| 研究課題/領域番号 |
20K14947
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
高橋 聖幸 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00794067)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ビーム / プラズマ / 衝撃波 / 輻射 / 飛翔体 / ビーム誘起プラズマ / ビーム誘起衝撃波 / 電子衝突電離 / 結合性電離 / 熱電離 / フリーフライト / レーザー誘起絶縁破壊 / 励起反応 / 推力 / 力積測定 / 超音速飛行 / レーザー誘起ブラスト波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では超音速旅客機実現に向け，揚抗比改善とソニックブーム低減を両立する革新的流体制御デバイス確立を目的とする．繰り返しレーザーパルスを用いて瞬間的に空気を加熱する事で高速流を作り出し，超音速翼周りの剥離領域に干渉させる事で揚力を改善，且つ騒音を低減する手法を研究代表者は世界で初めて提案し，数値計算によって実現可能性を示した．然し乍ら提案手法の実証実験が実施されていないのが現状である．従って本研究では，超音速風洞及び繰り返しレーザーパルス装置を使用して実験を実施し，提案した流れ場制御手法を実証する．
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| 研究成果の概要 |
遠隔エネルギー伝送を用い，航空宇宙デバイス周りにピラズマ及び衝撃波を駆動して流体場に作用させ，飛翔体の性能を改善するシステム確立を目指し，ビーム誘起放電メカニズムの調査，電磁波伝搬過程の実験による計測，高強度ビームによる放電実験を実施した．数値シミュレーションによりビーム誘起放電メカニズムを調査した結果，輻射と熱電離が重要な役割を果たしている事が新たに示された．またビーム伝送実験と放電実験の結果，遠隔エネルギー伝送により飛翔デバイスの揚力が改善可能である事が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ビーム誘起放電のメカニズムが本研究により示されたが，これによりビーム誘起プラズマを用いた流体デバイスの性能が改善可能である．その結果，遠隔エネルギー伝送により駆動される新しい飛行機やロケットなどが確立されれば，航空宇宙機による輸送コストが大幅に削減可能である．
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