スマートストトラクチャ素子を活用した翼型失速回避制御システムの構築

• 研究課題/領域番号: 21360412
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 李家 賢一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20175037)
• 研究分担者: 砂田 保人 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教 (50216488) ; 今村 太郎 東京大学, 大学院工学系研究科, 准教授 (30371115)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2009年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 航空宇宙工学 / 流体工学 / 剥離流 / 流体制御

研究概要

翼型上に生ずる層流剥離泡の崩壊は、翼型失速を引き起こす原因である。本研究では、層流剥離泡崩壊の抑制と翼型失速の抑制を目的とした。そのために、剥離泡崩壊の原因と考えられる剥離泡から放出される渦構造の生成を制御する剥離泡崩壊制御板とそれを動作させるスマートストラクチャ機構を組み合わせた翼型失速回避制御システムを開発し、剥離流れ場の制御を行うことで、自律的に失速抑制を行う機構を確立することができた。

研究成果

• [雑誌論文] 層流剥離泡制御による翼型失速抑制の可能性について (2013)
  • 著者名/発表者名: 李家賢一
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会誌 巻: Vol.61, No.708 ページ: 8-13
• [雑誌論文] Laminar Airfoil Modification Attaining Optimum Drag Reduction by Use of Airfoil Morphing (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroharu Suzuki, Kenichi Rinoie, Asei Tezuka
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 巻: 47 ページ: 1126-1132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bubble Burst Control Using Smart Structure Sensor Actuators for Stall Suppression (2010)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong and Kenichi Rinoie
  • 雑誌名: J. Aircraft 巻: Vol.47, No.4 ページ: 1439-1442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bubble Burst Control Using Smart Structure Sensor Actuators for Stall Suppression (2010)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, Kenichi Rinoie
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 巻: 47 ページ: 1439-1442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bubble Burst Control for Stall Suppression on a NACA 631-012 Airfoil (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong and Kenichi Rinoie
  • 雑誌名: J. Aircraft 巻: Vol.46, No.4 ページ: 1465-1468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bubble Burst Control for Stall Suppression on a NACA 631-012 Airfoil (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, 李家賢一
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 46 ページ: 1465-1468
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複葉型超小型航空機の主翼揚力特性に関する実験 (2009)
  • 著者名/発表者名: 秋山皓平、手塚亜聖、砂田保人、李家賢一
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 57 ページ: 476-485
  • NAID: 10026121621
  • 査読あり
• [学会発表] Stall Suppression Effect of Bubble Burst Control Plate Accompanied by Aerodynamic Noise (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuma Komuro, Yasuto Sunada and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology, Sunport Takamatsu
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] Experimental and Numerical Studies on Flow behind a Circular Cylinder Based on POD and DMD (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Sakai, Yasuto Sunada, Taro Imamura and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology, Sunport Takamatsu
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 前縁セレーション付きキャンバー翼における剥離制御効果に関する実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中宏樹、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第45回流体力学講演会、2D15
  • 発表場所: 東京都江戸川区タワーホール堀切
  • 年月日: 2013-07-05
• [学会発表] 翼型失速抑制時に剥離泡崩壊制御板が発生する空力音について (2013)
  • 著者名/発表者名: 小室卓磨、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第45回流体力学講演会、1D10
  • 発表場所: 東京都江戸川区タワーホール堀切
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] Experimental Study of Separation Control on Cambered Airfoil with Leading-edge Serration (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Tanaka, Yasuto Sunada and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: The 5th Aerospace Innovation Workshop
  • 発表場所: Univ. Tokyo, Tokyo, Japan
• [学会発表] 固有直交分解(POD)と動的モード分解(DMD)を活用した円柱まわりの流れ計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 左海将之、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第45回流体力学講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都江戸川区
