秋田宇宙開発研究所設立及び 秋田産観測ロケット試作機打上 ......2013/10/4...

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【お問い合わせ先】 秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所 和田 (秋田大学大学院工学資源学研究科附属ものづくり創造工学センター内) TEL/FAX:018-889-2806 E-mail:[email protected] プレス発表資料 平成 25 年 10 月 22 日 秋田宇宙開発研究所設立及び 秋田産観測ロケット試作機打上実験実施のお知らせ 秋田大学(学長:吉村昇)は、10 月 18 日付けで秋田大学イノベーション創出総合研究機構「秋田 宇宙開発研究所」を設立しました。本研究所は、小型ロケット開発による産業創出と、宇宙輸送系人 材の育成、宇宙要素技術の開発を目的とし秋田県における宇宙工学による産業化及び高度な専門人材 の輩出を目指します。 研究所設置に伴い、秋田県産観測ロケット開発を目指し、気象観測装置によるデータ取得及び打上 回収システムの技術実証を目的とし、1/5 推力レベルのエンジンを用いて高度 500m への観測ロケット 試作機打ち上げ実験を以下のとおり実施します。 日 程:平成 25 年 10 月 26 日(土) 予備日:10 月 27 日(日) 打ち上げ予定時刻 午前 7 時 場 所:能代宇宙広場(能代市浅内鉱さい第三堆積場) 実施者:秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所 (所長:和田豊 秋田大学大学院工学資源学研究科・講師) ロケット概要 名称 ASSR-TF01 全長[m] 2.3 直径[mm] 152 質量[kg] 10 モータ 500N 級ハイブリッドロケットモータ 到達高度[m] 500 搭載物 ・ハイブリッドロケットモータ ・無火薬式 2 段分離装置 ・小型パラシュート ・メインパラシュート・ガス展開フロート ・固体フロート・テレメトリ(特定周波数ビーコン) ・加速度計 ・地磁気センサ ・ジャイロセンサ ・気圧センサ ・気象観測装置 ・カメラ ※詳細は別紙をご覧ください。

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Page 1: 秋田宇宙開発研究所設立及び 秋田産観測ロケット試作機打上 ......2013/10/4 秋田県観測ロケット試験機打上実験計画書 秋田大学イノベーション創出総合研究機構

【お問い合わせ先】

秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所 和田

(秋田大学大学院工学資源学研究科附属ものづくり創造工学センター内)

TEL/FAX:018-889-2806

E-mail:[email protected]

プレス発表資料

平成 25 年 10 月 22 日

秋 田 大 学

秋田宇宙開発研究所設立及び

秋田産観測ロケット試作機打上実験実施のお知らせ

秋田大学(学長:吉村昇)は、10 月 18 日付けで秋田大学イノベーション創出総合研究機構「秋田

宇宙開発研究所」を設立しました。本研究所は、小型ロケット開発による産業創出と、宇宙輸送系人

材の育成、宇宙要素技術の開発を目的とし秋田県における宇宙工学による産業化及び高度な専門人材

の輩出を目指します。

研究所設置に伴い、秋田県産観測ロケット開発を目指し、気象観測装置によるデータ取得及び打上

回収システムの技術実証を目的とし、1/5推力レベルのエンジンを用いて高度 500mへの観測ロケット

試作機打ち上げ実験を以下のとおり実施します。

日 程:平成 25年 10月 26日(土) 予備日:10月 27日(日)

打ち上げ予定時刻 午前 7時

場 所:能代宇宙広場(能代市浅内鉱さい第三堆積場)

実施者:秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所

(所長:和田豊 秋田大学大学院工学資源学研究科・講師)

