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2021 年度 実績報告書

静止大気中を高速移動する1000メートル毎秒級ジェットの音響放射特性解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02338
研究機関群馬大学

研究代表者

荒木 幹也  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (70344926)

研究分担者 GONZALEZ・P JUAN  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (30720362)
中田 大将  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90571969)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードジェット騒音 / ハイブリッドロケット / 音響模擬 / 非線形伝播 / 地上反射音
研究実績の概要

次世代超音速機/極超音速機の研究・開発が各国で進められている.実機が存在しないこれらの機体の「離陸騒音」を予測することは多くの困難を伴う.「1000メートル毎秒級」の高速ジェットで運用されるこれら超音速/極超音速機の離陸騒音を,同等のジェット速度を有するハイブリッドロケットで再現し,「実機離陸騒音」を推算するための手法の提案を目論むものである.室蘭工業大学・白老高速走行軌道においてハイブリッドロケットを用いて音響計測を積み重ねてきた.コロナ感染症によりフィールド試験の困難もあったものの,高温の燃焼ガスの代わりに低密度ガスを噴出する音響模擬法をハイブリッドロケット騒音に適用することで,群馬大学のマイクロノズルにて実機ロケット音響場を再現することに成功し,実機騒音を推算するデータを取得することができた.また甚大な音源による音波の非線形伝播の影響について検討を行い,実機離陸騒音予測の精度向上に向けた議論が可能となった.さらにフィールド試験における地上反射音低減のための平板マイクロフォン開発とその運用ノウハウの取得という大きな成果を得ることができた.
日本を取り巻く世界情勢がめまぐるしく変化していく中で,日本が航空宇宙産業を高いレベルで維持していくことは極めて大きな意味を持つ.今回得られた知見(マイクロノズルによる実機ロケット音響模擬手法の確立,非線形伝播の実態についてのデータ取得と解析,地上反射音低減デバイス開発と運用ノウハウ確立)は,新たに開発されていく航空機の設計基礎データとして活用されその発展におおいに資するものである.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 矩形極超音速ミキサエジェクタの音響放射特性2023

    • 著者名/発表者名
      菊池裕之,森聡也,荒木幹也,田口秀之
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: 71 ページ: 60-66

    • DOI

      10.2322/jjsass.71.60

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ハイブリッドロケットの音響放射特性2022

    • 著者名/発表者名
      中村慎太郎,荒木幹也,ゴンザレスファン,山岸晃己,安田一貴,中田大将,内海政春
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: 70 ページ: 75-81

    • DOI

      10.2322/jjsass.70.75

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Experimental Investigation of Hybrid Rocket Acoustics2022

    • 著者名/発表者名
      Shintaro NAKAMURA, Mikiya ARAKI, Juan C. GONZALEZ PALENCIA, Koki YAMAGISHI, Kazuki YASUDA, Daisuke NAKATA, and Masaharu UCHIUMI
    • 学会等名
      33rd ISTS
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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