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2018 年度 実施状況報告書

疎計測情報から極限環境の物理ダイナミクスを見える化するデータ同化システムの創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K18018
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

加藤 博司  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (70722536)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード飛行試験 / 表面圧力計測 / データ同化 / CFD / 圧力孔
研究実績の概要

本研究課題では、極限環境にさらされる航空宇宙機から得られる疎な計測情報とデータ同化技術を活用し、運用中航空宇宙機の状態推定を実現する基盤技術の構築を目指している。本年度に取り組んだことは、以下の2点である。
1. 研究対象の選定・計測データ取得用の試験体の製作・試験
計測、計算がともに難しい極限環境下のシステムとして、飛翔中の飛翔体周りの流れ場を対象にすることに決定した。そして、計測情報として表面圧力情報を取得することとし、飛行試験用機体の製作をすすめた。研究予算の制約上、既存機体を流用し、許容できる計測装置として、8点で同期された圧力計測装置を新規開発し、飛行中の翼表面圧力8点を計測可能な試験体を構築した。構築した飛行試験体の性能確認のために、風洞試験を実施し、試験装置が正常に動作することを確認した。そして、飛行試験を2回を実施し、飛行中の表面圧力値を問題なく取得した。
3. 流れ場可視化システムの開発
飛行試験体の製作と並行して、データ同化手法による流れ場視化のために必要な流体計算環境の構築も進め、飛行試験体の翼単体計算格子を製作、および、流体計算を実施し、データ同化手法の検証環境を整備した。

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

研究遂行に必要な計測データ取得のためのハードウェアの構築、および、アルゴリズム研究に必要なソフト環境の構築の目途が立ったため。

今後の研究の推進方策

2018年度に取得した風洞試験データおよび飛行試験データの解析、および、2019年度中に、2018年度試験で得られた知見を基にした追加の試験を実施する予定である。

次年度使用額が生じた理由

(理由)飛行試験模型製作費が、既存機の活用により想定より安価に済んだため
(使用計画)追加試験費用として活用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Digital Twin/CPSとデータ同化の接点2019

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 雑誌名

      計算工学

      巻: 24

  • [学会発表] 飛行中航空機翼表面圧力場のソフトウエアセンシングを目指して2019

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      第2回高レイノルズ数空力研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] CAE/CPSにおけるデータ同化技術の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      第34期非線形CAE勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] 流体工学/科学に対するモデル/データ融合アプローチの可能性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      公益社団法人自動車技術会 第3回CFD技術活用部門委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] 乱流に対する適応型シミュレーション技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      第13回名工大・核融合研 共同セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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