今年の研究紹介（詳細編 その１）

研究テーマ

「水中推進式飛行機の設計」　　　　　　　　　　

　担当　原　山田

研究目的

世界のグローバル化と共に大量の物資が海を越えて輸送される時代に突入した。20世紀の物資輸送には主に船を使用した輸送が主流であったが、航空技術の発展につれ、遠距離を高速で輸送できる空輸が利用されることが多くなった。高速という利点からニーズが高まってきているが、飛行機の輸送量を制限しなくてはならないうえ、船と比較し燃費が悪い、さらには航空機のトラブルは大事故につながる恐れがある。そのため今後の輸送技術は経済性が良く高速で大量の物資を安全に輸送できる技術が求められる。

研究概要

経済性が良く高速で安全に輸送できる輸送機の開発には、経済性が良いが低速な船と、高速であるが燃費が悪い飛行機の技術を融合させる。

技術１　水中推進式

船は航行するとき、空気より密度1000倍の水中でスクリューを回し推力を生み出すため、少ない力で大きな推力を生み出すことができる。

しかし船は、船艇と水との接水面積が大きいため、摩擦が強くスピードが上がらない。

この研究では推力を生み出すスクリューは沈めたままで、主翼で機体を空中に浮かして水の抵抗を極限まで減らすことで効率を高め高速飛行できる。

技術２　水中翼

水中に浸かっている機体を飛行可能速度まで加速させるためには、通常のスクリューだけでは推力不足である。そのために機体下部に取り付けられた水中翼でから発生する揚力を利用し、低速時に機体を水中から持ち上げ、接水面積を減らす。

技術３　水面効果

飛行機が，水面を飛行している場合，水面の影響により，翼まわりの気流の様子が変化し，アスペクト比が増大し、機体重量が同じであれば，その飛行のための必要推力または必要馬力が小さくてすむ。この効果を利用し大陸間を移動する輸送時には、通常の空輸を行う場合よりも経済性が向上する。