| Project/Area Number |
23K22950
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H01680 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
砂田 茂 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70343415)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米澤 宏一 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 上席研究員 (00362640)
菅原 瑛明 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (00884800)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
|
|---|
| Keywords | 小型電動飛行機 / 垂直尾翼 / 上反角 / 横風 / 空力干渉 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
小型飛行機の問題である横風への脆弱性を解決するために、数値計算を基に提案したQNDD（Quasi―Neutral Dihedral effect and Directional stability）機について、その実現可能性を風洞試験、CFD、飛行試験、フライトシミュレータで検討する。さらに、これまでの飛行機の上反角効果、風見安定について検討し、約100年間にわたる飛行機の標準形状について検討する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)主翼とプロペラの干渉のCFD解析は結果が出始めている。風洞実験については測定結果の検討を行ったが、妥当とは考えられない結果があり、その原因分析を行った。その結果、本風洞試験で用いるために使用したロードセルの定格が大き過ぎること、翼の弾性変形が大きいことが原因と思われる。これまでよりも小型の翼を製作し、これまで使用して来たロードセルより定格の小さなロードセルを使用し再実験することになった。複数のロードセルについて、定格よりオーダで小さい負荷をかけた際の線形性や1次干渉を実測し、再実験に最適なロードセルを選定した。本風洞試験において、主翼の横滑り角を付けた場合、プロペラ同士の干渉も重要な問題になる。そこで、干渉が大きくなる、前後に並んだマルチロータの性能測定を行った。この結果は、広く複数回転翼を有する電動航空機の性能理解に利用可能である。(2)QNDD性能は理論的に得られた性能であり、この性能を実証することを進めた。現在までの所、実証に成功していないので、実証手法について検討を継続する。(3)フライトシミュレータにQNDD機の安定微係数を取り込み、操縦を試行した。QNDD機は姿勢の乱れを抑えることをねらいとしており横滑りを抑えることをねらっていないため、大きく横に流される結果となり操縦者には大きな操縦負荷がかかることが分かった。この結果から、横に流されることを抑える方向にQNDD機を発展させ行く方針である。また風擾乱遭遇の飛行機の運動解析方法についても検討を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
主翼とプロペラの干渉の風洞試験において良好な結果が得られていない。大きな主翼に複数のプロペラを付けた風洞試験が、ハードルが高かったと思われる。そこで、小型の主翼に１または２個のプロペラをつけた実験に再度取り組む。実験装置を極力シンプルにし、測定精度の向上をねらう。横滑り角をつけた際、①主翼とプロペラ、②２つのプロペラ同士の干渉、の２種類の干渉に絞れるため現象の理解が容易となる。
また、QNDD性能の実証に成功していない。飛行試験以外の実証方法も検討して行く。
|
| Strategy for Future Research Activity |
(1)主翼とプロペラ、加えてプロペラとプロペラの干渉の検討（風洞試験とCFD解析）は継続する。風洞実験の簡単化のため回転翼は２つまでとする。横滑り角がついた際、２つの回転翼の干渉が高まるが、２つの回転翼の干渉について当初の予定より広く分析を行い、多くのマルチロータ機に利用可能な知見を目指す。(2)QNDD性能を実証するための方法の検討を継続するが、この成果は広く飛行力学特性を実証するために利用できる可能性がある。(3)QNDD機は姿勢角にフォーカスした提案である。フライトシミュレータでの分析結果を反映し、横滑り距離も考慮にいれた機体を検討する。(4)飛行機の風擾乱解析法について分析する。
|
