| 研究課題/領域番号 |
17H03483
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東海大学 |
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研究代表者 |
水書 稔治 東海大学, 工学部, 教授 (80433910)
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| 研究分担者 |
三浦 則明 北見工業大学, 工学部, 教授 (30209720)
太田 匡則 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60436342)
大谷 清伸 東北大学, 流体科学研究所, 特任准教授 (80536748)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | 流れの可視化計測 / 補償光学 / 大気じょう乱 / 背景型シュリーレン法 / 接地層 / 衝撃波 / 実機実験 / レーザシンチレーション / 可視化計測 / 実規模実験 / 背景指向型シュリーレン法 / 翼端渦 / 定量的可視化計測 / ソニックブーム / 後方乱気流 / 屈折率構造定数 / 航空宇宙工学 / 流体計測 / 流れの可視化 |
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| 研究成果の概要 |
背景型シュリーレン法に補償光学系を連接させ、強い大気じょう乱を通過した光波の波面補正を実現することで、風洞実験では再現が困難なソニックブームあるいは後方乱気流の発達・伝播を、実機周りで解明できる可視化計測法を創生した。まず、地表近傍の大気じょう乱特性を把握のため、簡便な装置で計測実施・評価する独自の手法を確立させた。その結果をもとに、地表近傍の大気じょう乱による光波面ゆがみを補正可能な補償光学系を設計・製作した。この補償光学系を、背景型シュリーレン法を基盤とする可搬型可視化光学系に連接させ、光学系の空間周波数特性（MTF）の4倍向上を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代超音速機実用化の鍵であるソニックブーム（衝撃騒音）低減、航空交通管制における離発着間隔短縮のため後方乱気流の挙動解明は、航空需要増大に対応するための重要課題である。これらの課題解決には現象の詳細把握が不可欠だが、これらは風洞実験などの縮尺実験では詳細な再現ができず、また、大気乱流や温度勾配などの影響を受け、可視化計測では空間解像度が低いものとならざるを得なかった。本研究の成果は、この限界を打ち破る革新的な定量的可視化計測法の端緒である。前述の現象が詳細に解明されることで、日本の航空科学および航空産業の重要課題の解明・克服に寄与でき、次世代超音速機の実現、航空交通の高効率化が期待できる。
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