コウモリの羽ばたきを3Dモデル化――高機動な航空機設計に向けた研究

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ブリティッシュコロンビア大学(UBC)とシンガポール国立大学の研究者らが、コウモリがはばたき飛行するときの複雑な羽根の動きや、それに伴い発生する気流パターンを再現する3Dコンピュータモデルを開発した。

これまで報告されているコウモリの羽ばたきの数学モデルは、実用目的に利用するには、単純化されすぎているが、不完全なものしかなかった。今回UBCのRajeev Jaiman教授らは、コウモリの飛行力学の複雑さを詳細に反映した数学的モデルの作成に成功した。

コウモリの羽根は気流に対応して曲がったり、ねじれたりし、揚力や推力などの力を生み出す。その際、渦輪(vortex rings)として知られる渦巻き状の空気の塊が生じる。こうしたコウモリの飛行メカニズムはモデルに反映されている。

膜のような非常に柔軟な翼のおかげで、コウモリは昆虫や鳥よりも自由に空を飛べる。「コウモリは狭い空間を飛べるし、容易に突風を切り抜けられる」とJaiman教授はいう。

コウモリの羽ばたき飛行は、騒音の低減や機動性などの点で固定翼の飛行を超える多くの利点がある。 Jaiman教授は「私たちのフレームワークは主要な航空力学を反映しており、翼が羽ばたくような航空機設計を実現するツールとなる可能性がある」と、述べている。

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