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スキージャンプ飛翔の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 13750840
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関山形大学

研究代表者

瀬尾 和哉  山形大学, 教育学部, 助教授 (60292405)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードスキージャンプ / 最適化 / スキーV字開き角 / 前傾角 / 空気力学 / 風洞実験 / 縦3分力 / V字飛行 / 空力データベース / 地面効果
研究概要

本研究では、実物大模型を用いた風洞実験と最適化計算を行い、飛距離最大を達成するために、スキージャンパーが取るべき、最適姿勢制御法について調べた。具体的には、離陸から着地までの間にスキージャンパーがとるべき時々刻々のスキーV字開き角及び前傾角(スキー板と体のなす角)の最適制御法を明らかにした。加えて、向かい風、追い風に対するスキーV字開き角の最適制御法も明らかにした。これらの研究結果より、飛距離最長を達成するためのキーファクターをまとめると、以下のようになる。
1.スキーV字開き角は前半に増大させなければならない。その後、26°前後に保つ。
スキーV字開き角を25°一定の仮定で飛距離を計算すると、131mになる。最適化すると、139mとなり、ジャンパーの技術により8mの飛距離伸張が可能である。
2.スキーV字開き角の最適制御は前傾角の最適制御よりも飛距離を伸ばすためにより重要である。
3.追い風時のスキーV字開き角の最適制御は向かい風時のそれに比べてより重要である。
スキーV字開き角を25°一定の仮定で飛距離を計算すると、追い風時:127m、向かい風時:135m最適化すると、追い風時:138m、向かい風時:142mとなり、追い風時には最適化(ジャンパーの技術)で11mも飛距離が伸びる。
4.ジャンパーは向かい風時により広い制御範囲でV字開き角を制御しなければならない。
追い風時には、スキーV字開き角を25°〜28°の狭い範囲で制御すればよいのに対して、向かい風時には19°〜31°の広い範囲で制御する必要がある。
5.前傾角は追い風・向かい風がそれぞれ1ms^<-1>以下の場合には約7°に保つべきである。
6.飛行の前半は抗力を小さく、後半は揚力を大きくする必要がある。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] K.Seo, I.Watanabe, K.Ota, M.Murakami: "The optimization of flight distance in ski jumping"The Engineering of Sport 4. 4. 408-414 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉: "スキージャンプ飛行の最適化"日本機械学会流体工学部門 ニューズレター流れ http://www.jsme.or.jp/fed/news/0211-1.html. 11月号. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉, 村上正秀: "環境を利用してスキージャンプの飛距離を伸ばす ---向かい風・追い風への最適な適応法---"バイオメカニクス研究. 6巻第4号. 292-295 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Seo, O.Kobayashi, Y.Shimizu, M.Murakami: "Aerodynamic forces acting on a rotating javelin"The book of the 4^<th> international conference on the Engineering of Sport 2002. 101-101 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya SEO: "AERODYNAMIC STUDY FOR THE GROUND EFFECT OF SKI JUMPING"Proceedings of Oral Sessions, XIX Int. Symposium on Biomechanics in Sports. 2001. 128-130 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉: "スキージャンプ飛行中の地面効果の考慮による飛距離の伸長"日本機械学会スポーツ工学シンポジウム講演論文集. 2001. 136-140 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉: "スキージャンプ飛行におけるV字スキー開き角の最適制御"日本流体力学会2001講演論文集. 2001. 345-346 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木村真悟: "スキージャンプ飛行の地面効果に関する実験的研究"日本産業技術教育学会第19回東北支部大会講演論文集. 2001. 7-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬尾和哉: "スキージャンプにおける姿勢制御法"日本産業技術教育学会第19回東北支部大会講演論文集. 2001. 9-10 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuya SEO: "The Optimum Angle Controls During Ski Jumping Flight"XVIII^<th> Congress of the International Society of Biomechanics. Long abstract. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 村上正秀: "スキージャンプ -ジャンプを科学する-"トライボロジスト. 47・2. 88-93 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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