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(1)

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Ö

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(2)

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本研究の一部は宇宙航空研究開発機構との共同研究として実施したものであり，同時に科学研究基盤研究

(C)(No.21560819)の支援のもと実施したことを記し

，謝意を表します．

宇宙科学研究所の二段式軽ガス銃の使用に当り、長谷川氏他にお世話になりました。

国内外のISO TC20/SC14 の関係者より多くの助言/

支援等をいただいており，ここに，関係者の皆様に謝意を表します．

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(3)

ČĔċĐė

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R~ø}øTEM

R~øK

酸化銀と硫化銀の混合物

数十〜数百ｎｍの微粒子の集合体

直径１μm程度の石質粒子を含んでいる

銀を含むペイント材の可能性

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デブリの総量エジェクタ

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(4)

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(5)

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(6)

Dr.Mandeville øČĔċĐėÈY

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[1] Rival M., J.C. Mandeville, Modelling of ejecta produced upon hypervelocity impacts, Space debris 1 (1999) p. 45-57.

[2] Bariteau M., J.C. Mandeville, F. Schäfer, Ejecta production mechanism on painted surfaces, ESA SP- 473 (2001), p.

249-251.

[3] Bariteau M., Prolifération des débris orbitaux: production et évolution des particules secondaires, Thèse ENSAE, Toulouse, (2001).

[4] Mandeville J.C., M. Bariteau, Contribution of secondary ejecta to the debris population, Adv. Space Res. 34 (2004), p. 944-950.

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78ĚġĬ´X (ODCWG)

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WG 6 dZ WG 5

WG 3

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WG 4 78/ WG 2

õ²Ð WG 1

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1. rÉ ľPreliminary stage 2. TjrÉ ľProposal stage 3. NrÉ ľPreparatory stage 4. 3(rÉ ľCommittee stage 5. |rÉ ľEnquiry stage 6. O³rÉ ľApproval stage 7. §rÉ ľPublication stage

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4. 3(rÉ ľCommittee stage É

(7)

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12

超高速衝突による宇宙機材のエジェクタ評価に対

する試験方法：

ISO TC20/SC14/WG6/CDV 11227

が

IS

化に向けて議論されている．

PL : Dr.Mandeville (France) co-PL : Dr.Kitazawa (Japan)

CD

投票期限：２０１１年１月１９日

CD ĹĹĺĺĽøl¬

“Test procedures to evaluate spacecraft material ejecta upon hypervelocity impact”

宇宙機や打上げ気の外表面物質に，超高速度のプロジェクタイルが衝突した際に生じるエジェクタの量を評価するために必要な試験方法の定義

実験の手順は以下のように定義

1) 使用する設備の種類;

2) プロジェクタイルの種類，大きさ，速度 3) 衝突で噴出されたエジェクタの評価 4) 試験結果の報告

5) 品質要求

エジェクタの総質量，および破片のサイズ分布／速度分布を評価

宇宙機がその軌道寿命中に放出する

ejacta

の量を算出することにより，スペースデブリの発生を軽減するための表面塗装と材料の選択に貢献

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ᮦ㉁ : 䜰䝹䝭䝙䜴䝮 (Al 1050) ᙧ≧ : ⌫

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ᮦ㉁ : 㖡(JIS H3100 C1100-1/4H䠈C1100P-O)

኱䛝䛥 : 㧗䛥180 mm㽢ᖜ150 mm㽢ཌ䛥2 mm

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(10)

C1100

JIS H3100(

銅及び銅合金の板並びに条

)

に記載

C1100(

タフピッチ銅

)

化学成分Cu 99.90%以上

導電性・熱伝導性に優れ，展延性・絞り加工性・耐食性・耐候性が良い．電気用，蒸気がま，建築用，化学工業用，ガスケット，

器物など．

ÖÝ 記号引張強さ

[N/mm²]

ビッカース硬さ [HV]

C1100P-O 195以上ー

C1100P-1/4H 215~275 55~100

ÖÞ

質別加工度

O 400以上，３０分以上で完全

焼きなまし状態

1/4H 1/2H

の半分の強度

1/2H

加工率

40%

で

H

材の半分の強度

H 80-90%

の加工を受けた高い強度

(11)

Silica target after test

Spall diameter: 13.52 mm Impact crater diameter: 3.14 mm

(12)

target rubber spongeubbe spo ge target

Aluminum case

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(13)

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witness plate

target

projectile

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

Experimental results Shot No. 09-101 V= 4.03 km/sec, Witness plate – Target: 100 mm Recoding rate: 250 kfps, Pixels: 312 x 260 pixels

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

(14)

×Û

witness plate

target ejecta

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

(15)

倍率撮影間隔撮影枚数撮影時間

60 3mm 3,111 40分 125 1mm 27,332 6

時間

200 0.5mm

約

108,000 24

時間

6ÎJÅ÷āăUG^Ç

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No.09-101õ09-102ùÑ½CĎħīøUGĆ§ñð Test

number

Alloy and temper

Surface treatment

Distance between T

and WP [mm]

Impact velocity [km/sec]

Ejecta mass

[mg]

Zenith angles of

ejection [deg]

09-036

C1100P-1/

4H

Buffing

100

4.86 − −

09-039 4.95 − 36

09-101 Chemical

polishing 4.03 88.5 33

09-102

Buffing

50 3.92 80.4 46

09-117

100

3.71 70.2 35

09-119 C1100P-O 4.14 84.9 33

09-120 C1100P-1/

4H Nothing 4.17 83.2 36

(16)

