2006 Fiscal Year Annual Research Report
ダイナミックアクティブフローコントロールによる航空機・宇宙機の空力性能向上の研究
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16360424
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
麻生 茂 九州大学, 工学研究院, 教授 (40150495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
外本 伸治 九州大学, 工学研究院, 助教授 (80199463)
谷 泰寛 九州大学, 工学研究院, 講師 (80380575)
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| Keywords | アクティブフローコントロール / モーフィング翼 / 宇宙往復機 / パルスジェット / 風洞実験 / 制御理論 / 空力性能 / lateral blowing |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、航空機・宇宙機の空力特性向上の究極の手段として、ダイナミックな能動的流れ制御による手法を確立することであり、具体的には、1)制御理論を取り入れたジェットによる空力性能の向上の研究、2)制御理論を取り入れたパルスジェットによる空力性能の向上の研究、3)モーフィング翼による空力特性向上の研究、4)Dynamic Active Flow Control Theoryという新しい学問分野の構築、の4項目である。具体的な研究実績は以下のとおりである。
1)宇宙往還機形状にlateral blowingを行うことにより十分な揚力増加と揚抗比向上が計れることを明らかになっていたが、このことを胴体断面形状が三角形の宇宙往還機形状に応用して、これまでの円形の断面形状と比べて著しく揚力が増加し、揚抗比が向上することを明らかにした。
2)任意の周波数、任意の間隔でパルスジェットを発生させる装置を用いて、パルスジェットの応答性を確認した。
3)まず、エルロンの代わりに翼端において翼を自由に変形させることによって同じ量の空力制御力を発生させ、かつその変形を翼の弾性軸周りに行うことによって翼に付加的な捻りモーメントを発生させないようなモーフィング翼を考案し、それが有効であることを示した。また、飛行中に翼断面形状を自在に変えることができる機構を考案し、その実現可能性を確認すると共に、それを用いることにより空力騒音が低減できる見通しがあることを示した。
4)1)から3)の結果を踏まえて、連続ジェットによる能動流れ制御と機体運動制御、パルスジェットによる能動流れ制御、二つのモーフィング翼の考案とその有効性の確認など、新しいDynamic Active Flow Control Theoryについての概念検討を深めた。
以上により、今年度の予定をほぼ達成することができた。
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