| 研究課題/領域番号 |
03555093
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大坪 英臣 東京大学, 工学部, 教授 (20011132)
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| 研究分担者 |
久保田 晃弘 東京大学, 工学部, 助教授 (70192565)
大和 裕幸 東京大学, 工学部, 助教授 (50220421)
深澤 塔一 東京大学, 工学部, 助教授 (80143171)
宮田 秀明 東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
金原 勲 東京大学, 工学部, 教授 (50011101)
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| キーワード | 水中翼付きの高速船 / 制御シミュレ-ション / 最適レギュレ-タ / 水面衝撃荷重 / 水中翼 / キャビテ-ション / 耐航性 / 抵抗 |
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| 研究概要 |
一般にハイドロフォイル・カタマランのような水中翼付き高速船は短波長の波に対しては極めて良好な縦運動応答を示すが、一方長波長の波に対しては、通常の排水量型の高速船に比較して過な応答を示す。このような水中翼船の縦運動特性を改善するための方法としてまず考えられるのは、水中翼のフラップにより船体縦運動の制御を行うことである。そこで本年度は水中翼フラップによる船体縦運動の制御シミュレ-ションに関する研究を行い、その有効性の検討を行った。前年開発したプログラムコ-ドTSLAM-FHFを改良し、制御シミュレ-ションを行った結果、固定ゲインによる簡便な制御でも、船体縦運動の振幅は制御を行わない場合の1/5以下に減少し、水中翼露出をかなりの大波高まで防止が可能となった。ハイドロフォイル・カタマランのような水中翼付き高速船においてはその構造システム上、水中翼システムの強度、特に水中翼露出時の水面衝撃荷重が大きな問題となる。水中翼フラップによる船体縦運動制御はこの水中翼露出を抑え、運動応答の改善による乗り心地の向上を計った。
船型を双胴型水中翼船とし、その全体形状・翼配置・翼形状を、抵抗・推進・波浪中運動・操縦性・キャビテ-ション・縦横安定性を総合して計画し、1/25模型の水槽試験を行って、それらの性能を確認した。
一方、翼理論やCFDシミュレ-ションにより、翼および船体の形状最適化を行い、高速船設計toolとして利用できるようにした。
十分な構造強度を保った上で船体の軽量化を実現するためには、従来の鋼などの確立された素材だけでなく、新素材の開発が必要不可欠である。この観点から超高速大型船の構造材料として複合材料など新素材の開発を進め、基礎強度実験を行った。
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