衝撃自壊材料による落下しても安全な小型無人機設計への挑戦

• Project/Area Number: 23K17797
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• Principal Investigator: 山田 浩之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (80582907)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小笠原 永久 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (60262408) ; 立山 耕平 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70837096) ; 樋口 理宏 金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (50455185) ; 原田 正範 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (70546142)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 衝撃 / ひずみ速度 / ひずみ速度依存性 / 破壊 / ドローン

Outline of Research at the Start

小型無人機は空の産業革命と呼ばれるほど国内外で期待される技術であり，その発展と普及は目覚ましい。しかし，小型無人機の増加に伴い人身事故は顕在化しており，人に対する衝突安全性が求められている。そこで本研究では，衝突しても人に対して安全な小型無人機の開発を目指す。そこで，これまでにない「衝撃自壊材料」を提案する。衝撃自壊材料は，普段は構造材料として強度を保ちつつ，衝撃負荷を受けた際に自ら崩壊する二律背反の材料である。衝撃負荷時のみ発泡構造化が発現する衝撃エネルギー吸収の利用と，衝撃負荷時のみ内部応力集中が発現する衝撃エネルギー分散の利用の2つのアプローチを通じて，衝撃自壊材料を開発を目指す。