超音速航空機(SST)形態の低速高迎角ロール特性に関する研究
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概要
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風洞実験を行い、SST 形態の低速高迎角ロール特性について調べた。模型のピッチ角を固定しロール方向に静的な運動を与え、空気力や翼表面静圧を計測した。また、前縁剥離渦の挙動を調べるためステレオPIV 計測システムを用いて流速分布を計測した。低いピッチ角では線形的で安定なローリングモーメントが働くが、ピッチ角が増加するにつれ大きなロール角付近で非線形的なロール特性が見られた。特にピッチ角20度では小さいロール角の範囲ではロールに対して線形的で安定なモーメントが働くが、ロール角15度から25度付近で急激な変化が見られ、これらのロール角では不安定なローリングモーメントが働く。このピッチ角20度で見られた急激な不安定ローリングモーメントは翼表面静圧分布によると83%コード位置付近の流れが強く関係している。ロールにより下降した翼側のサクション・ピークの低下と上昇した翼側のサクション・ピークの増大が急激に不安定ローリングモーメントを増加させる方に寄与している。PIVによる流速分布計測結果によると、ピッチ角20度、83%コード位置で見られた不安定なローリングモーメントは内翼渦の崩壊(vortex breakdown)が強く関連している。ロール角0 度の場合に比べ、ロールにより下降した翼側では渦崩壊位置は翼頂点に向かって前進し、これにより渦吸引力は減少し、逆にロールにより上昇する翼側では渦崩壊位置は後退し、渦吸引力は増加する。これらの渦崩壊位置の変化は不安定なローリングモーメントを発生させる。更には、下降した翼側のサクションの減少より上昇した翼側のサクションの増加が大きく、これにより機首下げピッチングモーメントの増加が発生している。
- 宇宙航空研究開発機構の論文
著者
-
李家 賢一
東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻
-
渡辺 重哉
宇宙航空研究開発機構総合技術研究本部事業推進本部
-
李家 賢一
東京大学工学系研究科
-
郭 東潤
宇宙航空研究開発機構航空プログラムグループ
-
城武 雅
東京大学大学院
-
渡辺 重哉
宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター
-
渡辺 重哉
宇宙航空研究開発機構
-
野口 正芳
宇宙航空研究開発機構航空プログラムグループ超音速機チーム
-
城武 雅
技術研修生、東京大学大学院
-
野口 正芳
航空宇宙技術研
-
李家 賢一
東大 大学院工学系研究科
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