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2015 年度 実施状況報告書

飛行機の高精度な静的空力特性推定を可能にする飛行試験データ処理手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06612
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

上野 真  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究員 (20392821)

研究分担者 成岡 優  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究員 (10649073)
保江 かな子  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究員 (70597799)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード飛行実験 / 空力特性推定
研究実績の概要

本研究は静的空力特性を精度良く取得するために、課題①「静的とみなせるデータの抽出」と、課題②「静的空力特性データのばらつきの抑制」を行う。
初年度として、なるべく理想的なデータで検討を進めるために、静的空力特性取得のために設計された経路を飛行する飛行試験を行った。すなわち、特定のマッハ数で特定の複数の高度を一定時間、条件を固定しつつ飛ぶことを繰り返すことで、高度によってレイノルズ数を変えつつ、時間の経過とともに減少する重量の変化で迎角変化を実現した。
課題①に関しては、ウェーブレットを使用したフィルターバンクを適用することで、静的計測区間として想定した区間を抽出できることを実証するコンピュータプログラムを開発。研究チーム内で共用できるように整備した。
課題②については、運動方程式の分析によって加速度がばらつきの主たる原因であることを解明し、抵抗係数のサンプルのばらつきを0.02から0.003~0.005程度まで低減することができた。また、複数飛行ケース間にまたがる平均値のばらつきは0.001程度まで低減することができ、研究成果を飛行機シンポジウムで発表した。
また、2分間の定常飛行中のデータに対して相関解析およびクラスタ分析を行うことで、データのばらつきが明確な多峰性を持つことを確認したが、この多峰性がどのような理由で生じているのかについての原因を特定するには至っていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

課題①については、ソフトウェアの整備に注力したため、静的データを確実に検出できることの確認が遅れる結果となった。ただし、ソフトウェアの整備が完了すると、確認自体は着実に行えると考えられるため、これによる全体計画の遅れの影響は軽微であると考える。
課題②については、ばらつきを予定を超えて大きく低減することができ、またその成果を口頭発表した。ただ、多峰性については、相関解析による多峰性の視覚化はされているが、その原因を特定するには至っていない。

今後の研究の推進方策

平成27年度の計画はやや遅れ気味ではあるが、ばらつきの低減自体には成功していること、およびツールの整備が整ってきていることから、28年度は当初の計画通りの目標を達成できると考えている。
課題①については、ソフトウェア自体の整備は進んでいるため、これを用いて複数のデータへの適用を行い、所望の条件でのデータを推測する。
課題②については、クラスタ解析を進めて多峰性の原因究明を行い、今年度達成したばらつきの低減をさらに進め、当初の目的を達成することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

少額の残金として2,276円が生じた。

次年度使用額の使用計画

少額の残金として消耗品等の購入に使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] JAXA実験用航空機「飛翔」の実機静的空力特性取得飛行試験2015

    • 著者名/発表者名
      保江かな子、上野 真、成岡 優、中北和之
    • 学会等名
      第53回飛行機シンポジウム
    • 発表場所
      松山市総合コミュニティセンター
    • 年月日
      2015-11-11 – 2015-11-13

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公開日: 2017-01-06  

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