2017 Fiscal Year Annual Research Report
An Investigation of parasite drag due to transonic junction flow and the low-drag design method.
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16K18315
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
湯原 達規 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (90769895)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 遷音速 / 空力設計 / 航空機設計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，遷音速旅客機の主翼翼端のWingletとMain Wingの接続部で生じるJunction Flowの有害抵抗発生メカニズムを解明すること，その有害抵抗を抑制するためのコード断面設計法を検討することを目的とする．FY29年度は以下のことを実施した．
A)遷音速Junction Flowの有害抵抗発生メカニズムの解明
Winglet形状のCant角およびR面が異なる模型を作成し，風洞試験を実施し，数値解析の妥当性を改めて検証することが出来た．昨年度までにCant角・R面を流れが狭窄する方向に設定するとプロファイル抵抗が増加することを明らかにしたが，本年度までにプロファイル抵抗増加の原因はWingletとMain Wingの接続部における圧力分布のドラッグループ面積ではなく，スラストループ面積の減少にあることを明らかにした．これは，2次元遷音速翼の抵抗発散特性に見られる現象と類似していることを指摘した．これらの成果は国際学会で報告を行った．
B)コード断面設計法
上記の検討(A)によって，WingletとMain Wingの接続部における圧力分布の前縁領域（前縁圧力勾配と前縁圧力ピーク値）がプロファイル抵抗に対して高い感度を有することが分かった．本検討(B)において，プロファイル抵抗低減を狙った目標圧力分布を設定し（具体的には，前縁圧力勾配を急峻にし，前縁圧力ピーク値を高く設定することで，スラストループ面積の増加を狙った圧力分布），逆問題設計を実施し，形状を創出した．
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