マグナリウム粉（Ａｌ−Ｍｇ粉）を使った研究

〜ダクテッドロケットの燃焼に関する研究〜

日本大学大学院　理工学研究科　航空宇宙工学専攻　桑原・田辺研究室　大淵健郎様

ダクテッドロケットは，超音速飛行により発生する衝撃波を用いて空気を圧縮するため
超音速飛行時に性能を発揮します。したがって，飛翔中に多大な抗力が機体に作用し，
この抗力に打ち勝つ推力が要求されます。そこで，高エネルギーの物質であるホウ素
を燃料成分に添加することが有望視されています。しかし，ホウ素は着火性が悪く，
二次燃焼器内での着火・燃焼が難しいという欠点があります。
そこで，着火性の優れた金属粒子をさらにガスジェネレータに添加することによる二次
燃焼器でのホウ素粒子の着火・燃焼の促進について本研究室では研究を行っています 。
私は，添加金属に求められる性質として，着火性に優れること，酸素との燃焼熱が高く
二次燃焼器内温度の高温化を望めることを考慮し，これらの性質を有したマグナリウム
(Mg-Al)に着目しました。
Mg-Alはマグネシウム(Mg)とアルミニウム(Al)の合金で，その融点は低く，酸化雰囲気で
は固体燃料の燃焼表面において融解し，表面離脱後まもなく着火することが報告されて
います。したがって，ダクテッドロケットにおいては，高温の一次燃焼器において融解した
Mg-Alが二次燃焼器で早期に着火し，高温領域を形成することにより，ホウ素粒子の着火・
燃焼を促進できるものと考えました。実験で使用したMg-Alは株式会社関東金属様に提供
していただきました。
私たちは，図に示す直結燃焼型ダクテッドロケット(実験装置)を用いて，燃焼効率の面から
Mg-Alを添加することによるホウ素の着火促進効果を評価しています。これまでに，ホウ素
Mg-Alをガスジェネレータに添加することにより，ホウ素のみの添加時より燃焼効率が向上
することがわかっています。