授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2018年度/Academic Year  前期/First
開講曜限/Class period 金/Fri 9,金/Fri 10
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department 機械航空創造系学科
対象学年/Year 4年
授業科目区分/Category 教育課程 主専門教育科目
必修・選択/Mandatory or Elective 必修
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 航空宇宙機設計法Ⅱ/Aerospace Vehicle Design ProjectⅡ
単位数/Number of Credits 2.0
担当教員名/Lecturer 溝端一秀(機械航空創造系学科航空宇宙システム工学コース)
時間割コード/Registration Code B2414
連絡先/Contact 溝端一秀(教員室: S304
電話: 外線からは0143-46-5368(直通)、または0143-46-5316(航空宇宙機システム研究センター、呼び出し)。
内線からは5368(直通)、または5316(航空宇宙機システム研究センター、呼び出し)。
いずれもファックス兼。
e-mail: mizobata(at)mmm.muroran-it.ac.jp
(教員室が留守の場合はe-mailで連絡ください。) )
オフィスアワー/Office hours 溝端一秀(毎週木曜日13:30~14:30)
更新日/Date of renewal 2018/03/20
授業のねらい
/Learning Objectives
有翼航空宇宙機(飛行機やスペースプレーン)に所要飛行性能を付与するにはどうすればよいかを学ぶ。その基礎知識に基づいて、小型模型飛行機を設計・製作し、飛行させ、その飛行性能および設計の妥当性を検証する。これらのプロセスを通して、航空宇宙機システムに関する総合的な理解を深める。
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1)有翼航空宇宙機(飛行機やスペースプレーン)にはどのような性能が必要か、その概略が分かるようになる。
2)模型飛行機に所要性能を付与するために、設計課題をみずから設定することができる。
3)自ら設定した設計課題を達成するために、機体の構成・形状を構想できる。
4)機体の設計・製作・性能推算に、多様な知識や技術を応用できる。
5)機体の設計・製作・性能推算に、他のグループにない独自のアイディア・工夫をこらすことができる(創造力)。
6)安全な飛行を実現するために工夫を凝らすなど、公序良俗に即した設計ができる。
7)構想した機体の構成・形状や飛行性能を、図、文章、式、プログラム、等を駆使して表現できる。
8)グループ内あるいはグループ間で、円滑なコミュニケーションを成立させることができる。
9)グループで1つのものを作り上げるためのチームワークを構築できる。
10)限られた製作期間内に模型飛行機が完成し飛行できるように、工程管理を継続的に計画・実施できる。
11)技術的成果およびグループワークの成果を明瞭かつ分かり易くプレゼンテーションできる。
授業計画
/Course Schedule
授業はおよそ次の目安で進める予定であるが、設計・製作作業の進み具合に応じて臨機応変に対処する。

総授業時間数(実時間)24時間
●ガイダンスおよび班分け
●設計に必要な基礎知識の講義(2週)
翼型、空力諸公式、翼設計、重心位置と縦の静安定、水平尾翼、垂直尾翼、横の制御と安定、張殻構造、降着装置、推進系の選定、等
●設計と設計内容審査(4週)
要求性能や設計方針の設定、機体の構成・形状・諸元の計画と図面作成(CAD)、縮小模型の製作と飛行性の実証、設計内容審査会
●製作実習(8週)
機体の製作、推進器・ラジコンの組込・調整、重心合わせ、耐空性審査、無推力滑空試験、予備的試験飛行と機体調整
●試験飛行、性能評価、および成果発表(2週)

設計・製作作業のためには、授業時間だけでは足りないので、適宜時間外に作業することを求めます。
また、試験飛行のために飛行場所を使える日時は非常に限られているので、指定された日時に試験飛行できるよう、計画的に準備する必要があります。

