2017 Fiscal Year Research-status Report
Design of Wing in Ground Effect Vehicle for High Flight Stability
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17K00744
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| Research Institution | Kurume Institute of Technology |
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Principal Investigator |
東 大輔 久留米工業大学, 工学部, 教授 (20461543)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 翼 / 揚抗比 / 小型航空機 / デザイン / 空力 / エアロダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）現行デザインモデルの空力性能確認：
本年度は風洞試験と空力シミュレーションにより、現行デザインモデルの空力性能と、大型水平尾翼によるピッチング（頭上げ）モーメントの抑制や、主翼の翼端板による揚抗比の変化など、過去に実施した空力性能試験とテストフライト結果の確認を実施した。また、プロペラやモーターを取り付けたテストフライト用のスケールモデルを製作し、実際に飛行する際の不安定性などについても確認、改善策の検討を行った。
（２）飛行安定性を高めるボデーデザインの提案：
これまでに実施した静的な風洞試験結果から、ピッチングモーメントの低減には水平尾翼、ローリング（機体を回転させる）モーメントの抑制には上反角を主翼につけることが有効とわかっている。しかしながら、スケールモデルで実際にテストフライトを行うと、機体の姿勢変化に合わせて、水平尾翼などをアクティブに動かす必要があることが判明した。そこで、次のステップでは機体にジャイロセンサーを搭載し、機体の姿勢に合わせて空力デバイスを自動で動かすアクティブエアロシステムを導入することにした。これにより、巡航迎角にフォーカスしたデザイン開発が可能になり、デザインの自由度を高めることが期待される。
（３）次年度の計画：
今年度は胴体＋主翼という比較的容易なシミュレーションで検討を進めたが、次年度は小型エアロデバイスの空力性能調査や、動的な空力性能を調査が可能な大規模空力シミュレーション用ワークステーションと風洞で実施する予定である。また、テストフライトモデルをより軽量な構造で製作しなおし、ジャイロセンサーや圧力センサーなどを搭載してテストフライトとデータ分析を実施する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年は現行デザインモデルの静的な空力性能確認や、テストフライトモデルの課題対策などに追われ、動的な空力性能の調査や詳細な空力デバイスの検討を行う大規模空力シミュレーションの実施はできなかった。
ただ、研究室として自動運転や人工知能の技術が高まったこともあり、本事業のフライトテストモデルにも各種センサーで姿勢の自動制御を行う方向性が見えたことは大きな収穫であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）テストフライトによる動的な飛行安定性の調査
上述のように、次年度は軽量なテストフライトモデルを製作し、ジャイロおよび圧力など各種センサーを搭載して自動姿勢制御を試みる。そして、飛行中の機体にかかる力やモーメントを詳細に分析する予定である。パイロットの技量によらずに安定して飛行可能であり、さらに見る者に驚きを与える斬新な地面効果翼機のデザインを提案する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度実施予定であった、飛行中の動的な空力性能の解析や、詳細な空力デバイスの調査を行う大規模空力シミュレーションシステムを次年度に導入する予定である。
また、可能であれば北米もしくは韓国の地面効果翼機や小型航空機のデザイン調査を進める予定である。
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