航空宇宙工学実験 (3学年後期)


   
実験名 実験目的・習得内容
全機模型の空力特性
(低速風洞実験)
風速Uが一定の風洞気流中における航空機の全機模型に作用する空気力を、六分力(揚力、抗力、横力、縦揺れモーメント、横揺れモーメント、偏揺れモーメント)風洞天秤を用いて計測し、航空機の空気力学特性を知る。
境界層の実験 一様な流れに平行におかれた平板まわりの圧力を測定し、平板表面から垂直方向の微小距離に対する速度分布を求める。また、境界層が平板上で流れ方向にいかに発達するかもあわせて調べ、境界層とはどのようなものであるかを理解する。
ジェット推進の実験 ファンエンジンのファン部を電動機駆動のファンで置き換えた装置により、発生する推力と壁面の圧力分布を測定してその性能を求めること、妥当なファン効率を知れば推力、全圧上昇、流量、ノズルの圧力降下等を予測できることを理解する。さらにファンが失速から回復すると大きな推力が発生することを体得する。
固体推薬の燃焼速度の測定 固体ロケットモーターに使用される推進薬の燃焼速度に関する基礎的事項を習得し、代表的な燃料速度の測定法を体得する。
丸棒・板材の引張試験 航空機用金属材料の基本的な機械的性質(Mechanical Properties)および変形挙動を計測し、あわせて材料の種類の違いによる諸性質の差異を調べる。
フリーフライト実験 バルサ製の供試模型を作製し、これをランチャを用いて様々な飛行速度で定常直線降下飛行させ、釣合飛行における全機の揚力係数と抵抗係数を計測する。機体の重心位置が飛行姿勢や釣合速度に与える影響を供試機体の飛行形態の目視観察により把握、誘導抵抗の存在、トリム等、飛行力学の本質を体験的に理解する。
フライトシミュレーターの実験 フライト・シミュレータを用いて小型高性能ジェット機の初歩的な操縦法を経験するとともに、簡単な飛行試験の模擬を実施し、航空機の操縦法や運動特性を体験的に学習する。
倒立2輪ロボットの安定化制御実験 マイコン制御による倒立2輪ロボットの安定化実験を行い、状態フィードバック制御の機能と役割を理解する。
オペアンプの周波数特性測定実験 汎用増幅器(operational amplifier:アナログ)の周波数応答の測定実験を行い、オペアンプの基礎とフィルターや増幅器の知識(例えば、増幅器の帯域幅等)の修得とオシロスコープの取り扱いについて学習する。
シュリーレン法に関する実験 大気吹き出し式の超音速風洞の作動原理の基本的な知識を習得するとともに、超音速飛行体まわりの流れ場(衝撃波の観察)の観察に用いる代表的な可視化手法であるシュリーレン法についてその原理を学ぶ。


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