≪所属≫
東京大学大学院 工学系研究科 航空宇宙工学専攻
同 新領域創成科学研究科 先端エネルギー工学専攻 (兼担)

≪略歴≫
昭和62年3月 東京大学工学部航空宇宙工学科卒
平成 4年4月 名古屋大学 助手
平成10年4月 東京大学大学院 助教授
平成21年3月 東京大学大学院 教授

研究室ホームページ

航空宇宙工学専攻 小紫・小泉研究室 (本郷・工学部7号館)
先端エネルギー工学専攻 小泉研究室 (柏・新領域基盤棟、実験棟)

近況

平成27年4月1日 工学系研究科航空宇宙工学専攻に配置替えになりました。
平成26年6月25日 ヘリコプタへの無線給電の動画をアップしました。
平成24年3月7-9日 平成23年度衝撃波シンポジウムを柏キャンパスにて開催しました。
平成22年3月31日 「夢の扉」視聴者の方からのご提案をアップしました。
平成22年1月15日 「マイクロ波ロケット」に関する記者発表を行いました。
平成19年8月2,3日 第10回SPS(太陽発電衛星)シンポジウムを柏キャンパスにて開催しました。
平成19年6月26日 "Power Transmission to a Micro Aerial Vehicle"がAIAA Best Paperを受賞しました。
平成19年1月26日(金) 柏図書館メディアホールにてパネルディスカッション「宇宙エネルギー」を開催しました。

研究・教育目標

ロケット推進の講義では、液体ロケットの最高性能を引き出す燃料混合比やエンジンサイクルの選定、衛星推進系の設計方法などを教えています。しかし同時に、化学ロケットの限界(軌道に運ぶことのできる荷物の少なさ)を示し、現在のロケット技術の延長ではスペースコロニーなどの大型宇宙構造物建設や銀河旅行が技術的に不可能であることも明らかにしています。
 人類の本格的な宇宙進出、真の宇宙時代の到来には宇宙輸送システムの技術革新が不可欠です。そして、それを担う若い学生たちの創造力(新分野を拓く力)を育むことが、本研究室の研究・教育目標です。熱機関や燃焼工学に止まらず、”電磁・光エネルギー”、”プラズマ加速”、”ワイヤレスパワー”など、様々な技術・分野を融合して、オリジナルな技術を生み出す試みを通じ、学融合に挑戦できる素養、そして人や技術のつながりを作ります。

将来型宇宙推進システム

主要研究テーマ

(A)ビーミング推進
H-IIロケットの代替えとして、電磁ビームで遠隔にエネルギーを供給する革新的な推進システムであるレーザー推進およびマイクロ波ロケットを提案しています。レーザー推進はレーザー支持デトネーション(光が衝撃波を駆動する物理)の実験、解析、エアーブリージング機構のCFD解析、および打ち上げ軌道・システムの成立性・経済性スタディの三方面から研究を行っています。マイクロ波ロケットは日本原子力開発機構と共同で、実際に打ち上げ実験を行っています。500kWのビームで30Nの推力を実現しており、将来2万トンの太陽発電衛星の打ち上げを担うべく、連携を広めながら戦略的な研究を試みています。また、この原理を利用した未来の乗り物ライトフライト(サイエンスチャンネル)の実現も目指します。

(B)電気推進
現在主流になりつつある人工衛星用エンジンホールスラスタの研究を、世界に先駆けて行ってきました。現在はオールジャパン体制で、25kWの大出力の新型アノードレイヤースラスタの開発を始めています。安定で長寿命な運転を実現するための様々なオリジナル特許・工夫を採用し、推進機の設計、性能試験を繰り返しています。またFull-PIC&DSMC法により、推進機内のプラズマの挙動をほぼ再現することができるようになり、今後は設計支援ツールとして利用します。



(C)ワイヤレスエネルギー伝送・変換システム
マイクロ波ロケットの中核となる技術の1つは”遠隔パワー伝送”です。ミリ波・マイクロ波ビームやレーザー光の波面制御、位相共役波、追尾・指向といったロケット技術だけでなく、モバイル機器・センサー・小型移動体などへのワイヤレス給電の基礎研究に取り組んでいます。マイクロロボットへのエネルギー供給や将来のユビキタス社会における新しいエネルギー供給への発展が期待されます。

(D)高エンタルピー・プラズマ風洞
半導体レーザー吸収分光によるアーク加熱高エンタルピプルーム診断法は、気流の並進温度を計測できるほとんど唯一の方法で、我々が長年高エンタルピー風洞計測に適用してきました。MW出力のプラズマ風洞を有するドイツの研究所やJAXAに測定機材を持ち込んで、気流の測定をしています。また、東大のkWクラスの各種プラズマ風洞(アーク風洞、レーザー風洞、誘導加熱風洞)を用いて、高エンタルピー空気流中の高感度の酸素乖離度の測定や再突入体熱防御材の触媒性の研究を行っています。

(E)CFD解析
高エンタルピー流・極超音速流・プラズマ流の解析コードを開発しています。電磁波エネルギー吸収と流体のカップリング計算も行っており、現在は、「ミリ波放電フィラメント構造の再現」や「電磁波デトネーション理論の構築」を目指してCFDを利用しています。

他に産学連携テーマ(ホール型プラズマ加速器の応用研究高エンタルピー空気流のレーザー吸収分光診断、移動体へのワイヤレス給電)なども提案しています。

受験希望の皆さんへ

2015年度より工学系研究科航空宇宙工学専攻からのみ学生を受け入れます。
出身大学、出身学部を問わず、やる気のあるメンバーが加わって欲しいと思っています。
受験希望者はメールをください。

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