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羽ばたかずに羽ばたくー非定常空気力学に基づく能動的気流制御システムの確立ー

扑动不扑动——建立基于非定常空气动力学的主动气流控制系统——

基本信息

批准号：
21K14343
负责人：
佐藤慎太郎
金额：
$ 3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

飛翔生物の羽ばたき動作を模擬する新しい手法として、本研究では固定翼に可動部を持たない気流制御デバイスであるプラズマアクチュエータを搭載し、非定常的に発生する揚力の制御を試みる。昨年度は２次元数値計算により、プラズマアクチュエータが生成する電気流体力を流れ場に付与することで、翼の羽ばたき動作によって生じる特徴的な前縁剥離渦の構造を模擬できることを確認した。本年度は実証実験に向けて、実現象に近いプラズマアクチュエータの入力条件を選定して数値計算を行ない、羽ばたき飛行と類似した流れ場構造が期待できる条件の探索を行なった。また、数値計算の結果から大きな電気流体力が生成できるプラズマアクチュエータの方が容易に前縁剥離渦を形成できることが示唆されたため、並行してプラズマアクチュエータの性能を向上させる研究も実施した。これらの成果を利用することで、当初の目的であったプラズマアクチュエータを用いた非定常揚力の制御が可能になると期待される。次年度では、今年度検討した条件での実証実験を行う。さらに、流れの3次元的な渦構造について詳細に検討するために Large Eddy Simulation 解析の実施および実証実験を行う予定である。その後、飛翔生物が誘起しているような複雑な3次元渦構造に着目し、3次元翼上に配置されたプラズマアクチュエータ素子群によって任意の次空間分布を持つ電気流体力を発生させることで翼の空力特性を大幅に向上させる手法について検討する。それにより、従来の翼理論の範疇を越える新たな非定常翼理論を確立し、革新的な飛行手法の提案を目標とする。

In this study, the fixed-wing movement part of the fixed-wing device is used to control the flow of the aircraft. in this study, the mobile part of the fixed wing is used to control the flow and control the flow. For the second year of the year, the two-dimensional calculation method was used to generate electrical fluid force, fluid force, flow, and the movement of the wing and the feather. it was used to create a model to verify the performance of the device. For the current year, we have selected the number of calculation lines for the current year. We are looking forward to the conditions for the exploration of conditions. The results of numerical calculation and calculation show that it is easy to peel off the fluid force of electrical equipment in the first place, and that it is easy to peel it out in front of you. It is very easy to analyze the performance of the equipment. The result of the experiment is to use the unsteady force to control the possibility that the target may be controlled by the unsteady force. For the next year and for the current year, the terms and conditions will be announced. The data of the three dimensions of data collection and data flow are analyzed in terms of Large Eddy Simulation analysis. After that, the aerobiology starts to copy the three-dimensional target, and the subgroup of the three-dimensional wing is configured to support the hydrodynamic force of the electric. the aerodynamic characteristics of the wing are significantly higher than those of the airfoil. In the field of wing theory, new and innovative proposals for the establishment of unsteady wing theory and practice are proposed.