航空宇宙

航空宇宙業界でのハイスピードカメラの活用

ハイスピードカメラは航空宇宙業界において、航空機のバードストライクなどの衝突テスト、エンジン燃焼の観察、翼の空力特性、感圧塗料を使った圧力計測、材料試験などに使われています。ロケットの打ち上げ実験の観察、分離試験、放てき試験、エンジン燃焼の観察、固体燃料や推進剤の燃焼など、高速で発生する現象の詳細な記録にも広く用いられています。

これらの瞬時の現象を高解像度で捉え、詳細に解析することで、設計の問題を早期に検出したり、性能を最適化するための情報を得ることができます。結果としてハイスピードカメラの活用は、安全性の向上、効率性の向上、コスト削減といった価値をもたらします。

ロケットの打ち上げ試験

ロケットの飛翔の様子をハイスピードカメラで撮影することで、大空間での観察、トラッキングによる画像解析が簡単にできます。フォトロンでは、自動車衝突試験のような数十台を使用した撮影システムから、数台規模の撮影システムまでお客様のご要望に合わせてシステムを構築します

固体燃料・推進剤の燃焼観察

ロケットの燃料特性の研究にハイスピードカメラは欠かせません。特に固体ロケットの燃料では、燃焼試験にハイスピードカメラを使用して、燃え方の観察または温度計測を行うケースが多いです。燃焼効率を上げるため燃料内にアルミニウムを混入した際の燃え方観察・温度計測については、燃焼をしっかり拡大して撮影する必要があります。そうしてアルミニウム粉同士の火炎伝播の仕方などを観察することで、より効率的な燃料開発が行えます。

航空機の空力特性の分析

速さを求める航空機は翼の形状や素材によって、その性能が大きく変わります。風洞試験では翼のモデルを準備し、振動に関わる渦の剥離観察や、翼周りの流体解析を行います。その他に、圧力場の計測を面全体で行うために感圧塗料（PSP）を用いた実験なども行われます。いずれも高感度のハイスピードカメラが必要です。

撮影システムの構成撮影システムの構成

航空宇宙業界でハイスピードカメラを活用する際には、ハイスピードカメラ、適切なレンズ、照明装置（屋外では不要）、安定性を保つ三脚が必要です。燃焼試験や打ち上げ試験は屋外で実施することもあって安全確保が重要であり、遠隔操作をするためのトリガ用の長ケーブル・LANケーブルなども必要となります。複数のカメラを使用する際には同期撮影をするためのコントロールソフトを用意します。