2004 Fiscal Year Annual Research Report
サイレント超音速飛行実現のための実験・計算融合研究
| Project/Area Number |
15206091
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
大林 茂 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早瀬 敏幸 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30135313)
佐宗 章弘 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40215752)
齋藤 務 室蘭工業大学, 機械システム工学科, 教授 (00302224)
中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
松島 紀佐 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40332514)
|
|---|
| Keywords | 超音速流 / ソニックブーム / 衝撃波 / 航空機設計 / CFD / 最適化 / 感圧塗料 / 並列処理 |
|---|
| Research Abstract |
今年度、実験グループでは、超音速射出実験装置による超音速飛行試験を実施し、飛行マッハ数2を実現した。今後、計算で最適化した形状のモデルを作成し、実験を行う。さらに、小型超音速風洞を作成した。今後、衝撃波の構造やその変化に伴うソニックブームの強度変化についての実験的研究を進める予定である。
計算グループでは、衝撃波の干渉でソニックブームを消す方法について検討を進めた。この方法は2枚翼の干渉により体積ブームを消去する方法であり、ブーゼマン理論(線形理論・揚力なし)をもとに、揚力を持たせた新しい融合複葉翼型を新たに提案、現在研究を進めている。この融合複葉翼型について、CFDによる非線形解析を適用し、より詳細な解析を行った。その結果、翼厚5%でL/D>20(非粘性)、C_1=0.1となる実用的な翼型を得ることができた。また、3次元融合複葉翼も計算し、翼端の影響を調べた。超音速翼では翼端からのマッハコーン内部で急激な流れの変化がおき、抵抗が大幅に増える。いくつかのパラメータスタディを行い、特に翼端のテーパやガル形状を工夫することで、抵抗が半減することが確認できた。これは3次元翼の設計に役立っ重要な成果である。今後、胴体との干渉効果についても検証していきたい。
融合研究グループでは、2枚翼の干渉によりブームを消す新しい融合複葉翼型について、逆設計を行い、揚力を持った場合の翼型の詳細形状を求め、その特徴を研究した。今後最適形状について検討を行い、実験との融合研究を目指す。
|