模型飛行機製作に必要な基本的な工具・材料や推進器・ラジコン機器は貸与しますが、各自の創意により必要な機材を自己調達することを妨げません。
参考書等
/Required Materials
飛行機はどのように設計するのか, 片柳亮二著, 日刊工業新聞社,2009(ISBN:4526063177)
軽飛行機の設計法,L.パズマニー著 ; 阿部郁重訳,日本航空整備協会,1971(ISBN:4930858232)
飛行力学の実際,内藤子生著,日本航空技術協会,1998(ISBN:4930858267)
Jane’s ALL THE WORLD’S AIRCRAFT
山名・中口,「飛行機設計論」(養賢堂、1968)
教科書・参考書に関する備考 上記参考書の補足説明:
1)空気力学・姿勢安定・飛行性能の観点から例題形式で飛行機設計の要点を解説している好著。日本語で書かれた飛行機設計の入門書としては、この文献が現時点でベストと思われます。
2)ある軽飛行機の設計・自作プロセスを簡潔・明快に解説しており、初めて飛行機を設計する際におおいに参考になります。図書館と担当教員の手元にあります。残念ながら絶版。
3)著者の長年の飛行機設計業務を通して得られた豊富な知見が凝縮されている。図書館と担当教員の手元にあります。
4)その年に世界で生産されている航空機(飛行機、ヘリ、等)について詳しく掲載しているバイブル的大図鑑(年鑑)。いろんな機体を見て美的センスを養うとともに、飛行機設計の参考として極めて有用。図書館と担当教員の手元にあります。
5)飛行機設計の古典的バイブル。大著なので辞書的に読みこなすこと。図書館と担当教員の手元にあります。

授業では、自作資料を適宜配布します。
成績評価方法
/Grading Guidelines
基本的に毎回の授業で作業進捗状況の報告を求めます。
最終授業(7月28日予定)でパワーポイントを用いて成果発表してもらいます。
8月末を目処に、「設計諸元申告表」、「設計計算書」、「機体三面図」、「主翼構造図」、「胴体構造図」、製作された機体実物、飛行映像、および「作業工程記録表」の提出を求めます。

到達度目標1~7については、提出された「設計諸元申告表」、「設計計算書」、「機体三面図」、「主翼構造図」、「胴体構造図」、機体実物、飛行映像、および成果発表内容において、設計内容の首尾一貫性および技術水準、創意工夫の内容、機体の完成度(デザイン性、技術性、飛行性能、等)、成因・敗因の分析内容、等を評価します。(65点)
到達度目標8~10については、「作業工程記録表」に記録された工程管理状況だけでなく、普段の作業進捗報告やチームワーク・リーダーシップの状況を評価します。(25点)
到達度目標11については、成果発表プレゼンテーションにおいて、発表内容の技術的水準、発表資料の明瞭さ・完成度、発表方法(声の大きさ、姿勢・態度、ポインターの活用)、および質疑への参加状況を評価します。(10点)
以上を合計して100点満点中60点以上を合格とします。
履修上の注意
/Notices
不合格の場合は、翌年度再履修すること。
教員メッセージ
/Message from Lecturer
グループで設計・製作・飛行の実習をしますので、授業に欠席したり長期不在すると仲間に多大な迷惑がかかります。就職活動等のためにどうしても欠席・不在になる場合は、作業の進捗に差し支えないよう、グループのメンバーと良く相談し、時間差分業に努めること。
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
航空宇宙システム工学コースの学習・教育目標のうち以下の項目に対応している。
(B) 航空宇宙システムエ学分野に必要な様々な知識、技術の習得
(C) 多様な要素を統合して、高度なものづくりを目指すシステム指向の工学的センスと、新たな問題点を見つけ、研究の目的、計画、遂行、評価を的確に行うための応用力、問題解決能力を修得
関連科目
/Related course
「飛行力学Ⅰ」および「飛行力学Ⅱ」で学んだ知識や、「航空宇宙工学実験」で学んだペーパークラフト飛行機の製作・飛行方法を活用します。
また、3年次の「航空宇宙機設計法Ⅰ」における各自の空力設計を元にして、実際に模型飛行機(無線操縦、推進器付き)を作って飛ばします。
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
/主体的学修(予復習,反転授業,小テスト,振り返り 等)
学生自ら主体的に設計・製作・飛行実習に取り組む。
Active learning 1-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超
Active learning 2-1
/対話的学修(グループ学習,協働,調査体験 等)
設計・製作・飛行実習を3-5名の学生グループの協働作業として実施すると共に、その進捗を教員との対話によって評価・改善する。
Active learning 2-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超
Active learning 3-1
/深い学修(複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等)
航空宇宙システム工学分野のあらゆる専門科目の知識を統合し実践する。
Active learning 3-2
/上記項目に係るALの度合い
50%超