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取材日 2015年12月14日
第31回研究室访问は、笑颜が素敌な伊藤悠真さんにお话を伺いました。伊藤さんは、公益社団法人日本船舶海洋工学会において、30歳以下の若手研究者の研究奨励を目的に设けられている若手优秀讲演赏を受赏しています。
インタビューでは、飞行机への热い思いやインターンシップの経験などをお话しいただき、今后の展望についても伺いました。
研究内容：地面効果翼机の実用化に向けて
现在行っているのは、地面効果翼机の実用化に向け、空力の観点から、抵抗が少ない机体形状について研究しています。「地面効果」と言う现象は翼が低高度を飞行したときに翼の性能が飞跃的に向上する现象です。これを输送机器に适用することで、海面近くを高速で飞行する航空机の実现が期待できます。
地面効果に関しては、すでに多くの研究者によって研究されていますが、私の研究は、空力だけでなく水との相互干渉を考虑しながら地面効果翼机の机体形状を设计し、その机体性能を调査しています。
〇地面効果翼机って何？―飞行机と船の中间の输送机関
地面効果翼机は、船やホバークラフトと比べて、かなり速度が速い乗り物で「海の上を走る新干线」といった立ち位置です。平均时速200～300キロを目指しており、飞行机と船の间を担う高速海上输送机関として活跃できます。実机のサイズは中型旅客机くらいの大きさで、全长20～30尘を想定しています。船と同様に海を移动しますが、翼が付いているので飞ぶことが可能で约5尘上空を低空飞行します。もちろん、危険に备えて高く飞行することも可能です。
この地面効果翼机は离岛间の输送に効果的であると考えられ、日本以外では、主に韩国、インドネシアや中国など主にアジアの国々で盛んに研究されています。
これまでの地面効果翼机は、1960年代くらいから军用机の开発を目的とし、旧ソ连が中心となって开発されていたのですが、実は実用化の例はあまりありません。旧ソ连で军用として开発された机体は製造コストを度外视しておりとても商用化できるものではありませんでした。
そのため、商用化に向けて、いかに安く机体を作り、燃费を良くし、そして环境に配虑したクリーンなエンジンを使えるか、ということが重要となっています。この技术は现状では难しく、研究すべき课题となっています。
〇シミュレーションと実験、双方大切
私の研究分野は、シミュレーションと検証実験の双方が必要であり、それらの结果が一致して初めて、研究成果として认められます。
私は修士课程１年时に研究していた际は、シミュレーションと実験结果が一致せず、本当に苦労しました。実験结果は正しいという固定概念があり、シミュレーション、つまり自分がやった计算が间违っているのではないかと思い、长い间シミュレーションの中に打开策があると信じ悩み続けていました。
しかし、いくら考え直しても计算の方に间违いがあるとは考えられなかったので、実験のやり方を一から考え直すことにしました。その结果、実験施设の侧壁が影响したために结果にずれが生じていたことが分かりました。この侧壁の影响をブロッケージ影响といいますが、これに気づくのに1年近くかかりました…。シミュレーションを作ることも难しいのですが、妥当な実験结果を得ることもまた难しく、工夫が必要です。原因が分かって実験とシミュレーションがぴったり一致したときは感动しました。この経験から、様々な研究者に引用されるような良い実験结果を得るためにすべての作业を丁寧に行うことを心がけています。
写真：実験施设にて説明している伊藤さん
学部时代は鸟人间コンテストに出场！
大学に入学したときから飞行机に関心があって、飞行机の研究がしたいとずっと思っていました。
飛行機 好きが高じた私は、人力飛行機の設計製作活動[1]に参加し、仲間と協力して人力飛行機を作り、鳥人間コンテスト出場を目指しました。1年から4年生まで 毎年取り組み、3年の時にはチームリーダーを務めました。2010年の鳥人間コンテストでは、人力プロペラ機ディスタンス部門に出場し広島大学のこれまで の最高飛行記録を更新することができました。
機体を設計するに当たり、私は空力設計を担当していましたが、これがすごく楽しくて没頭してしまいま した。学部の時は人力飛行機を作ることがメインだったので解析ツールを使っているだけでしたが、次第に解析ツールのコアとなる理論をもっと学びたいと思う ようになり、学部４年生の研究室配属の時に人力飛行機製作の技術指導をしていただいていた岩下英嗣先生の研究室を選択しました。「ぜひ飛行機に関する研究 をやらせてください！」と先生に言ったことを覚えています。
进学への迷いはなかった！
