Aerodynamic instability

薄殻エアロシェルを有するカプセルの空力不安定
新型のカプセルとして、薄殻エアロシェルが提案されています。下記に示すように運動と流体の連成解析を用いて、空力不安定性の調査やその低減化手法を模索しています。


薄殻エアロシェルに対する運動と流れ場解析(密度分布)

はやぶさ型再突入カプセルの空力解析
はやぶさ型再突入カプセルは、今や小惑星 探査に限らず将来の様々なサンプルリターンミッション(火星衛星)において使用が検討されています。しかし、はやぶさカプセルは遷音速域において空力不安定性を持つことが知られています。この現象を大規模計算資源と計算科学的手法によって調べ、その低減化を探っていくことも行っています。

遷音速域におけるはやぶさ型カプセル近傍の流れ場(速度勾配テンソル第2不変量)

関連論文

  • Yusuke Takahashi and Kazuhiko Yamada, “Aerodynamic Heating Analysis of Sample Return Capsule in Future Trojan Asteroid Exploration”, Journal of Thermophysics and Heat Transfer, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Vol. 32, No. 3, July 2018, pp. 547-559. DOI: 10.2514/1.T4837.