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によって 李家 賢一

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ファイル名 : 航空機設計法-実践編-小型ジェット旅客機からハイブリッド電動航空機の概念設計まで.pdf

ファイルサイズ : 29.99 MB

内容紹介 【書籍の特徴】 本書は、前著「航空機設計法-軽飛行機から超音速旅客機の概念設計までー」の続編です。本書の特徴は、次の3点です。1)前著の概念設計手法を用いて120名乗り小型ジェット旅客機の概念設計を行います。設計に必要な推算支援ツールを提供します。このツールを使うと、任意の乗客数のジェット旅客機の概念設計も行うことができるようになります。2)本書の手法を形態や機能の異なる新型航空機の概念設計に適用する具体例として、近年注目をあびている地球温暖化防止を目指したハイブリッド電動航空機の概念設計法を説明します。3)航空機を作るためには、空調機器等の装備品(航空機システムと呼ばれる)についても把握する必要があります。航空機システムが概念設計結果に与える影響も含めて、その全体像を説明します。【各章について】 本書は、第I部(1章~6章)、第II部(7章、8章)、第III部(9章、10章)、各章終わりのコーヒーブレイクと付録から構成されています。 第I部では、前著の概念設計手法を用いて、120名乗り小型ジェット旅客機の概念設計を行います。前著の式番号を明記しながら、一歩一歩設計作業を行います。前著を読了していることが前提条件となりますが、設計要求を満たす航空機の機体三面図を描くまでの流れを把握することができます。設計計算のために、読者へ表計算ソフトを活用した推算支援ツールを提供します。第I部の設計例のためにツールに与えた数値は本文中にまとめました。よって、読者は第I部の概念設計作業を実際に行えます。読者の責任の下で、このツールを自由に応用できますので、任意の乗客数のジェット旅客機の概念設計を行えます。この点が、本書の最大の特徴です。 第II部では、本書の概念設計法を機体の形態や機能が異なる航空機に適用します。形態が異なる機体の設計法については、前著の15章で説明しました。この第II部では、機能が異なる航空機の例として、地球温暖化防止につながる電動航空機を取り上げます。この機体は、各所で検討されていますが、まだ機体の概念設計法は確立していません。本書ではジェットエンジンと電動モーターを併用するハイブリッド電動航空機をとりあげ、その概念設計法について説明します。第II部を通じて、通常の航空機との概念設計法の違いについて学べます。 第III部では、航空機システムを取り上げます。航空機システムとは、飛行に必要とされる、例えば空調系統や電気系統など、ハードウェア(装備品)と制御ソフトウェアの総称です。航空機の価値の約1/3は、この航空機システムだと言われています。和書で、航空機設計の視点から航空機システムについて詳述したのは、本書が初めてだと思います。 各章の終わりには前著と同じく「コーヒーブレイク」があります。実際の航空機開発の場面で遭遇するさまざまな話題を取り上げると共に、前著と同様に航空機の運用に関する話題も紹介しました。各章読了毎に一休みするタイミングで目を通してください。 ★主要目次★ I部航空機概念設計の詳細~小型ジェット旅客機を例にとって~ 1.設計要求と機体一般配置の決定 1.1設計要求 1.2機体一般配置の決定 2.主要諸元の決定(第1次) 2.1最大離陸重量の見積り 2.2主翼面積とエンジン推力の見積り 3.初期機体三面図の描画に向けた作業 3.1胴体設計 3.2主翼 3.3尾翼 3.4重量推算 3.5初期機体三面図の描画,重心位置と脚配置の決定 4.全機空力特性の推算 4.1巡航時揚力の推算 4.2高揚力装置の特性推算 4.3抵抗推算 5.主要諸元の決定(第2次) 5.1エンジン性能曲線の見積り 5.2第2次サイジングとカーペットプロットの描画 5.3第2次サイジング結果の吟味 6.機体性能評価と機体三面図の見直し 6.1機体の性能推算 6.2機体三面図の見直し 6.3設計結果の吟味 II部新型航空機に対する概念設計手法の適用~ハイブリッド電動航空機を例にとって~ 7.地球温暖化防止を目指したハイブリッド電動航空機について 7.1はじめに 7.2地球温暖化防止に向けて 7.3ハイブリッド電動航空機の分類 7.4完全電動航空機の機体成立性の検討 8.ハイブリッド電動航空機の概念設計法と設計例 8.1ハイブリッド電動航空機の推進系統の考慮 8.2ハイブリッド電動航空機の概念設計法 8.3概念設計例 III部航空機システムの考慮 9.航空機システムとは 9.1航空機システム 9.2 2次動力とは 9.3航空機システムの開発プロセス 9.4 More Electric Aircraft: MEA 10.2次動力システムの構成と概念設計への影響 10.1 2次動力システムの構成 10.2航空機概念設計への影響 付録A機体に働く揚力と抵抗の推算方法 A.1巡航時揚力の推算 A.2高揚力装置使用時の揚力推算 A.3抵抗推算 付録Bエンジン性能曲線の見積り 付録C表計算ソフトを活用した各種推算支援ツール C.1推算支援ツールの種類 C.2空力特性推算支援ツールの使用法 C.3第2次サイジング用推算支援ツールの使用法 C.4本書で使用したデータ 付録D加速停止距離の見積り D.1エンジン一発停止後に離陸を続行する場合の離陸距離 D.2エンジン一発停止後に滑走路上で停止するまでの停止距離 出版社からのコメント コロナ社HPにて在庫確認ができます。また、Excelの計算シートを掲載予定です。 著者略歴 (「BOOK著者紹介情報」より) 李家/賢一 1982年東京大学工学部航空学科卒業。1984年東京大学大学院工学系研究科修士課程修了(航空学専門課程)。1984年東京大学助手。1988年工学博士(東京大学)。1988年科学技術庁航空宇宙技術研究所勤務。1993年東京大学助教授。2004年東京大学教授。2013年日本航空宇宙学会第45期会長(本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです)