研究課題
基盤研究(B)
翼型上に層流剥離泡が存在しているとき、迎角を増やしていくと突如再付着しなくなり層流剥離泡が崩壊する現象が起きる。この崩壊現象が起こると翼の揚力は急激に減少し、前縁失速を生じる。一方、層流剥離泡内において剥離泡の崩壊時に、剥離流れ場が低周波で振動を起こす現象が知られている。本研究の目的は、層流剥離泡の崩壊現象を解明し、翼型前縁失速を回避する制御方法を確立することであるが、そのために、層流剥離泡内で観察される非定常的な挙動について詳しい知見を得ること、剥離泡の崩壊を制御できる制御機構を翼型上に設置することで翼型失速の回避制御を可能にすること、更にはスマートストラクチャとして活用できる薄膜ピエゾ素子を活用した崩壊制御機構を用いて剥離流れ場を制御する試みを行うこと、以上三点に関する研究を行うこととした。その結果、層流剥離泡の非定常的な挙動について詳しく明らかにすることができた。次に新たに構想した層流剥離泡の崩壊制御板を用いることによって翼型失速が高い迎角まで生じさせないことが可能であることを初めて示すことに成功した。更には、上記崩壊制御板の効果を更に高めるためにスマートストラクチャを活用する試みをおこない、その効果をある程度は確認した。これに関連して、通常の翼型と異なるキャンバーを有した薄翼に着目し、その上に生じる層流剥離泡の挙動についても明らかにした。このような翼型の失速制御については今後の課題である。
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Journal of Aircraft, 2008, accepted for publication
