2018 Fiscal Year Annual Research Report
超浅海域で使用可能なバーチャルモアリング用水中グライダーの開発
| Project/Area Number |
18H01641
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
中村 昌彦 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40155859)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯辺 篤彦 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00281189)
清水 健一 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (20533946)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 水中グライダー / バーチャルモアリング / 浅海域 / 運動制御 / シミュレータ / 模型試験 / 水槽試験 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
環境変化の予測，環境保全に関する研究のためには、深い海域だけでなく沿岸の水深50m以浅の超浅海域の海洋データも必要である。従来の手法としては係留ブイや観測船による観測が考えられるが多点観測に時間がかかりコストも非常に高い。そこで、観測海域に留まり（バーチャルモアリング）連続して海洋の鉛直データ時系列や流速分布を低コストで収集できる超浅海域で使用可能なバーチャルモアリング用水中グライダーを開発する。開発コストを下げ、開発期間を短縮するため、模型や実機の艇体は研究代表者らが開発した現有水中グライダーを改造して使用する。
今年度は研究計画に基づき、（Ⅰ）水中グライダーの運動性能仕様の検討、（Ⅱ）水中グライダーの運動シミュレータの構築と計算による性能評価、（Ⅲ）スラスター・可動翼模型の製作と艇体への組み、（Ⅳ）水槽試験による水中グライダー模型の滑空性能の検証、（Ⅴ）固定垂直尾翼付水中グライダー実機の水槽試験による安定性の評価を行った。
（Ⅰ）では水中グライダーを運用予定の海象情報・予測からグライダーが必要とする運動性能を検討し、仕様を決定した。（Ⅱ）では運動シミュレータを構築し、可動翼の形状・スラスター推力・運動制御方法を検討し、計算により水中グライダーが所定の性能を発揮するかどうかを評価した。（Ⅲ）では構築したシミュレータを使用して最適化されたスラスター・可動翼模型の製作とアクチュエータの増加に伴う制御回路の改造を行い、グライダー模型を完成させた。（Ⅳ）では水槽試験による水中グライダー模型の滑空性能の検証を行いシミュレータをチューニングした。（Ⅴ）では暫定的に実機に固定垂直尾翼を取り付け水槽試験により針路保持安定性が改善されることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
実機に固定式の垂直尾翼を暫定的に取り付け水槽試験により針路保持安定性が改善されたことを確認した。計画当初は模型試験のみを行う予定手あったが実機による予備実験が行えたので当初の計画以上より進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度は今年度製作した水中グライダー模型を使用して水槽試験を行い制御性能の評価を行う計画である。また、模型試験結果を反映させて実機にスラスター・可動翼を取り付け機体を完成させる予定である。
|
