K-§MART SEEDS集飛翔体の力学的シミュレータ開発と多変量解析法の適用による飛行安定性能の最適化
防災・減災における災難救助技術及びロケット産業技術への応用
概要
水ロケットは，高圧の圧縮空気で水を噴射して推力を得るロケットシステムで水ロケットに含まれる技術的な要素や原理は実際のロケットシステムと共通の部分が多い．水ロケットが飛翔体である以上，飛行特性を評価するためのシミュレーションによる飛行軌道の数値解析や飛行安定性に関する定量的分析が重要である．
- 従来技術
- 水ロケットの軌道解析を行う際に必要となる力学的データや，安定な飛行を実現する上で重要となる構造設計の指針は経験的要素が多く，その科学的根拠は明らかにされていないのが現状である．
- 優位性
- 水ロケットの飛行性能に関する力学的な考察を基本にした，数値計算プログラムによるシミュレータを開発し，ロケットの飛距離と飛行安定性を得るための最適な飛行条件について理論分析する．
特徴
本研究では，水ロケットの飛行性能に関する力学的な考察を基本にした数値計算プログラムによるシミュレータを開発し，ロケットの飛距離と飛行安定性を得るための最適な飛行条件について理論分析する．その分析結果に基づき「ロバストパラメータ設計」の適用によるロケットの飛行安定性能に影響を与える因子の抽出と，最適な飛距離と安定性を得るための飛行条件を検証する．「ロバストパラメータ設計」とは，設計パラメータと対象物の品質との関係を調べ，その影響を最小限にする統計学的理論に基づいた設計手法である．ロケットの飛行安定性能の評価には極めて有効な方法論であり，ロケットの飛行性能に影響を与える因子を抽出し，飛行安定性を得るための最適な飛行条件の最適化を図る．さらには，飛行に関わるパラメータ条件を追加し，シミュレーションによる分析結果と実証実験結果との誤差について詳細な分析を進める．水ロケットによる河川・渓谷等の長径間電線延線工法への適用液体水素燃料の使用による小型ロケットの実証研究水ロケットを使用した水難救助システムの開発水ロケットカーへの応用
- 実用化イメージ・想定される用途
- ・洪水
・津波災害等における水難救助及び訓練用ロケットシステムの導入
- 実用化に向けた課題
- ・ロケットの飛行軌道解析と飛行安定性能条件の最適化に向けた基礎研究データの検証
研究者紹介
當摩 栄路（とうま えいじ）researchmap
苫小牧工業高等専門学校 創造工学科 教授
研究者からのメッセージ
本件に関する研究論文がJ-STAGE及び国際誌に掲載されていますので、興味のある技術者・研究者からのご連絡を歓迎いたします。
J-STAGE; https://doi.org/10.12792/jjiiae.8.1.28
国際誌；https://doi.org/10.4236/jamp.2021.911172
- 研究キーワード
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飛行原理
飛行安定性
シミュレーション分析
多変量解析
ロバストパラメータ設計
エネルギー比型SN比
- 知的財産権
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