どうしたらよい飛行機が造れるんだろう？

飛行機で大切なのは総合力

飛行機を造るときに大切なのは、総合力です。形状や強度、重量、内部の機器の性能などすべてがバランスよく調ってこそ、実用的で信頼性の高い飛行機が設計できます。
「飛行力学」の分野では、空気の流れや機器の制御、コンピュータシミュレーションなど、あらゆる知識・技術を総動員して飛行機の総合力を高める研究が行われています。例えば、小型の無人飛行機の場合、限られた条件下で目的を達成するために、最適な機体や翼の形状をどうするか、小さなコンピュータでいかに効率的に制御するかなど、さまざまな方向から考えなければなりません。

シミュレーションで最適な答えを導く

近年、「無人飛行機（UAV）」の開発が世界中で進んでいて、人が行けないような極地の観測などで活躍しています。無人飛行機にも、もちろん飛行力学の知識や技術が役立てられており、いま「自律化」の研究が注目されています。自律化とはパイロットが乗らずに自動操縦で空を飛ぶことで、最適な飛行経路をいかに早くみつけるか、そして障害物をどうよけるかが重要なポイントです。これにはコンピュータプログラムを工夫して、シミュレーションで最適な答えを求めるのですが、生物の進化をまねる「進化アルゴリズム(evolutionary algorithm)」という手法が活用されています。

欠かせない実験

コンピュータシミュレーションによって、このように飛行機の可能性は大きく広がっています。しかし、シミュレーションだけでよい飛行機ができるわけではありません。風洞実験や飛行実験が欠かせないのです。シミュレーションですべてを模擬することはできません。実際に空に飛ばしてみると、思いもよらない失敗や不具合がみつかることも少なくありません。日本には優れた技術力がありますが、そこには先人たちが実験を通して得たものが詰まっています。今後も日本の技術が世界で輝くために、繰り返し実験を行うことは欠かせない要素と言えるのです。

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先生情報 / 大学情報

九州大学工学部機械航空工学科航空宇宙工学コース准教授東野伸一郎先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

飛行力学

メッセージ

私の研究室では、自律飛行システムを備える無人飛行機（UAV）の研究を行っています。南極やアフリカなど極限の環境下で、人が操縦しなくても自動で飛んで帰還することができる飛行機を開発するのは、失敗も多く試行錯誤の連続です。しかし、自分で考え、さまざまな状況下で課題を発見しては解決し、造り上げた飛行機が実際に空高く飛んでいるところを見ると、苦労などは吹き飛んでしまいます。自分の手でものを造り、研究することに興味があるあなたは、ぜひ九州大学の私の研究室に来てください。

九州大学に関心を持ったあなたは

九州大学は、教育においては、世界の人々から支持される高等教育を推進し、広く世界において指導的な役割を果たし活躍する人材を輩出し、世界の発展に貢献することを目指しています。また、研究においては、人類が長きにわたって遂行してきた真理探求とそこに結実した人間的叡知を尊び、これを将来に伝えていきます。さらに、諸々の学問における伝統を基盤として新しい展望を開き、世界に誇り得る先進的な知的成果を産み出してゆくことを自らの使命として定めています。