Sonic boom


  • About
  •  ヨーロッパやアメリカに飛ぶには長時間飛行を強いられ,体への負担は大きくなります.この負担を減らす為には飛行時間を減らすのが一番効果的で,その為には飛行速度を上げる必要があります.現在の旅客機は全て亜音速と呼ばれる音の速度よりも遅い速度で飛行しています.音の速度を超えると亜音速の時には無かった騒音等が発生します.これを減らし,音の速度を超えて飛行する旅客機を開発するために研究を進めています.またJAXAと共同で研究を進めています.



  • ソニックブーム

  • 図1 ソニックブーム
       超音速航行時に機体各所から発生した圧力波は大気中を伝播する間に整理統合され,1つの大きな圧力波として地上へ到達しますが,この圧力波は人の耳には大きな爆発音として聞こえます.この一連の現象のことをソニックブームと呼びます.ソニックブームによる騒音のため,現在陸地の上空を超音速で飛行することは基本的に禁止されているため,超音速旅客機を実現するためには騒音低減が必要不可欠となっています.


  • バリスティックレンジを用いた実験

  • 図2 バリスティックレンジ
       本研究室では騒音低減形状の研究・開発を行っています.本研究室では,数値シミュレーションのみではなく,バリスティックレンジと呼ばれる弾道自由飛行装置を用いて試験模型から発生する圧力波を実験的に計測するという実験的アプローチも含め研究を行っています.実験的に自由飛行中の試験模型から発生する圧力波を計測できる装置は日本中でも限られており,JAXAで行われている静粛超音速機技術開発グループとも共同で研究を行っています.    
       

  • 多段階断面積変化による後端ブーム緩和

  • 図3 多段階断面積変化による後端ブーム緩和
       当研究室の研究成果として飛行物体の後端を多段階で断面積変化,すなわち,段をつけることによる,後端ブームの緩和があります.バリスティックレンジを用いる実験の特徴として,自由飛行する物体による圧力波を測定できるため,支柱などが必要な風洞では取得しにくい後端による圧力波形を取得することができます.
       その特徴を生かし,後端からの圧力波に着目して後端に段々をつけることで,段がついていないものよりも緩やかに時間変化する圧力波形を得ることができました.