| 開講学期／Course Start | 2020年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 金/Fri 1,金/Fri 2,金/Fri 3,金/Fri 4 |
| 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 | 3年,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 | 実験科目 |
| 授業科目名／Course Title | 航空宇宙工学実験／Aerospace Engineering |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 上羽 正純,北沢 祥一,今井良二,溝端一秀,勝又暢久 |
| 時間割コード／Registration Code | B2322 |
| 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。） ) 北沢 祥一(B208, 0143-46-5345, kitazawa@mmm.muroran-it.ac.jp) 上羽 正純(B202、0143-46-5346、ueba@mmm.muroran-it.ac.jp) 今井良二(B-214 r_imai@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
溝端一秀(毎週木曜日13:30～14:30)
北沢 祥一(水曜日 13時～15時) 上羽 正純(水曜日 13時～15時) 今井良二(水曜日１５：００－１７：００) |
| 実務経験／Work experience |
溝端一秀(宇宙航空開発事業を扱う研究所において極超音速飛行実験機の概念設計に携わった在職経験を有する)
北沢 祥一(電子部品の製造事業を扱う企業での高周波デバイス等の開発経験及び研究会社において高周波デバイスや無線通信方式の研究開発経験を有する) 上羽 正純(通信事業を扱う企業での静止通信衛星および搭載機器の研究開発経験及び衛星搭載アンテナ指向方向制御技術の研究開発経験及び衛星通信システムの研究開発経験を有する) 今井良二(輸送用機器製造事業を扱う企業での航空推進システムの流体設計技術の開発及び航空宇宙推進システム、原子力、エネルギープラント関連機器の伝熱設計技術の開発経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2020/02/11 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
航空宇宙システム工学を構成する幾つかの要素技術について実験を実行し、実験データに対してコンピュータ等による対照解析を行い比較することによって、実験結果を考察する。これらの結果を実験レポートとしてまとめることによって報告書作成能力を養うとともに、発表・質疑応答によって問題対応能力と討論能力を養う。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１．航空宇宙システム工学に関する複数の実験テーマの内容を理解し、そのベースとなる基礎知識を修得する。 ２．実験計画の立て方、計測方法、および実験装置の操作方法に関する知識を修得する。 ３．コンピュータ解析と実験結果を照らし合わせながら、測定データを処理・解析し、必要なグラフや表等に整理でき、かつ定量的な考察ができるようになる。 ４．標準的な体裁・形式の実験レポートをまとめることができるようになる。 各実験テーマに固有の到達目標は以下の通り： １．ロケットノズルの性能計測： オリフィスノズル，ロケットノズルの流動に関する基礎知識の復習，実験作業を通じて，実験計画，実験技術の修得，実験結果の整理，評価，レポート作成ができるようになる。 ２．ペーパークラフト飛行機の飛行力学実験とシミュレーション： ペーパークラフト飛行機を安定に飛ばすために必要な事項および知見を、一般の飛行機の飛行力学に照らし合わせて理解するとともに、実践できるようになる。 ３．真直梁の構造剛性と構造振動： 構造物の曲げ変形・振動を理解する上で基礎となる真直梁において、たわみ・ひずみの計測法を理解し、得られたデータから応力とひずみの関係を説明できること。また連続体である梁の曲げ振動に対し、固有振動数の意味や固有振動数の計測方法を理解し、実験から得られた固有振動数から構造剛性について説明できること。 ４．モータの制御実験と電気電子工学実験： モータの制御を通じて制御系の設計法を習得する。オペアンプを用いた電子回路の製作を通じて回路設計および計測の技能を身につける。実験作業を通じて，実験計画，実験技術の修得，実験結果の整理，評価，レポート作成ができるようになる。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数48時間 受講生は４班に分かれて、以下の４テーマを４週交代で実施する。 第０回：ガイダンス 第１回～第４回：実験（第１ラウンド） 第５回～第８回：実験（第２ラウンド） 第９回～第１２回：実験（第３ラウンド） 第１３回～第１６回：実験（第４ラウンド） １．ロケットノズルの性能計測（今井） 第１週目：ノズル内流れの基本とロケットエンジン基礎の学習と計測基礎 第２週目：ノズル推力と比推力の計測 第３週目：ノズル流量係数の計測 第４週目：ノズル形状と諸特性のまとめ、レポート作成 ２．