低衝撃保持解放機構の開発
「100Gsrs以下の超低衝撃かつリセッタブル」な保持解放機構技術により、人工衛星搭載機器の衝撃環境を大幅緩和します。衛星の製造・試験コストが低下し、設計自由度が拡大します。
研究の概要
人工衛星は小さく畳んでロケットに積み、軌道投入後に様々な部品を展開します。今までは火薬を使った分離装置（火工品）が広く使われていましたが、作動時の衝撃が大きく、搭載する機器の設計や検証にコストがかかっていました。 形状記憶合金を用いることで衝撃がほとんど発生しない分離装置「低衝撃保持解放機構（Low Shock Release Devise：LSRD）」を三菱電機株式会社と共同で開発しました。
低衝撃保持解放機構を用いることで以下のメリットがあります。
衛星の小型化
- 衝撃が小さくなるため、衝撃に弱い機器を自由に高密度に配置でき、衛星の小型化に貢献します。
コスト低減
- 耐衝撃設計にかかる設計や試験のコストが削減できます。
- リセッタブルなため消耗品費が削減（火工品は試験毎に使い捨て）できます。
- さらに、火薬を使わないため安全であり管理コストも低下します。
設計自由度の拡大
- 衝撃に弱い材料も使用可能になり、機器設計の幅が広がります。
研究成果（より詳細な研究内容）
低衝撃性能と効果見積り
図1 作動時の分離衝撃従来品を大きく凌駕する、100Gsrs以下を実現しました。（図1）
これにより、事前の衝撃試験が大幅に省略できる可能性があります。（図2）
図2 衛星の衝撃レベル低減効果*太陽電池パドルの例
*NASA-STD-7003A、PYROSHOCK TEST CRITERIAより下記の衝撃減衰式を参照。
JERG-2-130-HB001、衝撃試験ハンドブックより衝撃試験の省略方法を参照。
主要諸元
| 寸法 | Φ50mm×43mm以下 |
|---|---|
| 質量 | 350g以下 |
| 保持荷重 | 10kN（1020kgf）以下 |
| 分離衝撃 | 100Gsrs以下 |
| 温度範囲 | －55(－80)～＋60℃ |
| 再使用回数 | 20回（その場で再セット可能） |
コンポーネントカタログ：低衝撃保持解放機構(LSRD-10K/C-2000)
発表論文等
- 宮馬浩、小原新吾、鈴木峰男、中川潤、松井崇雄、岩田理：「低衝撃保持解放機構の開発」、第51回宇宙科学技術連合講演会, (2007) 1F17
- 宮馬浩、小原新吾、高畑博樹、中川潤、大和光輝、松井崇雄：「SLATS太陽電池パドル用低衝撃保持解放機構の概要」、第56回宇宙科学技術連合講演会, (2012) 3D07