ロケット概要

名称 ASSR-TF01

全長[m] 2.3

直径[mm] 152

質量[kg] 10

モータ 500N 級ハイブリッドロケットモータ

到達高度[m] 500

搭載物

・ハイブリッドロケットモータ ・無火薬式 2 段分離装置

・小型パラシュート ・メインパラシュート・ガス展開フロート

・固体フロート・テレメトリ(特定周波数ビーコン) ・加速度計

・地磁気センサ ・ジャイロセンサ ・気圧センサ

・気象観測装置 ・カメラ

※詳細は別紙をご覧ください。

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2013/10/4

秋田県観測ロケット試験機打上実験計画書

秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所

所長 和田 豊

1.責任者

教員責任者:和田 豊 講師(博士(工学))

秋田大学イノベーション創出総合研究機構 秋田宇宙開発研究所

(秋田大学大学院工学資源学研究科付属ものづくり創造工学センター内)

TEL:090-9150-2372

E-mail:[email protected]

2.実験目的

秋田県発の小型観測ロケットを目指し、高度 2。5km 到達できるロケットに搭載する気

象観測装置を中心とした搭載観測器におけるデータ取得及び打上回収システムの技術実証

を目的とし、1/5推力のエンジンを用いて 500m高度への陸上打ち上げ陸上回収実験を実施

する。

3.日程

実験期間は 10月 25日(金)~10 日 27日(日)を予定している。詳細な日程を表 1 に示す。

表 1 日程

10 月 25日(金) 午前:機材搬入、ランチャー設置

10 月 26日(土) 打ち上げ実験(7:00~)

打ち上げ実験(~16:30)

10 月 27日(日) 打ち上げ実験予備(7:00~10:00)

午後:片付け・能代発

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4.実験概要

4.1 実験場所

能代宇宙広場(秋田県浅内第三鉱さい堆積場)

4.2 実験実施時間帯

10 月 26 日(土)7:00~16:30 の間に実験を行う。また、26 日に実験が実施できなかっ

た場合、27日(日)7:00~10:00の間に実験を行う。

4.3 ロケット打ち上げ・回収方法

自作の地上支援装置を用いて、秋田大学所有の発射台より打上を行う。ロケットは点火

後、頂点付近で 1 段目小型パラシュートを開傘し、低高度まで比較的早いスピードで降下

する。続いて 2 段目メインパラシュートを開傘し、同時にフロートを機体の周囲に放出す

る。地上に着地後、海上への着地を想定してフロート膨張機構が反応し、フロートが膨張

する。その後、指向性のある特定周波数ビーコンを受信側のアンテナで受信し、ロケット

の位置を特定し回収を行う。

5.機体

全長 2.3m、直径 152mm、乾燥重量 10kg、モータは ABS樹脂を燃料、亜酸化窒素(N2O)

を酸化剤としたものを用いる。機体は自作の GFRP チューブをコンポーネートごとにアル

ミのプレートにボルト固定する。パラシュート及びフロートの放出には無火薬式の分離機

構を用いる。搭載計器はテレメータ、加速度計、地磁気センサ、ジャイロセンサ、気圧セ

ンサに加え気象観測装置、衝撃環境用カメラである。火薬を使用しないため安全である。

また、機体は全機回収であり、地上及び海上への投機物はない。図 1に機体の 3Dモデリン

グ、図 2に機体寸法、表 2に機体の概要を示す。

図 1 3Dモデリング

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図 2 機体寸法

表 2 ロケット概要(機体仕様変更の可能性あり)

名称 XA150L-2A (ASSR-TF01)

