| 研究課題/領域番号 |
19H02344
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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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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
砂田 茂 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70343415)
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| 研究分担者 |
得竹 浩 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80295716)
田辺 安忠 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (80724799)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | ドローン / 空飛ぶクルマ / 騒音 / 風 / 安全 / オートロ―テーション / マルチロータ機 / 風圧 / オートローテーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ドローン，ドローンタイプ空飛ぶクルマを我々の生活空間に取り込むために，安全性向上と周辺への影響評価を取り入れた設計指針を確立する．そのために以下の２つ課題に取り組む．
（課題１:安全性向上）飛行試験とシミュレーションを組み合わせて，上記飛行体においてオートローテーションが安全性向上の有効な手法になりうるかを明らかにする．
（課題２：周辺環境への影響評価）ドローン周辺での風速，騒音の測定，及び数値計算を用いて，ドローン周辺の風速，騒音の評価式を提案する．その結果を利用し，風速・騒音を考慮した際の，上記飛行体の設計指針を整理する.
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| 研究成果の概要 |
(1)ロータブレードの損傷と，ロータ回転面での吹き下しが最大になる半径位置及び，その点での吹き下しの値との関係を明らかにした．さらに本研究とは別に実施した研究結果と統合し，吹き下ろし速度を推定するシステムを完成させた．(2)クアドロータドローンについてモータ故障時の垂直オートロ―テーションの方法を提案した．(3)回転翼からの騒音の低減と空力性能の向上の両立を目指すロータブレード設計法を検討した．(4)マルチロータ型のeVTOLやドローンについて，中央の胴体の有無による地面効果内での性能変化や流れ場の変化に着目して解析を行った．特に，地面に沿うアウトウォッシュについて知見を整理した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
(1)吹き下ろしの提案推定手法を利用することで，損傷の直接推定や損傷や飛行環境の変化によるダイナミクス変化を補償する新しい飛行制御則の実現が期待できる．(2)クアドロータドローンにおいて1モータの故障が飛行に与える影響は大きい．クアドロータドローンにおける１モータ故障時の安全着陸の手法を提案した．(3)マルチロータ型eVTOLやドローンが，離着陸する際に地面の影響を受け飛行が不安定になりやすいこと，ロータの間の断面においては高高度まで強い風が横に噴き出しており地上人員・物資への影響に注意が必要であることを示した．以上の成果は，マルチロータ型eVTOLやドローンの安全な利用に貢献できる．
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