2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 |
宇宙推進システム
宇宙推進
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|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 増田 井出夫 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H52B |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 熱工学、プラズマ工学の応用知識を学び、宇宙推進装置（液体推進装置および電気推進装置）に関する作動原理を理解し、基本的な設計ができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 JAXAのロケット/宇宙機の推進装置開発経験のある講師が、準備した講義資料をベースに授業を行う。 毎回出された課題を行うことにより理解度を深める。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
推奨する教科書を読み、宇宙推進設計に関わる予備知識を予習をしておくことを勧める。 各講義ごとに与えられた課題を実践することにより、復習を行うこと。 |
授業計画
| 第1回 | 授業計画説明：全体の授業計画説明 宇宙航行と推進システム（推進系）：推進系の必要性のベースとなる宇宙航行の基礎と推進系の役割について講義を行う。 | 【事前学修】シラバスの内容を確認の上、講義資料 第１回分を読んでおくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
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| 第2回 | ロケット方程式と推進系：ロケット方程式、推進系分類および推進の原理に関して講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第２回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第3回 | 液体推進系：化学推進系の基礎、推進薬および燃焼性能について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第３回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第4回 | ロケットエンジン設計：ロケットエンジンの構成、設計要求条件、設計および主要コンポーネントの設計について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第４回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第5回 | 液体推進系の設計（その１）：液体推進系の種類、設計要求条件、設計、製造、試験および運用について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第５回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第6回 | 液体推進系の設計（その２）：液体推進系主要構成部品の設計/選定、質量、電力および将来の液体推進系について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第６回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第7回 | 推進系開発と試験：推進系開発、製造、開発試験および個別試験技術に関する講義を行う。講義後、設計演習課題を与える。 | 【事前学修】講義資料 第７回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第8回 | 設計演習：液体推進系、エンジン設計に関して発表し、質疑応答を行う。 | 【事前学修】設計演習をおこない、発表できるようにしておくこと。 【事後学修】質疑応答内容を反映した設計演習レポートを作成し、提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第9回 | 電気推進：電気推進の分類、推進原理、効率などを講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第９回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第10回 | プラズマ物理：主要な電気推進の推進原理であるプラズマについてその特性と生成について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第１０回分を読み，論点をまとめておくこと。（60分） 【事後学修】課題を行い提出すること。（180分） | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第11回 | レジストジェットとDCアークジェットの設計：レジストジェットとDCアークジェットの原理、特徴、構成と設計について講義をおこなう。 | 【事前学修】講義資料 第１１回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第12回 | イオンスラスタの設計：イオンスラスタの原理、特徴、構成と設計について講義をおこなう。 | 【事前学修】講義資料 第１２回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第13回 | ホールスラスタの設計：ホールスラスタの原理、特徴、構成と設計について講義をおこなう。 | 【事前学修】講義資料 第１３回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第14回 | ホローカソードの設計：イオンスラスタ，ホールスラスタに必要なホローカソードの原理、特徴、構成と設計について講義をおこなう。 | 【事前学修】講義資料 第１４回分を読み，論点をまとめておくこと。 【事後学修】課題を行い提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第15回 | 宇宙推進の課題解決手法：宇宙推進の課題解決手法に関する演習、質疑応答を行う。 | 【事前学修】設計演習をおこない、発表できるようにしておくこと。 【事後学修】質疑応答内容を反映した演習レポートを作成し、提出すること。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
その他
| 教科書 |
Dieter K. Huzel, David H. Huang, MODERN ENGINEERING FOR DESIGN OF LIQUID-PROPELLANT ROCKET ENGINES, AIAA, 1992
栗木恭一，荒川義博 『電気推進ロケット入門』 東京大学出版会 2003年 第初版版
ロケットエンジンの設計および電気推進のベースとなるので事前に読んでおくこと。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題および演習レポートの提出により成績を評価する。 |
| 質問への対応 | 講義時及び講義後にメール等で回答する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
メールアドレス：i.masuda@mbr.nifty.com 電話番号：080-5187-8090 |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
将来、宇宙機／ロケットの設計及び推進系の設計を希望する人は，推進系は非常に重要なシステムなので，その基礎が身に着くようしっかり学習してください。 |