| 研究課題/領域番号 |
21K04495
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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 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
樫谷 賢士 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (80535279)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 可視化 / 遷音速 / 空力特性 / 風洞試験 / 超音速複葉翼 / シュリーレン / ライトフィールド光学系 / シュリーレン法 / 三次元流れ / ライトフィールド光学 / 空力測定技術 / 遷音速流れ / ブーゼマン複葉翼 / 抵抗低減 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ライトフィールド光学系による流れに平行な任意断面の可視化が可能なフォーカシングシュリーレン装置を開発し，焦点深度が小さく高空間分解能で，一度の撮影で光軸方向任意断面の三次元流れ場を再構築できる測定法を確立する．さらに，低ソニックブームを目的としたブーゼマン複葉翼の遷音速流れで問題となる翼間閉塞と抵抗増加に対して，上翼と下翼の食い違い（スタッガー）と主翼前後縁のフラップに注目し，同測定法による空間流れ場の理解と空力測定により，三次元ブーゼマン複葉翼の抵抗低減について検討する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では新たな流れ場可視化手法としてライトフィールドカメラによる三次元可視化技術を検討し圧縮性流れへの適用の可能性を検討した．また，次世代超音速機の一つとして期待されるブーゼマン複葉翼において，遷音速から超音速への加速において問題となっている翼間閉塞による抵抗増大の回避方法として，フラップおよびスタッガーについてその有効性を光学的流れ場計測技術により明らかにした．実験には間欠式の遷音速風洞として衝撃波管を用いた．その結果，本研究で提案する計測手法が圧縮性流れの計測に有効であること，また，ブーゼマン複葉翼のフラップおよびスタッガー形態が翼間閉塞流れの緩和に有効であることが明らかになった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案するライトフィールドカメラを用いたフォーカシングシュリーレン光学系は，これまでの流れ場診断技術では困難であった任意断面の流れ場の奥行方向の可視化画像を定量的に得ることが可能であり，今後の風洞計測技術への適用が期待できる．また，ブーゼマン複葉翼へのスタッガーとフラップの適用は，同翼が遷音速から超音速に加速するときに生じる翼間閉塞による急激な抵抗増大を低減するために有効であることが実験的に明らかになり，同翼を用いた機体設計の基礎的データベースへの貢献が期待できる．
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