航空宇宙機設計特論

Aerospacecraft Design

997E403

75ASASE522

小笠原　宏

Ko OGASAWARA

2024年度前期

FY2024/ first semester

木曜5限

Thursay, 5th period

創域理工学研究科　機械航空宇宙工学専攻

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

航空機の設計方法について，航空宇宙工学で学んだ設計要求，機体形態，空力特性の推算，性能計算方法を復習し，新たに機体要素の質量推定方法を学び，機体規模の概念設計行うための設計プロセスを習得する、加えて宇宙輸送機の概念設計プロセスを航空機設計と対比して理解する。

This lecture review the process of aircraft design requirements derivation, airframe configuration selection, aerodynamic characteristic prediction and performance calculation learned in the lecture of aerospace engineering. In addition to the review, students learn the airframe subsystem weight estimation method that leads to initial sizing process of the airframe.
Finally, conceptual design process of space transportation system is introduced by comparing the process of aircraft conceptual design.

一般科目で修得した機械工学の基礎知識をもとに，航空宇宙機の設計プロセスの基本を学ぶことで、機械工学知識の製品設計への活用の具体例を理解する。実例研究を通じ技術者あるいは研究者としての資質を高め，活動の場の選択肢を広げることを目的とする．

Based on the basic knowledge of mechanical engineering acquired in the general courses, students will learn the basics of the design process of aerospace vehicle and understand specific examples of the application of mechanical engineering knowledge to the actual product design. The purpose of this course is to enhance students' qualifications as engineers or researchers through actual case studies and to broaden their options for activities.

1.統合システムである航空宇宙機の概念設計プロセスを学び「システム」概念を理解する。
2.機械工学知識を実際の製品設計に応用する事例学習を通じて、基礎知識の活用方法を学ぶ。

1.Students will learn the conceptual design process of an aerospace vehicle, which is an highly integrated system, and understand the concept of "System".
2. To learn how to utilize basic knowledge through case studies of application of mechanical engineering knowledge to an actual product design.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

受講者は機械工学一般の流体力学，構造・材料力学，制御理論の基礎知識を有していること，航空・宇宙に興味と夢を持っていることを前提とします．

Participants are expected to have the fundamental knowledge about fluid dynamics, structures and materials, and control theory. They are also expected to have interest and a dream in aeronautics and astronautics.

実習　Practical learning

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次回までの準備学習等，必要な場合は講義において指示する．

Preparation and review will be instructed in every class, if needed.

講義で課すレポ−ト及び、設計課題により総合的に評価する。

Comprehensive evaluation will be done based on the assignment reports and design task results.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

「航空機設計法」　李家賢一　著、　コロナ社

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

基礎航空工学、航空学習会 (Basic Aerodynamics, Aviation Study Group)
Aircraft Design : A Conceptual Approach (AIAA Education Series)

1．システム概念と設計プロセス
2〜4.航空機設計プロセスの概要
　　　機体一般配置の決定：主翼、エンジン、尾翼、脚
5．胴体設計
6〜8.主要諸元の決定
　　最大離陸重量、主翼面積とエンジンパワー、エンジン選定
9．2次元翼空力設計
10．主翼
11〜12. 尾翼、脚配置
13．重量・重心、機体3面図
14．宇宙往還機概念設計との対比
15．設計結果の振り返り

Course Contents/Plan
Class contents and plan
1. Concept of "System" and Design Process
2〜4.Aircraft Design Process Outline
General Allocation of Main Component; Wing, Engine, Tail, Landing Gear
5．Body
6〜8. Determinaiton of Main Airfarame Parametes
　　Maximum Take Off Weight, Wing Area and Engine Power, Engine Selection
9．Wing Section Aerodynamic Design
10．Wing
11〜12. Tail, Landing Gear
13．Weights and Center of Gravity, Three Dimensional Drawing
14．Comparison with Reusable Space Trasportcrafft Conceptual Desigin
15．Look back on design task output

国内機械メーカにおける航空宇宙関連の製品設計・開発に関わる勤務実績を活かし航空宇宙機設計について講義する。

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