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2009 年度 研究成果報告書

超音速複葉翼理論に基づくサイレント超音速機の基盤研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19206086
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東北大学

研究代表者

大林 茂  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)

研究分担者 浅井 圭介  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40358669)
永井 大樹  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70360724)
佐宗 章弘  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40215752)
川添 博光  鳥取大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40260591)
松野 隆  鳥取大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90432608)
中橋 和博  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
松島 紀佐  富山大学, 大学院・理工学研究部, 教授 (40332514)
鄭 信圭  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (20358469)
坪井 伸幸  九州工業大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40342620)
連携研究者 中村 佳朗  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80115609)
宮路 幸二  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (60313467)
佐藤 哲也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80249937)
松尾 亜紀子  慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (70276418)
澤井 秀次郎  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (30270440)
藤田 和央  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 総合技術研究本部・空気力学研究グループ, 准教授 (90281584)
小林 弘明  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 総合技術研究本部航空エンジン技術開発センター・航空エンジン技術開発センター, 准教授 (50353420)
田口 秀之  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 航空プログラムグループ・超音速機チーム・宇宙科学研究本部, 主任研究員 (90358515)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
キーワード超音速流れ / 数値流体力学 / 風洞実験 / ソニックブーム
研究概要

超音速複葉翼理論とは,2枚の翼を向かい合わせに配置し,衝撃波を干渉させることで,造波抵抗をなくし,ソニックブームの低減を図る理論である。本研究では,本理論の根幹となる3次元翼形状の定義とパラメトリックスタディによる最適形状の決定,数値計算と低速風洞試験をあわせた超音速複葉翼の低速性能推定,超音速複葉翼に固有の始動過程に関する超音速風洞試験,バリスティックレンジを利用した超音速複葉翼による世界で初めての超音速飛翔実験,ラジコン機による低速飛行試験等を実施し,理論の構築と検証を行った。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] CFDを用いた高亜音速域におけるウィングロック現象の解析2009

    • 著者名/発表者名
      滝田雄一, 宮路幸二
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 第57巻 第664号

      ページ: 183-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerodynamic Characteristics of a two-dimensional supersonic biplane covering its take-off to cruise condition2009

    • 著者名/発表者名
      Daigo Maruyama, Kazuhiro Kusunose, Kisa Matushima
    • 雑誌名

      Shock Waves Vol.18

      ページ: 434-450

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Aerodynamic Design of Low-Wave-Drag Supersonic Biplane Using Inverse Problem Method2009

    • 著者名/発表者名
      D. Maruyama, K. Matsushima, K. Kusunose, K. Nakahashi
    • 雑誌名

      Journal of Aircraft Vol.46, No.6

      ページ: 1906-1918

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低速における超音速複葉翼の3次元空力性能評価2009

    • 著者名/発表者名
      尾崎修一, 小川俊広, 大林茂, 松野隆, 川添博光
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 Vol.57, No.671

      ページ: 461-467

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reducing Drag Penalty in the Three-Dimensional Supersonic Biplane2009

    • 著者名/発表者名
      Masahito Yonezawa, Shigeru Obayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G : Journal of Aerospace Engineering 223巻7号

      ページ: 891-899

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 巡航マッハ数に応じた超音速ジェットエンジンの多目的最適化 Multiobjective Design Optimization of Super Sonic Jet Engine in Different Cruise Mach Number2009

    • 著者名/発表者名
      小川正倫, 佐藤哲也, 小林弘明, 田口秀之
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 57巻670号

      ページ: 453-460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and Computational Studies of Low-Speed Aerodynamic Performance and Flow Characteristics around a Supersonic Biplane2009

    • 著者名/発表者名
      Naoshi Kuratani, Shuichi Ozaki, Shigeru Obayashi, Toshihiro Ogawa, Takashi Matsuno, Hiromitsu Kawazoe
    • 雑誌名

      Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 52巻176号

      ページ: 89-97

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音速複葉翼における超音速流れの履歴現象の2次元CFD解析2009

    • 著者名/発表者名
      米澤誠仁, 大林茂
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 57巻662号

      ページ: 131-133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CFD解析による有限幅の超音速複葉翼の空力特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      米澤誠仁, 大林茂
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 57巻660号

      ページ: 32-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-Resolved Measurements of Impulse Generation in Pulsed Laser-Ablative Propulsion2008

    • 著者名/発表者名
      Kohei Anju, Keisuke Sawada, Akihiro Sasoh, Koichi Mori, Eugene Zaretsky
    • 雑誌名

      Journal of Propulsion and Power Vol.24, No.2

      ページ: 322-329

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impulse Generation Mechanisms in Laser-Driven In-Tube Accelerator2008

    • 著者名/発表者名
      Choi, J.-Y., Sasoh, A., Jeung, I.-S., Urabe, N., Kleine, H.
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol.51, No.172

      ページ: 71-77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between laser-induced plasma and Shock wave over a blunt body in a supersonic flow2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, Y. Sekiya, K. Mori, A. Sasoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G : Journal of Aerospace Engineering Vol.222

