超音速航空機飛行時の環境課題に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05402053
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 弘敏 東京大学, 工学系研究科, 教授 (30114466)
• 研究分担者: 綿貫 忠晴 東京大学, 工学系研究科, 助手 (00182965)
• キーワード: 超音速航空機 / ソニックブーム / 低ブーム設計法 / オゾン層 / 成層圏 / 窒素酸化物 / 空港騒音 / エンジン騒音

研究概要

次世代超音速航空機の実現のための課題として、(1)ソニックブームの低減化、(2)オゾン層の保護、(3)空港騒音の低減化を検討することとしており、本年度は次の結果を得た。
(1)ソニックブーム低減化に関する研究
低ブーム設計法を用いて設計された機体形状についてCFDと波形パラメータ法を組み合わせた方法を適用し、遠方場のブーム強度を予測することにより、ソニックブーム低減の効果があることを確認した。これらのことから、機体形状を最適化することにより、ソニックブーム強度を低減化する可能性があることが知られた。
(2)オゾン層化学に関する研究
成層圏の二次元大気運動の方程式の解と簡単化したオゾン-窒素酸化物の化学反応を考慮することにより、投入窒素酸化物の量に応じて、オゾン、窒素酸化物の時間的、空間的な濃度変化を予測することができた。
また、オゾン-窒素酸化物反応の室内実験のための真空チャンバ系を整備することとしたが、その予備実験を行った。
(3)空港騒音低減化技術の動向調査
騒音予測の方法および超音速航空機のエンジン騒音低減の方法についての現状と将来展望を調査した。空港騒音の基準は亜音速機と同等に定められると予想され、亜音速機の基準そのものが厳しくなってゆくことから、超音速機の騒音低減化の技術の発展が望まれる。同時に、飛行方式による騒音低減化についても調査した。

研究成果

• [文献書誌] 杉浦貴明: "ソニックブーム強度に及ぼす機体形状の影響(II)" 衝撃波シンポジウム講演論文集. 195-198 (1996)
• [文献書誌] Makino,Y.: "The Effect of the Body Configuration on the Sonic-Boom Intensity" AIAA Paper 96-2466-CP. 691-697 (1996)
• [文献書誌] 牧野好和: "三次元機体形状のソニックブーム遠方場解析" 第34回飛行機シンポジウム講演集. 403-406 (1996)
• [文献書誌] Kubota,H.: "Current Status and Future Perspectives of New Large Alrplane and Super-Sonic Transport" Proc.of 1st International Aerospace Technomart,Seoul.Korea. 129-145 (1996)
• [文献書誌] 杉田屋友敦: "成層圏における窒素酸化物-オゾン反応の予測" 惑星探査への気体力学の先端的応用シンポジウム発表論文集. 92-95 (1997)
• [文献書誌] 久保田弘敏: "航空機関連の環境課題と空力技術" 日本航空宇宙学会誌. (刊行予定). (1997)
• [文献書誌] Kubota,H.: "Future Aeronautical and Space Systems,Progress in Aeronautics and Astronautics (edited by S.Dollyhigh)" AIAA(刊行予定), 34 (1997)