2013 Fiscal Year Annual Research Report
小型飛行機の離着陸の安全性向上をねらったスペース翼の研究
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23656542
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
砂田 茂 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70343415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 敦 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 研究員 (30462899)
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| Keywords | 風擾乱 / アスペクト比 |
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| Research Abstract |
前年度までの研究で、(1)スプリット翼（研究開始時はスペース翼であったが、国際会議で指摘され名称変更した）が風擾乱に強い翼であること、(2)翼にコラゲーションを付加することで、突風遭遇時の空気力の変化を小さくできることを示した。本年度は航空機を風擾乱に強くするための新たな要素を明らかにするために、風擾乱に強いと言われる飛翔体、すなわちクアドロータ、昆虫（羽ばたき機）について以下の２つの研究を行った。（１）クアドロータ機の解析:横風遭遇時の姿勢の乱れが小さい理由として、(a)翼のフラップが小さいため風方向に垂直な軸回りの擾乱モーメントが小さいこと、(b)風方向に平行な軸回りの擾乱モーメントは、逆回転する回転翼同士で打ち消すことを指摘した。また、クアドロータ機は同一重量のシングルロータ機に比べて、ロール、ピッチのダンピングが小さいことも示した。（２）羽ばたき機の解析：ヨーダンピングをシングルロータ機の値と比較した。その結果、以下の事が分かった。多くの羽ばたき機において翼の迎角が大きいため、ヨーダンピングはシングルロータ機のメインロータのヨーダンピングの値より大きい。しかし、シングルロータ機においてテイルロータのヨーダンピングも考慮に入れれば、シングルロータ機のヨーダンピングは羽ばたき機のヨーダンピングより大きい。よって、昆虫等の羽ばたき飛翔体が風擾乱に強い理由に、大きなヨーダンピングを挙げる事は適当でないことが分かった。今年度の研究を含めた全ての研究成果において、翼を風擾乱に強くする要素を取り込むと、飛行効率が低下している。風擾乱にタフであることと飛行効率のトレードオフを考慮に入れた、航空機の設計が必要になる。
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