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Study on high aerodynamic performance airfoil for a flapping wing

Research Project

Project/Area Number 24760665
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionKyushu University (2013-2014)
Nippon Bunri University (2012)

Principal Investigator

NAGAI Hiroto  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50510674)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords羽ばたき翼 / MAV / モーフィング / 低レイノルズ数 / 非定常流れ / コルゲート翼 / 生体・生物工学 / 昆虫 / 空力弾性 / 翼断面形状 / 空力特性 / 最適設計
Outline of Final Research Achievements

We have investigated an optimal airfoil of a flapping wing for a micro air vehicle. We have clarified that the airfoils of insects do not exceed the flat plate airfoil in time-averaged aerodynamic characteristics for a flapping cycle, if the airfoil is rigid. We have proposed the morphing flapping wing with a hinge connecting fore- and hindwings, which can obtain an appropriate camber in both the up- and downstrokes by actively controlling the hinge angle. When an optimal hinge rotation is done, the time-averaged lift of the morphing wing is 22.8% larger than the conventional rigid flat plate with the same required aerodynamic power. The morphing flapping wing we have proposed is powerful technology to enhance the performance of a flapping type micro air vehicle.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Presentation (16 results)

  • [Presentation] 弾性羽ばたき翼の振動特性と空力特性との関係2015

    • Author(s)
      蓑田 剛志、永井 弘人、宇田 暢秀、小野 幸生
    • Organizer
      第57回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市、岡山理科大学
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] モーフィング羽ばたき翼による空力性能の改善2015

    • Author(s)
      永井 弘人、蓑田 剛志、宇田 暢秀、小野 幸生
    • Organizer
      日本航空宇宙学会第46期年会講演会
    • Place of Presentation
      東京都、東京大学
    • Year and Date
      2015-04-16 – 2015-04-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] モーフィング翼型が昆虫羽ばたき翼の空力性能に与える効果2015

    • Author(s)
      永井 弘人、宇田 暢秀、小野 幸生
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市、
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 羽ばたき翼の翼構造が空力弾性応答に及ぼす影響に関する数値的研究2014

    • Author(s)
      蓑田 剛志、永井 弘人、宇田 暢秀、小野 幸生
    • Organizer
      日本航空宇宙学会西部支部講演会2014
    • Place of Presentation
      福岡県福岡市、九州大学
    • Year and Date
      2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒンジ接続による可変キャンバー羽ばたき翼の空力特性に関する数値的研究2014

    • Author(s)
      永井 弘人, 宇田 暢秀, 小野 幸生
    • Organizer
      第52回飛行機シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市
    • Year and Date
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の平面形状効果に関する研究2014

    • Author(s)
      中村 俊介, 永井 弘人, 山崎 正秀, 室園 昌彦
    • Organizer
      第52回飛行機シンポジウム
    • Place of Presentation
      長崎県長崎市
    • Year and Date
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] INVESTIGATION OF AIRFOIL FOR AN INSECT-SIZED FLAPPING WING2014

    • Author(s)
      Hiroto Nagai, Koji Isogai
    • Organizer
      29 th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences
    • Place of Presentation
      St. Petersburg, Rusiia
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 昆虫断面形状が羽ばたき翼の空力特性に与える影響2014

    • Author(s)
      永井弘人、小野幸生、宇田暢秀
    • Organizer
      第46回流体力学講演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      青森県弘前市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の平面形状が振動特性および推力特性に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      中村俊介、永井弘人、山崎正秀、室園昌彦
    • Organizer
      第56回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の固有振動解析および空力弾性解析に関する実験的検証2014

    • Author(s)
      海老原朋之、中村俊介、永井弘人、山崎正秀、室園昌彦
    • Organizer
      第56回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 昆虫の断面形状を考慮した羽ばたき翼の非定常空力解析2013

    • Author(s)
      永井弘人
    • Organizer
      日本航空宇宙学会西部支部講演会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口県山口市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の固有振動解析による推力特性の定性的評価に関する研究2013

    • Author(s)
      中村俊介、藤城努、財部亜主成、山崎正秀、室園昌彦、永井弘人
    • Organizer
      日本航空宇宙学会西部支部講演会
    • Place of Presentation
      山口大学(山口県山口市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の空力・構造設計に関する研究2013

    • Author(s)
      永井弘人、溝口菜月、室園昌彦、磯貝紘二
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 第55回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学(北海道)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Investigation on Structural and Aerodynamic Characteristics of Resonant Type Elastic Flapping Wing2012

    • Author(s)
      Hiroto Nagai, Koji Isogai, Masahiko Murozono, and Tsutomu Fujishiro
    • Organizer
      28th International Congress of the Aeronautical Sciences (ICAS2012)
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 空力弾性解析による共振型弾性羽ばたき翼機の設計2012

    • Author(s)
      永井弘人、磯貝紘二、小島徳祥、室園昌彦、藤城努
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 第54回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      熊本市国際交流会館(熊本県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 共振型弾性羽ばたき翼の固有振動特性と発生推力との関係2012

    • Author(s)
      藤城努、室園昌彦、山崎正秀、永井弘人
    • Organizer
      日本航空宇宙学会 第54回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      熊本市国際交流会館(熊本県)
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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