2004 Fiscal Year Annual Research Report
次世代航空機開発のための最適設計システムの高度化とその工学的応用
| Project/Area Number |
04J03396
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
| Research Fellow |
山崎 渉 東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Keywords | 空力最適化 / 音速近傍航空機 / 抵抗値予測 / 抵抗値分解 / 格子依存性 / 数値流体力学 |
|---|
| Research Abstract |
まず空力最適化問題の拡張を目指し、翼平面形の最適化を可能とする非構造表面格子の自動生成手法を開発した。デローニー法を用いた非構造格子生成手法を用いる事で、任意の翼平面形周りの非構造格子の自動生成が可能となった。また空力最適化問題をより高度化し、かつ空気抵抗の低減メカニズムをより具体的に考察する手法として、抵抗要素分解手法を開発した。
このようにして拡張された空力最適化問題を用い、音速近傍領域での航空機形状の最適化を行った。本空力最適化の結果、空力的に十分改善された音速航空機形状を得ることができた。またその形状の非設計点特性も良好であった。更に開発した抵抗要素分解手法を用いる事で、空気抵抗を精度良く発生原因別に分類する事が可能となった。またCFDの1つのボトルネックである格子依存性の影響を除去できる事も示された。過去に申請者によりなされた翼断面形状のみの空力最適化結果との詳細な比較から、音速航空機の設計においては、主翼断面形状の最適化が造波抵抗の低減に、また主翼平面形状の最適化が誘導抵抗の低減に寄与する事が確認された。本研究結果は、音速航空機の実現に向けた重要な知見であると言える。
これらの成果は8月に横浜で開かれた国際航空科学会議(ICAS)において発表し、本会議の学生賞にあたるICAS McCarthy Student Awardの最終候補者5名にも選ばれ、再度の口頭発表を行なう機会を与えられている。また、11・12月にそれぞれ開かれた第4回AFI国際シンポジウム・第18回数値流体力学シンポジウムにおいても口頭発表を行なっている。また日本機械学会の国際ジャーナルへの論文掲載が決定しており、アメリカ航空宇宙学会(AIAA)の国際ジャーナルにも本研究成果を投稿中である。
|
Research Products
(1 results)
