| 開講学期／Course Start | 2023年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月/Mon 5 , 月/Mon 6 |
| 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航空宇宙システム工学コース／Department of Mechanical Aerospace and Materials EngineeringCourse of Aerospace Engineering,創造工学科航空宇宙工学コース／Department of EngineeringCourse of Aerospace Engineering |
| 対象学年／Year | 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 創造工学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 宇宙機設計法／Space Vehilce Design Project |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 上羽 正純 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 畠中 和明 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 北沢 祥一 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 境 昌宏 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 湊 亮二郎 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 廣田 光智 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 今井 良二 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 中田 大将 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 柴田 拓馬 (創造工学科航空宇宙工学コース) , 奥泉 信克 (創造工学科航空宇宙工学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | J3209 |
| 連絡先／Contact |
上羽 正純(B202、0143-46-5346、ueba@muroran-it.ac.jp)
畠中 和明(A207、TEL：0143-46-5354、e-mail：hatnac＠muroran-it.ac.jp) 北沢 祥一(B208, 0143-46-5345, kitazawa@muroran-it.ac.jp) 境 昌宏(教員室；B307 TEL；0143-46-5377 e-mail；msakai@muroran-it.ac.jp) 湊 亮二郎(B204, TEL:0143-46-5378, E-mail : r-minato@muroran-it.ac.jp) 廣田 光智(A205，内線5367，hirota(あっと)muroran-it.ac.jp，(あっと)を@に変換) 今井 良二(B-214 r_imai@muroran-it.ac.jp) 中田 大将(S306，0143-46-5389, nakata@mmm.muroran-it.ac.jp) 柴田 拓馬(居室：B203 電話番号：0143-46-5322 Email：takuma.shibata@muroran-it.ac.jp) 奥泉 信克 |
| オフィスアワー／Office hours |
上羽 正純(水曜日 13時～15時)
畠中 和明(毎週月曜日10:00～12:00) 北沢 祥一(月曜日 15時～18時) 境 昌宏(火曜日 15:00～17:00) 湊 亮二郎(水曜日 10:30～12:00) 廣田 光智(水曜日(Wed.)13:00-14:30) 今井 良二(水曜日１５：００－１７：００) 中田 大将(月曜日 13:30-15:00) 柴田 拓馬(月曜日15:00 - 16:00 (要連絡) 火曜日10:00 - 11:00 (要連絡)) 奥泉 信克 |
| 実務経験／Work experience |
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)
畠中 和明(企業において関連する数学知識を要する計測・制御ソフトウェア設計・製作に携わった在職経験及び流体関連シミュレーションソフトウェア設計・製作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) 湊 亮二郎(自動車等の技術開発事業を扱う企業でのエンジンの熱流体解析業務に携わった在職経験及び自動車、その他の熱流体解析業務に携わった在職経験を有する) 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) 柴田 拓馬(輸送用機器製造事業を扱う企業での航空宇宙推進システムの開発経験を有する) 奥泉 信克(宇宙航空開発事業を扱う国立研究所において科学衛星・探査機の構造系担当として研究開発に携わった在職経験を有する) |
| 更新日／Date of renewal | 2023/03/04 |
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| 授業のねらい ／Learning Objectives |
宇宙機システムとしてのロケット、衛星を対象に推進、空力、構造、制御、通信の5分野の技術がどのように適用されているかを、具体的な例示と演習により習得する。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
