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専門教育課程 航空システム工学科
| 授業科目区分 |
科目名 |
単位数 |
科目コード |
開講時期 |
履修方法 |
専門教育課程
専門科目
専門 |
宇宙推進工学
Space Propulsion
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2 |
E122-01 |
2024年度
５期（前学期）
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修学規程第4条を参照 |
| 授業科目の学習・教育目標 |
| キーワード |
学習・教育目標 |
| 1.宇宙推進工学
2.ロケット
3.飛行性能
4.液体ロケットエンジン
5.電気推進
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宇宙開発とロケット，宇宙推進に関する基本を学ぶ。ロケットの歴史，推進原理，飛行経路
の基本や，特に液体ロケットのノズル性能・エンジン設計の概要を理解する．また，電気推
進や太陽系外へ向かう深宇宙推進を含め，宇宙推進工学の基本を広く学習する。 |
| 授業の概要および学習上の助言 |
| 宇宙における推進技術，すなわち宇宙推進工学に焦点をあて，人工衛星，惑星探査機，有人宇宙船等のエンジン技術を初めと
した，人類の宇宙進出に不可欠な宇宙推進技術の背景と基本を学ぶ。
具体的には，以下である．
〇 宇宙開発の概要とロケットの分類・歴史について学ぶ。
〇 ロケットの推進原理と飛行性能・軌道について学ぶ．
〇 液体ロケットエンジンのシステムとノズル性能，設計の考え方について学ぶ。
〇 いわゆるイオンエンジンをはじめとした電気推進の分類と特徴・性能について学ぶ．
〇 莫大な宇宙空間が横たわる隣の太陽系等へ向かうために，どのような技術が必要か学ぶ。
本科目を学ぶことで，人類の宇宙進出を着実に進めるために必須な，宇宙推進工学の基本を身につける。なお、詳細な授業計
画は、第１週目の授業時に提示される。 |
| 教科書および参考書・リザーブドブック |
| 教科書：ロケットエンジン[森北出版]
参考書：はじめての宇宙工学[森北出版]、Rocket Propulsion Elements 9th Edition[John Wiley & Sons]
ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし |
| 履修に必要な予備知識や技能 |
| １．高校レベルの微分，積分，物理（力学）
２．熱力学I
３．関数電卓・MS-Excelの使い方 |
| 学生が達成すべき行動目標 |
| No. |
学科教育目標
（記号表記） |
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| ① |
D,J,K |
ロケットの分類と推進原理について説明でき、その内容、考え方を応用できる。 |
| ② |
D,J,K |
ロケットの飛行性能と飛行経路について説明でき、その内容、考え方を応用できる。 |
| ③ |
D,J,K |
液体ロケットエンジン設計の基本について説明でき、その内容、考え方を応用できる。 |
| ④ |
D,J,K |
電気推進の分類と性能について説明でき、その内容、考え方を応用できる。 |
| ⑤ |
|
|
| ⑥ |
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| 達成度評価 |
|
|
評価方法 |
| 総合評価割合 |
20 |
30 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
| 指標と評価割合 |
総合評価割合 |
20 |
30 |
50 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
| 総合力指標 |
10 |
10 |
20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
40 |
| 10 |
10 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
| 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| 0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
| 0 |
10 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
| 評価の要点 |
| 評価方法 |
行動目標 |
評価の実施方法と注意点 |
| 試験 |
① |
レ |
学期末に筆記試験を行い、達成度を確認する。試験は講義で取り上げた全内容を包含する。基礎的な理解
力と、それを応用する力を養う必要がある。 |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
レ |
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
クイズ
小テスト |
① |
レ |
講義の内容を中心に基本的な問題を出題し，評価する。 |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
レ |
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| レポート |
① |
レ |
提示された課題を解答し、提出する。 |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
レ |
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
成果発表
(口頭・実技) |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| 作品 |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| ポートフォリオ |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| その他 |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
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| 具体的な達成の目安 |
| 理想的な達成レベルの目安 |
標準的な達成レベルの目安 |
| １）ロケットの分類と推進原理，基本計算式について説明でき
、問題を解くことができる。
２）ロケットの飛行性能と飛行経路，基本計算式について説明
でき，問題を解くことができる．
３）液体ロケットエンジン設計の考え方，基本計算式について
説明でき、問題を解くことができる。
４）電気推進の分類と性能，基本計算式について説明でき、問
題を解くことができる。 |
１）ロケットの分類と推進原理の概要を説明でき，基本計算が
できる．
２）ロケットの飛行性能と飛行経路の概要を説明でき，基本計
算ができる．
３）液体ロケットエンジン設計の概要を説明でき、基本計算が
できる。
４）電気推進の分類と性能の概要を説明でき、基本計算ができ
る。 |
| 授業明細 |
| 回数 |
学習内容 |
授業の運営方法 |
学習課題 予習・復習 |
時間：分※ |
| １ |
コースガイダンス
宇宙開発と宇宙推進工学
ロケット (1)
ロケットの歴史・分類・推進原理 |
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
30 |
| ２ |
ロケット (2)
ロケットの飛行性能 |
講義と演習
振り返り
|
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| ３ |
ロケット (3)
単段ロケットと多段ロケット |
講義と演習
振り返り
|
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| ４ |
復習
小テスト１
|
講義と小テスト
振り返り |
講講義1-3の復習 |
120 |
| ５ |
液体ロケットエンジン (1)
ノズル流れとエンジン性能
|
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| ６ |
液体ロケットエンジン (2)
エンジンシステム |
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| ７ |
液体ロケットエンジン (3)
エンジン設計の基本 |
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| ８ |
復習
小テスト２ |
講義と小テスト
振り返り |
講義5-7の復習 |
120 |
| ９ |
宇宙推進エンジン (1)
電気推進の基礎とDCアークジェット |
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習
|
40
50 |
| １０ |
宇宙推進エンジン (2)
イオンスラスタとMPDスラスタ
|
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| １１ |
宇宙推進エンジン (3)
深遠な宇宙空間と深宇宙推進エンジン
〜遥かなる隣の太陽系を目指して |
講義と演習
振り返り |
講義の予習
講義の復習 |
40
50 |
| １２ |
復習
小テスト３ |
講義と小テスト
振り返り |
講義9-11の復習 |
120 |
| １３ |
全体総括と総合演習 |
講義と演習
振り返り |
講義1-12の復習 |
120 |
| １４ |
達成度確認試験
振り返り |
試験
振り返り |
講義1-12の復習 |
180 |
| １５ |
全体振り返り
宇宙へ，人類の未来へ |
達成度確認試験の解説
全体質疑・振り返り |
コース全体の振り返り |
40 |
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一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。