| 研究課題/領域番号 |
16K06888
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超音速旅客機 / 空気力学 / 空力―飛行力学連成計算 / 進化計算 / 数値流体力学 / 飛行力学 / 超音速航空機 / 離着陸 / 着陸経路 / 空力―飛行力学連成 / 航空宇宙工学 / 流体 |
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| 研究成果の概要 |
超音速旅客機の空力―飛行力学連成計算と，最適化技術との統合を行い，離着陸時の空力・推進制御の最適設計を実施した．サンプリングによる空力推定により，実用的な時間内に最適化法を適用し，解を求めることができる．本研究では，エレベータと推力による制御を入力として，超音速旅客機着陸経路のコスト関数最小化，最大加速度の最小化を進化計算を用いて解いた．また，運動計算においてマイクロバーストの評価を加えることで，予期しない突風に対する特徴の把握を行った．設計の結果，コスト関数を最小化するために機体の迎角変化がマイクロバーストを考慮しない時と比べて大きくなることなどが理解された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
計算機の進歩により，シミュレーション技術の実問題への適用が進んでいるが，現実の問題は多分野融合となる．多分野融合シミュレーションに基づく最適設計を行うためには，そのシミュレーション手法の効率化が必須である．本研究で開発した設計手法はこの問題を解決しており，航空機設計に限らず広く応用できるものと考えている．
先述の設計手法を用いて，一般には計算コストの高い空力―飛行力学連成計算を最適化法に組み入れることができる程度に効率化し，実際に超音速旅客機着陸時の最適操舵・推力制御問題を解き，外乱流の影響も考察した．また，前進翼など，多様なコンセプトに適用先を広げられ，汎用的な手法であることも同時に示した．
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