【研究センターの概要】

国産旅客機の開発が進められ、国内における航空機業界は新たな時代を迎えようとしています。 この国産旅客機の開発は、欧米メーカーに依存しない、我が国における独立した技術の確立という観点から大変重要です。 さて、これら航空機の開発には空力、構造、材料といった多面的な学術的なサポートが必要でありながら、産学間の融合が十分であるとは言えないという課題があります。 特に、世界に先駆けた次世代の航空機を提案・開発するためには、企業の現場のノウハウと力学に基づく学術的な知見を融合することが必要不可欠です。 本学、航空宇宙工学専攻と流体科学研究所では、国産旅客機等の航空機開発に参加している研究者が多く、大変ユニークな産学による共同研究を行っている実績があります。 そこで、本研究センターでは、世界に先駆けて次世代航空機のコンセプトを提案し、実証すべく、東北大学大学院工学研究科次世代航空機研究センターを設置し、研究開発と人材育成に取り組んでいくことになりました。 今後同研究センターは、本学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻と流体科学研究所に所属する9名の教員を中心に運営され、センター長には工学研究科 岡部朋永教授が就任します。

【研究センターでの取り組み】

(1)複合材超音速旅客機(C-MISORA)の開発・研究

本学では、超音速旅客機による低ソニックブームを実現するため、新規複葉翼による旅客機MISORAを提案しています。 この実現のためには軽量素材である複合材の利用が不可欠です。 本センターでは複合材からなる低ソニックブーム超音速旅客機(C-MISORA)の実現に向けて、 ソニックブーム低減を目的とした空力最適化だけでなく、構造設計、強度信頼性評価、VaRTMによる一体成形までを一貫して評価・検討します。

(2)次世代航空機における機体構造の提案

現在使用されている大型および中型の民間旅客機は、基本的に同じ設計コンセプトによって開発されたものです。 一方、小型航空機を中心に革新的なデザインが提案されてきています。 また、これまでの航空機は金属の利用を前提にして設計がなされていますが、ボーイング787に見られるように今後は複合材の利用が高まることが考えられます。本センターではこれらの背景に基づき、複合材に適した革新的なデザインを有する次世代航空機の機体構造を提案します。

(3)統合化CAEの開発と実証実験

複合材を用いた次世代航空機の開発には総合的な技術が求められます。 効率よく飛行するためには、空気力学はもちろんのこと、強度・剛性を評価する材料力学および構造力学、機体開発に必要な成形技術（そりや樹脂流動）などです。 これまでは、これらの技術は必ずしも一緒に議論されることがありませんでした。しかしながら、取り扱いが困難な複合材をうまく使いこなすためには、これらを一緒に考えることが必要です。 また、全てを実験することが困難な航空機開発においては、数値計算を利用した効率的な設計・開発(このことをComputer Assisted Engineering (CAE)といいます)が求められます。 そこで、本センターではこれら技術を統合したCAEコードの開発に取り組み、また、実験を通してコードの有効性を検証します。

(4)実験構造・空気力学

革新的かつ安全な航空機をより短い時間で市場へと送り出すためには、効率的な設計技術とそれを裏付ける的確な実験技術の確立が必要です。 近年、画像処理技術や計測技術の向上により、機体周辺における圧力分布や機体の変形状態などを測定することが期待されています。 本センターでは分子センサーや3次元画像構成法を駆使し、全機体の実験による性能評価手法の確立をめざします。

【研究センターの設置期間】

平成24年4月1日〜平成29年3月31日