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(17)

(18)

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C1100P-1/4HĶok

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C1100P-1/4HĶ{î Ĵ09-120ĵ

C1100P-OĶok

Ĵ09-119ĵ C1100P-1/4HĶ#6

Ĵ09-101ĵ

顕微鏡での撮影の際，

ピントがずれる

ISAS ørEºďĕÂĆæð:Ð

目的：

JAXA

施設で実施可能であることを確認する。九工大での実験結果との差違を評価する。

実施日：

2010

年

4

月

12

日

実験回数：２回

(19)

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Two-stage light gas gun of ISAS (JAXA)

Experimental condition

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(20)

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Experimental results Shot No. 1

V= 4.88 km/sec, Witness plate – Target: 100 mm Recoding rate: 500 kfps, Pixels: 312 x 260 pixels

(21)

Shot ä No. 2

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Experiment results

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Experiment results

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(24)

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½C¯vø²ý

ÙÛ

Francesconi A., C.Giacomuzo, L. Barilaro, A method to assess the average properties of spacecraft ejecta from hypervelocity impact, Proc. 11 th. Hypervelocity impact Symposium,

Freiburg, April 2010.

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（１）実施可能性

•CDV11227規格案第５章に規定されている較正実験を

九工大とJAXA/ISASで実施し、実施可能であることを確認した。

（２）規格案の問題点

・高速度カメラによるエジェクタの速度計測は困難である

・ターゲットとウィットネスプレートの距離が50mmの場合エジェクタの検出数が減少する。

ÙÜ

(25)

çąĂ÷Ĵĺĸĺĵ

（３）今後の予定

・CDV11227規格案第６章に規定されている宇宙用材料に対するエジェクタ実験を実施中である。

・

Table 2

（オプション）に記載されているエジェクタ破片サイズ分布ならびに速度分布の計測方法を検討する。

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本研究の一部は宇宙航空研究開発機構との共同研究 として実施したものであり，同時に科学研究基盤研究

，謝意を表します．

宇宙科学研究所の二段式軽ガス銃の使用に当り、長 谷川氏他にお世話になりました。

国内外のISO TC20/SC14 の関係者より多くの助言/

支援等をいただいており，ここに，関係者の皆様に 謝意を表します．

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超高速衝突による宇宙機材のエジェクタ評価に対

する試験方法：

が

化に向けて議論されている．

投票期限：２０１１年１月１９日

CD ĹĹĺĺĽøl¬

宇宙機や打上げ気の外表面物質に，超高速度のプロジェクタイ ルが衝突した際に生じるエジェクタの量を評価するために必要 な試験方法の定義

実験の手順は以下のように定義

宇宙機がその軌道寿命中に放出する

の量を算出すること により，スペースデブリの発生を軽減するための表面塗装と材 料の選択に貢献

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ᐇ㦂᮲௳

C1100

銅及び銅合金の板並びに条

に記載

タフピッチ銅

質別 加工度

焼きなまし状態

の半分の強度

加工率

で

材の半分の強度

の加工を受けた高い強度

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

Ñ½CĎħī÷āăUGä 09-101

倍率 撮影間隔 撮影枚数 撮影時間

時間

約

時間

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ĊĈĘěĞĕĢĮĲěøeø¿æ

ISAS ørEºďĕÂĆæð:Ð

目 的：

施設で実施可能であることを 確認する。九工大での実験結果と の差違を評価する。

実施日 ：

年

月

日

実験回数：２回

Experimental condition

Shot ä No. 1

Shot ä No. 2

Experiment results

Experiment results

CD11227 øq"

CD11227 øqI

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½C¯vø²ý

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（１）実施可能性

九工大とJAXA/ISASで実施し、実施可能であることを 確認した。

（２）規格案の問題点

・高速度カメラによるエジェクタの速度計測は困難である

・ターゲットとウィットネスプレートの距離が50mmの 場合エジェクタの検出数が減少する。

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（３）今後の予定

・CDV11227規格案第６章に規定されている宇宙用 材料に対するエジェクタ実験を実施中である。

・

ČĔċĐėĴpĚġĬĵ÷Èïă .Ênw®ij CD11227 ø Ò

ČĔċĐėĴpĚġĬĵ÷Èïă .Ênw®ij CD11227 ø Ò

本研究の一部は宇宙航空研究開発機構との共同研究として実施したものであり，同時に科学研究基盤研究

宇宙科学研究所の二段式軽ガス銃の使用に当り、長谷川氏他にお世話になりました。

支援等をいただいており，ここに，関係者の皆様に謝意を表します．

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Dr.Mandeville øČĔċĐėÈY

宇宙機や打上げ気の外表面物質に，超高速度のプロジェクタイルが衝突した際に生じるエジェクタの量を評価するために必要な試験方法の定義

の量を算出することにより，スペースデブリの発生を軽減するための表面塗装と材料の選択に貢献

質別加工度

倍率撮影間隔撮影枚数撮影時間

ISAS ørEºďĕÂĆæð:Ð

目的：

施設で実施可能であることを確認する。九工大での実験結果との差違を評価する。

実施日：

九工大とJAXA/ISASで実施し、実施可能であることを確認した。

・ターゲットとウィットネスプレートの距離が50mmの場合エジェクタの検出数が減少する。

・CDV11227規格案第６章に規定されている宇宙用材料に対するエジェクタ実験を実施中である。

（オプション）に記載されているエジェクタ破片サイズ分布ならびに速度分布の計測方法を検討する。