| 研究課題/領域番号 |
17K06956
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
樫谷 賢士 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (80535279)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 風洞試験 / 高揚力装置 / 点回折干渉計 / 空力特性 / 高分解能 |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度は，PDI（点回折干渉計）光学系による小型高揚力装置として注目されるガーネフラップを取り付けたスーパークリティカル翼型まわりの流れ場と，定量計測による翼面圧力係数の特性を実験的に明らかにした．また，異なった波長を光源としたPDI光学系による高分解能型PDIを構築し，衝撃波管翼型流れに適用することで，これまで取り組んできた光源波長532nmのPDIに対して，より低い波長である355nmによる翼型まわりの流れ場計測を実施した．
小型高揚力装置による翼型流れに関する研究では，間欠式の風洞として無隔膜衝撃波管を用いた．供試模型としてスーパークリティカル翼型（SC-0414翼型）を用いた．模型翼弦長は60mm，翼幅60mmのアスペクト比1.0で，翼型後縁下面にフラップ高さが翼弦長の1%と3%のものを準備した．実験マッハ数は，0.76から0.92の範囲でスイープさせ，レイノルズ数は衝撃波管による特徴を生かしてRe = 1.5×10^5の一定とした．実験結果より，Gurneyフラップが高いほど，翼上面ではフラップを取り付けないClean形状より，負圧が大きくなり衝撃波が後方に発生することが明らかになった．
次に，光源の波長355nmとしたPDIによる実験では，空力データベースが多くデータの比較検討が容易なNACA-0012翼型 (翼弦長70mm，翼幅60mm) を供試模型として用い，衝撃波管翼型流れの可視化および定量計測を試みた．PDI光学系は，光源波長が355nmのためピンホールプレートをはじめ撮影カメラやレンズを紫外光用として構築した．光源の波長355nmと532nmのPDIの干渉縞の検討から，波長355nmにより得られた干渉縞の次数は波長532nmよりも増加し，その増加数は干渉縞の理論と一致することを明らかにした．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
理由
１．PDI法による翼型流れの可視化/定量計測による研究では，Gurneyフラップが高いほど，翼型のキャンバーが変化する部位で，翼上面ではClean形状より負圧が大きくなり，衝撃波は後方に発生する．
２．Gurneyフラップが高いほど，フラップの位置で急激な密度変化が生じ，翼面上の負圧が急激に大きくなる．
３．波長355nmにより得られたPDI画像の干渉縞の次数は，波長532nmよりも増加し，その増加数は干渉縞の理論と一致する．
また，今年度は，当初計画より波長の短い355nmでの実験を実施し分解能の高い実験が可能となった．
以上のように，PDI法の翼型流れへの適用と，異なる波長によるPDI光学系による翼型実験について成果が得られ，研究はおおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
1．波長355nmのPDI光学系による高分解能翼型流れの空力試験
2．境界層空力制御装置（プラズマアクチュエータなど）を持つ翼型流れの特性解明
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の進捗により光学部品を再検討し差額が生じたので，風洞試験において計測分解能を向上させるための圧力センサーの購入を計画している．
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