PVA,CMC,Latex)が一体化した微粒子(AN/PN/Polyemer)を調製し,ポリマーの効果により防湿性が向上することを明らかにした。本研究では,調製した AN/PN/Polyemer微粒子の相転移および熱分解挙動を DSCを用いて観察した。実験の結果,PNの効果により,室温.100°Cの温度領域に AN由来の相転移が観察されず,相安定化していることが確認された。また,PVAおよび CMCにも ANに対する相安定化効果がある可能性が示唆された。 AN/PN/Polyemerの熱分解挙動を観察したところ, 190-245°Cおよび272.291°Cに 2つの発熱ピークが観察された。低温側の発熱は, ANと融解あるいは熱分解したポリマーとの反応が関係している可能性があり,高温側の発熱は AN自身の発熱分解に由来するものと推察した。
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 13 1-11 2014年3月本研究では硝酸アンモニウム(AN)を例にとり、熱分析における熱解離現象のモデル化を行った。熱解離ガス流束をサンプルセル内 1次元一方拡散モデルを用いて計算することで ANの高圧 TG-DTAによる熱分析結果を精度よく再現することができた。本モデルは常圧における解離ガスの拡散係数を唯一のフィッティングパラメータとし、シンプルかつ汎用性が高く他の高エネルギー物質への応用が期待される。
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 13 13-22 2014年3月アンモニウムジニトラミド(ADN)は,高酸素バランス,高エネルギー,ハロゲンフリーであることから,固体ロケット推進薬の新しい高性能酸化剤として実用が期待されている物質である.固体ロケット推進薬での実用に向け重要な情報の一つに化学的安定性が挙げられる.本研究では ADNの熱分解機構に着目し,示差走査熱量測定(DSC)とラマン分光分析を組み合わせ,定速昇温時の発熱挙動と凝縮相中の分解生成物の同時測定を行った.ADN の熱分解は多段階であり,分解初期では, ADNの硝酸アンモニウム(AN)への分解が主反応であることが明らかとなった.さらに昇温を続けると ADNの分解のほか ANが寄与する反応が進行することがわかった.
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 13 31-35 2014年3月本研究ではアンモニウムジニトラミド (ADN)に硝酸アンモニウム (AN)を混合することで,ADN/ANの AN混合量に対する燃焼速度特性を調べた.その結果, AND/ANの燃焼速度は AN混合量に比例して減少することがわかった.また,雰囲気圧力 0.1 MPa及び 1 MPaでは AN混合量 10 mass%で約 30%低下し, 20 mass%で約 50%低下した.雰囲気圧力 2 MPaでは,AN混合量 20 mass%で約 40%低下した.雰囲気圧力 0.6 MPa及び 1 MPaと比較して 2 MPaでは AN混合量に対する燃焼速度の減少が抑制された.
講演・口頭発表等
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Proceedings of the 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, SII 2020 2020年1月
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AIAA Scitech 2020 Forum 2020年
