極超音速機・再使用型宇宙輸送機の高精度複合領域最適設計システムの構築

• 研究課題/領域番号: 19760562
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 土屋 武司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (50358462)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,740千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 航空宇宙工学 / 再使用型宇宙輸送機 / 複合領域最適化

研究概要

本研究の目的は極超音速機,再使用型宇宙輸送機などの先進的航空機の概念設計において,高精度な複合領域最適設計を実現するシステムの実現である.まず,概念設計に必要な解析ツールを一つにまとめ,それを最適化プログラムと組み合わせて,システムを構築した.システム適用例として,宇宙航空研究開発機構と共同研究を進める極超音速実験機を取り上げ,各種ミッション,基本機体コンセプトのもとで,最も実現性の高い機体システムを示すことに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Convergence Acceleration of Direct Trajectory Optimization Using Novel Hessian Calculation Methods, Journal of Optimization Theory and Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama, N., Suzuki, S., and Tsuchiya, T.
  • 雑誌名: Journal of Optimization Theory and Applications 136 ページ: 297-319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trajectory Optimization and Conceptual Study of Small Test Vehicles for Hypersonic Engine Using High-Altitude Balloon (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, T., Takenaka, Y., Taguchi, H., Sawai, S.
  • 雑誌名: Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol.50 ページ: 141-146
  • NAID: 10019556335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidisciplinary Design Optimization for Hypersonic Experimental Vehicle (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, T., Takenaka, Y., Taguchi, H.
  • 雑誌名: AIAA Journal Vol.45 ページ: 1655-1662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidisciplinary Design Optimization for Hypersonic Experimental Vehicle (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, T., Takenaka, Y., and Taguchi, H.
  • 雑誌名: AIAA Journal 45 ページ: 1655-1662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trajectory Optimization and Conceptual Study of Small Test Vehicles for Hypersonic Engine Using High-Altitude Balloon (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, T., Takenaka, Y., Taguchi, H., and Sawai, S.
  • 雑誌名: Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 50 ページ: 141-146
  • NAID: 10019556335
  • 査読あり
• [学会発表] Multidisciplinary Design Optimization of Hypersonic Aircraft (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, Y., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 3rd Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Melbourne Convention Centre, Australia.
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] Multidisciplinary Design Optimization of Hypersonic Aircraft (2011)
  • 著者名/発表者名: 松野賀宣, 土屋武司
  • 学会等名: 3rd Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technolog
  • 発表場所: Melbourne Convention Centre, Australia
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 最適設計手法による極超音速飛行実験機システム構想の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本明, 土屋武司
  • 学会等名: 平成22年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] 最適設計手法による極超音速飛行実験機システムの検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森本明, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] 極超音速機の複合領域概念設計最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀星吾, 森本明, 土屋武司
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第41期年会講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-04-15
• [学会発表] 極超音速実験機のCAOツールを用いた複合領域最適設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀星吾, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 平成21年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] Multidisciplinary Design and Optimization of Hypersonic Experimental Aircraft Using CAO Tool (2009)
  • 著者名/発表者名: Koga, S., Tsuchiya, T., Taguchi, H.
  • 学会等名: 2009 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: 岐阜県長良川国際会議場
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Equipment Performance and Interplanetary Trajectory for Spacecraft with Electric Propulsion (2009)
  • 著者名/発表者名: Konno, T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 2009 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: 岐阜県長良川国際会議場
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Equipment Performance and Interplanetary Trajectory for Spacecraft with Electric Propulsion (2009)
  • 著者名/発表者名: 今野友和, 土屋武司
  • 学会等名: 2009 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technolo
  • 発表場所: 岐阜県長良川国際会議場
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Multidisciplinary Design and Optimization of Hypersonic Experimental Aircraft Using CAO Tool (2009)
  • 著者名/発表者名: 古賀星吾, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 2009 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technolo
  • 発表場所: 岐阜県長良川国際会議場
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 電気推進機を搭載した宇宙探査機の機器構成と惑星間軌道の複合領域最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今野友和, 土屋武司