• [学会発表] 翼型失速抑制時に剥離泡崩壊制御板が発生する空力音について (2013)
  • 著者名/発表者名: 小室卓磨、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第45回流体力学講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都江戸川区
• [学会発表] 前縁セレーション付きキャンバー翼における剥離制御効果に関する実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中宏樹、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第45回流体力学講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都江戸川区
• [学会発表] Experimental and Numerical Studies on Flow behind a Circular Cylinder Based on POD and DMD (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Sakai, Yasuto Sunada, Taro Imamura and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Sunport Takamatsu, Takamatsu, Japan
• [学会発表] Stall Suppression Effect of Bubble Burst Control Plate Accompanied by Aerodynamic Noise (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuma Komuro, Yasuto Sunada and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Sunport Takamatsu, Takamatsu, Japan
• [学会発表] 矩形断面をもつ剥離泡崩壊制御板及びその組み合わせによる翼型失速抑制に関する実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第44回流体力学講演会、1B11
  • 発表場所: 富山市富山国際会議場
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] 自律制御機構つき矩形断面型剥離泡崩壊制御板による翼型失速抑制について (2012)
  • 著者名/発表者名: 小室卓磨、砂田保人、中村悠志、李家賢一
  • 学会等名: 第44回流体力学講演会、1B10
  • 発表場所: 富山市富山国際会議場
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression Using Rectangular Bubble Burst Control Plate and Sensor Actuators (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Rinoie, Takuma Komuro, Yushi Nakamura and Yasuto Sunada
  • 学会等名: 6th AIAA Flow Control Conference, AIAA2012-2683
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana
  • 年月日: 2012-06-25
• [学会発表] 剥離泡崩壊制御板を用いた翼型失速制御について (2012)
  • 著者名/発表者名: 李家賢一、中村悠志、Chi Wai Wong、砂田保人
  • 学会等名: 平成23年度航空宇宙空力班シンポジウム、L6
  • 発表場所: 宮城県仙台市東北大学
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Rectangular Cross Section Burst Control Plates (2012)
  • 著者名/発表者名: Yushi Nakamura, Kenichi Rinoie and Yasuto Sunada
  • 学会等名: 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA-2012-0318
  • 発表場所: Nashville. Tennessee
  • 年月日: 2012-01-09
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression Using Rectangular Bubble Burst Control Plate and Sensor Actuators (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Rinoie, Takuma Komuro, Yushi Nakamura and Yasuto Sunada
  • 学会等名: 6th AIAA Flow Control Conference
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana
• [学会発表] 流れの可視化による前縁セレーション付きキャンバー翼における剥離制御効果の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中宏樹、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第44回流体力学講演会
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山県富山市
• [学会発表] 自律制御機構つき矩形断面型剥離泡崩壊制御板による翼型失速抑制について (2012)
  • 著者名/発表者名: 小室 卓磨、砂田保人、中村悠志、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第44回流体力学講演会
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山県富山市
• [学会発表] 矩形断面をもつ剥離泡崩壊制御板及びその組み合わせによる翼型失速抑制に関する実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第44回流体力学講演会
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山県富山市
• [学会発表] Investigation of Separation Control on Cambered Airfoil with Leading-edge Serration by Flow Visualization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki TANAKA, Yasuto SUNADA and Kenichi RINOIE
  • 学会等名: 2012 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Jedu, Korea
• [学会発表] 自律型アクチュエーターを活用した翼型失速抑制システムの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, 李家賢一、砂田保人
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会、2E13
  • 発表場所: 東京都新宿区早稲田大学
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] 棒状平板の組み合わせによる翼型失速抑制に関する実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会、2E12
  • 発表場所: 東京都新宿区早稲田大学
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] HOFSASS ESPADA 翼の低速空力特性に関する実験 第二報 三分力計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中宏樹、中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会、2D9
  • 発表場所: 東京都新宿区早稲田大学
