Development of Plasma Actuators and Its Application to Separation Control

• Project/Area Number: 19686051
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Aerospace engineering
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: MATSUNO Takashi Tottori University, 大学院・工学研究科, 講師 (90432608)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000); Fiscal Year 2008: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2007: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 航空宇宙流体 / 構造 / 航法 / 制御 / 推進 / 流体制御 / 航空宇宙工学 / 流体工学

Research Abstract

本研究では航空機の空力舵や高揚力装置への応用を目的とし,プラズマを用いた新しい流体アクチュエータ(プラズマアクチュエータ)の開発を行った.この結果剥離流を制御するのに十分な空気制御力を発揮するアクチュエータの製作に成功した.これを大迎角剥離流の流体制御デバイスとして適用しその実用可能性を検証した.このとき,多パラメータに依存するプラズマアクチュエータの空気力制御性能をパラメータ設計法を用い最適化し空力性能を劇的に変化することに成功した.これらの成果は論文にまとめられ,現在投稿・執筆中である.

Research Products

• [Journal Article] Aerodynamic Control of High Performance Aircraft Using Pulsed Plasma Actuators (2009)
  • Author(s): Matsuno, T., Kawazoe, H., and Nelson, R. C.,
  • Journal Title: AIAA paper Pages: 2009-697
• [Journal Article] Optimal and Robust Design of Plasma Actuator for the Control of a Cylinder Wake (2008)
  • Author(s): Matsuno, T., Ota, K., Kanatani, T., and Kawazoe, H.,
  • Journal Title: Proceedings of the 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
• [Journal Article] Unstructured-Mesh-Based Simulation for Subsonic and Supersonic Flow Control with a Plasma Actuator (2008)
  • Author(s): Yamamoto, J., Shimoyama, K., Jeong, S., Obayashi, S., Matsuno, T. and Kawazoe, H.,
  • Journal Title: Proceedings of the 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
• [Journal Article] Active Control of Separation Shock Wave on a Compression Ramp Using Plasma Actuators (2008)
  • Author(s): Matsuno, T., Arahori, H. and Kawazoe, H.,
  • Journal Title: Proc. 5th International Conference on Fluid Dynamics NO.0S5-7
• [Journal Article] Forebody Vortex Control On High Performance Aircraft Using PWM-Controlled Plasma Actuators (2008)
  • Author(s): Matsuno, T., Kawazoe, H., Nelson, R. C., and Corke, T. C.,
  • Journal Title: Proceedings of the 26th International Congress of the Aeronautical Sciences No.2008-3.3.4
• [Journal Article] DBDプラズマアクチュエーターバリア放電を利用した新しい流体制御技術 (2007)
  • Author(s): 藤井孝藏,松野隆
  • Journal Title: 日本機械学会流体工学部門ニューズレター流れ 2007年12月号
• [Journal Article] Aerodynamic Control of High Performance Aircraft Using Plasma Actuators (2007)
  • Author(s): Matsuno, T., Kawazoe, H., and Nelson, R. C.,
  • Journal Title: Proceedings of the 2007 JSASS-KSAS Joint International Symposium on Aerospace Engineering Pages: 44-47
• [Journal Article] Development of a Separation Control System Using Pulse-Width-Modulated Plasma Actuators (2007)
  • Author(s): Matsuno, T., Kawazoe, H., and Nelson, R. C.,
  • Journal Title: Proc. of the 4th International Conference on Fluid Dynamics NO.3-2-4
• [Presentation] プラズマアクチュエータを用いた3次元剥離流の能動制御 (2009)
  • Author(s): 金谷高志
  • Organizer: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
  • Place of Presentation: 山口県宇部市(山口大学)
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] プラズマアクチュエータによる超音速ランプ周り流れの制御 (2009)
  • Author(s): 荒堀宏典
  • Organizer: 日本機械学会岡山講演会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] プラズマアクチュエータを用いた3次元剥離流の能動制御 (2009)
  • Author(s): 金谷高志
  • Organizer: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
  • Place of Presentation: 山口県宇部市
  • Year and Date: 2009-03-06
• [Presentation] Aerodynamic Control of High Performance Aircraft Using Pulsed Plasma Actuators (2009)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
  • Place of Presentation: Orlando, Florida, USA
• [Presentation] プラズマを用いた超音速剥離流れの制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 宇宙航行の力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 神奈川県相模原市(JAXA宇宙科学研究本部)
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] プラズマを用いた超音速剥離流れの制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 宇宙航行の力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 神奈川県相模原市
  • Year and Date: 2008-12-04
• [Presentation] プラズマアクチュエータによるサイレント超音速機の衝撃波制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 第46回飛行機シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都大田区(大田区産業プラザ)
  • Year and Date: 2008-10-23
• [Presentation] プラズマアクチュエータによるサイレント超音速機の衝撃波制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 第46回飛行機シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都大田区
  • Year and Date: 2008-10-23
• [Presentation] プラズマアクチュエータによる超音速ランプ周り流れの制御 (2008)
  • Author(s): 荒堀宏典
  • Organizer: 日本機械学会岡山講演会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市(岡山大学)
  • Year and Date: 2008-10-22
• [Presentation] プラズマアクチュエータによる衝撃波位置の制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台市(東北大学)
  • Year and Date: 2008-06-12
• [Presentation] プラズマアクチュエータによる衝撃波位置の制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2008
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
  • Year and Date: 2008-06-12
• [Presentation] プラズマアクチュエータを用いた円柱周り流れのPWM制御 (2008)
  • Author(s): 松野隆
  • Organizer: 平成19年度科研費空力班シンポジウム
  • Place of Presentation: 伊豆の国市(伊豆長岡KKR千歳荘)
  • Year and Date: 2008-01-25
• [Presentation] プラズマアクチュェータを用いた円柱周り流れのPWM制御 (2008)
  • Author(s): 松野 隆
  • Organizer: 平成19年度研費空力班シンポジウム発表論文集
  • Place of Presentation: 伊豆長岡KKR千歳荘
  • Year and Date: 2008-01-25
• [Presentation] Forebody Vortex Control On High Performance Aircraft Using PWM-Controlled Plasma Actuators (2008)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: ICAS 2008
  • Place of Presentation: Anchorage, USA
• [Presentation] Active Control of Separation Shock Wave on a Compression Ramp Using Plasma Actuators (2008)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: Proceedings of the 5th International Conference on Fluid Dynamics
  • Place of Presentation: Sendai, Japan
• [Presentation] Optimal and Robust Design of Plasma Actuator for the Control of a Cylinder Wake (2008)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: Proceedings of the 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • Place of Presentation: Jeju island, Korea
• [Presentation] Aerodynamic Control of High Performance Aircraft Using Plasma Actuators (2007)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: 2007 JSASS-KSAS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場
  • Year and Date: 2007-10-10
• [Presentation] Development of a Separation Control System Using Pulse-width-Modulated Plasma Actuators (2007)
  • Author(s): Matsuno, T.
  • Organizer: 4th International Conference on Fluid Dynamics
  • Place of Presentation: Sendai International Center
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Remarks]
  • URL: http://www.mech.tottori-u.ac.jp/ryutai/faculty/matsuno.html