工学部 航空宇宙工学科
森合秀樹 研究室
地上からアルファ・ケンタウリに至る究極のエンジンを! ~ジェットエンジンから深宇宙推進エンジンまで~
アルファ・ケンタウリは最も近い恒星系で、ハビタブルゾーンの惑星も発見されております。到達は人類の夢ですが、地上から成層圏へ至るジェットエンジン、大気圏を突破するロケットエンジン、宇宙空間を進むプラズマエンジン等、各エンジン性能を極限まで上げる必要があります。本研究室では、これらエンジンの流体現象を主とした可視化・現象メカニズム解明により、最高性能の手がかりを得ることを目的とした研究に取り組みます。
キーワード
- ロケットエンジン
- プラズマエンジン
- ジェットエンジン
- 流れの可視化・現象メカニズム解明
- 流れの最適化・最高性能
ニュース&トピックス
- 2024.10.08「物語の始まりへ」に棟長光太朗さんが紹介されました
- 2023.07.18「物語の始まりへ」に井口小太郎さんが紹介されました
- 2022.11.29「物語の始まりへ」に原田昌紀さんが紹介されました
研究紹介
航空宇宙エンジンの可視化・現象メカニズムの研究
研究内容
アルファ・ケンタウリまでは4.3光年(1秒間に地球を7周半する光の速度で4.3年)もあります。
非常に長い道のりですが、まずは、巨大な機体を地上からジェットエンジンで成層圏まで運び、ロケットエンジンで大気圏を突破して宇宙ステーション軌道まで運び、そこからプラズマエンジン等で長期にわたり宇宙空間を加速していく、というステップが基本となります。当然各ステップのエンジン性能を極限まで高める必要がありますが、それにはエンジン内部の流れを最高の状態にしなければなりません。
本研究室では、亜音速ターボファンエンジンから超音速スクラムジェットエンジン、ロケットエンジン、プラズマエンジンに至るまで、全てのエンジン内部流れを実験やCFD(シミュレーション)を駆使して可視化していきます。そして、推進薬の混合・反応・渦形成といった流れ場の構造や、推力変動・損失等の現象メカニズムを明らかにするとともに、エンジン性能を最適化していく研究を行っております。
千里の道も一歩から。
アルファ・ケンタウリ到達を可能とするエンジンの基本実証を最終目標に、着実に研究を進めていきます。
研究紹介(宇宙空間推進)
研究紹介(大気中~宇宙空間推進)
研究場所・設備
教員紹介
森合秀樹 教授・博士(工学)
略歴
専門分野
専門:航空/宇宙エンジン; 現象可視化; 数値シミュレーション; メカニズム最適化
学生へのメッセージ
三菱重工に30年以上勤務後,本学で第2のエキサイティングな人生を送っております.三菱重工では,H2・H2Aロケット用のロケットエンジンや,民間・防衛用航空エンジン等の開発設計・研究に従事しておりました.
趣味は,人生というゲームパークを楽しむことで,リアルライフが何よりも面白いと思います.学生の皆さんには,できるだけ若いうちに海外に出て視野を広げられることをお勧めします.
それにしても,隣の太陽系のアルファ・ケンタウリがどんなところか,見てみたいものです..4.3光年もの膨大な距離を超えていかにたどり着くか..それを考えるのが,第2の人生の最大のテーマです.
担当科目
熱力学Ⅰ 宇宙推進工学 航空システム専門実験・演習B プロジェクトデザインⅢ(森合秀樹研究室) 工業力学Ⅱ 熱力学Ⅱ 空力解析演習 専門ゼミ(航空システム工学科) EARTH&SPACE環境機械工学研究(森合秀樹) 熱力学特論 ロケットエンジン特論
研究業績
論文
- Research on Efficient Heat Transfer for Air Breathing Electric Propulsion
- Study on the laser induced plasma applying for laser propulsion
- Experimental study on the laser plasma jet propulsion - plasma jet generation and thrust measurement
- Study on the Application of Emulsified Fuel in small Jet Engines
- 航空エンジン燃焼器の技術動向と展望—Trend and Prospect of Aero Engine Combustor Technology—特集 ガスタービンの燃焼技術
- DEVELOPMENT STATUS OF NUMERICAL SIMULATIONS FOR ROCKET ENGINE DESIGN ACTIVITIES - TOWARDS PRECISE PREDICTION OF COMBUSTION INSTABILITIES
- Application of a Nonadiabatic Flamelet/Progress-Variable Approach to Large-Eddy Simulation of H-2/O-2 Combustion Under a Pressurized Condition
- Experimental study of disk-shaped rotating detonation Turbine engine
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