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空気力を受動的かつ積極的に利用する新しいモーフィング翼型の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18909
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

今村 太郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30371115)

研究分担者 李家 賢一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20175037)
横関 智弘  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50399549)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードモーフィング翼 / 流体構造連成 / 空力デバイス / 低速風洞実験 / 数値流体力学 / モーフィング技術 / 空気力学 / 構造力学 / 航空機設計 / 流体力学 / 流体制御 / 風洞試験 / モーフィング翼型
研究成果の概要

本研究の目的は,空気力を受動的かつ積極的に利用する新しいモーフィング翼型の空力特性を解明するとともに,より効率的に変形する新しい構造や,新しい空力デバイスの可能性を探索することである。空気力を受動的かつ積極的に利用する新しいモーフィング翼型を製作し、模型の変形形状を計測するとともに翼型模型に働く空気力の計測を行うための低速風洞試験を実施した。風洞試験においては、当初狙った通り,受けた力の方向に逆らって変形する様子が観察され,同時に変形しない翼型と比較して高迎角域において高い揚力係数となることが示された。空気力を受動的かつ積極的に利用する新しいモーフィング翼型のコンセプト実証ができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

モーフィング翼とは飛行状態に応じてその形状を変化させる翼であり,航空機の飛行時間短縮や燃費低減を実現する技術である.これまでも様々なモーフィング翼型の研究がなされてきているが,それらは全てアクチュエータを用いて能動的に変形を制御する機構を有するものである.一方,翼型周りの圧力を受けて受動的に変形する機構を組み込んだ翼型については未開拓分野であった。学術的にも空力・構造連成の新しい問題である。航空分野においては電動航空機やドローンなどの新しいタイプの航空機が出現しつつあるが、受動的モーフィング翼はそれらに適用可能な新しい空力デバイスとしての展開が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Experimental Study about the Deformation and Aerodynamic Characteristics of the Passive Morphing Airfoil2020

    • 著者名/発表者名
      Kotaro TAGUCHI, Koh FUKUNISHI, Shogo TAKAZAWA, Yasuto SUNADA, Taro IMAMURA, Kenichi RINOIE, Tomohiro YOKOZEKI
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES

      巻: 63 号: 1 ページ: 18-23

    • DOI

      10.2322/tjsass.63.18

    • NAID

      130007779825

    • ISSN
      0549-3811, 2189-4205
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コルゲート型モーフィング翼の空力構造連成解析の効率化に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      曽根田健輔,横関智弘,今村太郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 85 号: 878 ページ: 19-00083-19-00083

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00083

    • NAID

      130007733847

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Aero-structural Analysis of Corrugated Morphing wing with Spanwise Camber Change2020

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Soneda, Tomohiro Yokozeki, Taro Imamura and Natsuki Tsushima
    • 学会等名
      AIAA Scitech 2020 Forum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation on Deformation and Aerodynamic Characteristics of the Passive Morphing Airfoil using Low Speed Wind Tunnel2019

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Taguchi, Koh Fukunishi, Shogo Takazawa, Yasuto Sunada, Taro Imamura, Kenichi Rinoie and Tomohiro Yokozeki
    • 学会等名
      Asia Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural design of corrugated morphing wing for load control2019

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Soneda, Tomohiro Yokozeki, Taro Imamura and Natsuki Tsushima
    • 学会等名
      16th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 抵抗低減のためのコルゲート構造を用いた翼後縁設計2019

    • 著者名/発表者名
      曽根田健輔,横関智弘,今村太郎,津島夏輝
    • 学会等名
      日本機械学会第28回交通・物流部門大会(TRANSLOG2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 動圧により後縁部が受動的に変形する翼型に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      田口 航太郎, 福西 恒, 砂田 保人, 今村 太郎
    • 学会等名
      第50回流体力学講演会/第36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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧により後縁部が受動的にモーフィングする翼型の空力特性に関する実験的研究2018

    • 著者名/発表者名
      田口航太郎、砂田保人、今村太郎
    • 学会等名
      第56回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コルゲート型キャンバーモーフィング翼の空力構造連成モデルの検討2018

    • 著者名/発表者名
      曽根田 健輔、横関 智弘、今村 太郎
    • 学会等名
      第56回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コルゲート構造を用いたモーフィング翼の空力構造連成解析に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      曽根田 健輔、横関 智弘、今村 太郎
    • 学会等名
      日本機械学会第 27 回 交通・物流部門大会(TRANSLOG2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Study about the Morphing Airfoil Passively Deformable by Dynamic Pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Taguchi,Koh Fukunishi,Yasuto Sunada,Taro Imamura
    • 学会等名
      APISAT2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 構造特性の変化する翼の新しいフラッタ解析手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉田修大、玉山 雅人、横関 智弘
    • 学会等名
      第56回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 適応翼による効率的な荷重制御手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      田代 悠介、横関 智弘、津島 夏輝、玉山 雅人
    • 学会等名
      日本機械学会第 27 回 交通・物流部門大会(TRANSLOG2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 李家・今村研究室ホームページ

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/rinoielab/research/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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