全長[m] 2.3

直径[mm] 152

質量[kg] 10

モータ 500N級ハイブリッドロケットモータ

到達高度[m] 500

回収方法

軌道頂点付近で小型パラシュート、低高度まで降下後にメインパ

ラシュート及びフロートの放出後着水。

着地と同時にフロートが膨張。その後指向性の特定周波数ビーコ

ンを受信し機体の位置を特定。回収を行う。

搭載物

・ハイブリッドロケットモータ ・無火薬式 2段分離装置

・小型パラシュート メインパラシュート ・ガス展開フロート

・固体フロート ・テレメトリ(特定周波数ビーコン) ・加速度計

・地磁気センサ ・ジャイロセンサ ・気圧センサ

・気象観測装置 ・カメラ

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5.安全対策

5.1 実験実施条件

ロケットの打上げ実験には多くの危険が存在し、国が定める法を厳守するのはもちろん

のこと、安全に打上げ実験が行えるように私たちでも独自に自主規制を定め、その規制を

守った上で打上げ実験を行なう。

射点から打上げ点火点までの距離:300m

安全保安距離:300m

ロケット打上げ時には、ロケット発射点周辺300mの点火作業員以外の立ち入りを

禁止する。また、一般人のロケット打上げ時立ち入り禁止区分を図5、6に示す赤

い線および、射点より半径300mの内側とする。また、ロケット落下予測領域への

立ち入りを禁止する。

風速制限:5m/s

発射仰角:70°~89°

立ち入り制限半径:150m

打上げ時、射点から半径150m以内の立ち入りを禁止する。(作業員含む)

視界遮蔽距離に関する制限:以下の制限を満たしていなければ原則とし

て打上げを延期または中止する。ただし、この判断はPM及び教員責任者が行う。

雨による視界遮蔽距離制限

降雨によって目視による1km以内の観測が不可能であると判断される総合気象観

測装置の単位時間あたりの降雨量が11.3mm/h以上を観測した場合打ち上げを中

止1)

視程距離(V)と光波減衰量(σ)の関係式は

σ=13/V [dB/km]

で示され、10分間降雨降雪量(R)と光波減衰量(σ)の関係は

σ=4.9R0。63[dB/km]

で示されるので1kmの視程を確保するためには

10分間降雨降雪量が4.7mm/10minである必要があり1時間当たりの降雨降雪量に

直すと約28.2mm/hである。

また、10分間平均の降雨降雪量は実際の1時間あたりの降雨降雪量の2~2.5倍と

なる2)ので28.2mm/hの4割とすると1時間あたり11.3mm/hである。よって、11.

3mm/hを上限とする。

濃霧による視界遮蔽距離制限

打上げ現場にて濃霧の発生を確認し、飛翔、落下時及び海上回収時にロケットを

確認するための十分な視界の確保が困難であると判断した場合は打上げを延期ま

たは中止する。

煙による視界遮蔽距離制限

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打上げ現場にて煙の発生を確認し、飛翔、落下時及び海上回収時にロケットを確

認するための十分な視界の確保が困難であると判断した場合は打上げを延期また

は中止する。

天候による制限:以下の警報、注意報が発令された場合は原則として打

上げを延期または中止する。ただしこの判断はPMが行う。

警報(暴風警報、暴風雪警報、大雨警報、大雪警報、波浪警報、高潮警報)

注意報(強風注意報、風雪注意報、大雨注意報、大雪注意報、雷注意報、

濃霧注意報、低温注意報、波浪注意報、高潮注意報)

