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次世代型極超音速機空力制御のための自己完結的放電気流制御システム

研究課題

研究課題/領域番号 16K18307
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

渡邉 保真  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60736461)

研究協力者 Institute for Flow Physics and Control, University of Notre Dame  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード航空宇宙工学 / 高速流体力学 / 放電プラズマ / 極超音速風洞 / 空力制御 / 空力加熱 / エネルギー回生 / 熱電素子 / 放電気流制御 / 極超音速空力制御 / 空力加熱エネルギー回生 / 将来型空力制御システム
研究成果の概要

将来型極超音速機・宇宙輸送機における放電プラズマによる空力制御技術を実機スケールへとスケールアップする上での指標を得るため、高レイノルズ(Re)数環境下での高速気流制御効果の及びそのRe数依存性を実験的に解明した。その結果、単位プラズマ電力あたりの圧力変動量とRe数に有意な相関関係が存在することが発見された。また、極超音速機の巡航時に置いて放電空力制御の電力を賄うため、機首及び機体表面で発生する空力加熱を熱源とした空力加熱エネルギー回生実現性に関して実験的・解析的に検討した。その結果有意な発電量が確認され、これらを組み合わせ自己完結的なエネルギー回生/放電空力制御システム実現性が示唆された。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Institute of Flow Physics and Control,/University of Notre Dame(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma-Assisted Control of Mach-2 Flowfield over Ramp Geometry2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yasumasa、Leonov Sergey B.、Houpt Alec、Hedlund Brock E.、Elliott Skye
    • 雑誌名

      IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng.

      巻: 249 ページ: 012006-012006

    • DOI

      10.1088/1757-899x/249/1/012006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Plasma-assisted Hypersonic Flow Control and Aerodynamic Research at University of Tokyo2017

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Watanabe
    • 学会等名
      FlowPAC seminar, Institute for Flow Physics and Control
    • 発表場所
      University of Notre Dame, Notre Dame, IN, USA
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plasma-assisted Aerodynamic Control with Thermoelectric Device for Space Transport2017

    • 著者名/発表者名
      ○Yasumasa Watanabe, Kojiro Suzuki,
    • 学会等名
      31st International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PLASMA-ASSISTED CONTROL OF MACH-2 FLOWFIELD OVER RAMP GEOMETRY2017

    • 著者名/発表者名
      ○Yasumasa Watanabe, Sergey B. Leonov, Alec Houpt, Brock E. Hedlund, Skye Elliott,
    • 学会等名
      14th International Conference on Fluid Control, Measurements and Visualization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙輸送機における空力加熱エネルギー回生の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      ○渡邉保真, 鈴木宏二郎
    • 学会等名
      第14回日本熱電学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 極超音速機における放電空力制御にむけた空力加熱エネルギー回生の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      ○渡邉保真, 鈴木宏二郎
    • 学会等名
      第49回流体力学講演会/第35回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱電素子を用いた宇宙輸送機表面での空力加熱エネルギー回生に関する基礎研究2017

    • 著者名/発表者名
      ○渡邉保真,鈴木宏二郎
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 極超音速機フラップ前方での放電及び磁場による空力制御に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      ○渡邉保真,鈴木宏二郎
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会(日本航空宇宙学会)
    • 発表場所
      北海道函館市函館アリーナ
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学先端エネルギー工学専攻鈴木研究室

    • URL

      http://daedalus.k.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京大学鈴木研究室

    • URL

      http://daedalus.k.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-07  

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