2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research on the enhancement of the safety and assessment of the influences on the surroundings for the manned and unmanned multiple-rotor-type aircraft
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19H02344
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
砂田 茂 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70343415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
得竹 浩 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80295716)
田辺 安忠 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (80724799)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | マルチロータ機 / 空飛ぶクルマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（安全性）
前年度までに実施したロータ吹き下ろし速度の計測を進めた。損傷のないロータおよび、程度の異なる物理的損傷を有するロータを製作し、ロータ半径方向の速度分布、及びその時間履歴を測定した。その結果を解析することで、半径方向速度分布の極大値、及び極大値を取る位置など、損傷により変化する特徴量を明らかにした。本研究とは別に実施した拡張カルマンフィルタを使ってむだ時間を推定する手法と本研究結果とを統合し、論文を完成し投稿した。また昨年度に作成した乱流発生装置を改良し、より確定的に時間変動する風速、風向を発生できる風洞を完成し、約1%の精度で風速、風向の時間履歴を確定的に表現するモデルを得た。
（騒音）
ブレード面上に砂粒子を付加した際の、騒音の増加を確認した。この結果を受けて、翼面状態、広くは翼の周りの流れ場状態を変化させるデバイス（これまでは、翼面上の柔毛等がある）による騒音低下方法について検討した。また、摩擦抵抗測定装置の製作を行った。
(風圧)
クワッドロータ型のドローンを対象に、中央の胴体の有無による地面効果内での性能変化や流れ場の変化に着目して、高精度CFD解析を行った。胴体がある場合は、地面近くでのロータの再循環がより顕著に起こりやすくなっており、ロータ間の推力差が発生し、機体の安定維持が困難になる傾向にあることが分かった。また、地面に沿うアウトウォッシュに関しては、対角に配置されたロータの回転軸を通る断面においては、個々の単独ロータに誘起される風の分布に類似した地面に沿う流れが生じており、最大速度の減衰に要する距離は個々のロータのサイズに比例している。一方、ドローンの中心を通り、ロータの回転軸を通過しない断面では、高高度まで強い風が横に噴き出しており、地上人員・物資への影響に注意が必要であることが分かった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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