2014 Fiscal Year Annual Research Report
航空宇宙機設計の革新に向けた大規模時系列データを含むデジタルフライトの数理的研究
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25870595
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
金崎 雅博 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (10392838)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | フライトシミュレーション / 数値流体力学 / 時系列的データ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では，数値流体力学・近似モデル構築法・時系列分析法の洗練化を通じて，時系列空力データのモデル化に基づくデジタルフライトの実用化を目指す．昨年度は，先年度に行った時系列空力データベースの構築と，データベースを用いた飛行力学の適用に取り組んだが，本年度は，飛行力学の適用範囲の拡張について検討を行った．具体的には，昨年度は試行として航空機縦運動のみのシミュレーションであったところを，実用的に横運動まで考慮した．また，航空機における試行については，昨年度は経験式などに基づく推算により，データべ―ス構築に必要最小限なサンプル点数などの調査を行ったが，本年度は，失速現象を含むことが出来る粘性計算による結果を適用した．申請課題の主なターゲットである再突入カプセル周りの流れについて，動的流れ場データの圧縮・復元についての研究に取り組んだ．
これらの検討の結果，航空機の横運動で代表的なダッチロールモードの再現に成功したほか，横運動再現に必要な理論解と整合するサンプル点数を見出すことが出来た．結果，本提案手法は6自由度運動の再現までを達成した．また，粘性計算においても縦運動の再現を行う事が出来ている．現状，極端な失速に至る領域間では対象としていないため，これらは今後の課題であるが，計算条件の拡張により，用意に達成可能である．
カプセルも同様の運動解析を行う事が出来た．動的流れ場の取り扱いについては，固有値直交分解法を用い，データの圧縮を行う事が出来た．今回の試行においては数MBの時系列的データを数KBの固有値・固有ベクトルを記録した情報までに縮退させることに成功させている．
当該期間中，関連の課題による査読付き論文は2件ある．
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