      ページ: 605-617

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ablative Impulse Characteristics of Polyacetal with Repetitive CO2 Laser Pulses2008

    • 著者名/発表者名
      Koji Suzuki, Keisuke Sawada, Ryota Takaya, Akihiro Sasoh
    • 雑誌名

      Journal of Propulsion and Power Vol.24,No.4

      ページ: 834-841

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag Decomposition-Based Adaptive Mesh Refinement2007

    • 著者名/発表者名
      Wataru YAMAZAKI, Kisa MATSUSHIMA, Kazuhiro NAKAHASHI
    • 雑誌名

      Journal of Aircraft Vol.44, No.6

      ページ: 1896-1905

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expansion Tube Operation with Thin Secondary Diaphragm2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Furukawa, Takanobu Aochi, Akihiro Sasoh
    • 雑誌名

      AIAA J. Vol.45, No.1

      ページ: 214-217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザパルスにより誘起されるプラズマ-衝撃波干渉場2007

    • 著者名/発表者名
      森浩一, 大谷俊朗, 佐宗章弘
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B 73巻727号

      ページ: 670-675

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatio-temporal filament behavior in a dielectric barrier discharge plasma actuator2007

    • 著者名/発表者名
      A Sasoh, K Kikuchi, T Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Physics D : Applied Physics Vol.40

      ページ: 181-4184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Objective Design Exploration and its Application to Regional-Jet Wing Design2007

    • 著者名/発表者名
      Shigeru OBAYASHI, Shinkyu JEONG, Kazuhisa CHIBA, Hiroyuki MORINO
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES Vol.50, No.167

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] Global Variation of Sonic Boom Intensity Due to Seasonal Atmospheric Gradients2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yamashita, Shigeru Obayashi
    • 学会等名
      48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
    • 発表場所
      Orlando World Center Marriott, Orlando, FL
    • 年月日
      2010-01-07
  • [学会発表] Ballistic Range Experiment on the Low Sonic Boom Characteristics of Supersonic Biplane2010

    • 著者名/発表者名
      A. Toyoda, M. Okubo, S. Obayashi, K. Shimizu, A. Matsuda, A. Sasoh
    • 学会等名
      48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
    • 発表場所
      Orlando World Center Marriott, Orlando, FL
    • 年月日
      2010-01-07
  • [学会発表] Numerical Evaluation of Aerodynamic Interference between Wing and Fuselage for Hypersonic Experimental Aircraft AIAA-2010-10462010

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, A., Matsuo, A., Kojima, T., Taguch, T.
    • 学会等名
      48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition
    • 発表場所
      Orlando World Center Marriott, USA
    • 年月日
      2010-01-06
  • [学会発表] Development status of a hypersonic precooled turbojet engine2009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sato, Hideyuki Taguchi, Hiroaiki Kobayashi, Takayuki Kojima, Kenya Harada, Motoyuki Hongoh, Daisaku Masaki, Keiichi Okai, Kazuhisa Fujita, Shujiro Sawai
    • 学会等名
      60th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Daejeon Conference Centre, Daejeon, Korea
    • 年月日
      20091012-20091016
  • [学会発表] Numerical Analysis and Design of Wing-Body Configuration Based on Busemann Biplane2009

    • 著者名/発表者名
      D. Maruyama, M. Yonezawa, K. Kusunose, K. Matsushima, K. Nakahashi
    • 学会等名
      3rd EUROPEAN CONFERENCE FOR AEROSPACE SCIENCES (EUCASS)
    • 発表場所
      Palais des congres-Versailles, France
    • 年月日
      20090701-20090707
  • [学会発表] Optical Fiber Sensor Capable of Measuring Pressure and Temperature from Luminescent Lifetime2009

    • 著者名/発表者名
      Sugai, N., Yorita, D., Numata, D., Nagai, H., Asai, K.
    • 学会等名
      6th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Hotel Metropolitan Sendai, Japan
    • 年月日
      2009-11-06
  • [学会発表] Analysis of Shock-wave Structures in a Supersonic Busemann Biplane by Sharp Focusing Schlieren System2009

    • 著者名/発表者名
      HAGIWARA, M., NAGAI, H., NUMATA, D., ASAI, K.
    • 学会等名
      6th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Hotel Metropolitan Sendai, Japan
    • 年月日
      2009-11-05
  • [学会発表] Construction of Low Boom Design Technique for Supersonic Transport by Using an Inverse Problem2009

    • 著者名/発表者名
      Ryota Noguchi, Kisa Matsushima, Daisuke Sasaki, Kazuhiro Nakahash
    • 学会等名
      Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology
    • 発表場所
      Nagaragawa Convention Center, Japan
    • 年月日
      2009-11-05
  • [学会発表] Aerodynamic Design of Supersonic Biplane-Toward Efficient Supersonic Transport-2009

