| Project/Area Number |
20H02359
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
峰崎 岳夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (60292835)
太田 匡則 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60436342)
大屋 真 国立天文台, TMTプロジェクト, 特任准教授 (80399287)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
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| Keywords | 衝撃波 / 補償光学 / 背景型シュリーレン法 / BOS / 翼端渦 / 流れの可視化 / 野外実験 / 大気じょう乱 / 後方乱気流 / 実機実験 / Plenoptic camera / 波面センサ / 流れの可視化計測 |
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| Outline of Research at the Start |
野外での流れの光学的可視化では、高解像度を求めて大口径望遠レンズを用いると、大気じょう乱による画像ゆがみで解像度が制限され、高精度で安定な計測ができない。本課題では、解像度を飛躍的に向上させるため、既存の手法では測定困難な大強度大気じょう乱の特性を明らかにした後、極めて強く乱れた光波（大擾乱光波）の復元に、独自考案の到来角制御と複眼型波面解析を導入し、さらに、高精細高速画像記録を融合することで、定量的かつ革新的解像度(サブmm)の高速気流可視化計測法を世界に先駆け実現する。本課題の成果は、広く航空科学に寄与できる。
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| Outline of Final Research Achievements |
To visualize the flow field around aircrafts or high-speed projectiles, improvement of special resolution of visualized images under strong atmospheric turbulence has been achieved in this research. Combining shadowgraph or background-oriented schlieren method with adaptive optics consisted of deformable mirror and Shack-Hartmann wavefront sensor, special resolution of shock related phenomena has been successfully improved more than ten times under simulated atmospheric turbulence. Moreover, the long-range visualization optics developed here was arranged as small as possible to carry out field experiment. Preliminary experiment for field experiment has been succeeded.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
実機航空機周囲で発生する流れ場の光学的可視化計測では，対象現象を解析するに足る空間分解能に対して，往々にして大気じょう乱による低下が卓越する．このため，フリード長と呼ばれる，大気じょう乱に対して有効なレンズ口径の最大値が決定される．本研究の成果は，計測画像の光波に波面補償を施し，大気じょう乱下においてもフリード長を増大させ，野外における望遠可視化計測の空間分解能に改善を実現した点に，大きな学術的意義がある．後方乱気流など，実機航空機まわりの流れ場のリアルタイム高精度計測が実現すれば安全を担保した上での高密度離着陸スケジュールの実現など，空港周辺での航空機運航の安全と効率化に大きく貢献できる．
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