将来輸送技術の研究（再使用型輸送システム）

Research on Future Reusable Space Transportation Systems

t=t⁰

t=t1

t=t2

t=t³

t=t⁴

t=t5

図1 RBCC燃焼器内部マッハ数分布の時間変化

【計算情報】

1ケースあたりの経過時間：

ケース数：

ジョブの並列プロセス数：

100時間 5ケース 64プロセス

(a) coarse grid

(b) fine grid

図2 格子解像度の違いによる比較（水素質量分率分布）

【計算情報】

1ケースあたりの経過時間：

ケース数：

ジョブの並列プロセス数：

プロセスあたりのコア数(=スレッド数) ： プロセス並列手法：

スレッド並列手法：

利用計算システム：

15時間 10ケース 60プロセス 3コア MPI OpenMP SORA-PP

図3 温度分布（上）およびCO2質量分率分布（下）

【計算情報】

1ケースあたりの経過時間：

ケース数：

ジョブの並列プロセス数：

プロセスあたりのコア数(=スレッド数) ： プロセス並列手法：

スレッド並列手法：

利用計算システム：

50時間 10ケース 60プロセス 1コア MPI なし SORA-PP

成果の公表状況 査読付論文

1) Ogawa, H., and Kodera, M., “Physical Insight into Hypermixer Injector Design for Fuel/Air Mixing Enhancement in Scramjet Engines,” to be submitted to Journal of Propulsion and Power.

口頭発表

2) 20th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference（予 定）

年間利用量

SORA-PP SORA-LM

コア割当時間[コア･h] 29260.71

事業形態

JAXAプリプロジェクト

事業の責任者・構成員

責任者：宇宙輸送ミッション本部，岡田匡史([email protected]) 構成員：宇宙輸送ミッション本部，寺島啓太([email protected])

宇宙輸送ミッション本部，伊海田皓史([email protected]) 三菱重工業株式会社，今井和宏([email protected]) 三菱重工業株式会社，伊藤文博([email protected]) 三菱重工業株式会社，福澤 瞬([email protected])

事業の目的

新型基幹ロケット開発で必要となる空力特性解析データを取得する．

事業の目標

新型基幹ロケット概念設計フェーズにおける機体成立性評価の観点で，飛行経路解析用空力データ及 び構造設計用荷重解析が必要であるため，その空力特性データをCFDにて取得する．

過去開発においてはHandbook 等の文献値をベースとしていたが，CFD 技術及び計算機進歩により 技術的にはCFDを用いた信頼性の高い評価が技術的に可能となっており，設計高精度化/機体競争力確 保の観点でCFD解析によるデータ取得を目指すものである．

事業の中でスパコン利用が果たす役割

新型基幹ロケットは打上げ能力に応じてブースタ本数を可変とするなど，上記目標を達成するために，

迎角・マッハ数も含めた多数のケース数を解析する必要があることから，スパコンの利用が必須であっ た．

今年度の成果

新型基幹の各形態（固体ブースタなし/2本/4本の3形態）に対して，機体各部の表面Cp分布および 各部の荷重分布の解析を実施した．得られた解析結果は新型基幹ロケットの飛行経路設計・構造設計の インプットデータとして適用し，概念設計フェーズとして機体の成立性に問題がないことを確認した．