2015 Fiscal Year Annual Research Report
スタビライザ効果の理解に基づくスタビレス無人ヘリコプタと飛行制御系の開発
| Project/Area Number |
15H03947
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
中西 弘明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50283635)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 無人ヘリコプタ / スタビライザ効果 / スタビレス化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに広く行われてきたヘリコプタの運動解析では，一般にHohenemserの仮定によりロータフラッピング運動を無視する．このため，ロータブレード挙動と機体運動との相互作用を表すことができない．本研究では，ロータフラッピングを含んだ機体運動方程式を導出した．ベル・ヒラー型およびベル型スタビライザ付きの機体の運動方程式を導出した結果，それぞれのスタビライザの力学モデルおよび機体特性に与える影響は同一であることを確認した．ベル・ヒラー型スタビライザ付きの機体を用いて，飛行実験を実施し，収集した飛行データと導出モデルの検討を行ったところ，応答初期に小さなモデル化が原因と思われる誤差が確認されたが，それ以外は十分な精度を持つことが検証できた．
また，従来機をスタビレス化した機体を試作し，飛行実験を実施し，収集した飛行データと導出モデルの検討を行ったところ，スタビ有り機と同様に応答初期における誤差が確認された．スタビ有り機ではこの誤差は小さかったが，スタビ機ではその誤差が大きくなったため，その要因の検討を進めた．
さらに，ロータブレードフラッピング運動の検証方法に関する検討や予備実験を行った．その結果，フラップ角の変化を捉える方式を確立した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
サブテーマ「ロータブレードのフラッピングと機体運動モデルの構築」 において，フラップ角測定システムの構築に取り組んでいる．フラップ角の測定をするには複数視点より高解像度の高速度撮影をする必要があるが，飛行場における適用可能性や費用の面からあきらめざるを得ないと判断した．このため，単一視点による高解像度撮影に切り替えた．これにより研究の遅れが少し発生した．この遅れが，他のサブテーマに与える影響は小さいと考えている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は，フラップ角の測定による直接的検証とモデル方程式と機体速度，姿勢角変化などに実験データによる間接的検証を同時に進める．また，得られた運動方程式に基づき，スタビレス機の飛行制御器の構築を行い，飛行実験によりその検証を実施する．
|
