着陸滑走を必要としない小型無人固定翼機の自動着陸システムの開発

研究目的

　固定翼機は回転翼機に比べて移動速度が早いことが利点である。しかし、災害時の活躍が期待されている小型無人機は主に回転翼機である。それは、運用するために離着陸滑走が必要なく、垂直離着陸ができるためであると考える。そこで、効率が優れる固定翼機でも離着陸滑走が必要ない機構・システムを開発して提案する。

　Fig.1に、計画する着陸のステップを示す。空間上に3点をとると平面がただ1つ決まるので、ランディングポイントにセンサーを3つ設置する。着陸モードに切り替えると、機体はセンサーとの距離から現在の機体の姿勢を判断し、自動操縦でポイントに向かう。ポイントに近づいたら機体を引き起こし、失速に突入させる。機体の速度がゼロになり、下降が始まった直後に着陸させるように制御する。これが、固定翼機でも着陸滑走が必要なくなる操縦システムである。

Fig.１　着陸の仕組み

①    巡航中

②    着陸間際で迎え角を大きく上げ（ピッチアップ）失速を起こさせる。

③    失速を利用し速度を0m/sに近づけ着陸

円盤型飛行機の設計・製作

円盤型飛行機の設計・製作(ブログ用)
共同研究者　鎌塚・高山
みなさんは飛行機に乗ったことはありますか？
一般的にみなさんが海外旅行などに行く際に利用する飛行機は、胴体があり主翼があり水平尾翼、垂直尾翼が備わった飛行機でしょう。しかし、私達のグループが設計している飛行機は下の図のような円盤の形状をしており、いわゆる全翼機といわれるものです。1903年にライト兄弟が世界で初めて有人動力飛行に成功してから現在に至るまで飛行機に関して様々な研究がなされ、さまざまな形状のものが開発されました。もちろん全翼機も多数存在します。しかし、このような円盤型の飛行機に関するデータはほとんどありませんし、
「変わった、面白い形をした飛行機を作ろう！」と考えていたこともあり、このような形状に決定しました。
この機体は、ご覧のように前方にプロペラを有し、円盤を部分的に切り取り操舵を付けることで上がったり下がったり曲がったりまわったりできたらいいな～と考えてます。このような機体形状は飛行力学的に安定して飛行することが難しく、突風などの影響を非常に受けやすい形状となります。解決すべき課題は数多くありますが、これから頑張って研究していきたいと思います。最終的には実機を製作し飛ばしてみたい思ってます。



機体が一部破損しても安定に飛行を続けることのできる航空機とその制御システム

こんにちは。学部4年の楓 達成、金谷 崇史、菅間 啓太です。
私たちの研究テーマは
「機体が破損した場合でも安定に飛行を続けることのできる航空機とその制御システム」です。
飛行中に乱気流に巻き込まれて高負荷がかかるなどの理由によって、機体が破損することがあります。
1966年の英国海外航空機空中分解事故が最たる例です。
私たちの研究は破損した機体を無事に飛行場へ向かわせることができ、かつ安全に着陸することができる航空機を設計することを目的としています。
さて研究の進み具合ですが・・・
現在はコンセプトモデルの模型飛行機を制作中です。
主翼が片方欠損した場合を想定し、胴体形状を翼型にして緊急時には機体ごと横向きにして胴体を翼にしてしまうというアプローチで設計しています。

機体概念図の通りだと胴体翼の翼端形状やエンジンの搭載方法などにまだまだ解決すべき問題があり、形状はどんどん変わっていくと思います。
ゆくゆくは飛行中の模型飛行機の片翼を実際に切り離して、それを無事着陸させることを目指していますが・・・
はてさてどうなることやら・・・。

今年の研究について

こんにちは。またまた院1年の大崎(裕)です。

今回は今年の学部生の研究について紹介したいと思います。今年の学部生は人数が多い(去年の約2倍！)なのでグループで研究することが基本となっております。
内容といたしましては…

・機体が一部破損しても安定に飛行を続けることのできる航空機とその制御システム
・円盤型飛行機の設計・製作
・着陸滑走を必要としない小型無人固定翼機の自動着陸システムの開発

となっております。これらの内容を学部生に紹介してもらうのでお楽しみに～