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Smart Structure Sensor Actuators for NACA 631-012 (2011)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2011 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Melbourlne, Australia
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Smart Structure Sensor Actuators for NACA 631-012 (2011)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 2011 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: オーストラリア、メルボルン市
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] 層流剥離泡の準周期的挙動と失速抑制の可能性について (2010)
  • 著者名/発表者名: 李家賢一
  • 学会等名: 第48回飛行機シンポジウム、1D10
  • 発表場所: 静岡市静岡グランシップ
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] 層流剥離泡の準周期的挙動と失速抑制の可能性について (2010)
  • 著者名/発表者名: 李家賢一
  • 学会等名: 第48回飛行機シンポジウム
  • 発表場所: 静岡県静岡市
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] Behavior of Laminar Separation Bubble Formed on an Airfoil (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Rinoie
  • 学会等名: Tri-University Engineering Symposium on Aerospace Technology 2010
  • 発表場所: 韓国、ソウル市
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Different Types of Bubble Burst Control Plates Placed on NACA 0012 Airfoil (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Rinoie, Yasuto Sunada
  • 学会等名: 2010 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: 中国、西安市
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] 部分的膜構造を模擬した翼型における失速制御の実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中祐介、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第42回流体力学講演会
  • 発表場所: 鳥取県米子市
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] 部分的膜構造を模擬した翼型における失速制御の実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中祐介、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第42回流体力学講演会、2D2
  • 発表場所: 鳥取県米子市米子コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] HOFSASS ESPADA翼の低速空力特性に関する実験第一報表面圧力分布計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 会第42回流体力学講演会
  • 発表場所: 鳥取県米子市
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Bubble Burst Control Using Smart Structure Sensor Actuators for Stall Suppression (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong and Kenichi Rinoie
  • 学会等名: 39th AIAA Fluid Dynamics Conference, AIAA 2009-4277
  • 発表場所: San Antonio, Texas
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] Bubble Burst Control Using Smart Structure Sensor Actuators for Stall Suppression (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, 李家賢一
  • 学会等名: 39th AIAA Fluid Dynamics Conference
  • 発表場所: Texas, U.S.A.
  • 年月日: 2009-06-25
• [学会発表] 異なる翼型における層流剥離泡の崩壊抑制板がもたらす効果の違いについて (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗田聡、Chi Wai Wong, 李家賢一、砂田保人
  • 学会等名: 第41回流体力学講演会
  • 発表場所: 東京都調布市JAXA 調布航空宇宙センター
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] 異なる翼型における層流剥離泡の崩壊抑制板がもたらす効果の違いについて (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗田聡、Chi Wai Wong, 李家賢一、砂田保人
  • 学会等名: 第41回流体力学講演会
  • 発表場所: 東京都調布市
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] 棒状平板の組み合わせによる翼型失速抑制に関する実験
  • 著者名/発表者名: 中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会
  • 発表場所: 東京都新宿区
• [学会発表] HOFSASS ESPADA翼の低速空力特性に関する実験 第二報 三分力計測
  • 著者名/発表者名: 田中宏樹、中村悠志、砂田保人、李家賢一
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会
  • 発表場所: 東京都新宿区
• [学会発表] 自律型アクチュエーターを活用した翼型失速抑制システムの検討
  • 著者名/発表者名: Chi Wai Wong, 李家賢一、砂田保人
  • 学会等名: 第43回流体力学講演会講演集
  • 発表場所: 東京都新宿区
• [学会発表] 低レイノルズ数における翼型周りの流れと翼型特性の一例
  • 著者名/発表者名: 李家賢一
  • 学会等名: 低レイノルズ数における翼周り流れに関する研究会
  • 発表場所: 静岡県熱海市
• [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Rectangular Cross Section Burst Control Plates
  • 著者名/発表者名: Yushi Nakamura, Kenichi Rinoie and Yasuto Sunada
  • 学会等名: 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting
  • 発表場所: Nashville. Tennessee, U.S.A.
• [学会発表] 剥離泡崩壊制御板を用いた翼型失速制御について
  • 著者名/発表者名: 李家賢一、中村悠志、Chi Wai Wong、砂田保人
  • 学会等名: 平成23年度航空宇宙空力班シンポジウム「航空宇宙工学における空気力学の挑戦2012」
  • 発表場所: 宮城県仙台市