2015 Fiscal Year Annual Research Report
EFD/CFD/RT融合による非線形飛行力学の跳躍的発展
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25249121
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
浅井 圭介 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40358669)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沼田 大樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20551534)
上野 誠也 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 教授 (60203460)
大林 茂 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)
下山 幸治 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80447185)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 飛行力学 / 非定常空気力学 / 磁力支持天秤装置 / ロボットマニピュレータ / 光学計測 / データ同化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，非線形領域における航空機の動安定性を評価するための新しい飛行シミュレーション技術を構築に向けて，EFD（風洞実験）とCFD（計算流力）とRT(ロボット技術)の専門家が協力して，これらの分野を融合した新概念の実験技術を開発することを目的としている．具体的には「ロボットマニピュレータ」や「磁力支持装置」（MSBS）などの動的マニピュレーション技術とこれらをClosed Loop で制御し仮想的な自由飛行状態を作り出す「ハイブリッドシミュレーション」技術の開発と非線形空気力の数理的モデルの同定を可能にする「計測融合シミュレーション」手法の開発を目指している．初年度はハイブリッドシミュレーションを用いた動安定実験に注力し，専用の制御プログラムの開発，サーボ遅れ補償のための制御アルゴリズム，磁力支持装置のセンサ部(光学カメラ)，パワーアンプ部，制御システムの構築などに取り組んだ．計測融合シミュレーションについては，矩形翼まわりの非定常流を計算するCFDプログラムを開発し，実験による計測値とCFD 計算と同化させるためのプログラムを開発した．最終年度は低速実験用の感圧塗料を開発し，ロボット・マニピュレータを用いた実験(デルタ翼模型）を行い感圧塗料による非定常圧力場の可視化を行った．これと並行にロボットマニピュレータを鈍頭物体の地面効果やカプセル模型の実験に適用した．また磁力支持装置については計測制御システムの性能向上に取り組み，昨年度達成できなかった模型の６自由度支持に初めて成功した．さらに，最大で15度の迎角で模型を空中固定することにも成功した．計測融合シミュレーションについては，矩形翼まわりの失速後の剥離流れを計算するCFDプログラムを開発し，蛍光油膜法による表面せん断応力の計測画像とCFD 計算の同化により境界層の遷移位置を同定する問題に取り組んだ．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] A New Device for Dynamic Calibration of PSP2015
Author(s)
M. Pastuhoff, Y.Sugioka, D.Numata, K.Asai
Organizer
5th Japanese-German Joint Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
Place of Presentation
産業技術総合研究所，茨城県つくば市
Year and Date
2015-09-23 – 2015-09-25
Int'l Joint Research
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