また、雷を観測した場合はシーケンスを中断し、直ちに高圧ガス関係の元栓を締

め、配管を外発射台から遠ざける。もし、日没までに雷雲が通過しない場合は打

上げ実験を延期する。

地震による制限:発生時、発射台横転の危険性、地上燃焼支援装置周り

にボンベがある場合、その場から避難する。

地震発生後、ロケット、発射台及び地上燃焼支援装置に破損がないか確認する。

竜巻による制限:巻き込まれる危険性がるため、発生後直ちに避難する。

気温による制限:外気温が10℃を大幅に下回る場合は、十分な発射台離

脱速度での打上げが出来ない恐れがあるため打上げを延期または中止する。

消火隊:万が一ロケットが姿勢を崩し火炎を伴いながら地面に落下し、

落下地点付近が炎上した場合に備え、射点付近及び着陸予定地までの経路付近に、

小型消火器を持った消火隊を待機させ、直ちに消火活動が行なえるようにする。

保安要員:一般の人が立ち入り制限区域(安全保安距離内)に立ち入り

らないように保安要員が監視を行う。

地元との協力:その他、地元消防署、警察署、能代港湾事務所から指導

仰ぎながら安全対策を行う。

緊急時連絡方法:現地本部に安全統括責任者を置き、緊急時には能代市

役所・能代消防署・能代警察署・地元自治会長に電話にて連絡を入れる。

事前説明:秋田県庁、能代市役所、能代港湾事務所に実験計画書を提出。

前日・当日の連絡:能代警察署、能代消防署に、打上げ30分前、及び打

ち上げ完了後に電話で連絡を入れる。

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5.2 関係各所への連絡

下記に示す関係各所に事前周知を実施する。

能代市役所 0185-89-2148

仙台空港 022-383-1301

航空自衛隊加茂分駐屯地 0185-33-3030

能代警察署 0185-52-4311

能代消防署 0185-52-3311

航空交通管理センター 航空交通管理管制官運用室 092-608-8885

関連自治会

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5.3 実験実施前連絡体制

実験実施前連絡体制を図 3に示す。

図 3 実験実施前後連絡体制

現地本部 プロジェクトマネージャー

和田 豊(090-9150-2372)

能代市役所 0185-89-2148

能代消防署 0185-52-3311

能代警察署 0185-52-4311

航空自衛隊加茂分駐屯地 0185-33-3030

仙台空港 022-383-1301

航空交通管理センター 航空交通管理管制官運用室 092-608-8885

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5.4 実験実施後連絡体制

実験実施後連絡体制を図 4に示す。

図 4 実験実施後連絡体制

現地本部 プロジェクトマネージャー

和田 豊(090-9150-2372)

能代市役所 0185-89-2148

能代消防署 0185-52-3311

能代警察署 0185-52-4311

航空自衛隊加茂分駐屯地 0185-33-3030

仙台空港 022-383-1301

航空交通管理センター 航空交通管理管制官運用室 092-608-8885

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5.5 緊急時連絡体制

緊急時連絡体制を図 5に示す。

図 5 緊急時連絡体制

現地本部 プロジェクトマネージャー

和田 豊(090-9150-2372)

能代市役所 0185-89-2148

能代消防署 0185-52-3311

能代警察署 0185-52-4311

航空自衛隊加茂分駐屯地 0185-33-3030

仙台空港 022-383-1301

航空交通管理センター 航空交通管理管制官運用室 092-608-8885

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6.落下範囲

ロケットの落下範囲は航空宇宙技術研究所(旧 NAL)の「地上付近の横風の影響による小

型ロケットの方位角変化」及び「地上付近の風の影響による小型ロケットの姿勢角変化」

を参考にしたシミュレーションにより求めた。二機目のシミュレーション条件を表 3 に示

す。

表 3 シミュレーション条件

ランチャ仰角[度] 85

ランチャ方位角[度]

(東を 0度として反時計周り) 240

風向 東西南北の 4方向

風速[m/s] 1~5

全プロット数 20

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パラシュート開傘時の落下範囲を図 6に示す。

※ は保安要員立ち位置

図 6 パラシュート開傘時落下範囲

一般人立ち

入り禁止区

点火点

打上時立ち

入り禁止区

予想落下範囲

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秋田の宇宙小型ロケット開発 -Akita Small Sounding Rocket-

