屈曲形水中推進機構の研究

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1.平成7年度までに製作した推進機構試作機による結果を踏まえ,エアモータ駆動による主能動関節と,ばね駆動による受動関節の2関節を持つ全長3mの自走式推進機構の関節駆動部の設計・製作を行い,静止流体中で作動させる実験を行った.その結果,以下の知見が得られた.・第1関節の運動はほぼ三角波状の運動となる.これは静止流体中のため,流体力が非線形的になるためと考えられる.・第1関節の角変位が最大となると,第2関節の角変位はそれまでと逆側に急激に変化する.またそれ以外の時刻では,第2関節の角変位はほぼ一定の値を取る.2.平成7年度までに開発した,流線形胴体および矩形尾ひれからなる2関節推進機構モデルについての解析法を,実際のイルカやマグロのような三次元形状を持つ尾ひれを解析できるように三次元翼理論を用いて拡張した.その結果,以下の知見が得られた.・尾ひれのみについては,実際の魚類のように後退角を持った尾ひれの方が,矩形翼よりも推進効率は低くなる.・胴体部の影響も考慮した解析においても,後退角を持った尾ひれの方が矩形翼よりも推進効率が低くなり,後退角の利点としては別の要因が考えられる.・三次元性を考慮しても,推進効率は80%以上の高い値となる.