2025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(NASDA)の宇宙機及びロケットの推進システム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 |
推奨する教科書で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。 各講義ごとの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：授業計画を説明する。 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、推進系の役割、分類、ロケット方程式と推進理論について講義を行う。 | 【事前学修】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 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 化学推進系の基礎：化学推進系の推進理論、分類、構成、推進薬、ロケットエンジンの燃焼と性能について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第２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 |
| 第3回 | ロケットエンジン設計：ロケットエンジンの構成、要求条件、設計について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第３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 |
| 第4回 | 化学推進系設計(その1)：種類と構成、設計要求、設計（設計フロー、エンジン／スラスタ選定、系統設計、性能解析等）、製造、試験、運用について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第４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 |
| 第5回 | 化学推進系設計(その2)：主要構成品設計・選定（エンジン/スラスタ、タンク、バルブ等）について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第５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 |
| 第6回 | 化学推進系開発と試験：化学推進系開発、製造、開発試験について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第６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 |
| 第7回 | 化学推進系設計演習：化学推進系設計演習を行い、質疑応答を行う。 | 【事前学修】講義資料 第1回～第6回分を確認しておくこと。 【事後学修】質疑応答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 |
| 第8回 | 電気推進：電気推進に関しての基礎（分類、推進原理、効率など）を講義する。 | 【事前学修】講義資料 第8回分を読んでおくこと。 【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 | プラズマ物理の基礎：電気推進の推進原理であるプラズマ物理について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第９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 |
| 第10回 | レジストジェット、アークジェットスラスタ設計開発：熱工学をベースとしたレジストジェット、アークジェットスラスタ設計手法と実際について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第１０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 |
| 第11回 | イオンスラスタ設計開発：イオンスラスタの設計手法と実際について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第１１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 |
| 第12回 | ホールスラスタ設計開発：ホールスラスタの設計手法と実際について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第１２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 |
| 第13回 | カソード設計開発：イオンスラスタ、ホールスラスタに必要なカソード設計手法と実際について講義を行う。 | 【事前学修】講義資料 第１３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 |
| 第14回 | その他推進系、宇宙推進の課題解決手法、電気推進設計：CubeSat小型衛星その他の推進系、宇宙推進の課題解決手法について講義を行うとともに電気推進含めた演習課題を示す。 | 【事前学修】講義資料 第１４回分を読んでおくこと。 【事後学修】演習課題をできる範囲で行っておくこと。 | 【事前学修】1時間 【事後学修】3時間 |
| 第15回 | 課題演習：第14回の課題について質疑応答を行った上、演習を行う。 | 【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対面およびメールで回答する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
メールアドレス：masuda.ideo23@nihon-u.ac.jp 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、推進システム、エンジン・スラスタの設計を希望する人はもとより、推進システムは重要なシステムなのでロケット、宇宙機の設計を希望する人も、受講の上、基礎が身に着くようしっかり学習してください。 |