| 研究課題/領域番号 |
19K04833
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
溝端 一秀 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00271875)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | クランクトアロー翼 / 空力微係数 / ロールダンピング / ヨーダンピング / アドバースヨー / 煙流線 / 風洞試験 / CFD解析 / 姿勢変化 / 動的空力 / PIV / CFD / 流れの可視化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高速飛行性能と離着陸を含む低速飛行性能を両立できると期待されるクランクトアロー（前縁が折れ曲がった矢じり）形状の主翼を有する超音速機について、機体が姿勢変化運動をする際に周囲の空気流から受ける力の仕組みを明らかにするために、機体模型に姿勢変化運動を与えながら風を当てる「動的風洞試験」および同等の条件で電子計算機で空気流を解く「非定常CFD解析」によって、機体表面での流れの剥離・再付着、主翼が生成する渦と尾翼の干渉、等の機体周りの流れ構造を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
クランクトアロー主翼を有する超音速機形状について、姿勢変化角速度による動的空力特性のメカニズム解明を目指して、機体模型にロールまたはヨー角速度を与えつつ通風する低速風洞試験と非定常CFD解析を実施し、機体周りの流線および機体表面圧力分布を調べた。その結果、ロール角速度によるロールダンピング発生、ノーズ長によるロールダンピング劣化、ヨー角速度によるローリングモーメント発生、およびノーズ長によるヨーダンピングの違い、等のメカニズムを推定できた。この成果は、高速航空機の空力特性・飛行特性の総合的理解の進展に大いに資すると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人間の生活活動を支える基盤的移動手段として、大陸間を短時間で移動できる超音速航空機の需要が高まっている。超音速飛行と離着陸を含む低速飛行を両立できる機体形状として、クランクトアロー（折れ曲がった矢じり）形状の主翼が有用である。従前の航空機の主翼と比べて、クランクトアロー翼は揚力発生の仕組みが異なるため、空気流から受ける力の特性も従前の航空機と大きく異なる。特に、機体の姿勢が変化しつつある際の特性（動的空力特性）は、安全安定な飛行に直結しており、慎重に解明する必要がある。本研究は、そのような動的空力の仕組みを明らかにすることを目指しており、超音速航空機技術の確立に貢献するものである。
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