| 研究課題/領域番号 |
26420821
|
|---|
| 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 |
|---|
研究代表者 |
樫谷 賢士 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, システム工学群, 教授 (80535279)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 高レイノルズ数流れ / 可視化 / 後流 / シュリーレン法 / 風洞試験 / 低温風洞 / 空力特性 / 抵抗 |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成27年度は，昨年度から継続している低温風洞用天秤の校正方法について検討を行った．また，低温風洞による超音速複葉翼機に空力特性の実験を行う前段階として，後流測定による低速風洞実験，および超音速風洞による複葉翼を持つ低ソニックブーム超音速機の基礎実験を進めた．主な業績は以下の通りである．
風洞天秤校正法について，低温風洞用半裁模型の空気力を測定するための風洞天秤の校正にむけ，回転盤を用いた校正治具による天秤校正装置を提案し新たに設計製作し実験を試みた．本試みは従来の校正方法とは異なり，風洞中で気流が発生した状態で校正ができるもので，本実験によりその有効性が明らかになった．また，後流測定法による航空機の空力特性解明について，VG (Vortex Generator)の基本特性解明に本手法を用いた．その結果，過去に標準模型として用いられた航空機模型において，本実験の範囲では迎え角 4°および8°の揚力係数は，VGを取り付けることで若干高い傾向示すなど知見を得た．
さらに，CFDで検討された低ソニックブーム超音速機の一形態として有効と考えられる複葉翼とSears-Haack Bodyを用いた形態について，低温風洞での実験を行うための予備実験として，超音速流中での流れ場特性を明らかにするため，新たに模型を製作し風洞実験を試みた．その結果，模型まわりの流れ場は単胴Sears-Haack Bodyと単胴Baseで大きな違いは確認できなかった．一方，抵抗係数は若干ではあるが，単胴Sears-Haack Bodyが単胴Baseより小さい値を示した．また，本実験により複葉翼の翼間流れにおいて閉塞現象により生じる強い衝撃波が確認された．
|
| 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
1.後流測定を用いた風洞実験では，本システムを用いVGの基本特性解明を行い，本実験の範囲において迎え角 4°および8°の揚力係数は，VGを取り付けることで若干高い傾向示すことを明らかにした．
2.低温風洞（高レイノルズ数風洞）で用いる天秤の校正方法を提案し，本風洞に対して有用であることを明らかにした．
3.低ソニックブーム超音速機の一つとして期待される複葉翼とSears-Haack Bodyを用いた形態について，模型まわりの流れ場の可視化により複葉翼間での閉塞現象を明らかにした．
4.同形態について空力測定を行い，本研究の範囲において迎え角0°の抵抗係数は，若干ではあるが，単胴Sears-Haack Bodyが単胴Base形態より小さい値を示すことが明らかになった．
以上のように，複葉翼とSears-Haack Bodyを用いた超音速機について，流れ場の基本特性を明らからにした．また，天秤による空気力測定のため，高レイノルズ数風洞（低温風洞）で用いることができる校正装置を新たに提案した．
|
| 今後の研究の推進方策 |
本年度は，低ソニックブーム超音速複葉翼機の空力特性解明について比較的良好に進んだ．一方，可視化実験は，基本的な流れ場特性の解明が行われた．今後は，構築したシステムによる実験を推進する．なお，実験では当初予定していた光源は風洞測定部のサイズに対してやや光量が弱い傾向なので別途光源を準備し比較検討を行う．また，後流測定のさらなる効率化を図るため，低温風洞用の5孔ピトー管を追加し，測定部への影響を検討しながら実験の時間短縮を試みることで，可視化技術と合せて高レイノルズ数風洞（低温風洞）による風洞試験法の開発を推進する．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
可視化実験で予定してる購入物品の一部順番を本年度と次年度で調整したため使用差額が生じた．
|
| 次年度使用額の使用計画 |
実験にむけ測定部の調整は終了し器材の一部は納品され実験が進められている．次年度は残りの関連物品を購入し研究を推進する予定である．
|
