Comments
Transcript
日本の航空科学技術の研究ポテンシャルについて Research Potential
日本の航空科学技術の 研究ポテンシャルについて 大林�茂� 東北大学流体科学研究所� 三菱リージョナルジェット開発決定 MRJ� 用途：リージョナルジェット � 製造者：三菱重工業 � 運用者：全日本空輸 � 初飛行：2011年予定 � 生産数：10年間で1000機、最終的に3500機目標 � 運用開始：2013年予定 � 出典: フリー百科事典『ウィキペディア』 MRJの最近のニュース� MRJに実用化された独自技術� 多目的設計探査 • コンピュータを高度利用する新しい設計 ボーイング社でも！� 法の研究 • 本研究に関する国内外の招待講演18件 • 本研究に関する受賞3件� 自己組織化マップで設 計空間を可視化する� 科学雑誌ニュートン2008年12月号� 設計探査法� 多分野統合最適設計による設計知識の探索 三菱航空機 MRJ の設計に貢献 設計結果のマップ化技術 自己組織化マップにより、設計案を視える化 特徴を理解 地 図 国 地球表面（３D） コスト 重量 人口で色づけ 標高で色づけ 特徴を理解 寿命 類似設計案 設 計 吵 吚 吮 地図（２D） ﾊﾟﾚｰﾄ面（多次元） 自己組織化ﾏｯﾌﾟ（２D） 寿命で色づけ ｺｽﾄで色づけ ! 設計案の理解 ! 次設計に利用 ものづくり・環境技術� • コンピュータ支援設計技術はあらゆる 分野にインパクト – ものづくり技術の情報化・高度化に 貢献 – 設計の「見える化」が可能 – 高度なトレードオフに基づく優れた 環境技術の開発に貢献 授業のポイント6 見える化（可視化）の重要性� 乾燥空気� ヒータ� 湿り空気� 除湿ダクト� 低排出ディーゼルエ ンジン燃焼室の設計� （自動車）� 高効率蒸気タービン 省エネ洗濯乾燥機の設計（家電）� 静翼の設計（発電）� 共同研究による設計例� MRJのセールスポイント 2013年運用開始� ヨーロッパの目標 2020年（VISION2020 ）� 環境適合性の向上 • 燃費を50％向上 • 騒音を半減� 環境適合性の向上 • 燃費を26％向上 • 騒音を10dB低減� アメリカの目標 2025年（国家航空研究開発計画 ）� 環境適合性の向上 • 燃費を70％向上 • 騒音を60dB低減 （プリウス並み？）� 今後さらに必要とされる技術� MRJで培った技術� • 多分野統合最適設計 • 複合材技術 • 新エンジンの採用� 定常状態 最適設計 （巡航）� 開発を支えた基礎技術� • 数値流体力学（CFD) • 風洞技術（EFD) • 多目的最適化法 • 応答曲面法� • 流れの高精度シミュレーション • 流れの動的制御 • 騒音削減と排出物削減のトレードオフ • 石油代替燃料 非定常状態 • より高度な多分野統合最適設計� 最適設計 （離着陸・旋回・突風）� 必要とされる基礎技術� • CFDとEFDの融合(計測融合シミュレーション) • 非定常流れの風洞技術 • 燃焼反応機構の解明 • データマイニング技術、等 ・小型機は特に大型機の影響を受ける ・特に空港における離発着でその影響が大きい 後方乱気流の計測融合シミュレーション� Large Eddy Simulation 計測融合 (4D-Var) " レーザ視線方向速度� ライダ (ENRI) ライダ計測� 騒音問題こそが次世代超音速機開発の足枷� コンコルド 高度18km ブーム低減技術に世界が注目� 幅100km 爆発音（ソニック・ブーム） の影響範囲 既存のブーム低減技術� ソニックブーム 約30％削減� 軸対称線形理論 1. 機首を丸くする� 2. 飛行機を細長くする 2003 NASA SSBD� 2006�NASA Quiet Spike� 国際民間航空機関（ICAO）で2016年をめどに ソニックブーム環境基準の検討開始� 革新的ブーム低減技術� 線形理論では 100％削減！� 超音速複葉翼理論 • 複葉（2枚翼）にする 20XX? 独自提案： 大型SST実現へ のブレークスルー� 注目される超音速複葉翼理論� 2007.9.19 日経新聞� 2007.11.15�朝日新聞� 2009年3月共同通信（神戸新聞，熊本日 日新聞，福井新聞，山陽新聞，山梨日日新 聞，大分合同新聞，徳島新聞，���静岡新聞， 下野新聞，山陰中央新報，埼玉新聞，中部 経済新聞）� 2009.1.20�河北新報� 2009.07.13�読売新聞� 2008.12.19�河北新報� 科学雑誌ニュートン2007年12月号 航空機産業の売上高推移� 航空宇宙産業の年度別売上高推移 （SJAC宇宙航空データベースより）� 増える民間航空機 の売上� 世界の路線別航空旅客数� 世界トップレベルの旅 客輸送実績� 路線別航空旅客のランキング� （SJAC宇宙航空データベースより）� 航空宇宙産業の年度別売上高推移 （SJAC宇宙航空データベースより）� 増える民間航空 機の売上� 環境・安全の技術開 発で民間航空機の 売上を5兆円へ� 民間航空機6千億円� 2030年の我が国航空将来像 （日本航空宇宙学会航空ビジョン）� • 航空機産業がGDP1％ • 中・小型機の開発を主導 • 革新航空機の提案・開発 • 大量安全運航の実現� 用途：リージョナルジェット � 製造者：三菱重工業 � 運用者：全日本空輸 � 初飛行：2011年予定 � 生産数：10年間で1000機、最終的に3500機目標 � 運用開始：2013年予定 � 出典: フリー百科事典『ウィキペディア』 国産旅客機の 生産開始� 世界トップレベルの 旅客輸送実績� 路線別航空旅客のランキング� （SJAC宇宙航空データベースより）