国際宇宙ステーション（ISS）・「きぼう」日本実験棟では、JAXAが開発した固体燃焼実験装置（SCEM）※1 を活用して2022年から「火災安全性向上に向けた固体材料の燃焼現象に対する重力影響の評価（FLARE）」（代表研究者：藤田 修 北海道大学 教授）※2 を実施中です。
この度、軌道上実験結果に関する初の学術論文が「Fire Technology」誌 に掲載されました。(論文情報)
今回の論文では、微小重力環境である宇宙船内特有の低速（最大25 cm/s）の周囲流中に設置された、薄い"ろ紙"上の火炎燃え拡がり実験の結果が分析・報告されています。FLAREテーマでは、地上での材料の燃焼試験結果等を基に微小重力環境での燃焼限界酸素濃度を予測する手法を構築しており、「きぼう」での実験により、その妥当性を検証しようとしています。
「きぼう」での実験結果によれば、周囲流の速度に依存して変化する燃焼限界酸素濃度の最小値は、事前の予測結果と良く一致しました。また、周囲流速が非常に小さい場合には、燃え拡がる火炎の先端が直線状から球形に変化することにより、予測された燃焼限界より酸素濃度が低い条件でも火炎の燃え拡がりが維持されることが確認されました。更に、このような条件では、固体材料の熱分解等により生じたと考えられる燃料蒸気雲が火炎周囲に形成されることも分かりました。
これらの成果は、FLAREテーマの目的達成のみならず、宇宙火災の特性に関する高度な理解や対応方策の改善等に対し、重要な示唆を与えるものとなります。
- ※1 固体燃焼実験装置（SCEM)
- ※2 火災安全性向上に向けた固体材料の燃焼現象に対する重力影響の評価（FLARE）
研究代表者 藤田 修（北海道大学 教授）
実験目的 固体材料の燃焼性、特に燃焼限界条件が微小重力環境において通常重力環境と比べどのように変化するかを明らかにし、微小重力環境における材料燃焼性評価の国際的な基準を日本が主導して作成することを目的とします。
