2006 Fiscal Year Annual Research Report
パラシュートのインフレーション過程における流体・構造物連成振動に関する研究
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17360409
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
新井 紀夫 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (20126288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高倉 葉子 東京農工大学, 大学院共催科学技術研究院, 助手 (10262239)
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| Keywords | パラシュート / 流体・構造物連成振動 / 実験手法 |
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| Research Abstract |
高速から低速までの広範囲の流連において飛行体の減速方法として最も有効な空力的減速法としてパラシュートが用いられている.これは,軽量且つ収納スペースが小さくて済み,確実で大きな抗力が得られるからである.現実的な問題として,確実な開傘性能が要求されているが,その詳細は未だ不明な点が多くある.その理由はひとえにその柔軟性及び軽量性にある.柔軟性は,その形状が周囲流体の影響により瞬時に変化することに関係し,軽量性は,その物体の仮想質量を無視し得ないことに関係している.
今年度は,前年度に指摘された,パラシュートの振動特性をさらに詳細に調べるために,主として縦型水槽を用いた実験を実施するとともに数値シミュレーションにより,その振動特性を明らかにすることを目的とした.
その結果,概ね次の結論を得た.
1.実験による振動パターンの分類の結果,そのレイノルズ数により変化するが,前年度指摘されたように,直線状運動,円弧運動,周回運動の3種類の運動に分類できることが分かったが,ウエーブレット解析によりその出現頻度と振動周波数に大きな特徴があることが明らかにされた.これは数値シミュレーションでもある程度確認された.
(1)出現頻度:その支持点の可動性に大きく影響される.
(2)振動周波数:直線状運動の場合その周波数は高くなるが,円弧状もしくは集会運動の場合その周波数は低くなる傾向が顕著である.
2.パラシュートの支持点(ペイロード)の可動性の振動特性に対する影響を見るため,4種類の支持方法による振動特性の相違を調べた結果,従来から行われている実験方法(支持点固定)と支持点に自由度を持たせた実験方法とではその結果に大きな相違が見られ,実際のパラシュート降下を議論するうえで最重要点であることを指摘した.この点は今回初めて明らかにされたことであり,2007年5月にAIAA(アメリカ航空宇宙学会)で発表する予定である.
今年度に指摘された事項を元に自由落下用縦型水槽を用いた詳細実験による検討が必要である.
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