Profile
システムデザイン学部 航空宇宙システム工学科
キーワード
未来の航空机や宇宙机を创造する、エアフレーム?デザイン
超音速旅客机コンコルドの挫折
地球の空を飞ぶ航空机と、ロケットなどの宇宙机とでは、机体の形はまったく异なりますが、空间を利用すると言う基本的な目的は同一のものです。机体空力形状のデザイン、エアフレーム?デザインでは、技术的なことはもちろん、使用目的や社会的なニーズなど、さまざまな要素を考虑する必要があります。空気抵抗を少なくして速く飞ぶということも、考虑すべき要素の一つですが、大事なのはそれだけではありません。例えば、世界で初めて超音速というスピードで一般のお客さんを乗せた旅客机であるコンコルドは、燃费が悪く、騒音もひどかったためにあまり普及せず、现在では运航をしていません。
新しい航空机の形
现在、新たな形状として研究されている航空机のデザインとして、「翼胴融合机」があります。従来の航空机では、人が乗る胴体は主に円筒形になっていて、そこから左右に翼が伸びている形が主流です。しかし、空気力学的にいえば、抵抗にしかならない胴体部分を无くした翼だけの形のほうが无駄は无くなります。そこで、幅広で厚めの翼を胴体とみなした、鱼のエイのような形をした翼胴复合机が提案されました。これは、従来のデザインに比べて、燃费や騒音の低减という点で优れているものです。
火星の空を飞ぶ航空机
地球の空だけでなく、火星の空を飞行探査するための航空机も研究されています。火星にはごく薄い大気があることがわかっていますので、それを利用します。火星探査机としては、地上走行型のものがすでにありますが、航空机であれば、上空からより広い范囲を観测できるほか、崖の断层を见ることもでき、火星の探査が大きく进むことが期待されています。
现在、当たり前に思われている航空机や宇宙机のデザインは、决して完成型というわけではありません。技术の进歩や社会的ニーズの変化、そして创造性によって、将来、まったく新しいデザインのものが诞生する可能性があるのです。
航空宇宙机の最适なデザインを考える「最适设计」
东京?大阪间をどう移动するか
私たちの身のまわりに起こる现実の问题は、ほぼすべて「多目的问题である」と言うことができます。例えば、どんなアルバイトをしようかと考えたときに、时给で决めるのか、仕事の楽さで决めるのか、选択の基準は一つではありません。このような多目的问题に対して、最适性を调べるのが、「多目的最适化」という作业です。东京から大阪に行く场合の、最适な交通手段を考えるとします。自家用车で行く方法、バスで行く方法、新干线や飞行机で行く方法など、いくつか选択肢が考えられますが、どの方法も、最适ではないとは言えません。かかる费用を重视するのか、时间を重视するのかによって、最适な手段は异なってくるからです。ただし、选択の仕方によっては、费用も时间もそれなりにかかってしまうこともあり、そうした手段は最适とは言えなくなります。
最适な航空机の形とは？
航空宇宙机のデザインを考える场合も、多目的最适化が用いられます。航空机の设计をするときに、考えるべき要素としては、性能、燃费、重さ、騒音、製造コストなど、さまざまなものがありますが、飞行速度を上げようとすると、騒音が大きくなるなど、一方を向上させると一方が悪化するという项目が必ず出てきます。それらの项目を比较検讨し、より目的にあった、最适な设计をする、それが、「多目的最适设计」というものです。多目的问题では最适な解は一つではないので、目的やニーズに応じて、机体のデザインは多种多様なものが考えられます。
失败は决して无駄ではない
最适设计にあたっては、さまざまな设计パターンのシミュレーションを行います。膨大なシミュレーションを行う中で、最适ではない事例も多数発见されますが、それは、「最适化」としては失败であっても、无駄な作业ではありません。失败に関する情报を得られるのもシミュレーションの良いところです。悪い情报も知ることで、より最适な解に近づくことが可能になるのです。
高校生?受験生の皆さんへのメッセージ
あなたは高校で、国语、数学、英语など、いろいろな科目を一生悬命に勉强していることと思いますが、それぞれの科目のつながりについては、あまり考えたことはないのではないでしょうか。実は、深く勉强するにあたっては、それぞれの科目はつながっているのだという気づきがとても重要です。そのことに気づくのが遅いと、勉强がつまらないものになってしまいますから、科目のつながりを意识しながら、高校の勉强に励んでください。
梦ナビ编集部监修
