| 研究課題/領域番号 |
08305039
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
松村 清重 大阪大学, 工学部, 助教授 (10135668)
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| 研究分担者 |
鈴木 博善 大阪大学, 工学部, 助手 (00252601)
鈴木 敏夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80029107)
堀 勉 長崎総合科学大学, 情報科学センター, 助教授 (10199523)
鈴木 和夫 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80111699)
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| キーワード | 界面効果翼 / WIG / 誘導抗力 / キャンバー / 最適化 |
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| 研究概要 |
界面効果翼船(WIG)はその効果をフルに発揮させようとすると、界面すれすれを航行させる必要がある。しかし、界面効果の非線形性により一般には小さな船体運動も揚力、揚力中心の大きな変動を誘引し、その結果船体の激しい動揺を招くため、できる限り運動特性のフラットな翼(船体)形状の開発が望まれる。本研究は3次元界面効果翼船の界面効果、運動特性の理論的評価法の確立と、その良好な形状開発を念頭に置いた最適設計手法の確立を目的とする。本年度は、次の3つの研究を行った。
1、3次元WIGの誘導抵抗と揚抗比を最大とする翼輪郭形状
アスペクト比の大きな3次元WIGの誘導抵抗を求める原理を示した。この方法によれば、通常の揚力線理論で知られているdownwash×循環の積分の形ではなく、翼高さ×幅方向速度^2の積分で与えられることが分かった。しかし、誘導抗力の値は摩擦抵抗成分に比べて小さく、それほど重要な成分ではないことが分かった。従って、揚力/誘導抗力比は想像以上の大きな値を取るが、それにも関わらず揚抗比を最大とする翼輪郭形状を求めたところ、楕円翼形状よりやや細目の形状が得られた。
2、境界層剥離がないことを制限条件とした2次元WIGの最適キャンバーライン
2次元WIG周りの流れに境界層理論を導入し、剥離判定を加えて最大揚力/粘性抗力比を持つ最適キャンバーラインを求めた。結果は粘性圧力抵抗は重要な役割をせず、概ね最大揚力は剥離をする限界線状にあるキャンバーによって達成されることが分かった。
3、厚翼WIG周りの流れ把握のための界面効果を無視した予備的計算
厚翼WIGまわりの流れを1次要素を用いた渦層モデルで表現し、良好な揚力を得た。
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