工学的な実際の課題や問題点を理解し、それを解決する手法や考え方を、主体的な実践を通じて表現できるようになること。 具体的な到達度目標は下記のとおり 通信分野：無線通信システムを理解し、回線設計が正しくできるようになること。 推進分野： 航空宇宙推進システムの定量的な性能評価が出来る 空力分野： 極超音速流れで現れる、理想気体流れと異なる現象の物理を理解すること。 構造分野：ひずみゲージによるひずみ計測方法を習得すること。有限要素法による構造解析の基礎を実習すること。実測とシミュレーションとの比較により、実際の問題の存在への気づきと理由解明とを主体的な実践を通じて考察し表現できること。 制御分野： 周波数応答法におる制御系設計が正しくできるようになること。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総時間数：90分×14回＝21時間 通信分野（北沢） 第1週 電波伝搬・無線通信の基礎 第2週 衛星通信システムにおける通信回線設計 推進分野（今井、湊、中田） 第3週 衛星推進系概要、運用例 第4週 推薬供給系設計 第5週 二液スラスタ設計 燃焼問題の解法 第6週 二液スラスタ設計 ロケットエンジンへの応用 空力分野（廣田、畠中） 第7週 大気圏再突入と空力加熱の演習１ 第8週 大気圏再突入と空力加熱の演習２ 構造分野（境、奥泉） 第9週 2次元平面応力状態の薄板構造におけるひずみ，応力の測定 第10週 2次元平面応力状態の薄板構造におけるひずみ，応力の有限要素法解析 第11週 実験と計算で得られた応力とひずみの比較，考察 制御分野（柴田、上羽） 第12週 数値計算ソフトウェアによる伝達関数特性把握 第13週 周波数応答による宇宙機姿勢制御系設計演習 第14週 予備日 テーマ毎にレポート、プレゼン、等の課題が与えられるので、適切に自己学習すること。 各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です。 新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。 |
| 教科書・参考書に関する備考 |
教科書は適宜、資料を配布する。 参考書等は各分野の教員の指示による。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
各分野ごとの到達度は、各分野毎に提示されるレポート等により評価する。 単位取得には、全ての分野（推進、空力、構造、制御、通信）に出席するとともに、レポートやプレゼンテーション等の課題があるテーマの場合には期限までに課題を提出していることが、テーマ毎評価の前提条件である。 提出しなかったテーマは、終了したものとしては扱われない。期限遅れは提出しなかったものとみなされるので注意すること。 また、内容不十分の場合は再提出を求めることがあるので、提出がそのまま受理になるとは限らない。 評点は、すべてのテーマ毎に課された課題が期限までに提出できていることを条件に、各分野毎の評価の単純あるいは実施週加重平均による。100点満点中60点以上を合格とする。 課題提出は、受講年度のみ有効である。したがって、受講年度に単位取得とならなかった場合は、翌年度受講の際には、すべての分野について再度課題提出となるので、注意すること。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
止む得えず欠席する場合には必ず申し出て公欠等の処置を取ることが求められる。 再試験は行わない。不合格者は再履修とする。 また、各週の授業において演習問題の取り組むとともに、自宅学習を前提とした課題・演習が課されるため,復習・予習を必ず行うこと。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
この機会にシステム工学たる航空宇宙技術を広い視野から実践することを期待する。 また、各分野の教員から配布されるプリント、課題は必ず事前に取り組んで授業に臨むこと。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
＜航空宇宙工学コースの学習目標との対応＞ B）航空宇宙システム工学分野に必要な様々な知識,技術の習得 航空宇宙工学基盤知識「専門分野の基礎と応用能力」を身につける E）自発的,継続的に学習する能力を修得 コースの全課程において身につける |
| 関連科目 ／Related course |
航空宇宙工学コースのこれまでのすべての科目に関係する。 |
| 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） |
学生がミッションと考案すると同時に、考案ミッションを実現するためのロケット、宇宙機に関する実質的設計は、授業以外において、時間をかけて行うことを前提としている。授業に先立って必ず予習が必要な課題を課すことにより、学生自身が事前に身につけるべき知識を自ら主体的に考えて準備するようにすることで、主体的な学びに結びつける。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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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） |
設計では複数名のグループを取り組み、成果発表も行う。その中で個人が十分に役割を行っているかを重視する。このようなグループ学習により他者の意見を聞いたり、自分の役割を意識し行動することで、自己の考えや行動を広げ深めさせる。 |
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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） |
・設計ではサブシステム間の整合性が重要である。そのため、検討対象のサブシステムについては、宇宙機システムとしての成立を常に意識するとともに、性能項目の優先順位、性能的余裕を常に把握しておく。これに基づき、グループディスカッションにおいてシステム化を目指す。以上により、授業で理解した事柄の応用を実践的に学び、それが現実のシステムにおいてどのように役立つかが理解でき，深い学修に結びつけられる。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |