授業のねらい |
空気力学は、空気中を飛行する物体(航空機や鳥など)に働く力(揚力や抵抗)などを取り扱う学問である。本授業では、飛行に関する原理や現象、および次世代の航空機と空気力学の概要について理解、修得する。 |
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授業の目標 |
1.翼の幾何学的構成および性能が理解でき、揚力係数および抗力係数を使い、翼に働く揚力と抗力が算出できること。 2.揚力の発生原理に関する物理的解釈ができ、揚力を増大させるための方策が考えられること。 3.抗力の発生メカニズムが理解でき、抗力を低減するための方策が考えられること。 4.薄翼理論の基本的な考え方が理解できること。 5.等角写像法の初歩が理解でき、ジュコフスキー翼の性質が理解できること。 6.次世代航空機の概要が理解できること。 |
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授業計画 |
1.航空宇宙輸送の技術と変遷(第1週) 2.航空機の分類(第2週) 3.空気力学の基礎(渦糸による誘導速度、クッタ・ジュコフスキーの定理(第3週〜第4週) 4.二次元翼の特性(第5週〜第6週) 5.揚力の理論(ジュコフスキー翼、薄翼理論)(第7週〜第9週) 6.空気抵抗の種類と軽減(第10週) 7.次世代の航空機(極超音速輸送機、スペースプレーン) (第11週〜第12週) 8.紙ヒコーキの空気力学(13週〜第14週) 9.鳥の飛行(第15週) |
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教科書及び教材 |
牧野光雄著「航空力学の基礎」産業図書(1989年) |
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参考書 |
相原康彦・森下悦生著「応用空気力学」東京大学出版会(1991年) 室津義定編著「航空宇宙工学入門」森北出版梶i1998年) フォン・カルマン著 谷一郎訳「飛行の理論(1963年) 水木新平・櫻井一郎著「図学雑学飛行機のしくみ」ナツメ社(2003年) 紀尾井町飛行機研究会編著「トコトンやさしい飛行機の本」日刊工業新聞社(2004年) 小林昭夫著「紙ヒコーキで知る飛行の原理」講談社(2000年) |
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成績評価方法 |
定期試験(80%)とレポート(20%)により評価する。合計100点満点中、60点以上を合格とする。
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履修条件等 |
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教員からのメッセージ |
昆虫や鳥の飛行、固定翼と推進装置をもった航空機、いわゆる飛行機の飛行を観察、眺めると、空気力学に興味が湧くかも知れません。暇があったら、両者の違いなどについて、考察してみましょう。 |
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その他 |
○学科の学習・教育目標との対応 (A)−4:機械システム工学に関する知識とそれらを問題解決に 応用できる能力 (D):自主的に勉学を続けることができる能力の涵養 ○JABEEの学習・教育目標との関連 (d)−2:機械工学の主要分野 (g):自主的、継続的に学習できる能力 ○科目間の連携 履修要件:流体力学I、II この科目を必要とする科目、または関連する科目:推進工学、飛行力学、航空宇宙機設計法、卒業研究I、II |
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