ペーパークラフト飛行機の飛行力学実験とシミュレーション（溝端） 第１週目：ペーパークラフト飛行機の調整と飛行練習 第２週目：ペーパークラフト飛行機の飛行経路の計測（於体育館アリーナ） 第３週目：ペーパークラフト飛行機の飛行経路の模擬計算（於情報メディア実習室） 第４週目：データ整理とレポート作成 ３．真直梁の構造剛性と構造振動（勝又） 第１週目：梁の静的荷重に対するたわみ・ひずみ計測と解析 第２週目：梁の自由振動に対する固有振動数計測と解析 第３週目：プレゼンテーション 第４週目：データ整理，プレゼン資料の修正，レポート作成 ４．モータの制御実験と電気電子工学実験（上羽・北沢） 第１週目：モータ基礎の学習と制御シミュレーション 第２週目：実験系構成とモータ制御実験 第３週目：オペアンプを用いた電子回路実験 第４週目：データ整理、レポート作成 授業時間外に十分な時間を確保して、製作・解析・データ整理・レポート作成・等に取り組む必要があります。 |
| 参考書等 ／Required Materials |
木下是雄著，「レポートの組み立て方」，筑摩書房，1994(ISBN:9784480081216)
木下是雄著，「理科系の作文技術」，中央公論新社，2002(ISBN:4121006240) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 適宜自作資料を配付する。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
１．全実験テーマについて出席と実験レポート提出が必須条件です。 ２．受理されたレポートは100点満点で採点される。 ３．各テーマのレポートについて60点以上の評価が必要である。また、全テーマの点数の平均点を算出し本科目の成績とする。 ４．全テーマのうち１つでも欠席、レポート未提出、またはレポート不合格があれば本科目が不合格となる。 ５．レポート採点の目安は以下の通り。 標準的なレポートの体裁・形式が整っており内容に不備・誤りがなければ60点 記述・考察内容が標準レベルに達していれば70点 データ解析や考察等に独自の工夫や努力があり標準以上のレベルと判断できれば80点 到達度目標の達成度は、授業中の取り組み姿勢およびレポート内容に基づいて評価します。各テーマの具体的な実施方法、レポートに要求する事項、提出期限、等については、各テーマの担当教員から説明・指示があります。 なお、「真直梁の構造剛性と構造振動」については、実験実施状況と実験内容を用いたプレゼンテーション・討論により１次評価を行い、討論を踏まえて作成されたレポートによって最終的な理解度・達成度を評価する。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
一回でも欠席すると単位を取得できないので、健康管理に留意して頑張ること。やむを得ない事情で欠席した（する）場合は、速やかに各テーマの担当教員に善後策を相談すること。 不合格の場合は、翌年度再履修すること。 |
| 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ます。 (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 (D) 他者との議論や協力をとおして、日本語や英語で自分の意見を論理的に他者に説明し、問題解決につなげる能力の修得 |
| 関連科目 ／Related course |
１．「ロケットノズルの性能計測」は、「航空流体力学」、「空気力学」、「航空宇宙熱力学」、「ロケット工学」に関連します。 ２．「ペーパークラフト飛行機の飛行力学実験とシミュレーション」は、「航空宇宙機械力学」および「飛行力学Ⅰ」「同Ⅱ」の知識を必要とします。本実験テーマで修得する知識・技術は、「航空機設計法Ⅰ」「同Ⅱ」に必須です。 ３．「真直梁の構造剛性と構造振動」は、「航空宇宙機械力学」、「材料力学Ⅰ」、「同Ⅱ」、「航空宇宙構造工学Ⅰ」、「同Ⅱ」、「コミュニケーション技法」に関連します。 ４．「モータの制御実験と電気電子工学実験」は「航空宇宙制御工学Ⅰ」「同Ⅱ」「電気電子工学」に関連します。 |
| 実務経験のある教員による授業科目 ／Course by professor with work experience |
1.関連した実務経験を有している教員が担当する科目 |
| 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 |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
受講学生自らが主体的に実験課題に取り組む。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
グループの仲間と共同して実験課題に取り組む。 |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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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のあらゆる専門科目の知識・技術を総動員して取り組み，その知識・技術を実践的に再構築する。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |