2017 Fiscal Year Research-status Report
主流乱れを受ける超音速機の着陸降下時における空力操舵計画に対する時系列的最適化
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16K06888
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
金崎 雅博 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (10392838)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 着陸経路 / 超音速航空機 / 空力―飛行力学連成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度においては，具体的に超音速旅客機を想定し，継続降下経路に相当する降下経路の導出法を構築した．機体形状はデルタ翼と尾翼を持つ形状であり，空力にはDATCOMによる結果を用いて，運動は4次精度ルンゲークッタ法により解くものとした．多様な制御側を求めるために，遺伝的アルゴリズムを用いた降下経路の設計を行い，複数の解候補を取得することができた．また，数値流体力学(Computational Fluid Dynamics: CFD)の格子作成や計算の試行を行った．
本年度は，構築した手法によって，尾翼の🈱面操作のインターバルなどについて最適化計算を行った．また，エレベータ角の初期値について依存性を調べた．本年度までで提案・構築した手法により，着陸経路を妥当に模擬し，非従来型の機体においてもシミュレーションによる航空機の飛行経路の理解につなげられることが分かった．特に，2次元面内において，回転運動と鉛直方向の減速とに相関関係があり，次元縮退につながることなどは今後有効な知見である．
提案法によって導出された手法・結果は，既にその他の研究にも波及している．例えば，本年度は既存型旅客機の異常気象下を仮定した離陸において，最適制御の気温の依存性に関する研究を行った．さらに，有翼ロケット分離シミュレーションへの適用，情報科学に関する学内連携において，デジタル地球儀への可視化を行い，フライトシミュレーターやとしても用いることができることを示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
空力計算が当初の想定より若干遅れているが，計画調書にも記載した想定内のものであり，その他の実施・検討予定事項については，概ね順調である．今年度は対外的な公表を行いつつ，空力の計算について計算リソースの増強などで加速を予定している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，空力モデルにおいて，迎角ヒステリシスを把握した運動計算と制御最適化を行う子尾を予定している．また，主流乱れについても運動において導入する．いずれのことも，今年度までの検討において，計算コード，CADモデルなどの用意が完了している．
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| Causes of Carryover |
予算執行年度中にワークステーションの購入を行う予定であったが，現在保有しているもので実施できたため，物品費の未使用分がある．今年度は研究加速のために，至急新しい計算機の導入をすすめる．
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Research Products
(2 results)
