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超音波を用いた過冷却解除による航空機着氷抑制技術のフィールド実証

研究課題

研究課題/領域番号 18K18911
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
研究機関静岡大学

研究代表者

吹場 活佳  静岡大学, 工学部, 准教授 (50435814)

研究分担者 中田 大将  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (90571969)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード着氷 / 航空機 / 超音波 / 過冷却 / フィールド実証実験
研究成果の概要

航空機の翼やエンジンなどに氷が付着する着氷現象は、過去にたびたび重大な航空機事故の原因となっている深刻な問題である。本研究では超音波による過冷却解除を用いて氷の付着を抑制する新しい手法についてその有効性を検証した。過冷却の水滴が空気中で氷となった場合、翼との接触面積が減少し、付着力は急激に減少する。研究の結果、超音波による過冷却解除は予測に反しあまり効果的なものとはならなかった。一方で表面へのコーティングが着氷抑制に効果的であることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで着氷実験は大規模な冷凍機を備えた風洞などを利用して行われてきた。この場合、実験回数を増やすのが難しく、再現性のある精度良いデータを取得するのが困難であった。本研究では実験室において冷凍庫を用いた着氷実験装置を開発し、高頻度での繰り返し試験が可能な環境を整えた。また従来の研究では着氷実験の結果は表面画像など定性的なデータの取得にとどまっていた。本研究では天秤を用いて着氷対象物の質量を非定常的に測定する装置を開発し、着氷量の時間変化を取得することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 表面加工による航空機翼の着氷低減2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川太一
    • 学会等名
      第58回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 表面性状の工夫によるアルミニウム円柱の着氷低減2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川太一,吹場活佳,原科穣,萩原佑亮
    • 学会等名
      2020年度日本冷凍空調学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 航空機の着氷に対する超撥水コーティン グによる濡れ性変化の影響2019

    • 著者名/発表者名
      原科穣、吹場活佳、中田大将
    • 学会等名
      第51回流体力学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 航空機の着氷に対する表面への凹凸加工と超撥水コーティングによる影響2019

    • 著者名/発表者名
      原科穣
    • 学会等名
      第57回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 着氷における素材と表面性状に関する基礎実験2018

    • 著者名/発表者名
      原科穣
    • 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

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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