2018 Fiscal Year Annual Research Report
A research on dynamic aerodynamic characteristics of passive ventilation porous wing for gust load alleviation
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16K06887
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
谷 泰寛 九州大学, 工学研究院, 准教授 (80380575)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
麻生 茂 九州大学, 工学研究院, 教授 (40150495)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 航空機 / 主翼 / 突風荷重軽減 / Porosity |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、航空機の突風荷重軽減のために、翼内部に設置した流体を通過可能なPorosity分布可変機構を提案し、その流体現象を明らかにし、突風時の動的空力特性を解明することにより、小型機への適用も考慮した機構の実現を目的としている。
３年目の研究では、最適なPorosity機構の構築を目的として、前年度の成果で効果が期待できる形態として選定したPorosity機構について、機構の改善と３次元翼を対象とした研究を行った。Passiveな機構として、前縁付近に開口部を集中させた翼模型を新たに製作し、胴体部と結合することにより、航空機翼胴形状を模した模型の製作を行った。また、定常時の性能低下というPassiveな機構の課題に対して、Activeな機構として翼内部にソレノイドアクチュエータを組み込んだ翼表面の多孔板開閉部に、突風による荷重増加をセンサで検出することで開閉制御を行う機構を新たに開発した。このActiveな機構を導入した２次元模型を製作し、さらに、３次元翼に組み込んだ模型を製作した。また、九州大学所有の大型低速風洞に対して突風発生装置を製作し、コンピュータ制御により任意の突風条件の試験を可能にした。
これらを用いて突風条件における風洞実験を行い、機構による突風荷重軽減の実証を行った。さらに、突風時の動的な挙動を検証するために、ワイヤー支持による動的風洞試験機構を風洞内に構築し、本機構による突風時の機体動揺の低減効果のデータ取得を行った。
数値解析においては、Porosity開口部におけるCFD解析を実施し、本機構による翼まわりの流れ場と圧力分布の変化による突風荷重軽減効果についての知見を得た。
これら、本年度の成果内容について国際学会で2件、国内学会で2件の発表を行うとともに、Webページによる公表を行った。
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