私の所属している研究室は、学部卒で就职する人も多いのですが、私自身は修士课程に进学する际の迷いはまったくありませんでした。むしろ、「修士课程は是非行きたい」、と思っていました。
しかし先ほど述べたように、修士课程1年の时はシミュレーションと実験が一致しなかったので、修士课程2年の夏前までは学会に行くことも论文を投稿することもできませんでした。当时はちょっと心が折れそうになっていたのですが、悩んで考え抜いた先に结果が出たので、大きな喜びを感じました。そこが分岐点だったと思います。そこから、もっとこんな研究ができるんじゃないか、と考えが膨らみ始めました。
博士课程后期への进学は、自分の研究を终わらせたくない、研究蓄积が出来ていろいろなことが分かってきたところなのにもったいない、という気持ちが大きく、进学を决断しました。また、指导教员の先生や共同研究を行っている他大学の船舶学系の先生などからの后押しも大きかったです。
研究室の状况
研究室は、2人の指导教员のもとで、学部生と修士课程の学生を合わせて12人おり、博士课程は私と中国人のドクターが一人います。私と同じ先生の下で研究しているのはそのうち4人位です。実験には毎回人手が要りますが、研究室の人数があまり多くないため、総出で助け合いながら実験を行っています。
ゼミは特になく、基本的には学生の自主性に任せられています。自分で研究?実験をしてその结果を先生に见せて、问题点や今后の研究について议论するというスタイルです。そのため、自分でスケジュールを组まないと研究はなかなか进みません。ある程度结果を出し、先生を説得するに足りる资料を作成してから、话をしに行くことを心掛けています。
现在、研究室のメンバーが少ないので、これからたくさん４年生に入ってきてもらうことを期待しています。実験は大掛かりのため、人数を要します。特に船の実験を行う际には、最低5人の人出が必要です。船は模型が80キロほどあり、机械の操作担当、解析担当などに加え、力仕事も必要だからです。
できれば大学院まで残ってくれる学部生が3人くらいいると助かるなと期待しています。
写真：风洞実験施设にて研究室の仲间と
インターンシップの経験
航空エンジンの製造会社である株式会社滨贬滨航空宇宙事业本部に2015年5月から7月までの2か月间でインターンシップ摆2闭に行きました。
私はこれまで机体の空力に関する研究を行ってきたのですが、インターンシップ先で航空エンジンの研究部门を目の当たりにしてからは、エンジンの研究开発にも强く惹かれています。飞行机はエンジンがなければ飞びませんし、航空エンジンは巨大な机体を浮かすだけのパワーを备え、軽く、そして信頼性を维持して作らなければならないことからも究极的な製品だなと感じています
研究の进め方は学术机関も公司もあまり変わらないと思いましたが、インターンシップ先の公司は、専门家がたくさんいらっしゃったので、分からないことがあってもすぐに解决することができました。现在は、わからないことがあったらとりあえず自分で考える、もしくは调べることが多いです。自分で解决するのも大切ですが、研究者同士でディスカッションをしたりすることができるというのは、とても良い环境だなと思いました。
博士号取得に向けての课题
これまでの研究では翼単体を主な研究対象にしていたのですが、実用化を目指すには、机体を飞ばしたときにどのような运动をするかを调査することが必要不可欠です。博士课程后期3年に向けては、机体周りの空気场と波との関係性を明らかにし、地面効果ないでの飞行运动を调査したいと思っています。
そのためには、水面との干渉、つまり、波の上を飞んだ时にどうなるのか、という研究を行わなければなりません。空気と水では密度が约800倍违うので、水面と接した时の衝撃もそれだけ大きいことになります。过去には、着水の衝撃で胴体が割れたという事例も报告されており、海水面に接触した时に备えて、その衝撃に耐えうる机体を作らないといけません。
残り1年は、海水面上で着水した际の衝撃がどうなるか、波の力に対してどのような机体を作っていくか、という研究を行い、学部时代から続く自分の研究を缔めくくりたいと考えています。
今后の展望：航空関係で働きたい！
これまでの研究で翼形状や船体形状に着目し、流体性能を良くするための研究を行ってきました。それを実际の产业界でものづくりに生かしたいと考えています。卒业后は、インターンシップ先の公司に就职します。昔から梦见ていた航空宇宙分野での就职が决まりとても楽しみです。航空エンジンは様々な技术の集合体ですので、これまで培ってきた流体の知识に加えて、材料や热、制御に関する幅広い知识を身につけ、一流のエンジニアになりたいと思います。将来自分の携わったエンジンで航空机が飞ぶところを见られるよう、顽张りたいと思います。
摆1闭広岛大学ＨＵＥＳ公式ＨＰ（/）
取材者：二宮 舞子（総合科学研究科 総合科学専攻 社会環境領域 博士課程前期２年）
