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2011 年度 実績報告書

スマートストトラクチャ素子を活用した翼型失速回避制御システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21360412
研究機関東京大学

研究代表者

李家 賢一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20175037)

研究分担者 砂田 保人  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50216488)
今村 太郎  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30371115)
キーワード航空宇宙工学 / 流体工学 / 剥離流 / 流体制御
研究概要

翼型上に生ずる層流剥離泡は、迎角を上げていくと突如崩壊し、翼型失速を引き起こす。現在のところ層流剥離泡の崩壊を予測することのみならず崩壊のメカニズムも未だ完全には解明されていない。本研究では層流剥離泡崩壊の抑制と翼型失速の回避を目的とした「剥離泡崩壊制御板」について、より効果の高い失速制御を可能とする機構と失速制御手法を確立することを目的とする。そのために、剥離泡崩壊の原因と考えられる剥離泡から放出される渦構造の生成を制御するスマートストラクチャ制御機構を用いて剥離流れ場の制御を試みる研究を行っている。
研究3年目である平成23年度は、過去2年間に行った各種剥離制御板に関する実験結果等をもとに計測を継続した。
1)剥離泡崩壊制御板、崩壊制御板駆動装置ならびに翼前縁に設置した失速予兆検知用圧力計測装置を翼型模型に組み込む事で、翼型失速回避機構装置を作り上げた。 2)剥離制御板の動作と失速予兆検知用圧力計測との関連を確かめる計測を行った。 3)翼型表面圧力測定と三分力測定を行い、本機構装置の効果を確かめる計測を行った。 4)PIV装置を用いた翼型模型まわりの流れ場計測を行い、装置の故障もあり予定よりも期間はかかったが、更に細かく本機構装置の効果についての知見を得た。 5)翼型に関する数値計算の検討を行った。 6)研究結果をまとめて学会発表を行った。また本研究に関連する低レイノルズ数における翼の空力特性に関する実験結果をとりまとめて公表した。

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

本研究の目的は、層流剥離泡の崩壊を制御することによって失速を抑制することを目的として、この失速制御機構に関して最大の効果を挙げる失速制御機構を確立することにある。研究3年目における第一の目標は、剥離泡崩壊制御板、崩壊制御板駆動装置ならびに失速予兆検知用圧力計測装置を翼型模型に組み込む事で、翼型失速回避機構装置を作り上げることにあった。この点に関しては、本年度達成することができたと評価している。

今後の研究の推進方策

次年度は、本研究の最終年度であり、本年度作り上げた翼型失速回避機構装置を用いた計測を継続するとともに、過去3年間に行った各種剥離制御板に関する実験結果も含めた研究成果のまとめを行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] 棒状平板の組み合わせによる翼型失速抑制に関する実験

    • 著者名/発表者名
      中村悠志、砂田保人、李家賢一
    • 学会等名
      第43回流体力学講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区
  • [学会発表] HOFSASS ESPADA翼の低速空力特性に関する実験 第二報 三分力計測

    • 著者名/発表者名
      田中宏樹、中村悠志、砂田保人、李家賢一
    • 学会等名
      第43回流体力学講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区
  • [学会発表] 自律型アクチュエーターを活用した翼型失速抑制システムの検討

    • 著者名/発表者名
      Chi Wai Wong, 李家賢一、砂田保人
    • 学会等名
      第43回流体力学講演会講演集
    • 発表場所
      東京都新宿区
  • [学会発表] 低レイノルズ数における翼型周りの流れと翼型特性の一例

    • 著者名/発表者名
      李家賢一
    • 学会等名
      低レイノルズ数における翼周り流れに関する研究会
    • 発表場所
      静岡県熱海市
  • [学会発表] Airfoil Stall Suppression by Use of Rectangular Cross Section Burst Control Plates

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakamura, Kenichi Rinoie and Yasuto Sunada
    • 学会等名
      50th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Nashville. Tennessee, U.S.A.
  • [学会発表] 剥離泡崩壊制御板を用いた翼型失速制御について

    • 著者名/発表者名
      李家賢一、中村悠志、Chi Wai Wong、砂田保人
    • 学会等名
      平成23年度航空宇宙空力班シンポジウム「航空宇宙工学における空気力学の挑戦2012」
    • 発表場所
      宮城県仙台市

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公開日: 2014-07-24  

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