航空宇宙機設計の革新に向けた大規模時系列データを含むデジタルフライトの数理的研究

• 研究課題/領域番号: 25870595
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 航空宇宙工学; 知能情報学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 金崎 雅博 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (10392838)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: Flight Simulation / Fluid Dynamics / Surrogate model / Time Series Analysis / Numerical Approach / フライトシミュレーション / 数値流体力学 / 時系列的データ / デジタルフライト / 近似モデル / 時系列分析

研究成果の概要

本申請研究では「時系列的なデジタルフライト技術と航空宇宙機最適設計への適用」を最終目的として，時々刻々変化する飛行条件に呼応して，変化する空気力に対応した最適設計を行うための基盤技術を検討・構築した．まず，数値流体力学とKrigingモデル構築手法により空力データベースを作成し，データベースを逐次参照することで実用的なデジタルフライト技術を開発した．初年度は「空力係数予測のためのモデルの効率的構築法」を行い，最終年度は「空気力モデルと運動解析の連成」を行い，フゴイドモードなどの運動の再現を行うとともに，固有値直行分解法による「時系列的分析」を通して，空力データベース構築の効率化を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Development of Digital Flight Motion Methodology based on Aerodynamic Derivatives Approximation (2015)
  • 著者名/発表者名: Othama, N., and Kanazaki, M.
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.27 No.5
  • NAID: 130007671208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surrogate Model of Aerodynamic Model toward Efficient Digital Flight (2015)
  • 著者名/発表者名: Othama, N., and Kanazaki, M.
  • 雑誌名: Procedia Engineering, Elsevier, 巻: 99 ページ: 703-712
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2014.12.592
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Efficient Flight Simulation Using Kriging Surrogate Model Based Aerodynamic Database (2015)
  • 著者名/発表者名: Othman, N, Kanazaki, M.
  • 学会等名: AIAA SciTech2015
  • 発表場所: Kissimee, FL, USA.
  • 年月日: 2015-01-05 – 2015-01-09
• [学会発表] Surrogate Model of Aerodynamic Model toward Efficient Digital Flight (2014)
  • 著者名/発表者名: Othman, N, Kanazaki, M.
  • 学会等名: 2014 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] High-fidelity ソルバを用いたフライトシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 1.金崎雅博
  • 学会等名: 航空宇宙流体科学サマースクール2014
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-06
• [学会発表] Unsteady Numerical Simulations of HTV-R Reentry Capsule by Using Detached-Eddy Simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takii, K., Kanazaki, M., Ishiko, K., Hayashi, K., Hashimoto, A., and Aoyama, T.
  • 学会等名: IAA Scitech2014, 52nd Aerospace Sciences Meeting (AIAA)
  • 発表場所: Washington D. C., U. S. A.
• [学会発表] PREDICTION OF AERODYNAMIC COEFFICIENTS AND DERIVATIVES BY SURROGATE MODEL APPROACH (2013)
  • 著者名/発表者名: OTHMAN, N., and Kanazaki, M.
  • 学会等名: ASIA-PACIFIC INTERNATIONAL CONGRESS ON ENGINEERING & NATURAL SCIENCES (APICENS) 2013
  • 発表場所: Taipei Taiwan
• [学会発表] Design of Novel Wing Body Considering Intake/Exhaust Effects (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, Y., Kanazaki, M., Yotsuya, Y., and Matsushima, K.
  • 学会等名: The 2013 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology (APISAT-2013)
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
• [学会発表] Efficient Design Exploration for Civil Aircraft Using a Kriging-Based Genetic (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanazaki, M.
  • 学会等名: EUROGEN 2013
  • 発表場所: Gran Canaria, Spain
  • 招待講演