Home本研究成果のポイント
〇小型无人机は、警戒监视などを中心に利用が拡大しているが、长距离?长时间飞行への要求が强い。渡り鸟の翼のように、飞行状态に応じて翼面全体を大きく変化させる「モーフィング翼」を採用することで、大幅に効率的な飞行が可能となるといわれている。そのため、小型无人机の主翼への适用を目指し、独自のモーフィング翼を设计?製作し、今回、ステレオカメラを用いてモーフィング翼の変形状态を精密に测定できることを示した。
概 要
近年、警戒监视や灾害対応、小口配送などを中心に小型无人机の利用が拡大しており、その长距离?长时间飞行への要求が高まっている。现在の航空机や无人机の主翼は、固定翼とフラップやエルロンなどの动翼から构成され、动翼を动かすことで飞行が制御される。しかし、渡り鸟などは、翼全体を大きく変形させることで、扬力や抗力を最适化し、安定した飞行を実现している。この翼面全体が大きく変形する翼を「モーフィング翼」といい、効率的な飞行が実现できるとされ、欧米を中心に无人机に适用する研究が进められている。
当研究室でも、図1に示すように、渡り鸟と同等サイズの小型无人机の主翼翼端部をモーフィング翼とするための研究を进めている。その一环として、図2に示すようにステレオカメラを用いてモーフィング翼の変形状态を精密に测定する技术を开発した。モーフィング翼を设计?製作し、飞行时に想定される曲げおよびねじり荷重を与えた时に、设计通りの変形が得られなければならないため、変形状态の测定は重要である。モーフィング翼は、そもそもライト兄弟による世界初の动力飞行机「ライトフライヤー」に採用されており、今后の小型无人机の设计において再び注目される技术である。
図1 小型無人機
図2 ステレオカメラによるモーフィング翼の変形测定
【参考文献】
Katagiri, K., Park, C. S., Kawakita, S., Tamayama, M., Honda, S., & Sasaki, K. (2024). Deformation measurement of CFRP skeletal structure for the twist morphing wing by using the stereo vision. In AIAA SCITECH 2024 Forum (AIAA 2024-0850).