1955年4月12日

糸川英夫が

秋田県道川海岸

日本初ペンシルロケット発射

1962年秋田県能代に東京大学生産技術研究所付属施設、

現能代ロケット実験場

ロケット地上燃焼試験の実施

日本のロケット開発を支えた

L-4Sや「はやぶさ」を打ち上げたMⅤロケットの成功に貢献した

1976年大館市田代

三菱重工(株) 田代ロケット

燃料燃焼試験場開設

民間レベルの宇宙開発

2006年12月

秋田県輸送機コンソーシアム設立

宇宙航空産業への取り組み

現在県内18社参画

2013年現在

県内企業(三栄機械)ボーイング787、国産MRJ航空機の製造に参加

2005年能代市浅内堆積場糸川50周年記念

能代宇宙イベント開始

秋田大学ものづくり創造工学センター

2012年第8回能代宇宙イベント

全国から学生400名宇宙技術競技

地域から3000名の参加者。

高度400mハイブリッドロケット打上

能代市落合浜から海打ち成功

2011年秋田大学と秋田県産業技術センターとロケット開発共同研究契約締結

2012年にCFRP強化型ハイブリッドロケット打上成功

県内企業アクトラスが無線点火システムを開発10回実験成功

2013から2017年に向けて

秋田県の特徴を生かした

高度60km小型観測ロケットの開発

秋田の特色を生かす-ロケット発祥の地,燃焼実験や打上実験場が存在、新産業の創出を目指す

・高度60kmからの気象データ取得

・高層大気サンプリング

(黄砂,PM2.5,放射線の高度調査)

・無重力試験機会の提供

・オーロラオゾン層の観測実験予定

秋田県と共同研究契約締結済み

秋田県輸送機コンソーシアムと協力

既に3社の協力を得て開始。

2017年 気象観測ロケット ASSR-60打上

スタート

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秋田県産小型観測ロケット開発 -Akita Small Sounding Rocket-

2013 2014 2015 2016 2017 2018~

高度60km級

高度2km級

・音速飛翔実験 ・気象観測実験 ・回収再利用実験 目標価格 50万円/機 全長:4m 重量:70kg 推力:500kgf

高度10km級

・打上回収機構確立 ・気象観測センサ開発 ・海上回収実験 価格 20万円/機

ASSR-T1

ASSR-T2

・気象観測実験 ・微小重力実験 ・上空大気サンプリング ・地形データ撮影 目標価格 100万円/回

高度30km級

ASSR-30

ASSR-60

・ロケットゾンデ ・上空大気サンプリング ・無重力実験 ・地形データ撮影 目標価格 200万円/回

秋田県の特徴を生かした高度60km小型観測ロケットの開発

ロケット発祥の地,燃焼実験や打上実験場が存在,

他県に比べ一般市民の理解度が高い,新産業の創出を目指す

・高度60kmからのロケットゾンデによる長期気象予測データの取得

・高層大気サンプリング(黄砂,PM2.5の高度分布調査)

・無重力試験機会の提供 ・オゾン層の観測実験・工学ミッション 等 の機会提供

需要予測:観測ロケット打上回数 国内 MT-135ロケットで計1200回 (40回/年)

国外 NASA,欧州等 それぞれ約30回/年

現状の独自技術

ハイブリッドロケットによる高安全・低コスト開発

ロケット再使用を目的とした海上回収技術

液化燃料ハイブリッドロケットエンジン設計技術

ASMR-60

サブオービタル用 有人有翼ロケットへ

空中発射用 ロケットへ

ASAR-60

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秋田県産小型観測ロケット開発 -Akita Small Sounding Rocket-

センターの目的

・小型観測ロケットの開発による新規産業創出 ・宇宙輸送系人材の育成 ・専門性の高い宇宙要素技術の創出

秋田宇宙開発研究所

地元行政

情報発信

地域連携

研究会参加

秋田大学

コンセプト企画・推進

ロケット開発推進

研究会実施運営

要素技術開発

民間企業

ロケット設計製作

インフラ整備

要素技術開発

研究会参加

トップダウン方式による

ASSR開発

観測ロケットの恒常的開発

ECO方式による研究会実施

新産業の創出

・参画企業の宇宙技術向上

・北秋田での宇宙開発場の構築

・新規ニーズの掘り起こし

宇宙輸送系人材の育成

・新しい輸送技術の創出

・輸送系開発の基礎技術の伝達

・人脈形成と就業機会の提供

産学官連携による秋田県での宇宙産業の創出を目指す

アドバイザー(案)

気象庁,宇宙航空研究開発機構(JAXA)

・宇宙要素技術開発

・専門性の高い宇宙関連の

小中規模の新技術開発

・国内外から広くテーマを募集

・県内企業の技術力向上

大学と県との協力体制