塗料法での励起光マッピングによる表面圧力・温度・変形が同時計測可能な風洞試験手法

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14959
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分24010:航空宇宙工学関連
• 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)
• 研究代表者: 田口 正人 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, 准教授 (70806794)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: Pressure Sensitive Paint

研究成果の概要

航空機等の空力特性を調べる手段として風洞試験があり，実験模型の表面圧力，表面温度，変形が重要なパラメータである．本研究では，これのパラメータを同時に計測可能な，感圧塗料（塗料型の圧力センサ）に基づく新しい計測手法の開発に取り組んだ．結果として，３者の同時計測の実証には至らなかったものの，塗布後に塗料のセンサとしての性質を任意に変えることのできる，当初想定していなかった新しい手法を確立した．これは風洞試験を進めながら臨機応変にセンサ感度を調整できる点でユニークかつ有用な機能である．

自由記述の分野

Aerodynamics

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で新たに得られた塗料型圧力センサの性質を任意に制御する技術は，風洞試験でこのセンサを使うユーザーにとって，試験の効率化やコスト削減を行う上でとても有用である．これまでは，センサとしての性質は塗料の組成で決まっていた．ゆえに実際に試験をして，その結果を受けてセンサを交換したい場合，時間と費用をかけて塗料を塗りなおす必要があった．本手法を使えばその必要はなく，塗料に照射する光（励起光）の波長帯を変えるだけでセンサの性質を変えることができる．この機能は，学術的にユニークであるに留まらず，将来的に航空機等の開発の効率化に貢献できる可能性があり，意義がある．