2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K06897
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| Research Institution | Kisarazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
石出 忠輝 木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30212905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前野 一夫 木更津工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (30133606)
劉 浩 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40303698)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 羽ばたき翼 / バイオミメティクス / 生物飛行 / MAV / 前縁剥離渦 / PIV計測 / 空力特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では前年度に引き続き，種々の柔軟翼をABS樹脂の一種であるVero White Plus (RGD835)を造形材とした3Dプリンタ（OBJET24（Stratasys.Ltd））によって製作し，羽ばたき翼模型をエッフェル型三次元風洞内に設置し，ヒービング運動させて 以下の結論を得た．
(1) 翼幅方向に主翼厚さのテーパを付けた場合，タイプD（テーパ比0.50）が前年度に引き続き，最もCLmaxが大きくなり再現性を確認することができた．
(2) 翼弦方向に主翼厚さのテーパを付けた場合，タイプH（テーパ比0.33）が前年度に引き続き，最もCLmaxが大きくなり再現性を確認することができた．
(3) 揚抗比曲線より，翼幅方向にテーパを有するタイプEは，迎角α=3°～4°にかけてCL/CD絶対値最大となり，優れた特性を示している事が確認できた．この迎角領域付近では，CD値マイナスとなり，推力を発生しいる事も確認できた．
(4) タイプD（テーパ比0.50）において翼根元部から翼端部にかけて，翼弦方向にシート光を照射しPIVトリガー計測を実施した結果，翼端付近において複数の前縁剥離渦が翼上面に張り付いている出現確率が，PIV解析結果200枚を母集団に対して43%であり，他の主翼タイプと比較して高い値である事が確認できた．
(5) シャインフルーグアタッチメントを有する2台のCCDカメラと，X軸クロスローラ(最小目盛0.01mm)により精密位置決め可能なキャリブレーションプレートを用いたシート面内三次元PIVステレオ計測システムを構築し，その計測ノウハウを獲得した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ABS樹脂を用いた柔軟翼の翼幅及び翼弦方向におけるテーパ比の効果の再現性を確認し，PIVトリガー計測によってその流体力学的背景について知見が得られた．また、シート面内三次元PIVステレオ計測については，シャインフルーグアタッチメントを有する2台のCCDカメラとX軸クロスローラ(最小目盛0.01mm)により精密位置決め可能なキャリブレーションプレートを用いた計測システムを構築する事ができた．今年度の研究目標は概ね達成できたものと考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 翼弦及び翼幅方向共にテーパを有する主翼を製作し，その有効性を探る．
(2) 最大揚力係数，最大推力係数，揚抗比において優れた値を示した弾性翼を対象として，前年度構築したシート面内三次元PIVステレオ計測を実施し，前縁剥離渦，後縁剥離渦、翼端渦を接合した三次元渦構造について知見を得る．
(3) 羽ばたき翼模型に取り付けられているロータリーエンコーダのデジタル出力を基に，シート面内三次元計測と空気力測定の同時計測を実施し，弾性翼まわりの流体現象と空力特性との関連性について詳細に考察する．
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| Causes of Carryover |
研究分担者（前野一夫先生）の旅費使用額が、当初見込みより少なくなっているため、次年度使用額が生じている。来年度において、学会発表等で有効に活用する予定である。
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