| 研究課題/領域番号 |
17560695
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
航空宇宙工学
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
松島 紀佐 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40332514)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,670千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
|
|---|
| キーワード | 超音速 / 翼・翼型 / 複葉翼 / Busemann(ブーゼマン) / 逆問題 / 空力形状設計 / 数値流体力学(CFD) / 抵抗低減 / 超音速複葉翼 / 空力干渉 / 逆問題設計 / Busemann複葉 / チョーク現象 / 可動翼 / 高揚力装置 / 亜音速多翼システム / 超音速翼 / Busemann's Biplane / 圧縮波・膨張波干渉 / ソニックブーム |
|---|
| 研究概要 |
1.超音速多体問題を利用した高性能空力デバイスの提案
二枚の翼により発生する波を相互干渉させて抵抗を低減し、高い空力性能を実現するBusemann型複葉翼の研究を数値計算(CFD)を利用して行った。17,18年度の研究により、巡航状態としたマッハ数=1.7、揚力係数=0.15の条件下で翼型に関しては従来提案されたどの翼型よりも高い揚抗比を持つ翼型形状を設計出来た。提案した十分な揚力を持った複葉翼型形状は世界的に最先端のものである。19年度はこの翼型を3次元に拡張し実際的な翼を設計する模索を行った。残差修正法を用いる事で3次元に於いてもBusemannの2次元的2次精度数理モデルを用いて2次元設計と同等な効率で逆問題設計が行える事が確認できた。また、目標圧力分布の与え方や設計領域の選定に関する知見が得られた。更に、設計マッハ数の妥当性を空力干渉効果の観点から考察した。設計マッハ数が2.4程度である方が安定的な干渉効果が得られ、非設計点での性能改善のための制御も行い易い事が分った。
2.亜音速多体問題に関する数値流体力学(CFD)を用いた詳細解析
3次元高揚力装置を展開した形での翼・胴・エンジンナセル付き形態の詳細解析をCFDを用いて行った。基礎方程式はNavier-Stokes方程式で乱流モデルを用いている。翼については、スラット・母翼・フラップそれぞれ相互の干渉がある。翼と胴体、翼とナセルの干渉もあり、複雑ではあるが干渉現象の解明に有用なデータが取得できると考え、出来るだけ高解像な格子を用意して計算を行った。干渉モデルを構築するための物理現象の解明に役立てるためには、未だ境界層内や境界層外縁、剥離領域、渦領域、自由剪断層領域においての格子点数が不十分である事が判明した。今後、数値計算法を工夫しながら研究を発展させていく予定である。
|
