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災害救援のための中高度・長時間滞空型ソーラープレーンに関する研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14508
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関公立諏訪東京理科大学 (2018)
諏訪東京理科大学 (2016-2017)

研究代表者

雷 忠  公立諏訪東京理科大学, 工学部, 教授 (50392832)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードソーラープレーン / 太陽光エネルギー / 無人航空機 / 長時間滞空 / 災害救援 / 滞空飛行 / システム設計
研究成果の概要

本研究は災害救援と通信利用を目的として太陽光発電を用いた長時間滞空型無人機システム(UAS)の構築に機体システムに関する要素技術を開発することを目的とする。独自の設計思想を用いて高効率太陽光発電システムと高飛行性能と軽量化機体の開発に成功した。機体と動力システムの設計において空力性能と構造強度とソーラー発電を考慮し、lifting-bodyとmedium aspect ratio wingを組み合わせたhybrid lifting solar planeを考案して、設計・製作を行い、低高度飛行テストより設計手法を実証し、高度7000mで長時間滞空ソーラープレーン無人航空機を試設計した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでのソーラープレーンは殆ど従来型の設計であるため、大きなアスペクト比の翼と大きな翼面積と軽量化機体を特徴とする。また、従来の民生用無人機は航続時間が短く、飛行高度が低いため、災害救援活動が限られてしまう。それに比べて、本研究では独自の設計を考案し、太陽光エネルギーだけで連続飛行を実証して、機体設計と動力システムに関する課題を解決し、実用化へ大きく進めた。長時間滞空型無人航空機が近い将来、災害救援を始め、交通監視や通信サービスなど、さまざまな分野でビジネスチャンスを生み出すことが期待されている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Prospective of the Solar-Powered Unmanned Aircraft System2018

    • 著者名/発表者名
      雷忠
    • 学会等名
      情報学研究に関する産学促進ワークショップ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圏衛星:長時間滞空・自律飛行型無人ソーラープレーン2018

    • 著者名/発表者名
      雷忠
    • 学会等名
      諏訪圏工業メッセ2018、NPO諏訪圏ものづくり推進機構主催
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大気圏人工衛星~長時間滞空無人航空機「ソーラープレーン」2018

    • 著者名/発表者名
      雷忠
    • 学会等名
      大学知財群活用プラットフォーム(PUiP)新技術説明会、科学技術振興機構主催
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圏衛星:長時間滞空・自律飛行型無人ソーラープレーン2017

    • 著者名/発表者名
      雷忠
    • 学会等名
      諏訪圏工業メッセ2017、NPO諏訪圏ものづくり推進機構主催
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] e^N法に基づいた翼型失速特性の数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      高泉 秀広,鳥羽 大,雷忠,山本誠
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都 江戸川区船堀 タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary Design of a Solar-Powered MALE UAV2016

    • 著者名/発表者名
      Zhong Lei
    • 学会等名
      The 2016 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • 発表場所
      富山市 富山国際会議センター
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移予測を用いた2次元翼型まわり流れの数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      鳥羽大樹,高泉秀広,雷忠,山本誠
    • 学会等名
      第48回流体力学講演会/第34回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      金沢市 金沢歌劇座
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 大学知財群活用プラットフォーム(PUiP) 新技術説明会

    • URL

      https://shingi.jst.go.jp/kobetsu/chizaigun/2017_chizaigun/tech_property.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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