    • 著者名/発表者名
      D. Maruyama, K. Nakahashi, K. Kusunose, K. Matsushima
    • 学会等名
      European Air and Space Conference
    • 発表場所
      Manchester Central international convention Complex, England
    • 年月日
      2009-10-29
  • [学会発表] Square-bore ballistic range for launching three-dimensional projectiles2009

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sasoh, Kosuke Kikuchi, Katsuya Simizu, Atsushi Matsuda
    • 学会等名
      27th International Symposium on Shock Waves
    • 発表場所
      St. Petersburg University, St. Petersbug, Russia
    • 年月日
      2009-07-19
  • [学会発表] Three dimensional effect of a supersonic busemann biplane on start process2009

    • 著者名/発表者名
      NAGAI, H., OYAMA, S., ASAI, K., FUJISONO, T., OBAYASHI, S.
    • 学会等名
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Tsukuba International symposium, Japan
    • 年月日
      2009-07-10
  • [学会発表] Development Status of A Precooled Turbojet Engine2009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Sato, Hideyuki Taguchi, Hiroaiki Kobayashi, Takayuki Kojima, Motoyuki Hongoh, Kenya Harada, Daisaku Masaki, Keiichi Okai, Kazuhisa Fujita, Shujiro Sawai
    • 学会等名
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2009-07-08
  • [学会発表] Multi-Objective Design Exploration (MODE)-Visualization and Mapping of Design Space2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Obayashi
    • 学会等名
      Machine Learning for Aerospace International Workshop
    • 発表場所
      Holiday inn Marseille, France
    • 年月日
      2009-07-03
  • [学会発表] Drag Reduction of Blunt Bodies in a Supersonic Flow with Laser Energy Depositions2009

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Sasoh, Yohei Sekiya, Takeharu Sakai, Jae-Hyung Kim, Atsushi Matsuda
    • 学会等名
      47th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Orlando World Center Marriott, Orlando, Florida
    • 年月日
      2009-01-08
  • [学会発表] Inverse Design and Analysis of Supersonic Biplane2008

    • 著者名/発表者名
      Kisa MATSUSHIMA, Daigo MARUYAMA, Ryota NOGUCHI
    • 学会等名
      KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Active Control of Separation Shock Wave on a Compression Ramp Using Plasma Actuators2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T., Arahori, H., Kawazoe, H.
    • 学会等名
      Proceedings of the 5th International Conference on Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Excel Hotel Tokyu Sendai, Japan
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] Experimental Study on Interference Flow of a Supersonic Busemann Biplane using Pressure-Sensitive Paint Technique2008

    • 著者名/発表者名
      NAGAI, H., OYAMA, S., OGAWA, T., KURATANI, N., ASAI, K.
    • 学会等名
      Proceedings of the International Council of the Aeronautical Sciences
    • 発表場所
      William A. Egan Civic & Convention Centre, Anchorage, Alaska, USA
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] Forebody Vortex Control on High Performance Aircraft Using PWM-Controlled Plasma Actuators2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, T., Kawazoe, H., Nelson, R. C., Corke, T. C.
    • 学会等名
      Proceedings of the 26th International Congress of the Aeronautical Sciences
    • 発表場所
      William A. Egan Civic & Convention Centre, Anchorage, Alaska, USA(CDROM)
    • 年月日
      2008-09-15
  • [学会発表] APPLICATION OF PARSEC GEOMETRY REPRESENTATION TO HIGH-FIDELITY AIRCRAFT DESIGN BY CFD2008

    • 著者名/発表者名
      Kisa MATSUSHIMA, Takumi MATSUZAWA, Kazuhiro NAKAHASHI
    • 学会等名
      ECCOMAS 2008
    • 発表場所
      Casino Palace, Venice, Italy
    • 年月日
      2008-07-04
  • [学会発表] Visualization of Interacting Flow Field between Busemann's Biplane in Supersonic Flow2008

    • 著者名/発表者名
      KURATANI, N., NAGAI, H., ASAI, K., OGAWA, T., OBAYASHI, S.
    • 学会等名
      Proceedings of the 13th International Symposium on Flow Visualization
    • 発表場所
      Acropolis Convention Center, Nice, France
    • 年月日
      2008-07-01
  • [学会発表] Development of Pressure-Sensitive Paint Technique in a Supersonic Blowdown Wind Tunnel and its Application to a Busemann Biplane2007

    • 著者名/発表者名
      SAITO, K., OGAWA, T., NAGAI, H., ASAI, K.
    • 学会等名
      22nd International Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities
    • 発表場所
      Asilomar Conference Center, CA, USA
    • 年月日
      20070610-20070614
  • [学会発表] Numerical Modeling for Supersonic Flow Analysis and Inverse Design2007

    • 著者名/発表者名
      K. Matsushima, D. Maruyama, T. Matsuzawa
    • 学会等名
      Lectures and Workshop International-Recent Advances in Multidisciplinary Technology and Modeling-
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Tokyo
    • 年月日
      2007-05-22
  • [備考] 成果報告書 web 掲載版

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/edge/publications/2009kakenhoukoku.pdf

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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