| 研究課題/領域番号 |
19K04838
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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 | 長崎大学 (2020-2022)
九州大学 (2019) |
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研究代表者 |
永井 弘人 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (50510674)
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| 研究分担者 |
長崎 秀司 九州大学, 工学研究院, 助教 (00304741)
藤田 浩輝 日本文理大学, 工学部, 教授 (00315110)
有薗 仁 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (00371097)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 羽ばたき翼 / Micro Air Vehicle / 複合領域設計解析 / ドローン / 生物規範工学 / 空力弾性学 / 柔軟構造 / 飛行制御 / MAV / 複合領域設計 / 空力弾性 / 機構 / 最適化 / 制御 / 構造 / 流体 / モーフィング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
航空機の更なる小型化を考えると，生物のような羽ばたき飛行は超小型飛翔体にとっての最適な飛行形態の１つであるが，生物の飛行に匹敵するような機体の開発には至っていない．生物との差を埋める技術として，本研究では生物の柔軟多機能システムに注目する．すなわち，生物のように柔軟な構造システムを相互連成させることで，軽量かつコンパクトな構成で多くの機能を実現する設計である．そのためには，設計の初期段階から空力／構造／機構／運動／制御等の異なる分野を統合した解析技術（複合領域解析）が求められる．本研究では，羽ばたき型超小型飛翔体の柔軟多機能設計を実現するための複合領域解析技術を確立し，その有効性を実証する．
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| 研究成果の概要 |
生物の飛翔を模倣した羽ばたき型ドローンは，人間親和型のドローンとして注目されているが，その性能を生物の飛翔能力に比べると未だ大きな隔たりがある．そのギャップを埋める技術として，生物的な柔軟多機能でコンパクトなシステム設計に注目した．本研究では，生物の柔軟多機能システムの設計を実現するために，機体の翼・構造・駆動・制御の複合，および流体／構造／機構／運動／制御の多分野を連成させた複合領域解析手法を確立し，そのシステム間の連成効果を評価した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在の回転翼を用いた飛翔ドローンは人間との親和性が低く，都市空間での自由な飛行は制限されている．生物の柔軟で多機能な設計を取り入れた羽ばたき型ドローンは，高い安全性と静音性を有し，人間親和型ドローンとして，人々の生活に溶け込んだ運用が期待されている．本研究は，剛なパーツの組み合わせから成る従来の機械的な設計から脱却し，より生物に近づいた柔軟な設計を目指すことで，人とドローンとの共生社会の実現に貢献するものである．
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