  • 学会等名: 第53回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 極超音速実験機の形状最適設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古賀星吾, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 第53回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Interplanetary Trajectory and Equipment Mass Distribution for Space Vehicle (2009)
  • 著者名/発表者名: Konno, T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-07-10
• [学会発表] 宇宙探査機の惑間軌道と搭載機器構成要素の複合領域最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野友和, 土屋武司
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第40期年会講演会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構
  • 年月日: 2009-04-09
• [学会発表] 宇宙探査機の惑星間軌道と搭載機器構成要素の複合領域最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今野友和, 土屋武司
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第40期年会講演会
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構
  • 年月日: 2009-04-09
• [学会発表] 高々度気球を用いた超音速飛行実験機の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸祐介, 澤井秀次郎, 坂東信尚, 坂井真一郎, 徳留真一郎, 藤田和央, 田口秀之, 小林弘明, 小島孝之, 土屋武司, 門岡昇平
  • 学会等名: 平成20年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2009-01-20
• [学会発表] Conceptual Studies on Hypersonic Experimental Vehicles Using Optimal Design Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Tsuchiya, T., Taguchi, H., Sawai, S.
  • 学会等名: 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: Jeju (韓国)
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] Conceptual Studies on Hypersonic Experimental Vehicles Using Optimal Design Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Tsuchiya, T., Taguchi, H., and Sawai, S.
  • 学会等名: 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: Jeju, 韓国
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Vehicle Performance and Interplanetary Trajectory (2008)
  • 著者名/発表者名: Konno, T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: Jeju (韓国)
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Vehicle Performance and Interplanetary Trajectory (2008)
  • 著者名/発表者名: Konno, T. and Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: Jeju, 韓国
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 最適設計手法による極超音速実験機構想の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺康文, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 第52回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Conceptual Study on Hypersonic Turbojet Experimental Vehicle (HYTEX) (2008)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, H., Murakami, A., Satao, T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 26th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] Conceptual Study on Hypersonic Turbojet Experimental Vehicle(HYTEX) (2008)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, H., Murakami, A., Satao, T., and Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 26th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] Multidisciplinary Optimization of Space Vehicle Composition and Interplanetary Trajectory (2008)
  • 著者名/発表者名: Konno, T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 26th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] Conceptual Study on Hypersonic Airplanes Using Pre-Cooled Turbojet Engine (2008)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, H., Murakami, A., Sato T., Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 15th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference
  • 発表場所: Dayton Convention Center Dayton, Ohio (米国)
  • 年月日: 2008-04-29
• [学会発表] Conceptual Study on Hypersonic Airplanes Using Pre-Cooled Turbojet Engine (2008)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, H., Murakami, A., Sato T., and Tsuchiya, T.
  • 学会等名: 15th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference
  • 発表場所: Dayton Convention Center Dayton, Ohio, 米国
  • 年月日: 2008-04-29
• [学会発表] 極超音速機の高精度構造解析を組み込んだ最適設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河村武浩, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 平成19年度宇宙輸送シンポジウムプログラム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構
  • 年月日: 2008-01-28
• [学会発表] 極超音速機の高精度構造解析を組み込んだ最適設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河村武浩, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 平成19年度宇宙輸送シンポジウムプログラム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部
  • 年月日: 2008-01-28
• [学会発表] 高精度構造解析を組み込んだ極超音速機に関する複合領域最適設計 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河村武浩, 土屋武司, 田口秀之
  • 学会等名: 第51回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2007-10-30
• [学会発表] Multidisciplinary Design Optimization of Hypersonic Transport Incorporating High Fidelity Structural Analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, T., Tsuchiya, T., Taguchi, H.
  • 学会等名: 2007 JSASS-KSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2007-10-11
• [備考] ホームページ等