推進エネルギーシステム工学研究グループ

Research Facility 研究設備

低背圧環境下デトネーションエンジン燃焼試験用真空チャンバ

Vacuum chamber for detonation engine combustion test under low back pressure environment
低背圧環境下デトネーションエンジン燃焼試験用真空チャンバ

This is one of the largest detonation engine thrust measurement facilities in Japan, capable of measuring thrusts of up to 1000 N in a low-back pressure environment using a load cell thrust table installed in a large vacuum chamber with an internal volume of 30㎥. It is also equipped with visualization windows in the exhaust and lateral directions of the engine, enabling visual observation of the exhaust plume and detonation waves at the same time as thrust measurement.
内容積30㎥の大型真空チャンバ内に備え付けられたロードセル推力台により、低背圧環境における最大1000 N級の推力測定が可能な国内最大級のデトネーションエンジン推力計測設備です。また、エンジンの排気方向と横方向に可視化窓を備えており、推力測定と同時に排気プルームおよびデトネーション波の可視化観測も可能です。

デトネーションエンジン燃焼試験室

Detonation engine combustion test chamber
デトネーションエンジン燃焼試験室

This is a soundproof and explosion-proof facility that can perform combustion tests on aerospace rocket engines. It can be used for various experiments such as short-second combustion tests under atmospheric pressure to evaluate thrust performance of up to 300 N-class, combustor internal pressure measurement, and visual observation.
航空宇宙用ロケットエンジンの燃焼試験が可能な防音・耐爆設備です。大気圧下での短秒燃焼実験によって、最大300 N級の推力性能評価、燃焼器内部圧力計測および可視化観測など様々な実験に対応可能です。

シュリーレン可視化設備(シングルショット用)

Schlieren visualization equipment (for single shot)
シュリーレン可視化設備(シングルショット用)

It is an optical system of concave mirror Schlieren with a length of more than 4 m and a width of 0.75 m. It is used for various single-shot experiments such as diffraction experiments of detonation, combustion experiments of gas-liquid multiphase flow, and laser ignition. It can be interchanged with other experimental equipment by a lifter. A laser source (Cavitar's CAVILUX) with a minimum pulse width of 20 ns and three high-speed cameras (SHIMADZU's HPV-1, Photron's FASTCAM SA5, and Vision Research's Phantom V2011) are used to observe detonation waves and other complex phenomena. We can capture various high-speed and complex phenomena such as detonation waves.
長さが4 m以上、幅が0.75 mの凹面鏡シュリーレンの光学系です。デトネーションの回折実験、気液混相流の燃焼実験、レーザー点火など、各種シングルショット実験で使用します。リフターで他の実験装置との交換が可能です。最短パルス幅20 nsのレーザー光源(Cavitar社製CAVILUX)および3台のハイスピードカメラ(SHIMADZU社製HPV-1、Photron社製FASTCAM SA5、Vision Research社製Phantom V2011)を用いてデトネーション波など様々な高速かつ複雑な現象を捉えます。

200 mJ級ナノ秒レーザー

200 mJ class nanosecond laser
200 mJ級ナノ秒レーザー

This laser can inject up to 200 mJ of energy into a confined space in a short time of 5 ns. The injection energy can be adjusted and multiple points of ignition can be achieved by the optical system. It is expected to shorten the transition process from deflagration to detonation and to be a new ignition mechanism for rocket engines.
最大200 mJのエネルギーを5 nsの短秒時に狭い空間に注入できるレーザーです。光学系により、注入エネルギー調整や多点点火も可能です。デフラグレーションからデトネーションへの遷移過程の短縮やロケットエンジンの新たな着火機構として期待されています。

樹脂3Dプリンター

Resin 3D Printer
樹脂3Dプリンター

This is a resin 3D printer with a maximum build range of 145 mm x 145 mm x 175 mm and a minimum stacking pitch of 25 μm. It is capable of outputting detailed structures due to its high shape reproducibility. It can be used to manufacture parts and jigs for experimental equipment.
最大造形範囲145 mm×145 mm×175 mm、最小積層ピッチ25 μmの樹脂3Dプリンターです。高い形状再現性により、細かな構造も出力可能です。実験装置のパーツや治具の製造が可能です。

回転デトネーションエンジン

Rotating Detonation Engine
回転デトネーションエンジン

This is a detonation engine that continuously generates detonation waves. It is the first experimental device of its kind in Japan.
デトネーション波を連続的に発生させるデトネーションエンジンです。国内初の実験装置です。

垂直飛行実験システム

Vertical Flight Experiment System
垂直飛行実験システム

This system is capable of launching and retrieving a 30 kg flight test object vertically at a speed of 10 m/s. The thrust and engine stability during flight can be evaluated.
30 kg程度の飛行試験体を垂直方向に速度10 m/sでランチャー射出・ワイヤー回収可能なシステムです。
飛行時の推力・エンジンの作動安定性を評価可能です。

極超音速飛行体発射装置(2段式軽ガス銃)

Hypersonic flight launcher
(Two-stage light gas gun)
極超音速飛行体発射装置
(2段式軽ガス銃)

This device can launch small flying object with a maximum speed of 3 km/s. Visual observation of the flow around a hypersonic flight vehicle is possible.
最高秒速3 kmの小型飛行体を発射可能です。極超音速飛行体まわりの流れの可視化観測が可能です。