2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Tailless wing VTOL Hamming Wing combined with multi-rotor
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17K06247
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
滝田 好宏 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60546050)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | VTOL / 無尾翼機 / チルト式マルチロータ / UAV / 風洞実験 / 自律飛行 / 災害対応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本において地震，火山爆発，台風や豪雨などの自然災害が毎年発生しており，マルチロータ型UAVはこのような状況において，いち早く現場に投入できるまでに開発が進んでいる．他方，固定翼機が得意とする距離長時間飛行とマルチロータ機が有する離着陸空間が不要である利点を兼ね備えたVTOL型UAVが注目されており，実用化が待たれている.VTOL機はチルトウィング，チルトロータおよびテールシッターなど多くの形式と研究があり，本研究において比較的ホバリング時に横風に強いチルトロータ機を研究開発の対象として進めている．研究開始当初において重要になったのは，従来の尾翼付飛行と比較して空気抵抗が少ない無尾翼機に注目して，チルト式マルチロータを組み込んで安定した飛行が可能な無尾翼機の設計手法の確立であった．まず，Trirotorを搭載可能にする機体として，プロペラの穴を有する機体を設計試作して，無線操縦による試験飛行を行った．その機体の風洞実験を行った結果，穴が無い場合より穴が有る場合の方が安定は高いという測定結果が得られたが，機体に穴を有する場合，揚力の低下と抗力の増加は避けられない結果となった．そのため，無尾翼機に穴を空けずにQuadrotorを設置することにして，Quad-tilt-rotor式VTOL機を試作して一連の飛行実験を行うことにした．また，同様の無尾翼機の風洞実験の結果を基に，ANSYS Fluentを用いたCFD解析を行い，機体回りの流れの可視化し，試作した機体の特徴を把握した．また，Xflr5を用いた無尾翼機の安定性評価を行って，垂直翼の効果を確認した．
最終年度における研究は，より実用的なQuad-tilt-rotor型VTOL機とするために，1kgペイロードで30分の飛行を目指した機体を試作し飛行実験を行った．
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Research Products
(4 results)
