2005 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
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15206091
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大林 茂 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)
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| 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)
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| 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 |
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| 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継続して実施し、物体から生じる衝撃波の可視化と、物体遠方でのN波の計測に成功した。さらに、作成した小型超音速風洞では、理論的予測に従い、低いマッハ数から離脱衝撃波を含むチョーク現象を再現し、また高いマッハ数から斜め衝撃波による設計状態を再現することに成功した。今後、マッハ数変化に伴う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複葉超音速飛行の理論を構築した。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)をもとにしている。今年度は、超音速巡航マッハ数以外での現象についても解析を進め、離脱衝撃波を含むチョーク現象という低超音速非設計点の高抵抗現象を予測した。この現象は上記の実験で確認された。一方で、設計点を含む比較的幅広いマッハ数領域で、設計点に近いよい性能を示すことも確認できた。現在、チョーク現象を軽減する方法について検討を進めている。また、3次元翼の検討も進め、テイパー比をパラメータに結果を整理した。また、3次元でもチョーク現象が起こること、テイパー翼の場合は対称面で性能が劣化することを確認した。今後より具体的な3次元形状の検討を進める。
融合研究グループでは、逆設計によって設計された新しい融合複葉翼型について検討を進め、チョーク現象を確認し、その軽減方法を計算グループと協力のもとに進めている。
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