| 研究分担者 |
高木 幹雄 広島大学, 工学部, 教授 (00038556)
堀田 多喜男 広島大学, 工学部, 助手 (30034359)
茂里 一紘 広島大学, 工学部, 教授 (90011171)
土井 康明 広島大学, 工学部, 助教授 (10134454)
橋本 剛 広島大学, 工学部, 助教授 (30034317)
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| 研究概要 |
小型高速艇が滑走をしているとき, 僅かな外乱によっても転覆し, 事故が多く発生している. 我が国で多く用いられているいわゆるワン・ポイントプレイニングハルを中心に, 転覆事故の調査を行った結果, 転覆は直進中でも旋回中でも発生するが, 後者の方が多い. ビデオ記録などにより調べると小さな波に出会っても高速のため衝〓が大きく, 大きく姿勢が変化し, それに伴って大きな空気力学的な力を受けて転覆に至る場合が多いことが伴った.
この空気力学的な力を調べるため模型艇を製作し, 風洞において艇に風防がある場合, 無い場合につき姿勢を多数変化させて艇に作用する空気力学的な力やモーメントの計測を行った. その結果, 艇の姿勢がある再度以上になると, 急に受ける力が増大し, 転覆に結びつくことが伴った.
滑走艇は高速のため試験水槽,あるいは回流水槽で許される速度で実験を行なおうとすると, 相似則によってどうしても模型寸法が小さくならざるを得ず, すべての実験や計測に大きな困難を伴う. 本年度はその計測装置と計測方法の開発を行いつつ実験を進めたが末だ完全に満足出来るものには至っていない. しかしながら, 艇に作用する流体力の6成分(3軸方向と各軸のまわり)の概器についてはその知見を得ることが出来た.
一方, 前記調査結果, 風洞と水槽における実験結果を基に艇の運動に関する理論的考察を行い, 運動方程式を尊き, 艇に作用する外力を評価してモデル化し, 運動方程式を数値的に解いて運動をシミュレートする試みを行っている. 目下のところ, 運動を前進, 横流れ, 回頭の連成と横揺, 縦揺とに分けて考え, 遂次近似的に取り扱っているが, この方法でも可成りの運動が良くシミュレート可能で, 種々の考察に役立つことが伴った. このシミュレーションの改善は次年度も継続し, 転覆原因の解明に有用な手段として用いる予定である.
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